CN216870706U - 一种高压互锁检测电路 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种高压互锁检测电路，包括：诊断电阻，至少为两个，诊断电阻分别安装于每个高压连接器的第一插接头，各个诊断电阻之间的电阻值互不相等；检测单元，检测单元与各个诊断电阻相互串联组成串联电路；电压源，电压源电连接于串联电路的两端。本公开仅采用一个诊断电阻和一个检测单元实现对多个高压连接器的高压互锁状态的检测，并准确得到对应于未处于高压互锁状态高压连接器的信息，实现了利用一个简单电路对多个高压连接器的高压互锁状态的检测以准确识别出其中未正常连接的高压连接器。

Description

一种高压互锁检测电路

技术领域

本公开涉及高压互锁检测技术领域，特别涉及一种高压互锁检测电路。

背景技术

高压连接器是高压系统中的常用连接装置，广泛应用于各种工业机械设备中。例如应用于电动汽车的高压系统中，仅仅动力电池和配电箱之间，就需要大量的高压连接器进行连接。

为了确保高压连接器中两个连接头之间的高压连接的畅通，高压连接器中内置有高压互锁结构，该高压互锁结构是利用低压检测电路实现对高压连接端是否连接正常的确认。在高压连接器中两个连接头之间的高压连接端连接正常，即处于高压互锁状态的情况下，经过高压连接器中该两个连接头之间的低压检测电路也一并连通，这样，通过确定低压检测电路是否处于连通状态即可确定高压连接器的两个连接头之间是否插牢以及高压连接端是否正常连接。

在高压系统中存在高压连接器众多的情况下，需要确保所有的高压连接器均处于高压互锁状态，然而对每一个高压连接器均单独设置一个独立的低压检测电路将极大地增加低压检测电路的数量，使得整个电路结构臃肿庞大并且增加了大量的元器件投入也极大地消耗了低压检测电路的用电量。

实用新型内容

有鉴于此，本公开提供一种高压互锁检测电路，以实现利用一个简单电路对多个高压连接器的高压互锁状态的检测以准确识别出其中未正常连接的高压连接器。

本公开的技术方案是这样实现的：

一种高压互锁检测电路，包括：

诊断电阻，所述诊断电阻至少为两个，所述诊断电阻分别安装于每个高压连接器的第一插接头，各个所述诊断电阻之间的电阻值互不相等；

检测单元，所述检测单元与各个所述诊断电阻相互串联组成串联电路；

电压源，所述电压源电连接于所述串联电路的两端。

进一步，所述检测单元包括：

检测电阻，所述检测电阻与各个所述诊断电阻相互串联；

电压采集单元，所述电压采集单元电连接于所述检测电阻的两端，以采集所述检测电阻两端的电压，根据所述检测电阻两端的电压获得互锁信号；

判断单元，所述判断单元电连接于所述电压采集单元，以接收互锁信号并根据所述互锁信号判断出每个所述高压连接器的高压互锁状态。

进一步，所述电压采集单元为电压放大器。

进一步，所述判断单元为处理器。

进一步，所述电压源为直流电压源。

进一步，所述高压连接器包括所述第一插接头和第二插接头；

所述第一插接头和所述第二插接头中具有高压插接结构；

所述第一插接头具有分别与所述诊断电阻两端电连接的两个第一电接触端；

所述第二插接头具有分别与两个所述第一电接触端相匹配的两个第二电接触端，两个所述第二电接触端之间短接。

进一步，在每个所述高压连接器中：

在所述第一插接头和所述第二插接头之间处于插接互锁情况下，位于所述第一插接头和所述第二插接头中的所述高压插接结构导通，并且，两个所述第一电接触端和两个所述第二电接触端之间一对一电连接。

进一步，在每个所述高压连接器中：

在所述第一插接头和所述第二插接头之间未处于插接互锁情况下，所述高压插接结构不导通，并且，两个所述第一电接触端和两个所述第二电接触端之间不连接。

进一步，所述高压互锁检测电路还包括：

诊断滤波电容，所述诊断滤波电容至少为两个，每个所述诊断滤波电容分别与每个所述诊断电阻并联。

进一步，所述高压互锁检测电路还包括：

检测滤波电容，所述检测滤波电容与所述检测电阻并联。

从上述方案可以看出，本公开的高压互锁检测电路，其中仅采用一个诊断电阻和一个检测单元实现对多个高压连接器的高压互锁状态的检测，并准确得到对应于未处于高压互锁状态高压连接器的信息，实现了利用一个简单电路对多个高压连接器的高压互锁状态的检测以准确识别出其中未正常连接的高压连接器。本公开的高压互锁检测电路可以支持接入数个甚至数十个高压连接器，并同时检测到具体出现连接问题的高压连接器，只需要合理配置其中各个诊断电阻的阻值和选择合适的电压放大器的放大范围即可达到目的。

附图说明

图1是现有的高压互锁检测电路的电路结构示意图；

图2是一种的多路高压互锁检测电路的电路结构示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种高压互锁检测电路的电路结构示意图；

图4是一个高压互锁检测电路的具体应用电路结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种带有滤波电容的高压互锁检测电路的电路结构示意图。

具体实施方式

为了使本公开的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本公开作进一步详细说明。

图1是现有的高压互锁检测电路的电路结构，如图1所示，现有的高压互锁检测电路的电路主要包括检测电阻101、电压采集单元102、判断单元103、电压源2。其中，电压源2的两个电极中的一个电极电连接于检测电阻101的一端，另一个电极通过高压连接器5后电连接于检测电阻101的另一端。在高压连接器5中，连接于电压源2和检测电阻101之间的电路构成从电压源2进入高压连接器5中的一个插接头——即第一插接头501——到另一个插接头——即第二插接头502——再从第二插接头502返回第一插接头501，再从第一插接头501到检测电阻101。

在第一插接头501和第二插接头502之间处于准确的插接位的情况下，高压连接器5中的高压连接端连接正常，并且，电压源2经过第一插接头501和第二插接头502到检测电阻101之间形成通路，进而在检测电阻101的两侧形成压降，电压采集单元102获得检测电阻101两侧的压降并产生对应于该压降的信号，电压采集单元102将对应于该压降的信号发送给判断单元103，最终由判断单元103产生高压连接器5处于高压互锁状态的信息；在第一插接头501和第二插接头502之间未处于准确的插接位的情况下，高压连接器5中的高压连接端处于断开状态，并且，电压源2经过第一插接头501和第二插接头502到检测电阻101之间形成断路，进而在检测电阻101的两侧没有压降，电压采集单元102获取不到检测电阻101两侧的压降，此情况下，电压采集单元102产生对应于没有压降的信号并将对应于没有压降的信号发送给判断单元103，最终由判断单元103产生高压连接器5未处于高压互锁状态的信息。

在高压系统中存在高压连接器众多的情况下，需要确保所有的高压连接器均处于高压互锁状态，通过图1所示的结构能够看出，在这种情况下为了确定每个高压连接器是否处于高压互锁状态，则需要多个检测电阻101、多个电压采集单元102和多个判断单元103以支持对所有的高压连接器的高压互锁状态进行确定的需求。这极大地增加了低压检测电路的数量，使得整个电路结构臃肿庞大并且增加了大量的元器件投入也极大地消耗了低压检测电路的用电量。

图2是一种的多路高压互锁检测电路的电路结构，如图2所示，该多路高压互锁检测电路的电路主要包括检测电阻101、电压采集单元102、判断单元103、电压源2。与图1所示结构不同的是，在图2所示的电路结构中，检测电阻101和电压源2之间的高压连接器5的数量为多个，连接于电压源2和检测电阻101之间的电路构成从电压源2进入第一个高压连接器5的第一插接头501到第二插接头502再从第二插接头502返回第一插接头501，再进入第二个高压连接器5的第一插接头501到第二插接头502再从第二插接头502返回第一插接头501，以此类推，直到从最后一个高压连接器5的第一插接头501到检测电阻101。该结构中，各个高压连接器5通过各自的第一插接头501串联在电压源2和检测电阻101之间。

图2所示结构，在所有高压连接器5的第一插接头501和第二插接头502之间处于准确的插接位的情况下，所有的高压连接器5中的高压连接端均连接正常，并且，电压源2经过所有高压连接器5的第一插接头501和第二插接头502到检测电阻101之间形成通路，进而在检测电阻101的两侧形成压降，电压采集单元102获得检测电阻101两侧的压降并产生对应于该压降的信号，电压采集单元102将对应于该压降的信号发送给判断单元103，最终由判断单元103产生高压连接器5处于高压互锁状态的信息，此情况表明所有的高压连接器5均处于高压互锁状态；而在至少任意一个高压连接器5的第一插接头501和第二插接头502之间未处于准确的插接位的情况下，该任意一个高压连接器5中的高压连接端处于断开状态，并且，电压源2到检测电阻101之间形成断路，进而在检测电阻101的两侧没有压降，电压采集单元102获取不到检测电阻101两侧的压降，此情况下，电压采集单元102产生对应于没有压降的信号并将对应于没有压降的信号发送给判断单元103，最终由判断单元103产生高压连接器5未处于高压互锁状态的信息，此情况仅表明了所有的高压连接器5中存在至少一个高压连接器5未处于高压互锁状态。

图2所示结构虽然能够检测高压连接器5的高压互锁状态，然而却无法获知其中未处于高压互锁状态的高压连接器5究竟是哪一个，因为任意一个高压连接器5出现断开都会导致电压源2和检测电阻101的回路的断路，电压采集单元102均获取不到检测电阻101两侧的压降。在这种情况下，若同时存在大量高压连接器5在电压源2和检测电阻101的回路当中，则很难在短时间内准确获知其中出现断开状况的高压连接器5，给故障排查带来了困难。

针对上述问题，本公开实施例提供了一种高压互锁检测电路，其中仅采用一个诊断电阻和一个检测单元实现对多个高压连接器的高压互锁状态的检测，并准确得到对应于未处于高压互锁状态高压连接器的信息，实现了利用一个简单电路对多个高压连接器的高压互锁状态的检测以准确识别出其中未正常连接的高压连接器。

图3是根据一示例性实施例示出的一种高压互锁检测电路的电路结构示意图，如图3所示，本公开实施例的高压互锁检测电路包括诊断电阻3、检测单元1和电压源2。

其中，诊断电阻3至少为两个，诊断电阻3分别安装于每个高压连接器5的第一插接头501，各个诊断电阻3之间的电阻值互不相等。检测单元1为一个，检测单元1与各个诊断电阻3相互串联组成串联电路。电压源2电连接于该串联电路的两端。

为实现对每个高压连接器5的高压互锁状态的检测，在一些实施例中，检测单元1包括检测电阻101、电压采集单元102和判断单元103。其中，检测电阻101与各个诊断电阻3相互串联。电压采集单元102电连接于检测电阻101的两端，以采集检测电阻101两端的电压，并根据检测电阻101两端的电压获得关于所有高压连接器5的高压互锁状态的互锁信号。判断单元103电连接于电压采集单元102，以接收该互锁信号并根据该互锁信号判断出每个高压连接器5的高压互锁状态。

在一些实施例中，电压采集单元102为电压放大器。

在一些实施例中，判断单元103为处理器。在一些实施例中，处理器可以是可编程处理器。

在一些实施例中，电压源2为直流电压源。

为确保电路的安全，在一些实施例中，电压源2的负极接地。

继续参见图2所示，在一些实施例中，高压连接器5包括第一插接头501和第二插接头502。其中，第一插接头501和第二插接头502中具有高压插接结构(图中未示出)。

第一插接头501具有分别与诊断电阻3的两端电连接的两个第一电接触端。第二插接头502具有分别与两个第一电接触端相匹配的两个第二电接触端，两个第二电接触端之间短接。这种结构通过第一电接触端和第二接触端之间的连接使得在高压连接器5中，连接于电压源2和检测电阻101之间的电路构成包括了从第一插接头501开始经由第一插接头501的一个第一电接触端到第二插接头502的一个第二电接触端而进入第二插接头502，再从第二插接头502的另一个第二电接触端到第一插接头501的另一个第一电接触端而返回第一插接头501的电路。

在一些实施例中，在每个高压连接器5中：在第一插接头501和第二插接头502之间处于插接互锁情况下，位于第一插接头501和第二插接头502中的高压插接结构导通，并且，两个第一电接触端和两个第二电接触端之间一对一电连接。

在一些实施例中，在每个高压连接器5中：在第一插接头501和第二插接头502之间未处于插接互锁情况下，高压插接结构不导通，并且，两个第一电接触端和两个第二电接触端之间不连接。

本公开实施例提供的高压互锁检测电路中，在所有高压连接器5均处于高压互锁状态的情况下，从电压源2输出的电流流经每一个高压连接器5并绕过所有的诊断电阻3，仅在检测电阻101产生压降；在任意一个高压连接器5未处于高压互锁状态并且其它高压连接器5处于高压互锁状态的情况下，从电压源2输出的电流流经每一个处于高压互锁状态的高压连接器5，并流经检测电阻101和未处于高压互锁状态的高压连接器5所对应的诊断电阻3，在检测电阻101和未处于高压互锁状态的高压连接器5所对应的诊断电阻3均产生压降，由于各个诊断电阻3之间的电阻值互不相等，所以根据欧姆定律所得到的检测电阻101产生的压降便可以确定出未处于高压互锁状态的高压连接器5。通过对各个诊断电阻3之间的电阻值的优化，还能够确准确地同时确定出多个未处于高压互锁状态的高压连接器5。

上述本公开实施例提供的高压互锁检测电路，其中仅采用一个诊断电阻和一个检测单元实现对多个高压连接器的高压互锁状态的检测，并准确得到对应于未处于高压互锁状态高压连接器的信息，实现了利用一个简单电路对多个高压连接器的高压互锁状态的检测以准确识别出其中未正常连接的高压连接器。本公开实施例提供的高压互锁检测电路可以支持接入数个甚至数十个高压连接器，并同时检测到具体出现连接问题的高压连接器，只需要合理配置其中各个诊断电阻的阻值和选择合适的电压放大器的放大范围即可达到目的。

以下，结合图4所示的一个高压互锁检测电路的具体应用电路结构，对本公开实施例的高压互锁检测电路的检测进行说明。

图4所示的应用电路结构中，包括三个诊断电阻3，三个诊断电阻3与三个高压连接器5一一对应。其中，从图4的上到下的三个诊断电阻3可依次称为第一诊断电阻、第二诊断电阻和第三诊断电阻。在图4所示的应用电路结构中，第一诊断电阻的阻值为4KΩ，第二诊断电阻的阻值为3KΩ，第三诊断电阻的阻值为2KΩ，检测电阻101的阻值为1KΩ，电压源的电压值为10V。

在三个高压连接器5均正常连接的情况下，第一诊断电阻、第二诊断电阻和第三诊断电阻均被短接，此时，电压采集单元102所检测到的检测电阻101两端的压降为电压源2电压值，即10V，表明了三个高压连接器5均处于高压互锁状态。

在第一诊断电阻对应的高压连接器5未连接(或意外断开)并且另外两个高压连接器5正常连接的情况下，第一诊断电阻被接入到电压源2和检测电阻101之间，第二诊断电阻和第三诊断电阻均被短接，此时，电压采集单元102所检测到的检测电阻101两端的压降为电压源2的电压值的1/(4+1)倍，即2V，表明了第一诊断电阻对应的高压连接器5未处于高压互锁状态并且另外两个高压连接器5处于高压互锁状态。

在第二诊断电阻对应的高压连接器5未连接(或意外断开)并且另外两个高压连接器5正常连接的情况下，第二诊断电阻被接入到电压源2和检测电阻101之间，第一诊断电阻和第三诊断电阻均被短接，此时，电压采集单元102所检测到的检测电阻101两端的压降为电压源2的电压值的1/(3+1)倍，即2.5V，表明了第二诊断电阻对应的高压连接器5未处于高压互锁状态并且另外两个高压连接器5处于高压互锁状态。

在第三诊断电阻对应的高压连接器5未连接(或意外断开)并且另外两个高压连接器5正常连接的情况下，第三诊断电阻被接入到电压源2和检测电阻101之间，第一诊断电阻和第二诊断电阻均被短接，此时，电压采集单元102所检测到的检测电阻101两端的压降为电压源2的电压值的1/(2+1)倍，即3.33V，表明了第三诊断电阻对应的高压连接器5未处于高压互锁状态并且另外两个高压连接器5处于高压互锁状态。

在第一诊断电阻对应的高压连接器5和第二诊断电阻对应的高压连接器5未连接(或意外断开)并且第三诊断电阻对应的高压连接器5正常连接的情况下，第一诊断电阻和第二诊断电阻被接入到电压源2和检测电阻101之间，第三诊断电阻被短接，此时，电压采集单元102所检测到的检测电阻101两端的压降为电压源2的电压值的1/(4+3+1)倍，即1.25V，表明了第一诊断电阻对应的高压连接器5和第二诊断电阻对应的高压连接器5未处于高压互锁状态并且第三诊断电阻对应的高压连接器5处于高压互锁状态。

在第二诊断电阻对应的高压连接器5和第三诊断电阻对应的高压连接器5未连接(或意外断开)并且第一诊断电阻对应的高压连接器5正常连接的情况下，第二诊断电阻和第三诊断电阻被接入到电压源2和检测电阻101之间，第一诊断电阻被短接，此时，电压采集单元102所检测到的检测电阻101两端的压降为电压源2的电压值的1/(3+2+1)倍，即1.67V，表明了第二诊断电阻对应的高压连接器5和第三诊断电阻对应的高压连接器5未处于高压互锁状态并且第一诊断电阻对应的高压连接器5处于高压互锁状态。

在第一诊断电阻对应的高压连接器5和第三诊断电阻对应的高压连接器5未连接(或意外断开)并且第二诊断电阻对应的高压连接器5正常连接的情况下，第一诊断电阻和第三诊断电阻被接入到电压源2和检测电阻101之间，第二诊断电阻被短接，此时，电压采集单元102所检测到的检测电阻101两端的压降为电压源2的电压值的1/(4+2+1)倍，即1.43V，表明了第一诊断电阻对应的高压连接器5和第三诊断电阻对应的高压连接器5未处于高压互锁状态并且第二诊断电阻对应的高压连接器5处于高压互锁状态。

在所有高压连接器5均未连接(或意外断开)的情况下，第一诊断电阻、第二诊断电阻和第三诊断电阻均被接入到电压源2和检测电阻101之间，此时，电压采集单元102所检测到的检测电阻101两端的压降为电压源2的电压值的1/(4+3+2+1)倍，即1V，表明了所有高压连接器5均未处于高压互锁状态。

图5是根据一示例性实施例示出的一种带有滤波电容的高压互锁检测电路的电路结构示意图。为了实现检测的稳定性，避免电压波动的干扰，如图5所示，本公开实施例的高压互锁检测电路还可以进一步包括诊断滤波电容4和检测滤波电容104中的至少一种。其中，诊断滤波电容4至少为两个，每个诊断滤波电容4分别与每个诊断电阻3并联。检测滤波电容104与检测电阻101并联，检测滤波电容104可作为检测单元1中的一个组成部分。

本公开实施例提供的高压互锁检测电路，通过增加诊断电阻即可实现对多个高压连接器的诊断，能识别出现问题的具体连接器，本公开在现有的高压互锁检测电路的基础上，仅需微小成本增加和改进即可实现，成本低，难度小。

以上所述仅为本公开的较佳实施例而已，并不用以限制本公开，凡在本公开的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开保护的范围之内。

Claims (10)

1.一种高压互锁检测电路，其特征在于，包括：

诊断电阻，所述诊断电阻至少为两个，所述诊断电阻分别安装于每个高压连接器的第一插接头，各个所述诊断电阻之间的电阻值互不相等；

检测单元，所述检测单元与各个所述诊断电阻相互串联组成串联电路；

电压源，所述电压源电连接于所述串联电路的两端。

2.根据权利要求1所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述检测单元包括：

检测电阻，所述检测电阻与各个所述诊断电阻相互串联；

电压采集单元，所述电压采集单元电连接于所述检测电阻的两端，以采集所述检测电阻两端的电压，根据所述检测电阻两端的电压获得互锁信号；

判断单元，所述判断单元电连接于所述电压采集单元，以接收互锁信号并根据所述互锁信号判断出每个所述高压连接器的高压互锁状态。

3.根据权利要求2所述的高压互锁检测电路，其特征在于：

所述电压采集单元为电压放大器。

4.根据权利要求2所述的高压互锁检测电路，其特征在于：

所述判断单元为处理器。

5.根据权利要求1所述的高压互锁检测电路，其特征在于：

所述电压源为直流电压源。

6.根据权利要求1所述的高压互锁检测电路，其特征在于：

所述高压连接器包括所述第一插接头和第二插接头；

所述第一插接头和所述第二插接头中具有高压插接结构；

所述第一插接头具有分别与所述诊断电阻两端电连接的两个第一电接触端；

所述第二插接头具有分别与两个所述第一电接触端相匹配的两个第二电接触端，两个所述第二电接触端之间短接。

7.根据权利要求6所述的高压互锁检测电路，其特征在于，在每个所述高压连接器中：

在所述第一插接头和所述第二插接头之间处于插接互锁情况下，位于所述第一插接头和所述第二插接头中的所述高压插接结构导通，并且，两个所述第一电接触端和两个所述第二电接触端之间一对一电连接。

8.根据权利要求6所述的高压互锁检测电路，其特征在于，在每个所述高压连接器中：

在所述第一插接头和所述第二插接头之间未处于插接互锁情况下，所述高压插接结构不导通，并且，两个所述第一电接触端和两个所述第二电接触端之间不连接。

9.根据权利要求1至8任一项所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述高压互锁检测电路还包括：

诊断滤波电容，所述诊断滤波电容至少为两个，每个所述诊断滤波电容分别与每个所述诊断电阻并联。

10.根据权利要求2至4任一项所述的高压互锁检测电路，其特征在于，所述高压互锁检测电路还包括：

检测滤波电容，所述检测滤波电容与所述检测电阻并联。

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