用于负载电路的诊断系统及电动车技术方案

本发明专利技术涉及控制电路领域，提供一种用于负载电路的诊断系统及电动车，本发明专利技术所述的诊断系统包括：驱动器，用于控制所述负载电路中的IGBT开关的导通或断开；诊断电路，用于在所述IGBT开关处于导通或断开的状态下，输出所述IGBT的诊断反馈信号；以及控制器，用于执行以下操作：向所述驱动器输入控制信号以控制所述IGBT开关的导通或断开；以及接收所述诊断反馈信号，并根据该诊断反馈信号及所述控制信号，确定所述IGBT开关的状态。所述诊断系统无需高压测量即可实现快速诊断出IGBT开关的状态，大大降低了负载电路中开关粘连等故障发生的概率，可维持负载电路的长期稳定运行。

Diagnostic System for Load Circuit and Electric Vehicle

The invention relates to the field of control circuit, providing a diagnostic system for load circuit and an electric vehicle. The diagnostic system includes a driver for controlling the on or off of IGBT switch in the load circuit, a diagnostic circuit for outputting the diagnostic feedback signal of the IGBT when the IGBT switch is on or off, and a controller. For performing the following operations: input control signals to the driver to control the IGBT switch on or off; and receive the diagnostic feedback signal, and determine the state of the IGBT switch according to the diagnostic feedback signal and the control signal. The diagnosis system can quickly diagnose the state of IGBT switch without high voltage measurement, greatly reduces the probability of switch adhesion and other faults in load circuit, and can maintain the long-term stable operation of load circuit.

【技术实现步骤摘要】
用于负载电路的诊断系统及电动车
本专利技术涉及控制电路领域，特别涉及一种用于负载电路的诊断系统及电动车。
技术介绍
电动车中电池包的负载电路(由于所述电池包所供电的负载电路的电压一般比较高，故负载电路通常又被称为高压电路)采用的是接触器作为电路开关，目的是在正常断电和紧急断电情况下断开高压电池的负载。而接触器是由微控制器通过驱动器激励接触器线圈来控制。但是，在紧急断电时接触器存在一些缺点：在断开高电流时，尤其是在接触器老化后，有可能会出现接触器粘连的情况，从而无法断开该电路，这将使系统处于高风险状态，并可能导致电池爆炸，从而违反安全目标。对于接触器诊断，通常使用高压测量来检测异常断开和异常关闭的故障，但由于测量滤波器的设定时间长，测量时间会很长。因此，故障检测时间较长。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术旨在提出一种用于负载电路的诊断系统及电动车，其利用IGBT开关替代传统负载电路中的接触器，从而无需高压测量即可实现快速诊断出所述IGBT开关的状态，大大降低了负载电路中开关粘连等故障发生的概率，可维持负载电路的长期稳定运行。为达到上述目的，本专利技术的技术方案是这样实现的：一种用于负载电路的诊断系统，所述诊断系统包括：驱动器，用于控制所述负载电路中的IGBT开关的导通或断开；诊断电路，用于在所述IGBT开关处于导通或断开的状态下，输出所述IGBT的诊断反馈信号；以及控制器，用于执行以下操作：向所述驱动器输入控制信号以控制所述IGBT开关的导通或断开；以及接收所述诊断反馈信号，并根据该诊断反馈信号及所述控制信号，确定所述IGBT开关的状态。进一步的，所述诊断电路包括：低压电源，用于向所述诊断电路及所述驱动器供电。进一步的，所述控制器还用于输出诊断使能信号，所述诊断电路还包括：第一光耦合器，用于在所述诊断使能信号大于所述第一光耦合器的开启电压的情况下，导通所述诊断电路；以及比较器，用于比较所述低压电源经第一诊断电阻后的电压与所述低压电源经第二诊断电阻后的电压，并向所述控制器输出比较结果，所述比较结果即为所述诊断反馈信号，其中，所述第一诊断电阻大于所述第二诊断电阻。进一步的，所述第一光耦合器还用于隔离所述控制器的输出端与所述比较器的输入端之间的电气干扰。进一步的，所述比较器还用于执行以下操作：在所述IGBT开关导通且所述第一光耦合器导通的情况下，所述低压电源经第一诊断电阻后的电压大于所述低压电源经第二诊断电阻后的电压，输出低电平的诊断反馈信号；或者在所述IGBT开关断开且所述第一光耦合器导通的情况下，所述低压电源经第一诊断电阻后的电压小于所述低压电源经第二诊断电阻后的电压，输出高电平的诊断反馈信号。进一步的，所述控制器还用于执行以下操作：在所述控制信号为高电平信号且所述比较器输出高电平的诊断反馈信号的情况下，确定所述IGBT开关的状态为正常闭合；在所述控制信号为高电平信号且所述比较器输出低电平的诊断反馈信号的情况下，确定所述IGBT开关的状态为异常闭合；在所述控制信号为低电平信号且所述比较器输出低电平的诊断反馈信号的情况下，确定所述IGBT开关的状态为正常断开；或者在所述控制信号为低电平信号且所述比较器输出高电平的诊断反馈信号的情况下，确定所述IGBT开关的状态为异常断开。进一步的，所述诊断系统还包括：第二光耦合器，用于隔离所述比较器的输出端与所述控制器的输入端之间的电气干扰。进一步的，所述诊断系统还包括：隔离器，用于隔离所述低压电源与所述诊断电路之间的电气连接。进一步的，所述诊断电路还可包括：电压传感器，用于采集所述IGBT开关的集电极-发射极两端电压Vce，所述驱动器还用于在所述Vce大于预设电压的情况下，控制所述IGBT开关断开以断开所述负载电路的回路，其中，所述预设电压与所述IGBT开关的集电极-发射极两端电压饱和值Vce(sat)有关。相对于现有技术，本专利技术所述的用于负载电路的诊断系统具有以下优势：(1)本专利技术创造性地利用IGBT开关替代传统负载电路中的接触器，通过向驱动器输入控制信号以控制所述IGBT开关的导通，在所述IGBT开关导通的情况下，输出诊断反馈信号，并根据该诊断反馈信号及所述控制信号确定所述IGBT开关的状态，从而无需高压测量即可实现快速诊断出所述IGBT开关的状态，大大降低了负载电路中开关粘连等故障发生的概率，可维持负载电路的长期稳定运行。(2)在负载电路发生电流过载的情况下，驱动器可将IGBT开关的集电极-发射极两端电压Vce反馈至所述控制器，所述控制器通过向驱动器输送控制信号以控制所述IGBT开关断开，从而断开所述负载电路。由于所述电压传感器的响应速度快，故可以使所述诊断电路快速地对负载电路的状态进行响应，从而可在紧急事故发生时及时断开负载电路，以起到过电流保护(OCP)的作用。(3)本专利技术所述诊断系统的驱动器由独立的低压电源供电，不存在IGBT开关断开时因浮动接地引起的测量逻辑错误的问题，从而大大提高了诊断结果的准确性；所述驱动器作为一个独立的驱动电路不占用电池包的控制器的主控单元，节省空间，从而提高了所述主控单元的运算速率，并且，在紧急事故发生时，可以在保证所述控制器正常运行的情况下，IGBT断开，单独控制断开负载电路，故达到紧急下电的目的。本专利技术的另一目的在于提出一种电动车，所述电动车设置有上述的用于负载电路的诊断系统。所述电动车与上述用于负载电路的诊断系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施方式及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1为本专利技术实施方式所述的用于负载电路的诊断系统的结构图；以及图2为本专利技术实施方式所述的用于负载电路的诊断系统的结构图。附图标记说明：10驱动器11诊断电路12控制器13直流12V电源14第一光耦合器15比较器16第二光耦合器17隔离器18IGBT开关19负载电路20诊断电阻21第一诊断电阻22第二诊断电阻具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。对于传统电池包的负载电路而言，接触器的粘连问题是是非常常见但难以解决的问题，并且接触器粘连的概率随时效和操作周期的增加而增大。由于IGBT开关可以承受很高的电流和电压，本专利技术采用IGBT开关代替传统电池包的负载电路中的接触器，由此可避免接触器的粘连问题。基于此，本专利技术提供了一种用于负载电路的诊断系统及包含所述用于负载电路的诊断系统的电动车。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本专利技术。图1为本专利技术一实施例提供的用于负载电路的诊断系统的结构图。所述诊断系统可包括：驱动器10，用于控制所述负载电路中的IGBT开关的导通或断开；诊断电路11，用于在所述IGBT开关处于导通或断开的状态下，输出所述IGBT的诊断反馈信号；以及控制器12，用于执行以下操作：向所述驱动器输入控制信号以控制所述IGBT开关的导通或断开；以及接收所述诊断反馈信号，并根据该诊断反馈信号及所述控制信号，确定所述IGBT开关的状态。本专利技术创造性地采用IGBT开关替代传统负载电路中的接触器，通过向驱动器输入控制信号以控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于负载电路的诊断系统，其特征在于，所述诊断系统包括：驱动器，用于控制所述负载电路中的IGBT开关的导通或断开；诊断电路，用于在所述IGBT开关处于导通或断开的状态下，输出所述IGBT的诊断反馈信号；以及控制器，用于执行以下操作：向所述驱动器输入控制信号以控制所述IGBT开关的导通或断开；以及接收所述诊断反馈信号，并根据该诊断反馈信号及所述控制信号，确定所述IGBT开关的状态。

【技术特征摘要】
1.一种用于负载电路的诊断系统，其特征在于，所述诊断系统包括：驱动器，用于控制所述负载电路中的IGBT开关的导通或断开；诊断电路，用于在所述IGBT开关处于导通或断开的状态下，输出所述IGBT的诊断反馈信号；以及控制器，用于执行以下操作：向所述驱动器输入控制信号以控制所述IGBT开关的导通或断开；以及接收所述诊断反馈信号，并根据该诊断反馈信号及所述控制信号，确定所述IGBT开关的状态。2.根据权利要求1所述的用于负载电路的诊断系统，其特征在于，所述诊断电路包括：低压电源，用于向所述诊断电路及所述驱动器供电。3.根据权利要求2所述的用于负载电路的诊断系统，其特征在于，所述控制器还用于输出诊断使能信号，所述诊断电路还包括：第一光耦合器，用于在所述诊断使能信号大于所述第一光耦合器的开启电压的情况下，导通所述诊断电路；以及比较器，用于比较所述低压电源经第一诊断电阻后的电压与所述低压电源经第二诊断电阻后的电压，并向所述控制器输出比较结果，所述比较结果即为所述诊断反馈信号，其中，所述第一诊断电阻大于所述第二诊断电阻。4.根据权利要求3所述的用于负载电路的诊断系统，其特征在于，所述第一光耦合器还用于隔离所述控制器的输出端与所述比较器的输入端之间的电气干扰。5.根据权利要求3所述的用于负载电路的诊断系统，其特征在于，所述比较器还用于执行以下操作：在所述IGBT开关导通且所述第一光耦合器导通的情况下，所述低压电源经所述第一诊断电阻后的电压大于所述低压电源经所述第二诊断电阻后的电压，输出低电平的诊断反馈信号；或者在所述IGBT开关断开且所述第一光耦合器导通的情况下，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆萨利亚卡姆·内贾德·阿里，梁毕辉，高攀龙，白彻瓦·基兰库马尔，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32