电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路技术方案

本实用新型专利技术提供了一种电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，该接触器保持电路包括控制单元，接收控制单元发出的电平信号，以控制与执行单元连接的接触器的开闭的执行单元，与控制单元信息交互相连，以接收控制单元的控制信息，并配置接触器的保持时间的失效控制单元，以及串联于所述控制单元和所述执行单元之间的保持单元，其可检测控制单元的复位状态，并通过控制执行单元，将接触器保持在控制单元复位前的状态。本实用新型专利技术所述的电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，利用锁存器的锁存功能与安全失效控制功能相融合，实现电平信号控制的接触器保持电路功能，其结构形式简单，能够显著降低失效风险，有利于提高整车的安全性。

Contactor Holding Circuit for Battery Management System Level Signal Control

【技术实现步骤摘要】
电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路
本技术涉及电池管理系统
，特别涉及一种电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路。
技术介绍
电动汽车主要依靠电池包提供的电能产生动力，而电池包通过电池管理系统内单片机(MCU)控制的主正主负接触器与高压回路相连，以给汽车提供能量。电动汽车依靠电能驱动的本质和复杂性，使得整车控制模块数量也会显著增多，控制和监测难度增加。若电动汽车在高速行驶过程中，电池管理系统内单片机(MCU)非预期复位，那么动力电池接触器将会突然断开，进而造成汽车动力中断，此时电动汽车会有失控或被追尾的风险，也会有接触器触点烧蚀或粘连的风险。一旦发生将是非常严重的事故，对于驾驶人员可能导致致命伤害。当前接触器保持电路，通常使用延迟芯片与逻辑门电路相结合，通过配置延迟芯片外围电路以确定保持时间，如此硬件确定以后将无法自由配置保持时间的长短。另外，当前保持功能单一，安全性能还有待提高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术旨在提出一种电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，以在单片机非预期复位发生时，将接触器在一定时间内进行保持。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：一种电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，包括：控制单元；执行单元，所述执行单元用于接收所述控制单元发出的电平信号，以控制与所述执行单元连接的接触器的开闭；失效控制单元，与所述控制单元信息交互相连，以接收所述控制单元的控制信息，并配置所述接触器的保持时间；保持单元，串联于所述控制单元和所述执行单元之间；于所述控制单元非预期复位发生时，所述保持单元检测所述控制单元的复位状态，依据所述失效控制单元的控制信号，以通过控制所述执行单元，将所述接触器保持在所述控制单元复位前的状态。进一步的，所述保持单元采用锁存器。进一步的，所述锁存器采用SN74HC573A。进一步的，所述执行单元包括连接于所述接触器两端的高边驱动电路和低边驱动电路；所述保持单元包括连接于所述控制单元和所述高边驱动电路之间的高边锁存器，以及连接于所述控制单元和所述低边驱动电路之间的低边锁存器。进一步的，所述控制单元的其中两个输出端口，分别通过RC滤波延迟电路连接于所述高边锁存器的信号输入脚和保持触发脚。进一步的，连接于所述高边锁存器的信号输入脚的延时时间τ1，大于连接于所述高边锁存器的保持触发脚的延时时间τ2，且τ1-τ2>1μs。进一步的，所述失效控制单元失效安全端口通过非门或直接连接至所述锁存器的输出使能引脚。进一步的，所述锁存器的输出端经过下拉电阻及串接电阻连接于所述保持单元的控制引脚。进一步的，所述失效控制单元与所述控制单元内部的FCCU单元信息交互相连。相对于现有技术，本技术具有以下优势：(1)本技术所述的电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，在控制单元的控制下，保持单元可在控制单元发生非预期复位时，检测控制单元的复位状态，并通过控制执行单元对接触器的开闭进行控制，同时，通过失效控制单元自由配置接触器的保持时间，从而将接触器保持在控制单元复位前的状态，可达到降低失效风险的效果，并通过给司机留出一定反应时间，提高整车的安全性能，且其电路结构简单，生产成本低，具有较好的推广意义。(2)锁存器的结构成熟，锁存方式简单，且容易实现，而SN74HC573A的锁存器便于安装，且具有较好的使用效果。(3)高边驱动电路与低边驱动电路可根据控制单元的命令断开或闭合内部的MOS开关，为接触器提供高低电平，使其处于工作状态或非工作状态。高边锁存器和低边锁存器可与高边驱动电路或低边驱动电路相适配，从而实现对接触器状态的控制。(4)RC在电路中可衰减低频信号，从而延迟控制单元的信号发送到保持单元的信号输入脚和保持触发脚的时间，有利于接触器保持复位前的状态。(5)设置τ1大于τ2，可在达到保持时间时，若控制单元不能恢复正常工作状态，则断开接触器，从而防止接触器不能断开的情况发生。(6)在下拉电阻及串接电阻的作用下，高低边驱动芯片的控制信号变为低电平，进而有利于接触器的断开。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术实施例所述的接触器保持电路的电路结构图；图2为本技术实施例所述的接触器保持电路的电路结构原理图；具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。本技术例涉及一种电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，如图1中所示，该接触器保持电路包括控制单元，执行单元，失效控制单元以及保持单元。其中，控制单元为整个电路的核心部分，其负责发出高低电平信号给执行单元，以控制接触器的开启或者闭合的状态。执行单元用于接收控制单元发出的电平信号，以控制与执行单元连接的接触器的开闭，其包括接收高压电平信号的高边执行单元，以及接收低压电平信号的低边执行单元。保持单元包括串联于控制单元和高边执行单元之间的高边保持单元，以及串联于控制单元和低边执行单元之间的低边保持单元，该保持单元可在控制单元非预期复位发生时，检测控制单元的复位状态，并依据失效控制单元的控制信号，通过控制执行单元，将接触器保持在控制单元复位前的状态。失效控制单元为该电路的安全管理及接触器保持时间配置模块，该失效控制单元与控制单元信息交互相连，以接收控制单元的控制信息，并通过发出失效安全控制信号给保持单元，以根据不同的需求自由配置接触器发保持时间。本技术所述的电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，在控制单元的控制下，保持单元可在控制单元发生非预期复位时，检测控制单元的复位状态，并通过控制执行单元对接触器的开闭进行控制，同时，通过失效控制单元自由配置接触器的保持时间，从而将接触器保持在控制单元复位前的状态，可达到降低失效风险的效果，以给司机留出一定反应时间，从而提高整车的安全性能，且其电路结构简单，生产成本低，具有较好的推广意义。基于以上设计思想，并结合图2中所示，在该电路中，前述的控制单元为现有技术中的单片机，其产品成熟，并具有强大的数据处理能力。前述的保持单元包括连接于控制单元和高边驱动芯片之间的高边锁存器，以及连接于控制单元和低边驱动芯片之间的低边锁存器。此处，高边锁存器和低边锁存器的型号均为SN74HC573A。具体来讲，单片机的GPIO1端口通过R1C1滤波延迟电路连接到高边锁存器的输入引脚(IN)，单片机的GPIO2端口通过R2C2滤波延迟电路连接到高边锁存器的锁存使能引脚(LE)。其中，R1C1滤波延迟电路包括串联于GPIO1端口和高边锁存器的输入引脚(IN)之间的电阻R1,以及与电阻RI并联的电容C1。R2C2滤波延迟电路包括串联于GPIO2端口通和高边锁存器的锁存使能引脚(LE)之间的电阻R2,以及与电阻R2并联的电容C2。单片机的GPIO3端口通过R3C3滤波延迟电路连接到低边锁存器的输入引脚(IN)，单片机的GPIO4端口通过R4C4滤波延迟电路连接到低边锁存器的锁存使能引脚(LE)。其中，R3C3滤波延迟电路包括串联于GPIO3端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，其特征在于包括：控制单元；执行单元，所述执行单元用于接收所述控制单元发出的电平信号，以控制与所述执行单元连接的接触器的开闭；失效控制单元，与所述控制单元信息交互相连，以接收所述控制单元的控制信息，并配置所述接触器的保持时间；保持单元，串联于所述控制单元和所述执行单元之间；于所述控制单元非预期复位发生时，所述保持单元检测所述控制单元的复位状态，依据所述失效控制单元的控制信号，以通过控制所述执行单元，将所述接触器保持在所述控制单元复位前的状态。

【技术特征摘要】
1.一种电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，其特征在于包括：控制单元；执行单元，所述执行单元用于接收所述控制单元发出的电平信号，以控制与所述执行单元连接的接触器的开闭；失效控制单元，与所述控制单元信息交互相连，以接收所述控制单元的控制信息，并配置所述接触器的保持时间；保持单元，串联于所述控制单元和所述执行单元之间；于所述控制单元非预期复位发生时，所述保持单元检测所述控制单元的复位状态，依据所述失效控制单元的控制信号，以通过控制所述执行单元，将所述接触器保持在所述控制单元复位前的状态。2.根据权利要求1所述的电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，其特征在于：所述保持单元采用锁存器。3.根据权利要求2所述的电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，其特征在于：所述锁存器采用SN74HC573A。4.根据权利要求2所述的电池管理系统电平信号控制的接触器保持电路，其特征在于：所述执行单元包括连接于所述接触器两端的高边驱动电路和低边驱动电路；所述保持单元包括连接于所述控制单元和所述高边驱动电路之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈景涛，吕博，张华，杨亚坤，
申请(专利权)人：蜂巢能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32