【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及断路器，具体涉及一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器、工作方法。
技术介绍
1、随着近年来电动汽车进入高速发展阶段，渗透率越来越高，电压平台也逐步向800v升级，配套的熔断器电路保护要求也相应升级，新型的智能断路器pyrofuse应运而生。智能断路器是通过接收控制信号激发保护动作，可以主动切断高压回路、迅速断开系统供电、隔离高压端以保障车辆系统及人身安全，与传统熔断器相比其动作时间缩短、功耗降低，可有效解决高电压情境下的车壳导电隐患。
2、汽车常用传统电流保护型熔断器，主要依靠保险丝物理材料的温度特性来进行工作的，通常分为两种情况：一是电流达到所谓的分断电流时，保险丝断开；二是当电流超过一定的大小(但未达到分断电流)，持续一定的时间，保险丝再熔断，涉及到的电流场景主要包括短路、瞬时峰值功率输出、短时持续功率输出等。
3、但传统熔断器存在一些安全性问题：不具备主动诊断、监测功能，无法进行精准的控制“什么时候断，什么时候不断”，面对车辆复杂的工况，其响应速度可能会不及时，甚至不能很好的保护电池和高压系统，不能满足新能源车日益增长的安全保护功能需要。
技术实现思路
1、针对上述问题，本专利技术提供了一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器、工作方法，其可对电动车工作状态实现主动安全诊断，响应及时，可靠性高，安全性好。
2、本专利技术采用如下技术方案，一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：其包括控制模块、诊断模块、点火驱
3、所述诊断模块，与所述控制模块、点火驱动模块、点火电阻均相连接，用于根据所述控制模块的控制信号，实现点火电压诊断、点火电阻诊断；
4、所述点火驱动模块，连接于控制模块、点火电阻之间，用于根据所述控制模块的控制信号，实现点火回路诊断和点火驱动；
5、所述控制模块，被配置为输出诊断控制信号。
6、进一步地，其还包括电源转换模块、升压储能模块、恒流源模块、切换模块；
7、所述电源转换模块，与所述控制模块连接，用于将接收的车辆输入电压进行电压转换，以实现供电；
8、所述升压储能模块，连接于所述电源转换模块与所述点火驱动模块之间，用于升压储能，并对所述点火驱动模块供电；
9、所述恒流源模块，与所述电源转换模块连接，用于将所述电源转换模块输出的电压信号进行电流转换恒流输出；
10、所述切换模块，连接于所述恒流源模块、点火电阻之间，用于切换电流信号通道；
11、进一步地，所述点火驱动模块包括驱动检测单元、上桥点火驱动单元、下桥点火驱动单元，所述驱动检测单元、上桥点火驱动单元、下桥点火驱动单元均分别对应连接于所述控制模块、点火电阻之间；
12、进一步地，所述控制模块包括主控制器u1、电源控制器u2、电容c1-1～c1-7、电阻r1、r2；所述电源转换模块包括电压转换器u3、u4、电压基准芯片u5、稳压器u6、接口p1、电容c2～c17、电阻r3～r16、mos管q1、稳压管d1～d3、电感l1、l2；所述电压基准芯片u5的2脚与所述主控制器u1的25脚连接，所述电容c17的一端与所述主控制器u1的15脚连接；
13、进一步地，所述升压储能模块包括升压芯片u7、运放u8、二极管d4、电感l3、电容c18～c24、电阻r17～r26；所述电阻r19的一端与所述主控制器u1的13脚连接，所述电阻r19的另一端与所述运放u8的3脚连接；
14、进一步地，所述恒流源模块包括恒流源u9、三极管q2、电阻r27～r29；所述切换模块包括电容c25、模拟开关u10、参考电阻ref；所述电阻r28的一端与所述主控制器u1的2脚连接，所述恒流源u9的2脚与所述模拟开关u10的7脚连接，所述模拟开关u10的5、6脚与所述主控制器u1的36、35脚分别对应连接，所述模拟开关u10的1脚与所述参考电阻ref的一端连接；
15、进一步地，所述诊断模块包括运放u11～u13、接口p2、p3、电阻r30～r52、电容c26～c28、mos管q3、q4、三极管q5；所述电阻r33的一端与所述主控制器u1的10脚连接，所述运放u11的4脚与所述主控制器u1的26脚连接，所述运放u12的4脚经所述电阻r46后与所述主控制器u1的14脚连接；
16、进一步地，所述上桥点火驱动单元包括电阻r53～r62、三极管q6、q7、mos管q8、q9；所述下桥点火驱动单元包括电阻r63～r71、三极管q10、mos管q11～q13；所述驱动检测单元包括电阻r72～r81、电容c29～c34、mos管q14～q16、三极管q17、mos管q18、q19、稳压管d5、d6、二极管d7、接口j1；所述电阻r53、r61、r63、r68的一端分别与所述控制器u1的42、40、39、34脚对应连接，所述mos管q16的栅极与所述主控制器u1的1脚连接，所述电阻r74、r76相连后与所述主控制器u1的33脚连接，所述电阻r78、r80相连后与所述主控制器u1的32脚连接；
17、进一步地，其还包括通信模块、存储模块；所述通信模块，连接于所述控制模块、车辆控制端之间，以用于通信传输；所述存储模块与所述控制模块连接，以用于存储配置信息；所述通信模块包括can收发器u14、lin收发器u15、静电二极管d7、二极管d8、静电二极管d9、电阻r82～r90、电容c35～c42、接口cn1、cn2；所述存储模块包括存储器u16、电容c43、电阻r91～r93；
18、一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器的工作方法，其特征在于，包括：
19、上电后，断路器进入诊断模式，依据所述控制模块的输出指令，通过诊断模块、点火驱动模块动作，实现点火电压诊断、点火电阻诊断、点火回路诊断；
20、诊断完成后，控制所述断路器的工作模式由所述诊断模式切换为保护模式，以确定车辆工作电流是否满足预设保护条件，若满足，则进入点火模式，若不满足，则继续等待；
21、其中，所述点火模式包括通过所述点火驱动模块给所述点火电阻点火。
22、本专利技术的有益效果是，其通过设置的控制模块、诊断模块、点火驱动模块，可以实时监测车辆运行工况，对电动车运行状态实现主动安全诊断，响应及时，可靠性高，进而对乘员和车辆实现全面保护，安全性高，具有较好的使用价值。
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1.一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：其包括控制模块、诊断模块、点火驱动模块；其中，
2.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：其还包括电源转换模块、升压储能模块、恒流源模块、切换模块；
3.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：所述点火驱动模块包括驱动检测单元、上桥点火驱动单元、下桥点火驱动单元，所述驱动检测单元、上桥点火驱动单元、下桥点火驱动单元均分别对应连接于所述控制模块、点火电阻之间。
4.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：所述控制模块包括主控制器U1、电源控制器U2、电容C1-1～C1-7、电阻R1、R2；所述电源转换模块包括电压转换器U3、U4、电压基准芯片U5、稳压器U6、接口P1、电容C2～C17、电阻R3～R16、MOS管Q1、稳压管D1～D3、电感L1、L2；所述电压基准芯片U5的2脚与所述主控制器U1的25脚连接，所述电容C17的一端与所述主控制器U1的15脚连接。
5.根据权利要
6.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：所述恒流源模块包括恒流源U9、三极管Q2、电阻R27～R29；所述切换模块包括电容C25、模拟开关U10、参考电阻REF；所述电阻R28的一端与所述主控制器U1的2脚连接，所述恒流源U9的2脚与所述模拟开关U10的7脚连接，所述模拟开关U10的5、6脚与所述主控制器U1的36、35脚分别对应连接，所述模拟开关U10的1脚与所述参考电阻REF的一端连接。
7.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：所述诊断模块包括运放U11～U13、接口P2、P3、电阻R30～R52、电容C26～C28、MOS管Q3、Q4、三极管Q5；所述电阻R33的一端与所述主控制器U1的10脚连接，所述运放U11的4脚与所述主控制器U1的26脚连接，所述运放U12的4脚经所述电阻R46后与所述主控制器U1的14脚连接。
8.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：所述上桥点火驱动单元包括电阻R53～R62、三极管Q6、Q7、MOS管Q8、Q9；所述下桥点火驱动单元包括电阻R63～R71、三极管Q10、MOS管Q11～Q13；所述驱动检测单元包括电阻R72～R81、电容C29～C34、MOS管Q14～Q16、三极管Q17、MOS管Q18、Q19、稳压管D5、D6、二极管D7、接口J1；所述电阻R53、R61、R63、R68的一端分别与所述控制器U1的42、40、39、34脚对应连接，所述MOS管Q16的栅极与所述主控制器U1的1脚连接，所述电阻R74、R76相连后与所述主控制器U1的33脚连接，所述电阻R78、R80相连后与所述主控制器U1的32脚连接。
9.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：其还包括通信模块、存储模块；所述通信模块，连接于所述控制模块、车辆控制端之间，以用于通信传输；所述存储模块与所述控制模块连接，以用于存储配置信息；所述通信模块包括CAN收发器U14、LIN收发器U15、静电二极管D7、二极管D8、静电二极管D9、电阻R82～R90、电容C35～C42、接口CN1、CN2；所述存储模块包括存储器U16、电容C43、电阻R91～R93。
10.一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器的工作方法，其特征在于，采用如权利要求1～9任一所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器；所述工作方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：其包括控制模块、诊断模块、点火驱动模块；其中，
2.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：其还包括电源转换模块、升压储能模块、恒流源模块、切换模块；
3.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：所述点火驱动模块包括驱动检测单元、上桥点火驱动单元、下桥点火驱动单元，所述驱动检测单元、上桥点火驱动单元、下桥点火驱动单元均分别对应连接于所述控制模块、点火电阻之间。
4.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：所述控制模块包括主控制器u1、电源控制器u2、电容c1-1～c1-7、电阻r1、r2；所述电源转换模块包括电压转换器u3、u4、电压基准芯片u5、稳压器u6、接口p1、电容c2～c17、电阻r3～r16、mos管q1、稳压管d1～d3、电感l1、l2；所述电压基准芯片u5的2脚与所述主控制器u1的25脚连接，所述电容c17的一端与所述主控制器u1的15脚连接。
5.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：所述升压储能模块包括升压芯片u7、运放u8、二极管d4、电感l3、电容c18～c24、电阻r17～r26；所述电阻r19的一端与所述主控制器u1的13脚连接，所述电阻r19的另一端与所述运放u8的3脚连接。
6.根据权利要求1所述的一种具备安全诊断的电流型点火式汽车断路器，其特征在于：所述恒流源模块包括恒流源u9、三极管q2、电阻r27～r29；所述切换模块包括电容c25、模拟开关u10、参考电阻ref；所述电阻r28的一端与所述主控制器u1的2脚连接，所述恒流源u9的2脚与所述模拟开关u10的7脚连接，所述模拟开关u10的5、6脚与所述主控制器u1的36、35脚分别对应连接，所述模拟开关u10的1脚与所述参考电阻ref的一端连接。
【专利技术属性】
技术研发人员：赵先锋，李彦铭，孙誉昊，曾伟，白宫昊，潘之炜，张永刚，赵新亚，
申请(专利权)人：维纳芯科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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