CN111016656B - 一种高压互锁检测回路以及检测方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高压互锁检测回路以及高压互锁检测方法，通过采用长度不一的3PIN结构的检测器分别与高压线束连接器的端子相连，当高压线束连接器处于包括连接、半连接、断开等不同连接状态时，接入检测回路的电阻值会发生变化，根据电阻分压原理，检测点的电压也会发生相应的变化，因此，可以根据检测点的电压确定高压线束连接器处于连接、半连接或者断开的状态。该方法能够检测的连接器的状态具有多样性，不仅能对连接或者断开的状态进行检测，还能够准确判断高压线束连接器松动后的半连接状态，实现对高压线束连接器更完整、更全面的检测，能够更准确预判高压安全风险，可以完善整车安全策略以便更有效地避免高压安全风险。

Description

一种高压互锁检测回路以及检测方法

技术领域

本申请涉及电子技术领域，尤其涉及高压互锁检测回路以及检测方法。

背景技术

由于对环境污染小，电动车辆越来越成为受用户欢迎的交通工具之一。以电动汽车作为示例，其整车包含高压蓄电池包、车载充电器、功率分配单元、电驱动单元、空调压缩机等多个高压零部件，且高压部件之间通过高压线束及连接器进行动力传输，涉及大电流、高电压，因此高压线束连接器的连接可靠尤为重要。

高压互锁是指利用低压信号对高压回路的线束连接器进行状态检测，监控连接器处于连接还是脱开的状态，通过对整车采取相应策略，例如及时报警或者切断高压回路，以避免漏电、触电风险，造成高压安全事故。

现有技术提供了一种高压互锁检测方法，该方法通过一个闭环检测电路实现。具体的，通过脉冲宽度调制(pulse-width modulation，PWM)信号源、低边驱动(Low SideDrive，LSD)电路、滤波电容C、高压线束连接器以及检测器，形成一个闭环检测电路。其中，检测器具有两个PIN针分别与高压线束连接器的端子相连。通过检测到信号的电平状态来判断检测回路的导通情况，从而判断连接器是否断开。图1和图2分别示出了高压互锁检测回路处于连接状态或处于断开状态的示意图，当回路处于连接或断开状态时，检测点的电压存在较大的差别。

然而上述检测方法检测到的高压线束连接器的状态单一，只能表示连接或者断开两种状态，无法准确判断高压线束连接器的半连接状态，从而限制了整车安全策略的设计。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种高压互锁检测回路以及高压互锁检测方法，不仅能判断出连接或者断开的状态，还能判断出高压线束连接器松动后的半连接状态，从而实现了对高压线束连接器的状态的准确判断，基于此，可以对整车安全策略进行完善。

本申请第一方面提供了一种高压互锁检测回路，包括：脉冲宽度调制 PWM信号源、低边驱动LSD电路、滤波电容、第一高压线束连接器、第一检测器以及第一电阻、第二电阻、第三电阻；

所述第一检测器包括第一PIN针、第二PIN针和第三PIN针，所述第二 PIN针与所述第三PIN针长度相同，所述第一PIN针短于所述第二PIN针；

所述第一PIN针的第二端、所述第二PIN针的第二端与所述第三PIN针的第二端连接；

所述第一PIN针的第一端连接所述第一高压线束连接器的第一端子，所述第二PIN针的第一端连接所述第一高压线束连接器的第二端子，第三PIN 针的第一端连接所述第一高压线束连接器的第三端子；

所述第一电阻的第一端连接上拉电平Vcc，所述第一电阻的第二端连接所述第一端子；所述第二电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的第二端连接所述第二端子；所述第三电阻的第一端连接所述第二电阻的第二端，所述第三电阻的第二端连接所述第三端子；

所述PWM信号源通过所述LSD电路连接所述第三电阻的第二端，所述 PWM信号源通过所述LSD电路接地。

可选的，所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等。

可选的，所述高压互锁检测回路包括多个高压线束连接器，检测器的数量与高压线束连接器的数量相等。

可选的，所述高压线束连接器的数量不超过5。

可选的，所述高压互锁检测回路还包括第二高压线束连接器、第二检测器以及第四电阻；

则所述第三电阻的第二端连接所述第三端子包括：

所述第三电阻的第二端依次通过所述第二高压线束连接器的第二端子、所述第二检测器的第二PIN针、所述第二检测器的第一PIN针以及所述第二高压线束连接器的第一端子连接所述第一高压线束连接器的第三端子；

所述PWM信号源通过所述LSD电路连接所述第三电阻的第二端包括：

所述PWM信号源通过所述LSD电路以及所述第四电阻连接所述第三电阻的第二端；其中，所述第四电阻的第一端连接所述第三电阻的第二端，所述第四电阻的第二端连接所述LSD电路；

所述第四电阻的第二端与所述第二高压线束连接器的第三端子连接；

所述第四电阻的阻值与所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值、所述第三电阻的阻值相等。

可选的，所述高压互锁检测回路还包括第三高压线束连接器、第三检测器以及第五电阻；

则所述第四电阻的第二端与所述第二高压线束连接器的第三端子连接包括：

所述第四电阻的第二端依次通过所述第三高压线束连接器的第二端子、所述第三检测器的第二PIN针、所述第三检测器的第一PIN针以及所述第三高压线束连接器的第一端子连接所述第二高压线束连接器的第三端子；

所述PWM信号源通过所述LSD电路以及所述第四电阻连接所述第三电阻的第二端包括：

所述PWM信号源通过所述LSD电路以及所述第五电阻、所述第四电阻连接所述第三电阻的第二端；其中，所述第五电阻的第一端连接所述第四电阻的第二端，所述第五电阻的第二端连接所述LSD电路；

所述第五电阻的第二端与所述第三高压线束连接器的第三端子连接；

所述第五电阻的阻值与所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值、所述第三电阻的阻值、所述第四电阻的阻值相等。

本申请第二方面提供了一种方法，应用于本申请第一方面提供的高压互锁检测回路，所述方法包括：

获取第一检测点的电压，所述第一检测点为第一高压线束连接器的第一端子；

根据所述第一检测点的电压确定所述第一高压线束连接器的连接状态；所述连接状态包括连接、半连接和断开。

可选的，若所述高压互锁检测回路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等；

则根据所述第一检测点的电压确定所述第一高压线束连接器的连接状态包括：

若所述第一检测点的电压为，低电平为0V，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的二分之一，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于半连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的三分之二，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于断开状态。

可选的，若所述高压互锁检测回路包括第一高压线束连接器、第二线束高压连接器以及第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值、所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等；

则根据所述第一检测点的电压确定所述第一高压线束连接器的连接状态包括：

若所述第一检测点的电压为，低电平为0V，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器和所述第二高压线束连接器均处于连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的二分之一，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于连接状态，所述第二高压线束连接器处于半连接状态，或者，所述第一高压线束连接器处于半连接状态，所述第二高压线束连接器处于连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的三分之二，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于连接状态，所述第二高压线束连接器处于断开状态，或者，所述第一高压线束连接器处于断开状态，所述第二高压线束连接器处于连接状态，或者所述第一高压线束连接器和所述第二高压线束连接器均处于半连接状态，或者，所述第一高压线束连接器处于断开状态，所述第二高压线束连接器处于半连接状态。

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的四分之三，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于半连接状态，所述第二高压线束连接器处于断开状态，或者所述第一高压线束连接器和所述第二高压线束连接器均处于断开状态。

可选的，所述方法还包括：

根据所述高压线束连接器的连接状态，控制输出功率。

可选的，根据所述高压线束连接器的连接状态，控制输出功率包括：

若确定所有高压线束连接器均处于连接状态，则维持原功率输出；

若确定有一个高压线束连接器处于半连接状态，其他高压线束连接器处于连接状态，则维持原功率输出，并发出故障报警提醒；

否则，切断高压输出或降功率输出。

从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：

本申请实施例提供了一种高压互锁检测回路以及高压互锁检测方法，通过采用长度不一的3PIN结构的检测器分别与高压线束连接器的端子相连，当高压线束连接器处于包括连接、半连接、断开等不同连接状态时，接入检测回路的电阻值会发生变化，根据电阻分压原理，检测点的电压也会发生相应的变化，因此，可以根据检测点的电压确定高压线束连接器处于连接、半连接或者断开的状态。如此，相较于传统的检测方法，该方法能够检测的连接器的状态具有多样性，不仅能对连接或者断开的状态进行检测，还能够准确判断高压线束连接器松动后的半连接状态，实现对高压线束连接器更完整、更全面的检测，能够更准确预判高压安全风险，可以完善整车安全策略以便更有效地避免高压安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中一种高压互锁检测回路的电路原理图；

图2为现有技术中一种高压互锁检测回路的电路原理图；

图3A至图3C为本申请实施例中一种高压互锁检测回路的电路原理图；

图4为本申请实施例中检测器结构示意图；

图5A至图5F为本申请实施例中一种高压互锁检测回路的电路原理图；

图6A至图6F为本申请实施例中一种高压互锁检测回路的电路原理图；

图7为本申请实施例中一种高压互锁检测回路的电路原理图；

图8为本申请实施例中一种高压互锁检测方法的流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

现有技术提供的高压互锁检测回路中，上拉电平Vcc一般为12V。如图1 所示，当高压线束连接器的公端和母端连接正常时，也即高压线束连接器的端子A与检测器的PIN针以及端子B与检测器的另一PIN针连接正常时，形成一个闭环回路，PWM信号源经过端子B、端子A到检测点。LSD电路与高压互锁检测回路中的地相连，当LSD电路闭合时，Vcc上拉电平被短接到地，为0V；当LSD电路关断时，Vcc上拉电平为12V。因此，检测点检测到低电平为0V、高电平为12V的PWM信号。如图2所示，当高压线束连接器脱开时，无法形成闭合回路，检测点检测到的电压为12V稳定电平。

通过上述方法检测到的连接器状态单一，只能表示连接或者断开两种状态，无法准确判断连接器松动后的半连接状态。半临界状态是指连接器处于连接与断开之间的一种临界状态。在实际应用中，常常发现存在互锁断开但是高压线束连接器仍有部分高压连接的临界状态，该临界状态无法识别，因而需要整车在检测策略上进行完善，比如通过检测点检测到的PWM信号强度或者占空比的差异来体现这种连接器的连接状态。但是，在电动车辆整车环境中，受到电磁兼容性(Electro Magnetic Compatibility，EMC)或者振动等因素的影响，对PWM信号强度或者占空比存在干扰现象，导致并不能百分之百体现连接器的连接状态，存在一定几率的误报高压互锁故障。

有鉴于此，本申请提供了一种高压互锁检测回路以及高压互锁检测方法，通过采用长度不一的3PIN结构的检测器分别与高压线束连接器的端子相连，当高压线束连接器处于包括连接、半连接、断开等不同连接状态时，接入检测回路的电阻值会发生变化，根据电阻分压原理，检测点的电压也会发生相应的变化，因此，可以根据检测点的电压确定高压线束连接器处于连接、半连接或者断开的状态。如此，相较于传统的检测方法，该方法能够检测的连接器的状态具有多样性，不仅能对连接或者断开的状态进行检测，还能够准确判断高压线束连接器松动后的半连接状态，实现对高压线束连接器更完整、更全面的检测，能够更准确预判高压安全风险，可以完善整车安全策略以便更有效地避免高压安全风险。

为了便于理解，下面将结合附图对本申请实施例提供的高压互锁检测回路进行介绍。

图3A至图3C为本申请实施例提供的高压互锁检测回路检测高压线束连接器分别处于连接、半连接以及断开状态的示意图，如图3A至图3C所示，该高压互锁检测回路包括：脉冲宽度调制PWM信号源、低边驱动LSD电路、滤波电容、第一高压线束连接器、第一检测器以及第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3。

所述第一检测器包括第一PIN针P1、第二PIN针P2和第三PIN针P3，所述第二PIN针P2与所述第三PIN针长度P3相同，所述第一PIN针P1短于所述第二PIN针P2；

所述第一PIN针P1的第二端、所述第二PIN针P2的第二端与所述第三PIN针P3的第二端连接；

所述第一PIN针P1的第一端连接所述第一高压线束连接器的第一端子，也即图3A至图3C中所示的端子A，所述第二PIN针P2的第一端连接所述第一高压线束连接器的第二端子，也即图3A至图3C中所示的端子B，所述第三PIN针P3的第一端连接所述第一高压线束连接器的第三端子，也即图 3A至图3C中所示的端子C；

所述第一电阻R1的第一端连接上拉电平Vcc，所述第一电阻R1的第二端连接所述第一端子即端子A；所述第二电阻R2的第一端连接所述第一电阻 R1的第二端，所述第二电阻R2的第二端连接所述第二端子即端子B；所述第三电阻R3的第一端连接所述第二电阻R2的第二端，所述第三电阻R3的第二端连接所述第三端子即端子C；

所述PWM信号源通过所述LSD电路连接所述第三电阻R3的第二端，所述PWM信号源通过所述LSD电路接地。

其中，滤波电容C两端分别连接LSD电路和地，如此，可以对PWM信号源进行过滤，去除干扰或噪声。

在本实施例中，通过将检测器的结构由2PIN结构改为3PIN结构，如图 4所示，检测器的3个PIN针中P2和P3长度相同，并且长于P1，如此，可以分别通过上述3个PIN针检测高压线束连接器处于连接、半连接或者断开状态。下面将结合图3A至图3C对检测原理进行说明。

在本实施例中，当连接器处于不同状态时，接入高压检测回路中的电阻阻值是不同的，根据电阻分压原理可知检测点的电压也是不同的，因此可以根据检测点的电压确定高压线束连接器的状态。在一些可能的方式中，第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3的阻值相等，如此，当不同电阻接入高压检测回路时，可以通过简单计算即获得检测点电压。

对于单个高压线束连接器的高压互锁状态检测，当高压线束连接器正常连接时，如图3A所示，电阻R2和R3被金属PIN针短路，若上拉电平Vcc 为12V，则检测点检测到12V的PWM信号。当高压线束连接器处于半连接状态时，如图3B所示，PIN针P1脱开，PIN针P2和P3仍处于连接状态，电阻R3被金属PIN针短路，R1和R2构成分压电路，由于R1＝R2，所以检测点检测到低电平为6V、高电平为12V的PWM信号。当高压线束连接器处于断开状态时，如图3C所示，PIN针P1、P2和P3都处于脱开状态，电阻 R1、R2和R3构成分压电路，由于R1＝R2＝R3，所以检测点检测到低电平为 8V、高电平为12V的PWM信号。表1示出了单个高压线束连接器高压互锁检测连接状态与检测点电压的对照关系，如表1所示：

表1单个高压线束连接器高压互锁检测连接状态与检测点电压的对照表

其中，表1中(0～12V)PWM表示低电平为0V，高电平为12V的PWM 信号；(6～12V)PWM表示低电平为6V，高电平为12V的PWM信号； (8～12V)PWM表示低电平为8V，高电平为12V的PWM信号。

需要说明的是，高压互锁检测回路中可以仅包括一个高压线束连接器，也可以包括多个高压线束连接器。当高压互锁检测回路中包括多个高压线束连接器时，可以通过多个检测器实现对高压线束连接器的连接状态的检测。在一些可能的实现方式中，检测器的数量与高压线束连接器的数量相等。

下面结合附图，对本申请实施例中包括多个高压线束连接器的高压互锁检测回路进行介绍。

图5A至图5F为本申请实施例提供的高压互锁检测回路中高压线束连接器分别处于连接、半连接、断开状态的示意图，图5A至图5F为在图3A至图3C的基础上改进得到，本实施例主要就与图3A至图3C的区别进行说明，如图5A至图5F所示，所示高压互锁检测回路还包括：

所述高压互锁检测回路还包括第二高压线束连接器、第二检测器以及第四电阻R4；

则所述第三电阻R3的第二端连接所述第三端子即端子C包括：

所述第三电阻R3的第二端依次通过所述第二高压线束连接器的第二端子也即图5A至图5F所示的端子E、所述第二检测器的第二PIN针M2、所述第二检测器的第一PIN针M1以及所述第二高压线束连接器的第一端子也即图5A至图5F所示的端子D连接所述第一高压线束连接器的第三端子即端子C；

所述PWM信号源通过所述LSD电路以及所述第四电阻R4连接所述第三电阻R3的第二端；其中，所述第四电阻R4的第一端连接所述第三电阻R3 的第二端，所述第四电阻R4的第二端连接所述LSD电路；

所述第四电阻R4的第二端与所述第二高压线束连接器的第三端子也即图5A至图5F所示的端子F连接；

在该实施例中，所述第四电阻R4的阻值与所述第一电阻R1的阻值、所述第二电阻R2的阻值、所述第三电阻R3的阻值相等。

与图3A至图3C类似，当高压线束连接器处于不同连接状态时，图5A 至图5F中接入高压互锁检测回路中的电阻不同，对应的，检测点电压也不相同，可以根据检测点的电压确定高压线束连接器的连接状态。

如图5A所示，两个高压线束连接器都连接正常时，电阻R2、R3、和R4 被两个金属PIN针短路，检测点检测到低电平为0V、高电平为12V的PWM 信号。当其中某一个连接器处于半连接状态时，如图5B所示，第一高压线束连接器处于半连接状态，第二高压线束连接器处于连接状态，PIN针P1脱开， PIN针P2、P3，以及另一个连接器的PIN针M1、M2和M3都处于连接状态，则电阻R3和R4被金属PIN针短路，R1和R2构成分压电路，由于R1＝R2，所以检测点检测到低电平为6V、高电平为12V的PWM信号。当其中两个连接器均处于半连接状态时，如图5C所示，PIN针P1脱开，PIN针M1脱开； PIN针P2、P3，以及另一个连接器的PIN针M2和M3都处于连接状态，电阻R4被金属PIN针短路，R1、R2和R3构成分压电路，由于R1＝R2＝R3，所以检测点检测到低电平为8V、高电平为12V的PWM信号。当其中某一个连接器处于断开状态时，如图5D所示，第一高压线束连接器处于断开状态，第二高压线束连接器处于连接状态，PIN针P1、P2和P3都处于脱开状态，电阻R4被金属PIN针短路，R1、R2和R3构成分压电路，由于R1＝R2＝R3，所以检测点检测到低电平为8V、高电平为12V的PWM信号。当两个连接器其中一个断开，另一个处于半连接状态时，如图5E所示，PIN针P1、P2和 P3脱开，PIN针M1松动、M2和M3都处于连接状态，电阻R4被短路，R1、 R2和R3构成分压电路，由于R1＝R2＝R3，所以检测点检测到低电平为8V、高电平为12V的PWM信号；还有一种情况，第一高压线束连接器处于半连接状态，第二高压线束连接器处于断开状态，PIN针P1松动、P2和P3连接， PIN针M1、M2和M3都处于脱开状态，电阻R1、R2、R3和R4构成分压电路，检测点检测到低电平为9V、高电平为12V的PWM信号。当两个连接器都处于断开状态时，如图5F所示，PIN针P1、P2和P3，PIN针M1、M2和M3都处于脱开状态，电阻R1、R2、R3和R4构成分压电路，由于 R1＝R2＝R3＝R4，所以检测点检测到低电平为9V、高电平为12V的PWM信号。

其中，包括两个高压线束连接器的高压互锁检测回路中连接器状态与检测点电压对照关系参见表2，如表2所示:

表2两个高压线束连接器的连接状态与检测点电压对照表

其中，表2中(0～12V)PWM表示低电平为0V，高电平为12V的PWM 信号；(6～12V)PWM表示低电平为6V，高电平为12V的PWM信号； (8～12V)PWM表示低电平为8V，高电平为12V的PWM信号；(9～12V)PWM 表示低电平为9V，高电平为12V的PWM信号。

需要说明的是，当两个高压线束连接器处于中一个处于半连接状态，一个处于断开状态时，检测点检测到的PWM信号的低电平可以是8V，也可以是9V。具体地，当第一高压线束连接器处于断开状态，第二高压线束连接器处于半连接状态时，检测点检测到的PWM信号的低电平为8V；当第一高压线束连接器处于半连接状态，第二高压线束连接器处于断开状态时，检测点检测到的PWM信号的低电平为9V。

对于某个零部件上有三个高压线束连接器需要进行高压互锁检测的情况，也可依照以上规律推演，再增加一个分压电阻，以及一个检测器，形成高压互锁检测回路。

下面结合附图，对本申请实施例中包括三个高压线束连接器的高压互锁检测回路进行介绍。

图6A至图6F为为本申请实施例提供的高压互锁检测回路中高压线束连接器分别处于连接、半连接、断开状态的示意图，图6A至图6F为在图5A 至图5F的基础上改进得到，本实施例主要就与图5A至图5F的区别进行说明，如图6A至图6F所示，所示高压互锁检测回路还包括：

第三高压线束连接器、第三检测器以及第五电阻R5；

所述第四电阻R4的第二端依次通过所述第三高压线束连接器的第二端子也即图6A至图6F中所示的端子H、所述第三检测器的第二PIN针N2、所述第三检测器的第一PIN针N1以及所述第三高压线束连接器的第一端子也即图6A至图6F中所示的端子G连接所述第二高压线束连接器的第三端子也即图6A至图6F中所示的端子F；

所述PWM信号源通过所述LSD电路以及所述第五电阻R5、所述第四电阻R4连接所述第三电阻R3的第二端；其中，所述第五电阻R5的第一端连接所述第四电阻R4的第二端，所述第五电阻R5的第二端连接所述LSD电路；

所述第五电阻R5的第二端与所述第三高压线束连接器的第三端子也即图6A至图6F中所示的端子I连接；

在本实施例一些可能的实现方式中，所述第五电阻R5的阻值与所述第一电阻R1的阻值、所述第二电阻R2的阻值、所述第三电阻R3的阻值、所述第四电阻R4的阻值相等。

与图5A至图5F类似，当高压线束连接器处于不同连接状态时，图6A 至图6F中接入高压互锁检测回路中的电阻不同，对应的，检测点电压也不相同，可以根据检测点的电压确定高压线束连接器的连接状态。

图6A表示三个连接器都连接正常时的高压互锁情况，电阻R2、R3、、 R4和R5被三个金属PIN针短路，检测点检测到低电平为0V、高电平为12V 的PWM信号。当其中某一个连接器处于半连接状态时，如图6B所示，第一高压线束连接器处于半连接状态，第二高压线束连接器以及第三高压线束连接器处于连接状态，如此，PIN针P1脱开，PIN针P2、P3，以及另外两个连接器的PIN针M1、M2、M3、N1、N2和N3都处于连接状态，电阻R3、R4 和R5被金属PIN针短路，R1和R2构成分压电路，由于R1＝R2，所以当上拉电平Vcc为12V时，检测点检测到低电平为6V、高电平为12V的PWM信号。当其中两个连接器均处于半连接状态时，如图6C所示，第一高压线束连接器处于连接状态，第二高压线束连接器以及第三高压线束连接器处于半连接状态，PIN针M1脱开，PIN针N1脱开；PIN针P1、P2、P3，以及另外两个连接器的PIN针M2、M3、N2和N3都处于连接状态，电阻R2和R5被金属PIN针短路，R1、R3和R4构成分压电路，由于R1＝R3＝R4，所以检测点检测到低电平为8V、高电平为12V的PWM信号。当其中某一个连接器处于断开状态时，如图6D所示，第一高压线束连接器处于断开状态，第二高压线束连接器以及第三高压线束连接器处于连接状态，具体地，PIN针P1、P2和 P3都处于脱开状态，而PIN针M1、M2、M3以及PIN针N1、N2、N3处于连接状态，电阻R4和R5被金属PIN针短路，R1、R2和R3构成分压电路，由于R1＝R2＝R3，所以检测点检测到低电平为8V、高电平为12V的PWM信号。当三个连接器其中一个断开，另一个处于半连接状态时，如图6E所示，第一高压线束连接器处于断开状态，第二高压线束连接器处于半连接状态，第三高压线束连接器处于连接状态，PIN针P1、P2和P3脱开，PIN针M1松动，M2、M3、N1、N2和N3都处于连接状态，电阻R4和R5被短路，R1、 R2和R3构成分压电路，由于R1＝R2＝R3，所以检测点检测到低电平为8V、高电平为12V的PWM信号；还有一种情况，第一高压线束连接器处于断开状态，第二高压线束连接器处于连接状态，第三高压线束连接器处于半连接状态，R5被金属PIN针短路，检测点检测到低电平为9V、高电平为12V的 PWM信号。当三个连接器中任意两个断开，不管另一个是否半连接，检测点检测到低电平为9V、高电平为12V的PWM信号或者低电平为9.6V、高电平为12V的PWM信号。当三个连接器都处于断开状态时，如图6F所示，PIN 针P1、P2和P3，PIN针M1、M2和M3，PIN针N1、N2和N3都处于脱开状态，电阻R1、R2、R3、R4和R5构成分压电路，由于R1＝R2＝R3＝R4＝R5，所以检测点检测到低电平为9.6V、高电平为12V的PWM信号。

其中，包括三个高压线束连接器的高压互锁检测回路中连接器状态与检测点电压对照关系参见表3，如表3所示:

表3三个高压线束连接器的连接状态与检测点电压对照表

其中，表3中(0～12V)PWM表示低电平为0V，高电平为12V的PWM 信号；(6～12V)PWM表示低电平为6V，高电平为12V的PWM信号； (8～12V)PWM表示低电平为8V，高电平为12V的PWM信号；(9～12V)PWM 表示低电平为9V，高电平为12V的PWM信号；(9.6～12V)PWM表示检测到低电平为9.6V，高电平为12V的PWM信号。

可以理解，在电动车辆中，单个零部件上高压线束连接器一般最多在5 个左右，对包含4个或5个高压线束连接器的连接状态进行检测的高压互锁检测回路与上述回路类似，其检测方法可以参照上述检测方法。具体地，对于单个零部件有4个连接器需要检测高压互锁的情形，检测回路中分压电阻数量为6个，根据以上规律可以推理得到，检测点检测到的电压有这样几种状态：(0～12V)PWM，(6～12V)PWM，(8～12V)PWM，(9～12V)PWM，(9.6～12V)PWM，(10～12V)PWM。同理，对于单个零部件有5个连接器需要检测高压互锁的情形，检测回路中分压电阻数量为7个，检测点检测到的电压状态为： (0～12V)PWM，(6～12V)PWM，(8～12V)PWM，(9～12V)PWM，(9.6～12V) PWM，(10～12V)PWM，(72/7～12V)PWM。

在本实施例一些可能的实现方式中，当某个零部件上需要检测高压互锁的高压连接器数量为n时，n为正整数，高压互锁检测回路的电路原理图如图 7所示，该检测回路中n个检测器Connerctor 1……Connerctor n,以及n+2个分压电阻，分别为R1，R2……R(n+2)，根据各个连接器连接状态的不同，检测点检测到PWM信号的高电平为V_max，则检测到PWM信号的低电平状态有以下几种：

其中，考虑到上拉电平Vcc失效，电阻失效、PWM信号源失效或者LSD 电路失效的情形，检测点检测到的电压状态还可能为：0V、或者12V的稳定电压。

基于此，可以根据高压线束连接器的连接状态与检测点电压之间的对应关系，确定高压线束连接器的连接状态，并根据确定出的连接状态，制定相应的安全策略。

由上可知，本申请实施例提供了一种高压互锁检测回路，通过采用长度不一的3PIN结构的检测器分别与高压线束连接器的端子相连，当高压线束连接器处于包括连接、半连接、断开等不同连接状态时，接入检测回路的电阻值会发生变化，根据电阻分压原理，检测点的电压也会发生相应的变化，因此，可以根据检测点的电压确定高压线束连接器处于连接、半连接或者断开的状态。如此，相较于传统的检测方法，该方法能够检测的连接器的状态具有多样性，不仅能对连接或者断开的状态进行检测，还能够准确判断高压线束连接器松动后的半连接状态，实现对高压线束连接器更完整、更全面的检测，能够更准确预判高压安全风险，可以完善整车安全策略以便更有效地避免高压安全风险。

以上为本申请实施例提供的高压互锁检测回路的几种实现方式，基于上述实现方式，本申请实施例还提供了一种高压互锁检测方法。下面将结合附图对本申请实施例提供的一种高压互锁检测方法进行介绍。

图8为本申请实施例提供的一种高压互锁检测方法的流程图，参见图8，该方法应用于本申请提供的高压互锁检测回路，包括：

S801：获取第一检测点的电压，所述第一检测点为第一高压线束连接器的第一端子。

第一检测点可以参照图3A至图3C，图5A至图5F或者图6A至图6F中的端子A，由于端子A与第一电阻R1的第二端连接，也可以将第一电阻R1 的第二端作为第一检测点。

S802：根据所述第一检测点的电压确定所述第一高压线束连接器的连接状态；所述连接状态包括连接、半连接、断开。

基于高压线束连接器的连接状态与第一检测点的电压之间的对应关系，可以在获得第一检测点的电压后确定高压线束连接器的连接状态。

具体地，若所述高压互锁检测回路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等；

则可以通过如下方式确定高压线束连接器的状态：

若所述第一检测点的电压为，低电平为0V，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的二分之一，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于半连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的三分之二，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于断开状态。

当高压互锁检测回路包括第一高压线束连接器、第二高压线束连接器以及第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3以及第四电阻R4，并且第一电阻R1的阻值、所述第二电阻R2的阻值、所述第三电阻R3的阻值与所述第四电阻R4的阻值相等时，可以根据以下方式确定高压线束连接器的状态：

若所述第一检测点的电压为，低电平为0V，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器和所述第二高压线束连接器均处于连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的二分之一，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于连接状态，所述第二高压线束连接器处于半连接状态，或者，所述第一高压线束连接器处于半连接状态，所述第二高压线束连接器处于连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的三分之二，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于连接状态，所述第二高压线束连接器处于断开状态，或者，所述第一高压线束连接器处于断开状态，所述第二高压线束连接器处于连接状态，或者所述第一高压线束连接器和所述第二高压线束连接器均处于半连接状态，或者，所述第一高压线束连接器处于断开状态，所述第二高压线束连接器处于半连接状态。

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的四分之三，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于半连接状态，所述第二高压线束连接器处于断开状态，或者所述第一高压线束连接器和所述第二高压线束连接器均处于断开状态。

在本申请实施例一些可能的实现方式中，当确定高压线束连接器存在安全风险，例如，存在高压线束连接器半连接或断开状态时，则可以通过控制输出功率等安全策略以降低安全风险。

具体地，针对检测到的不同电压状态，可以对电压状态进行统一分类，针对各个类别依次设计整车控制策略。例如，可以将电压分为(0～12V)PWM、 (6～12V)PWM和其他电压状态这三种情形，并对这三种情形分别设计对应的整车控制策略。具体可以参见表4。

表4整车控制策略

由表4可知，当所有高压线束连接器处于正常连接状态时，维持原功率输出，对于仅有某一个高压线束连接器半连接的情况，可以允许车辆维持暂时的原功率输出，同时进行故障报警。而对于其他电压状态，则表明产生严重故障，需切断高压输出或者降功率输出。

本申请实施例还提供了一种高压互锁并联检测方案。在该方案中，每个零部件单独检测自身高压线束连接器高压互锁状况，然后分别将高压互锁状况上报给整车控制器。具体地，对于具有一个高压线束连接器的零部件，可以参照表4所示的整车控制策略进行控制，对于具有两个或两个以上高压线束连接器，并对两个或两个以上高压线

束连接器均需要检测的零部件可以采用如下控制策略，高压线束连接器正常连接时，维持原功率输出；有任意一个或者任意两个高压线束连接器处于半连接状态的情形，车辆依然可以暂时维持原功率输出、同时上报故障。而对于其他电压状态，本发明认为是严重故障，需切断高压输出或者降功率输出。具体可以参见表5。

表5整车控制策略

以上为本申请实施例提供的一种高压互锁检测方法，通过采用长度不一的3PIN结构的检测器分别与高压线束连接器的端子相连，当高压线束连接器处于包括连接、半连接、断开等不同连接状态时，接入检测回路的电阻值会发生变化，根据电阻分压原理，检测点的电压也会发生相应的变化，因此，可以根据检测点的电压确定高压线束连接器处于连接、半连接或者断开的状态。如此，相较于传统的检测方法，该方法能够检测的连接器的状态具有多样性，不仅能对连接或者断开的状态进行检测，还能够准确判断高压线束连接器松动后的半连接状态，实现对高压线束连接器更完整、更全面的检测，能够更准确预判高压安全风险，可以完善整车安全策略以便更有效地避免高压安全风险。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A 和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c 中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a 和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。

Claims (10)

1.一种高压互锁检测回路，其特征在于，包括：脉冲宽度调制PWM信号源、低边驱动LSD电路、滤波电容、第一高压线束连接器、第一检测器以及第一电阻、第二电阻、第三电阻；

所述第一检测器包括第一PIN针、第二PIN针和第三PIN针，所述第二PIN针与所述第三PIN针长度相同，所述第一PIN针短于所述第二PIN针；

所述第一PIN针的第二端、所述第二PIN针的第二端与所述第三PIN针的第二端连接；

所述第一PIN针的第一端连接所述第一高压线束连接器的第一端子，所述第二PIN针的第一端连接所述第一高压线束连接器的第二端子，所述第三PIN针的第一端连接所述第一高压线束连接器的第三端子；

所述第一电阻的第一端连接上拉电平Vcc，所述第一电阻的第二端连接所述第一端子；所述第二电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端，所述第二电阻的第二端连接所述第二端子；所述第三电阻的第一端连接所述第二电阻的第二端，所述第三电阻的第二端连接所述第三端子；

所述PWM信号源通过所述LSD电路连接所述第三电阻的第二端，所述PWM信号源通过所述LSD电路接地；

所述高压互锁检测回路还包括第二高压线束连接器、第二检测器以及第四电阻；

则所述第三电阻的第二端连接所述第三端子包括：

所述第三电阻的第二端依次通过所述第二高压线束连接器的第二端子、所述第二检测器的第二PIN针、所述第二检测器的第一PIN针以及所述第二高压线束连接器的第一端子连接所述第一高压线束连接器的第三端子；

所述PWM信号源通过所述LSD电路连接所述第三电阻的第二端包括：

所述PWM信号源通过所述LSD电路以及所述第四电阻连接所述第三电阻的第二端；其中，所述第四电阻的第一端连接所述第三电阻的第二端，所述第四电阻的第二端连接所述LSD电路；

所述第四电阻的第二端与所述第二高压线束连接器的第三端子连接；

所述第四电阻的阻值与所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值、所述第三电阻的阻值相等。

2.根据权利要求1所述的高压互锁检测回路，其特征在于，所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等。

3.根据权利要求1所述的高压互锁检测回路，其特征在于，所述高压互锁检测回路包括多个高压线束连接器，检测器的数量与高压线束连接器的数量相等。

4.根据权利要求3所述的高压互锁检测回路，其特征在于，所述高压线束连接器的数量不超过5。

5.根据权利要求1所述的高压互锁检测回路，其特征在于，所述高压互锁检测回路还包括第三高压线束连接器、第三检测器以及第五电阻；

则所述第四电阻的第二端与所述第二高压线束连接器的第三端子连接包括：

所述第四电阻的第二端依次通过所述第三高压线束连接器的第二端子、所述第三检测器的第二PIN针、所述第三检测器的第一PIN针以及所述第三高压线束连接器的第一端子连接所述第二高压线束连接器的第三端子；

所述PWM信号源通过所述LSD电路以及所述第四电阻连接所述第三电阻的第二端包括：

所述PWM信号源通过所述LSD电路以及所述第五电阻、所述第四电阻连接所述第三电阻的第二端；其中，所述第五电阻的第一端连接所述第四电阻的第二端，所述第五电阻的第二端连接所述LSD电路；

所述第五电阻的第二端与所述第三高压线束连接器的第三端子连接；

所述第五电阻的阻值与所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值、所述第三电阻的阻值、所述第四电阻的阻值相等。

6.一种高压互锁检测方法，其特征在于，应用于如权利要求1至5任意一项所述的高压互锁检测回路，所述方法包括：

获取第一检测点的电压，所述第一检测点为第一高压线束连接器的第一端子；

根据所述第一检测点的电压确定所述第一高压线束连接器的连接状态；所述连接状态包括连接、半连接、断开。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述高压互锁检测回路包括第一电阻、第二电阻和第三电阻，所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值与所述第三电阻的阻值相等；

则根据所述第一检测点的电压确定所述第一高压线束连接器的连接状态包括：

若所述第一检测点的电压为，低电平为0V，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的二分之一，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于半连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的三分之二，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于断开状态。

8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若所述高压互锁检测回路包括第一高压线束连接器、第二高压线束连接器以及第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻，所述第一电阻的阻值、所述第二电阻的阻值、所述第三电阻的阻值与所述第四电阻的阻值相等；

则根据所述第一检测点的电压确定所述第一高压线束连接器的连接状态包括：

若所述第一检测点的电压为，低电平为0V，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器和所述第二高压线束连接器均处于连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的二分之一，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于连接状态，所述第二高压线束连接器处于半连接状态，或者，所述第一高压线束连接器处于半连接状态，所述第二高压线束连接器处于连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的三分之二，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于连接状态，所述第二高压线束连接器处于断开状态，或者，所述第一高压线束连接器处于断开状态，所述第二高压线束连接器处于连接状态，或者所述第一高压线束连接器和所述第二高压线束连接器均处于半连接状态，或者，所述第一高压线束连接器处于断开状态，所述第二高压线束连接器处于半连接状态；

若所述第一检测点的电压为，低电平为上拉电平的四分之三，高电平为上拉电平，则确定所述第一高压线束连接器处于半连接状态，所述第二高压线束连接器处于断开状态，或者所述第一高压线束连接器和所述第二高压线束连接器均处于断开状态。

9.根据权利要求6至8任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述高压线束连接器的连接状态，控制输出功率。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，根据所述高压线束连接器的连接状态，控制输出功率包括：

若确定所有高压线束连接器均处于连接状态，则维持原功率输出；

若确定有一个高压线束连接器处于半连接状态，其他高压线束连接器处于连接状态，则维持原功率输出，并发出故障报警提醒；

否则，切断高压输出或降功率输出。

Images