控制模块、电池管理系统、电路检测方法及控制方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910364007.4 (22)申请日 2019.04.30 (71)申请人 宁德时代新能源科技股份有限公司 地址 352100 福建省宁德市蕉城区漳湾镇 新港路2号 (72)发明人 杜宝海孟四霞吴国秀李前邓 (74)专利代理机构 北京智晨知识产权代理有限 公司 11584 代理人 张婧 (51)Int.Cl. B60L 3/00(2019.01) B60L 3/04(2006.01) (54)发明名称 控制模块、 电池管理系统、 电路检测方法及 控制方法 (57)摘要 本。

2、发明实施例涉及电动车技术领域， 公开了 一种控制模块、 电池管理系统、 电路检测方法及 控制方法。 控制模块包括： 控制单元和驱动电路； 所述驱动电路的使能端连接于所述控制单元， 所 述驱动电路的电压输出端连接于设置在高压回 路中的主动保险丝； 所述控制单元用于接收监测 信号， 并在所述监测信号为异常时输出使能信号 至所述驱动电路的使能端， 以使能所述驱动电 路； 所述驱动电路用于在被使能时， 输出驱动电 压至所述主动保险丝， 以熔断所述主动保险丝。 本发明实施例还提供了一种电池管理系统、 电路 检测方法及电路控制方法。 本发明实施例的技术 方案， 可以在遇到突发情况或必要时熔断主动保 险丝，。

3、 从而有效断开高压回路。 权利要求书4页 说明书16页 附图14页 CN 110962604 A 2020.04.07 CN 110962604 A 1.一种控制模块， 其特征在于， 包括： 控制单元和驱动电路； 所述驱动电路的使能端连 接于所述控制单元， 所述驱动电路的电压输出端连接于设置在高压回路中的主动保险丝； 所述控制单元用于接收监测信号， 并在所述监测信号为异常时输出使能信号至所述驱 动电路的使能端， 以使能所述驱动电路； 所述驱动电路用于在被使能时， 输出驱动电压至所述主动保险丝， 以熔断所述主动保 险丝。 2.根据权利要求1所述的控制模块， 其特征在于， 所述高压回路还包含传统保。

4、险丝， 所 述传统保险丝和所述主动保险丝分别位于所述高压回路的两极。 3.根据权利要求1或2所述的控制模块， 其特征在于， 所述控制单元包括微处理器； 所述微处理器用于接收所述监测信号， 并在所述监测信号为异常时输出所述使能信 号。 4.根据权利要求3所述的控制模块， 其特征在于， 所述控制单元还包括硬件触发电路和 逻辑电路； 所述监测信号包括硬件监测信号和软件采样信号； 所述硬件触发电路的输出端连接于所述逻辑电路的一个输入端， 所述微处理器的输出 端连接于所述逻辑电路的另一个输入端； 所述逻辑电路的输出端连接于所述驱动电路； 所述硬件触发电路用于接收所述硬件监测信号， 并在所述硬件监测信号为。

5、异常时输出 所述使能信号； 所述微处理器用于接收所述软件采样信号， 并在所述软件采样信号为异常时输出所述 使能信号； 所述逻辑电路被配置为， 当从所述微处理器和所述硬件触发电路中的至少一个接收到 所述使能信号时， 输出所述使能信号至所述驱动电路。 5.根据权利要求4所述的控制模块， 其特征在于， 所述微处理器还用于接收所述硬件监 测信号， 并在所述硬件监测信号为异常时输出所述使能信号。 6.根据权利要求1所述的控制模块， 其特征在于， 所述控制模块还包含导通控制开关和 开关使能电路； 所述驱动电路的电压输出端通过所述导通控制开关连接于所述主动保险丝； 所述开关使能电路的输入端连接于所述控制单元。

6、， 且输出端连接于所述导通控制开关 的控制端； 所述控制单元还用于在输出所述使能信号时， 通过所述开关使能电路控制所述导通控 制开关闭合， 以允许所述驱动电压被输出到所述主动保险丝。 7.根据权利要求6所述的控制模块， 其特征在于， 所述控制模块还包含检测模块； 所述检测模块的第一端连接于所述主动保险丝的第一端， 所述主动保险丝的第二端连 接于所述检测模块的第二端， 以形成所述主动保险丝的检测回路； 所述控制单元连接于所述检测回路； 在电路检测过程中， 所述导通控制开关保持在断开状态且所述检测模块保持在工作状 态， 所述控制单元从所述检测回路获取检测信号， 并根据所述检测信号得到检测结果。 8。

7、.根据权利要求7所述的控制模块， 其特征在于， 所述检测模块的供电端连接于所述驱 动电路的电压输出端； 在电路检测过程中， 所述控制单元用于输出所述使能信号至所述驱动电路的使能端， 权利要求书 1/4 页 2 CN 110962604 A 2 所述驱动电路被使能后， 通过所述电压输出端输出所述驱动电压至所述检测模块的供电 端， 以使所述检测模块保持在工作状态。 9.根据权利要求7或8所述的控制模块， 其特征在于， 所述检测模块包括电源； 所述电源 的第一端连接于所述主动保险丝的第一端、 所述主动保险丝的第二端连接于所述电源的第 二端。 10.根据权利要求9所述的控制模块， 其特征在于， 所述控。

8、制模块还包含第一隔离单元 和第二隔离单元； 所述控制单元通过所述第一隔离单元连接于所述开关使能电路的输入端， 所述控制单 元通过所述第二隔离单元连接于所述检测回路。 11.根据权利要求10所述的控制模块， 其特征在于， 所述第二隔离单元连接在所述检测 回路中； 所述控制单元用于在判断出所述检测信号为有效时， 得出电路正常的检测结果， 并在 判断出所述检测信号为无效时， 得出电路故障的检测结果。 12.根据权利要求10所述的控制模块， 其特征在于， 所述检测模块还包括第一分压单 元、 第二分压单元以及电压采样单元； 所述电源的第一端通过所述第一分压单元连接于所述主动保险丝的第一端， 所述主动 保。

9、险丝的第二端通过所述第二分压单元连接于所述电源的第二端， 以形成所述检测回路； 所述电压采样单元的第一采样端连接在所述第一分压单元与所述主动保险丝的第一 端之间， 第二采样端连接在所述主动保险丝的第二端与所述第二分压单元之间， 第三采样 端连接于所述驱动电路的电压输出端； 所述电压采样单元的输出端连接于所述第二隔离单 元， 且通过所述第二隔离单元与所述控制单元通讯； 所述控制单元用于通过所述电压采样单元从所述检测回路获取所述检测信号， 并根据 所述检测信号得到所述检测结果； 其中， 所述检测信号包括由所述第一采样端获得的第一 采样电压、 由所述第二采样端获得的第二采样电压、 由所述第三采样端获。

10、得的第三采样电 压。 13.根据权利要求6所述的控制模块， 其特征在于， 所述控制模块还包含开关诊断电路， 连接于所述控制单元和所述导通控制开关； 所述控制单元用于通过所述开关诊断电路诊断 所述导通控制开关是否正常。 14.根据权利要求13所述的控制模块， 其特征在于， 所述开关诊断电路包括检测电源和 采样单元， 所述检测电源的第一端连接于所述控制单元， 所述检测电源的第二端连接于所 述导通控制开关的第一端， 所述采样单元的第一端连接于所述导通控制开关的第二端， 所 述采样单元的第二端连接于所述控制单元； 所述控制单元用于控制所述检测电源工作且控制所述导通控制开关闭合， 所述检测电 源工作时输。

11、出检测电压至所述导通控制开关， 所述采样单元用于采集所述导通控制开关的 检测电流， 并将所述检测电流反馈至所述控制单元； 所述控制单元用于根据所述检测电流 确定所述导通控制开关是否正常。 15.一种电池管理系统， 其特征在于， 包括权利要求1至14中任一项所述的控制模块。 16.一种电路检测方法， 其特征在于， 应用于权利要求7所述的控制模块， 所述电路检测 方法包括： 权利要求书 2/4 页 3 CN 110962604 A 3 在所述导通控制开关保持在断开状态且所述检测模块保持在工作状态的情况下， 所述 控制单元从所述检测回路接收检测信号； 所述控制单元根据所述检测信号得到检测结果。 17。

12、.根据权利要求16所述的电路检测方法， 其特征在于， 所述检测模块的供电端连接于 所述驱动电路的电压输出端； 所述电路检测方法还包括： 所述控制单元输出所述使能信号至所述驱动电路的使能端； 其中， 所述驱动电路被使 能后， 通过所述电压输出端输出所述驱动电压至所述检测模块的供电端， 以使所述检测模 块保持在工作状态。 18.根据权利要求16或17所述的电路检测方法， 其特征在于， 所述检测模块包括电源； 所述电源的第一端连接于所述主动保险丝的第一端、 所述主动保险丝的第二端连接于所述 电源的第二端； 所述控制单元连接在所述检测回路中； 所述控制单元根据所述检测信号得到检测结果， 包括： 所述控。

13、制单元判断所述检测信号是否有效； 若是， 则得出电路正常的检测结果； 若否， 则得出电路故障的检测结果。 19.根据权利要求16所述的电路检测方法， 其特征在于， 所述检测模块包括电源、 第一 分压单元、 第二分压单元以及电压采样单元； 所述电源的第一端通过所述第一分压单元连 接于所述主动保险丝的第一端， 所述主动保险丝的第二端通过所述第二分压单元连接于所 述电源的第二端， 以形成所述检测回路； 所述电压采样单元的第一采样端连接在所述第一 分压单元与所述主动保险丝的第一端之间， 第二采样端连接在所述主动保险丝的第二端与 所述第二分压单元之间， 第三采样端连接于所述驱动电路的电压输出端； 所述电。

14、压采样单 元的输出端连接于所述控制单元； 所述控制单元从所述检测回路接收检测信号， 具体为， 所述控制单元通过所述电压采 样单元从所述检测回路获取所述检测信号； 其中， 所述检测信号包括由所述第一采样端获 得的第一采样电压、 由所述第二采样端获得的第二采样电压、 由所述第三采样端获得的第 三采样电压； 所述控制单元根据所述检测信号得到检测结果， 包括： 所述控制单元判断所述第一采样电压和所述第二采样电压是否均为有效； 若是， 则得 出所述检测回路正常的检测结果； 若否， 则得出所述检测回路故障的检测结果； 所述控制单元判断所述第三采样电压是否为有效； 若是， 则得出所述驱动电路正常的 检测结果。

15、； 若否， 则得出所述驱动电路故障的检测结果。 20.一种电路控制方法， 其特征在于， 应用于权利要求15中任一项所述的控制模块， 所述电路控制方法包括： 所述控制单元判断接收到的所述监测信号是否为异常； 若所述监测信号为异常， 则进 入安全控制步骤； 所述安全控制步骤包括： 所述控制单元输出所述使能信号至所述驱动电路的使能端， 以使能所述驱动电路； 其 中， 所述驱动电路在被使能时输出所述驱动电压。 21.根据权利要求20所述的电路控制方法， 其特征在于， 所述控制模块还包含导通控制 开关和开关使能电路； 所述驱动电路的电压输出端通过所述导通控制开关连接于所述主动 权利要求书 3/4 页 4。

16、 CN 110962604 A 4 保险丝； 所述开关使能电路的输入端连接于所述控制单元， 且输出端连接于所述导通控制 开关的控制端； 所述安全控制步骤， 还包括： 所述控制单元通过所述开关使能电路控制所述导通控制开关闭合， 以允许所述驱动电 压被输出到所述主动保险丝； 所述控制单元在等待预设时长后， 通过所述开关使能电路控制所述导通控制开关断 开。 22.根据权利要求21所述的电路控制方法， 其特征在于， 所述安全控制步骤中， 在所述 控制单元在等待预设时长后， 通过所述开关使能电路控制所述导通控制开关断开之后， 还 包括： 所述控制单元基于权利要求18或19所述的电路检测方法进行电路检测，。

17、 并得到检测结 果； 若所述检测结果为所述电路正常或者所述检测回路正常， 则所述控制单元重复所述安 全控制步骤。 23.根据权利要求22所述的电路控制方法， 其特征在于， 在所述安全控制步骤之后， 还 包括： 记录所述安全控制步骤被执行的次数； 在所述检测结果为所述电路正常或者所述检测回路正常之后， 还包括： 判断所述被执 行的次数是否达到预设次数； 若是， 则上报表征熔断失败的信息； 若否， 则进入所述控制单 元重复所述安全控制步骤的步骤。 权利要求书 4/4 页 5 CN 110962604 A 5 控制模块、 电池管理系统、 电路检测方法及控制方法 技术领域 0001 本发明实施例涉及电。

18、动车技术领域， 特别涉及控制模块、 电池管理系统、 电路检测 方法及控制方法。 背景技术 0002 电动汽车替代燃油汽车已成为汽车业发展的趋势， 但是电动汽车电机本身的功率 较大， 所以导致目前所使用的电池包基本为高压小电流或者较低电压大电流的方案， 但是 即使电压较低， 也远远超过安全电压， 所以在需要的时候， 将电池包与外部断开显得尤为重 要。 目前业内通常的解决方法为： 使用可控开关器件(如： 继电器、 IGBT等)作为通常情况下 的控制高压通断的器件。 0003 发明人发现现有技术中至少存在如下问题： 在遇到突发情况时， 如车辆碰撞等情 况下， 往往继电器还会有较大电流流过， 此时强行。

19、断开继电器， 会导致继电器的损坏并出现 粘连， 导致高压无法断开。 发明内容 0004 本发明实施方式的目的在于提供一种控制模块、 电池管理系统、 电路检测方法及 控制方法， 可以在遇到突发情况或必要时熔断主动保险丝， 从而有效断开高压回路。 0005 为解决上述技术问题， 本发明的实施方式提供了一种控制模块， 包括： 控制单元和 驱动电路； 所述驱动电路的使能端连接于所述控制单元， 所述驱动电路的电压输出端连接 于设置在高压回路中的主动保险丝； 所述控制单元用于接收监测信号， 并在所述监测信号 为异常时输出使能信号至所述驱动电路的使能端， 以使能所述驱动电路； 所述驱动电路用 于在被使能时，。

20、 输出驱动电压至所述主动保险丝， 以熔断所述主动保险丝。 0006 本发明的实施方式还提供了一种电池管理系统， 包括上述控制模块。 0007 本发明的实施方式还提供了一种电路检测方法， 应用于上述控制模块， 所述电路 检测方法包括： 在所述导通控制开关保持在断开状态且所述检测模块保持在工作状态的情 况下， 所述控制单元从所述检测回路接收检测信号； 所述控制单元根据所述检测信号得到 检测结果。 0008 本发明的实施方式还提供了一种电路控制方法， 应用于上述控制模块， 所述电路 控制方法包括： 所述控制单元判断接收到的所述监测信号是否为异常； 若所述监测信号为 异常， 则进入安全控制步骤； 所述。

21、安全控制步骤包括： 所述控制单元输出所述使能信号至所 述驱动电路的使能端， 以使能所述驱动电路； 其中， 所述驱动电路在被使能时输出所述驱动 电压。 0009 本发明实施方式相对于现有技术而言， 提供了主动保险丝的一种控制模块； 控制 单元在接收到异常的监测信号时， 输出使能信号至驱动电路的使能端， 驱动电路在被使能 时， 输出驱动电压至所述主动保险丝， 以熔断所述主动保险丝； 即可以在遇到突发情况或必 要时熔断高压回路中的主动保险丝， 从而有效断开高压回路。 说明书 1/16 页 6 CN 110962604 A 6 0010 另外， 所述高压回路还包含传统保险丝， 所述传统保险丝和所述主动。

22、保险丝分别 位于所述高压回路的两极。 在遇到突发情况时， 传统保险丝可以自动熔断， 主动保险丝也可 以通过本实施例中的控制模块被熔断， 从而可以使得高压回路的两极均被断开， 避免仅高 压回路的一极被断开而另一极依然存在电压输出而导致的危险。 0011 另外， 所述控制单元包括微处理器； 所述微处理器用于接收所述监测信号， 并在所 述监测信号为异常时输出所述使能信号。 本实施例提供了控制单元的一种具体实现方式。 0012 另外， 所述控制单元还包括硬件触发电路和逻辑电路； 所述监测信号包括硬件监 测信号和软件采样信号； 所述硬件触发电路的输出端连接于所述逻辑电路的一个输入端， 所述微处理器的输出。

23、端连接于所述逻辑电路的另一个输入端； 所述逻辑电路的输出端连接 于所述驱动电路； 所述硬件触发电路用于接收所述硬件监测信号， 并在所述硬件监测信号 为异常时输出所述使能信号； 所述微处理器用于接收所述软件采样信号， 并在所述软件采 样信号为异常时输出所述使能信号； 所述逻辑电路被配置为， 当从所述微处理器和所述硬 件触发电路中的至少一个接收到所述使能信号时， 输出所述使能信号至所述驱动电路。 本 实施例提供了控制单元的另一种具体实现方式； 硬件触发电路接收硬件监测信号， 微处理 器接收软件采样信号； 由于硬件触发电路的反应速度较快， 所以对于由硬件触发而产生硬 件监测信号的某些突发情况， 硬件。

24、触发电路可以较快地作出反应并断开高压回路。 0013 另外， 所述微处理器还用于接收所述硬件监测信号， 并在所述硬件监测信号为异 常时输出所述使能信号。 相对于硬件触发电路而言， 微处理器的可靠性更高且可以对监测 信号作更精确的处理， 微处理器同时接收硬件监测信号并进行判断， 可以避免由于硬件触 发电路可能发生的故障而导致未及时熔断主动保险丝而造成的危险。 0014 另外， 所述控制模块还包含导通控制开关和开关使能电路； 所述驱动电路的电压 输出端通过所述导通控制开关连接于所述主动保险丝； 所述开关使能电路的输入端连接于 所述控制单元， 且输出端连接于所述导通控制开关的控制端； 所述控制单元还。

25、用于在输出 所述使能信号时， 通过所述开关使能电路控制所述导通控制开关闭合， 以允许所述驱动电 压被输出到所述主动保险丝。 本实施例中， 在驱动电路的电压输出端和主动保险丝之间增 加导通控制开关， 只有在控制单元输出使能信号时才控制导通控制开关闭合， 以允许驱动 电压被输出到主动保险丝， 可以避免因驱动电路发生异常而导致主动保险丝的误熔断。 0015 另外， 所述控制模块还包含检测模块； 所述检测模块的第一端连接于所述主动保 险丝的第一端， 所述主动保险丝的第二端连接于所述检测模块的第二端， 以形成所述主动 保险丝的检测回路； 所述控制单元连接于所述检测回路； 在电路检测过程中， 所述导通控制。

26、 开关保持在断开状态且所述检测模块保持在工作状态， 所述控制单元从所述检测回路获取 检测信号， 并根据所述检测信号得到检测结果。 本实施例中， 可以通过对主动保险丝所在的 检测回路进行检测来识别电路是否正常工作， 以确保在遇到突发情况主动保险丝能够被熔 断以断开高压回路。 0016 另外， 所述检测模块的供电端连接于所述驱动电路的电压输出端； 在电路检测过 程中， 所述控制单元用于输出所述使能信号至所述驱动电路的使能端， 所述驱动电路被使 能后， 通过所述电压输出端输出所述驱动电压至所述检测模块的供电端， 以使所述检测模 块保持在工作状态。 本实施例中， 检测模块由驱动电路供电， 因此检测模块。

27、能够正常工作即 表明驱动电路能够正常工作， 从而， 如果检测结果为电路正常， 则可以得到驱动电路与主动 说明书 2/16 页 7 CN 110962604 A 7 保险丝的检测回路必定都正常， 如果检测结果为电路故障， 则可以得到驱动电路与主动保 险丝的检测回路至必定至少有一个发生故障； 因此本实施例中可以对驱动电路和主动保险 丝的检测回路实现共同检测。 0017 另外， 所述检测模块包括电源； 所述电源的第一端连接于所述主动保险丝的第一 端、 所述主动保险丝的第二端连接于所述电源的第二端。 所述控制单元在所述检测回路中； 所述控制单元用于在判断出所述检测信号为有效时， 得出电路正常的检测结果。

28、， 并在判断 出所述检测信号为无效时， 得出电路故障的检测结果。 本实施例提供了检测模块的一种具 体实现方式。 0018 另外， 所述检测模块还包括第一分压单元、 第二分压单元以及电压采样单元； 所述 电源的第一端通过所述第一分压单元连接于所述主动保险丝的第一端， 所述主动保险丝的 第二端通过所述第二分压单元连接于所述电源的第二端， 以形成所述检测回路； 所述电压 采样单元的第一采样端连接在所述第一分压单元与所述主动保险丝的第一端之间， 第二采 样端连接在所述主动保险丝的第二端与所述第二分压单元之间， 第三采样端连接于所述驱 动电路的电压输出端； 所述电压采样单元的输出端连接于所述控制单元； 。

29、所述控制单元用 于通过所述电压采样单元从所述检测回路获取所述检测信号， 并根据所述检测信号得到所 述检测结果； 其中， 所述检测信号包括由所述第一采样端获得的第一采样电压、 由所述第二 采样端获得的第二采样电压、 由所述第三采样端获得的第三采样电压。 本实施例提供了检 测模块的另一种具体实现方式， 可以分别检测出主动保险丝所在的检测回路和驱动电路是 否故障。 附图说明 0019 一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明， 这些示例性说 明并不构成对实施例的限定， 附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件， 除 非有特别申明， 附图中的图不构成比例限制。 0020 图1是。

30、根据本发明第一实施例的控制模块的示意图； 0021 图2是本发明第一实施例中的控制单元的具体结构示意图； 0022 图3是本发明第一实施例中的驱动电路的具体结构示意图； 0023 图4是根据本发明第二实施例的控制模块的示意图； 0024 图5是根据本发明第三实施例的控制模块的示意图； 0025 图6是根据本发明第四实施例的控制模块的示意图； 0026 图7是根据本发明第五实施例的控制模块的示意图； 0027 图8是根据本发明第五实施例中的检测模块包括电源的具体结构示意图； 0028 图9是根据本发明第六实施例的控制模块的示意图； 0029 图10是根据本发明第七实施例的控制模块的示意图； 00。

31、30 图11是根据本发明第九实施例的电路检测方法的一个例子的流程图； 0031 图12是根据本发明第九实施例的电路检测方法的另一个例子的流程图； 0032 图13是根据本发明第十实施例的电路检测方法的流程图； 0033 图14是根据本发明第十一实施例的电路控制方法的流程图； 0034 图15是根据本发明第十二实施例的电路控制方法的流程图； 说明书 3/16 页 8 CN 110962604 A 8 0035 图16是根据本发明第十三实施例的电路控制方法的一个例子的流程图； 0036 图17是根据本发明第十三实施例的电路控制方法的另一个例子的流程图。 具体实施方式 0037 为使本发明实施例的目。

32、的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明 的各实施方式进行详细的阐述。 然而， 本领域的普通技术人员可以理解， 在本发明各实施方 式中， 为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。 但是， 即使没有这些技术细节 和基于以下各实施方式的种种变化和修改， 也可以实现本申请所要求保护的技术方案。 以 下各个实施例的划分是为了描述方便， 不应对本发明的具体实现方式构成任何限定， 各个 实施例在不矛盾的前提下可以相互结合相互引用。 0038 本发明的第一实施方式涉及一种控制模块， 如图1所示， 控制模块1包括控制单元 11和驱动电路12； 驱动电路12的使能端连接于控制单元11， 驱。

33、动电路12的电压输出端连接 于设置在高压回路中的主动保险丝2； 控制单元11用于接收监测信号D， 并在监测信号D为异 常时输出使能信号S至驱动电路12的使能端， 以使能驱动电路12； 驱动电路12用于在被使能 时， 输出驱动电压V1至主动保险丝2， 以熔断主动保险丝2。 0039 本发明实施方式相对于现有技术而言， 提供了主动保险丝的一种控制模块； 控制 单元在接收到异常的监测信号时， 输出使能信号至驱动电路的使能端， 驱动电路在被使能 时， 输出驱动电压至所述主动保险丝， 以熔断所述主动保险丝； 即可以在遇到突发情况或必 要时熔断高压回路中的主动保险丝， 从而有效断开高压回路。 0040 下。

34、面对本实施方式的控制模块的实现细节进行具体的说明， 以下内容仅为方便理 解提供的实现细节， 并非实施本方案的必须。 0041 本实施方式可以应用在电动汽车中， 电动汽车包含高压系统和低压系统。 电动汽 车的高压系统包括电池包、 手动维护开关、 常规保险丝、 继电器、 逆变器、 高压DC-DC等元器 件， 高压系统中的高压回路中串联有主动保险丝2， 其中该主动保险丝2可以串联在高压回 路的正极或负极， 图1中示意出的是主动保险丝2串联在高压回路的正极的情况。 主动保险 丝2例如可以为， 使用火药作为断开机械结构的动力源， 通过对主动保险丝2的两端施加驱 动电压， 在主动保险丝2的驱动端形成较大的。

35、输入电流以触发火药爆炸。 然本实施例对主动 保险丝2的实际结构不作任何限定， 现有技术中凡是能够利用较大的输入电流进行触发熔 断的智能保险丝均可用于本实施例。 0042 电动汽车还包括低压系统， 低压系统包括铅酸蓄电池、 电池管理系统(低压控制部 分)、 整车控制器、 热管理控制器等元器件。 本实施例中， 电动汽车的低压系统和高压系统中 设置有多个监测点， 以提供用于反应车辆当前的状态多种监测信号。 即， 本实施例中的监测 信号D可以是对低压系统的监测信号， 也可以是对高压系统的监测信号。 0043 本实施例中， 驱动电路12可以为具有隔离功能的供电电路， 即驱动电路12具有低 压侧和高压侧，。

36、 控制单元11位于驱动电路12的低压侧， 主动保险丝2位于驱动电路12的高压 侧。 具体的， 驱动电路12的电压输出端位于高压侧并连接于主动保险丝2， 驱动电路12的使 能端位于低压侧并连接于控制单元11。 其中， 驱动电路12通过外部的低压电源VDD1供电。 驱 动电路12带有隔离功能， 可以使得控制模块对高压回路中主动保险丝的控制更加安全， 尽 可能避免控制模块被高压击穿而损坏。 然本实施例对此不作任何限制， 在其他例子中， 驱动 说明书 4/16 页 9 CN 110962604 A 9 电路12也可以位于高压系统中， 0044 在一个例子中， 如图2所示， 控制单元11包括硬件触发电路。

37、111、 微处理器112、 以及 逻辑电路113。 硬件触发电路111的输出端连接于逻辑电路113的一个输入端， 微处理器112 的输出端连接于逻辑电路113的另一个输入端； 逻辑电路113的输出端连接于驱动电路12。 0045 其中， 监测信号D可以包含硬件监测信号D1和软件采样信号D2。 硬件监测信号D1一 般是由硬件检测电路输出的， 例如在遇到撞击等突发情况时， 硬件检测电路会输出异常的 硬件监测信号D1(该监测信号D1可以同时触发启动其他一些安全措施， 如打开安全气囊 等)。 软件采样信号D2一般是由软件采样得到的， 例如电池管理系统BMS(BATTERY MANAGEMENT SYS。

38、TEM， 简称BMS)采样得到的电池包内电池单元的电压、 电流、 电池包内的温 度， 继电器状态等参数。 如上述电池包内电池单元的电压、 电流、 电池包内的温度， 属于对低 压系统监测得到的监测信号， 上述继电器状态为对高压系统监测得到的监测信号。 0046 由于硬件触发电路111完全由硬件设计实现， 如果处理的监测信号越难， 硬件设计 就越复杂， 所以为了兼顾硬件设计的难易度， 可以利用硬件触发电路111处理一些较为简单 的信号， 如由硬件检测电路产生的硬件监测信号D1； 而微处理器112的处理能力较强， 可以 处理一些比较复杂的监测信号， 如软件采样信号D2。 因此， 在这个例子中， 硬件。

39、触发电路111 用于接收硬件监测信号D1， 并在硬件监测信号D1为异常时输出使能信号S； 微处理器112用 于接收软件采样信号D2， 并在软件采样信号D2为异常时输出使能信号S。 逻辑电路113被配 置为， 当从微处理器112和硬件触发电路111中的至少一个接收到使能信号S时， 输出使能信 号S至驱动电路12。 其中， 逻辑电路113可以为一个或门； 然并不以此为限。 本实施例中， 如图 2所示， 硬件触发电路111通过连接接头con3连接至用于产生硬件监测信号D1的硬件检测电 路； 然并不以此为限。 需要说明的是， 硬件触发电路111输出的使能信号S、 微处理器112输出 的使能信号S、 以。

40、及逻辑电路113经过逻辑运算后输出的使能信号S在电压大小等方面可以 略有不同， 但是均是可以使能驱动电路12的信号； 例如， 能够使能驱动电路12的信号的最低 电压为3v， 那么， 硬件触发电路111输出的使能信号S的电压可以是5v， 微处理器112输出的 使能信号S的电压可以是4v， 逻辑电路113经过逻辑运算后输出的使能信号S可以是3.5v。 0047 一般来说， 硬件触发电路111的反应速度比微处理器112的反应速度快， 所以在这 个例子中， 对于由硬件触发而产生硬件监测信号D1的某些突发情况， 硬件触发电路111可以 较快地作出反应并断开高压回路。 0048 然而， 在其他例子中， 控。

41、制单元11也可以只包含微处理器112， 即所有的监测信号D (包含硬件监测信号D1和软件采样信号D2)均由微处理器112来接收并判断是否异常； 或者， 控制单元11也可以只包含硬件触发电路111， 即所有的监测信号D(包含硬件监测信号D1和 软件采样信号D2)均由硬件触发电路111来接收并判断是否异常， 此时硬件触发电路111需 要根据各监测信号D的处理需要来进行设计。 0049 其中， 驱动电路12例如为反激式变压器开关电源， 如图3所示， 反激式变压器开关 电源包括使能开关SW1、 电源器件121、 变压器线圈122。 电源器件121通过使能开关SW1连接 于低压电源VDD1； 变压器线圈。

42、122的低压侧连接于电源器件121和低压电源VDD1， 即低压侧 线圈的一端连接于电源器件121， 且另一端通过使能开关SW1连接于低压电源VDD1； 变压器 线圈122的高压侧具有驱动电路12的电压输出端并用于输出驱动电压V1， 即高压侧线圈的 两端形成电压输出端的正极和负极， 分别连接于主动保险丝2的两端。 控制模块1可以通过 说明书 5/16 页 10 CN 110962604 A 10 连接接头与主动保险丝2连接， 即如图1中， 驱动电路12的高压侧线圈的两端通过连接接头 con1、 连接接头con2分别与主动保险丝2的两端连接； 其中， 连接接头con1、 con2可以以PCB 焊接。

43、、 接插件、 铆接、 压接、 键合等方式实现。 0050 当使能开关SW1闭合， 则低压电源VDD1为电源器件121和变压器线圈122供电(即为 驱动电路12供电)， 通过电源器件121的控制使变压器线圈122的高压侧(即驱动电路12的电 压输出端)输出驱动电压V1。 这个例子中， 使能开关SW1即为驱动电路12的使能端， 控制单元 11输出的使能信号S用于控制使能开关SW1的断开或闭合， 从而使能或禁能该驱动电路12。 0051 较佳的， 驱动电路12还包括二极管D1和D2、 电容器C1和电阻R1、 电容C2、 C3及二极 管D3。 C2和C3的作用为输出端储能和稳压作用， 提高输出稳定性(。

44、可以根据实际电路设计， 可以增加或减少)， D3为整流二极管， 防止后端出现反向电流。 二极管D1和D2串联连接且方 向相反， 二极管D1和D2形成的串联支路的两端分别连接在变压器线圈122的低压侧的两端， 以与变压器线圈122的低压侧形成电感的续流回路， 可以避免变压器线圈122出现瞬间较高 电压， 起到保护变压器线圈122作用。 电容器C1和电阻R1串联连接， 且形成的串联支路的两 端分别连接在变压器线圈122的低压侧的两端， 可以消除变压器线圈122的漏磁现象， 以起 到提高效率和提高EMC性能的作用。 需要说明的是， 本实施例对驱动电路12的具体结构不作 限制， 凡是能够实现等同功能的。

45、结构均可。 0052 主动保险丝2的熔断是取决于输入主动保险的能量的， 一般情况下是电流的大小。 在选型时， 主动保险丝2的等效阻抗是已知的， 所以可以根据所需的电流值选取合适的驱动 电压V1。 当驱动电路12输出驱动电压V1时， 主动保险丝2的两端被施加该驱动电压V1， 从而 实现熔断。 需要说明的时， 主动保险丝2的驱动内阻通常是较小的， 其允许通过的电流值通 常是较大的； 因此， 即使在遇到突发情况导致高压回路中出现异常的大电流的情况下， 主动 保险丝2也不会由于该异常的大电流而被熔断； 主动保险丝2只要在被控制模块1施加驱动 电压V1的情况下， 才会被熔断。 0053 本发明的第二实施。

46、方式涉及一种控制模块。 第二实施方式与第一实施方式大致相 同， 主要区别之处在于： 在本发明第二实施方式中， 如图4所示， 主动保险丝2所在的高压回 路还包含传统保险丝3， 传统保险丝3和主动保险丝2均串联在高压回路中。 分别位于高压回 路的两极(正极和负极)。 0054 在一个较佳的例子中， 传统保险丝3和主动保险丝2分别位于高压回路的两极(正 极和负极)； 即， 传统保险丝3和主动保险丝2的其中一个位于高压回路的正极， 另一个位于 高压回路的负极。 如图4中， 主动保险丝2位于高压回路的正极， 传统保险丝3高压回路的负 极。 0055 其中， 传统保险丝通常被设计为： 其允许通过的最大电流。

47、值大于高压回路正常工 作时的最小电流值， 且小于遇到突发情况时高压回路中出现的异常的大电流。 因此， 在遇到 突发情况时， 高压回路中会出现异常的大电流， 在该大电流的作用下传统保险丝3被熔断； 同时， 主动保险丝2也可以通过本实施例中控制模块1的驱动而被熔断， 从而可以使得高压 回路的两极(正极和负极)均被断开， 避免仅高压回路的一极被断开而另一极依然存在电压 输出而导致的危险。 0056 在另外的例子中， 传统保险丝3和主动保险丝2也可以在高压回路同一极(正极或 负极)， 可以起到双保险， 作为相互备份； 即如果传统保险丝3和主动保险丝2中有一个发生 说明书 6/16 页 11 CN 11。

48、0962604 A 11 异常无法断开时， 另一个可以将高压回路断开， 极大程度地提高了安全性。 0057 本发明的第三实施方式涉及一种控制模块。 第三实施方式与第一实施方式大致相 同， 主要区别之处在于： 如图5所示， 微处理器112还用于接收硬件监测信号D1， 并在硬件监 测信号D1为异常时输出使能信号S。 0058 其中， 微处理器112还可以连接于硬件触发电路111的输入端， 或者， 微处理器112 连接于用于产生的硬件监测信号D1的硬件检测电路， 以接收硬件监测信号D1。 本实施例中， 微处理器112连接于用于产生的硬件监测信号D1的硬件检测电路， 即如图5中所示， 微处理 器112。

49、连接在连接接头con3的左侧(远离硬件触发电路111的一侧)； 从而可以避免由于连接 接头con3接触不良时导致无法接收到硬件监测信号D1的情况发生。 0059 相对于硬件触发电路111而言， 微处理器112的可靠性更高且可以对监测信号D作 更精确的处理； 微处理器112同时接收硬件监测信号D1并进行判断， 可以避免由于硬件触发 电路111可能发生的故障而导致未及时熔断主动保险丝2而造成的危险。 0060 例如， 在硬件监测信号D1为异常时， 可能会出现下列两种情况； 0061 情况一： 硬件触发电路111较快地作出反应， 识别出硬件监测信号D1为异常并输出 使能信号S， 驱动电路12在被使能。

50、时， 输出驱动电压V1至主动保险丝2， 从而熔断主动保险丝 2； 在硬件触发电路111作出反应后， 微处理器112也作出反应(微处理器112的反应速度稍慢 于硬件触发电路111的反应速度)， 识别出硬件监测信号D1为异常并输出使能信号S； 此时主 动保险丝2可能已经由于硬件触发电路111的控制而被熔断， 但是微处理器112输出的使能 信号S对电路控制不会有任何影响。 0062 情况二： 硬件触发电路111发生故障， 即没有识别出硬件监测信号D1为异常， 故没 有输出使能信号S； 微处理器112识别出硬件监测信号D1为异常并输出使能信号S， 驱动电路 12在被使能时， 输出驱动电压V1至主动保险。