本发明实施例涉及电路,特别涉及一种碰撞检测电路、电池管理系统及车辆。
背景技术:
1、随着电池技术的发展,电动汽车替代燃油汽车已经成为了汽车行业的发展趋势。对于电动汽车来说,安全问题是非常重要的因素。尤其在电动汽车发生碰撞时,高能量的动力电池系统与高压用电器在碰撞过程中挤压受损,存在高压回路短路而导致起火爆炸风险。
2、目前,电动汽车中的碰撞检测电路,在接收到碰撞传感器发送的碰撞信号时,可以将碰撞信号发送的控制器,从而控制器能够在接收到碰撞信号后断开高压回路,避免出现危险。
3、发明人发现现有技术中至少存在如下问题:由于碰撞事件都是非常紧急的,对控制器的控制速度要求非常高,增加了控制器的负担,碰撞检测的可靠性较低。
技术实现思路
1、本发明实施方式的目的在于提供一种碰撞检测电路、电池管理系统及车辆,通过碰撞检测电路对碰撞进行检测,能够在发生碰撞时及时控制断开高压回路,可靠性较高,提升了整车安全性。
2、为解决上述技术问题,本发明的实施方式提供了一种碰撞检测电路,包括:信号采集器,用于采集车辆的碰撞信号;差分运算放大电路,用于将碰撞信号进行处理并输出第一信号;比较电路,用于根据第一信号和比较电路的参考电压输出第二信号;其中,第二信号用于控制断开高压供电回路,参考电压基于碰撞信号的幅值和差分运算放大电路的放大倍数来配置。
3、本发明的实施方式还提供了一种电池管理系统,包括上述的碰撞检测电路与高压供电回路,碰撞检测电路连接于高压供电回路。
4、本发明的实施方式还提供了一种车辆,包括上述的电池管理系统。
5、本发明实施方式相对于现有技术而言,信号采集器能够采集车辆的碰撞信号,差分运算放大电路能够将该碰撞信号进行处理并输出第一信号,比较电路则能够根据第一信号和比较电路的参考电压输出第二信号,第二信号能够控制断开高压供电回路,参考电压基于碰撞信号的幅值和差分运算放大电路的放大倍数来配置,即通过碰撞检测电路对碰撞进行检测,能够在发生碰撞时及时控制断开高压回路,可靠性较高,提升了整车安全性。
6、另外,电平保持电路,用于将差分运算放大电路输出的第一信号保持为第一信号的最大值;比较电路,具体用于根据第一信号的最大值和比较电路的参考电压输出第二信号。
7、另外,整流电路,用于将碰撞信号进行整流;差分运算放大电路,具体用于将整流后的碰撞信号进行处理并输出第一信号。
8、另外,信号采集器通过采样电阻采集碰撞信号。
9、另外,参考电压基于碰撞信号的幅值和差分运算放大电路的放大倍数来配置,包括:若碰撞信号为电流型,参考电压满足以下公式:k丨i1*r0丨<vf<k丨i2*r0丨;其中,vf表示参考电压,k表示差分运算放大电路的放大倍数,i1表示碰撞信号的高电平幅值,i2表示碰撞信号的低电平幅值,r0表示采样电阻的阻值。
10、另外,差分运算放大电路包括:第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻以及运算放大器;第一电阻的第一端连接于运算放大器的第一输入端,第一电阻的第二端连接于信号采集器的第一端,第一电阻与信号采集器的连接处通过第二电阻连接于第三电阻的第一端,第三电阻的第二端连接于信号采集器的第二端,第三电阻与信号采集器的连接处通过第五电阻连接于运算放大器的第二输入端,第二电阻与第三电阻的连接处连接于参考电势端,运算放大器的第一输入端与输出端之间并联有第四电阻,运算放大器的第二输入端还通过第六电阻连接于参考电势端,运算放大器的输出端连接于比较电路。
11、另外,电平保持电路包括:第一二极管、第七电阻与第一电容;差分运算放大电路连接于第一二极管的正极,第一二极管的负极通过第七电阻连接于比较电路,第七电阻与比较电路的连接处通过第一电容连接于参考电势端。
12、另外,比较电路包括:第八电阻、第九电阻、比较器以及第十电阻;比较器的第一输入端连接于差分运算放大电路,比较器的第二输入端通过第八电阻连接于第一电源,第八电阻与比较器的连接处通过第九电阻连接于参考电势端,比较器的输出端通过第十电阻连接于第二电源,比较器与第十电阻的连接处形成比较电路的输出端。
13、另外,碰撞检测电路还包括:自检电路;自检电路用于在接收到控制器发出的自检指令时,输出自检控制信号;差分运算放大电路还用于将自检控制信号进行处理并输出第三信号;比较电路用于根据第三信号与比较电路的参考电压输出第四信号到控制器,以供控制器根据第四信号判断碰撞检测电路是否存在故障。
14、另外,自检电路包括第十一电阻、第二二极管以及第一开关;第十一电阻的第一端连接于差分运算放大电路,第十一电阻的第二端连接于第二二极管的负极,第二二极管的正极通过第一开关连接于第三电源,第一开关的控制端连接于控制器。
15、另外,整流电路包括第三二极管、第四二极管、第五二极管以及第六二极管;第三二极管的负极连接于信号采集器的第一端,第三二极管的正极连接于第四二极管的正极,第四二极管的负极连接于信号采集器的第二端,第三二极管与信号采集器的连接处连接于第五二极管的正极,第四二极管与信号采集器的连接处连接于第六二极管的正极,第五二极管的负极连接于第六二极管的负极,第三二极管与第四二极管的连接处连接于差分运算放大电路的一个输入端,第五二极管与第六二极管的连接处连接于差分运算放大电路的另一个输入端。
1.一种碰撞检测电路,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的碰撞检测电路,其特征在于,还包括:
3.根据权利要求1所述的碰撞检测电路,其特征在于,还包括:
4.根据权利要求3所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述整流电路包括第三二极管、第四二极管、第五二极管以及第六二极管;
5.根据权利要求1至4中任一项所述的碰撞检测电路,其特征在于,还包括:
6.根据权利要求5所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述信号采集器包括采样电阻;
7.根据权利要求6所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述参考电压基于所述碰撞信号的幅值和所述差分运算放大电路对所述碰撞信号的处理来配置;
8.根据权利要求5所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述差分运算放大电路包括:第一分压单元、第二分压单元、第一接地单元、第二接地单元以及运算放大器,其中:
9.根据权利要求8所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述第一分压单元包括第一电阻和第四电阻,所述第二分压单元包括第五电阻和第六电阻,所述第一接地单元包括第二电阻,所述第二接地单元包括第三电阻;
10.根据权利要求2所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述电平保持电路包括:第一二极管、第七电阻与第一电容;
11.根据权利要求1所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述比较电路包括:第三分压单元、比较器和上拉单元;
12.根据权利要求11所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述第三分压单元包括第八电阻和第九电阻,所述上拉单元包括第十电阻;
13.根据权利要求1所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述碰撞检测电路还包括:自检电路;
14.根据权利要求13所述的碰撞检测电路,其特征在于,所述自检电路包括第十一电阻、第二二极管以及第一开关;
15.一种电池管理系统,其特征在于,包括权利要求1至14中任一项所述的碰撞检测电路与电池组所在的高压供电回路,所述碰撞检测电路连接于所述高压供电回路。
16.根据权利要求15所述的电池管理系统,其特征在于,所述电池管理系统还包括:连接于所述碰撞检测电路的控制器。
17.一种车辆,其特征在于,包括权利要求15或16所述的电池管理系统。