端口檢測系統(tǒng)及具有其的車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池管理技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種端口檢測系統(tǒng)及具有其的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，隨著電動汽車的不斷發(fā)展，電動汽車的功能也日趨完善和多樣化，整車各零部件的聯(lián)系越來越緊密，各零部件的連接需要用到形式各樣的電源或信號端口。當端口由于各種原因?qū)е露搪坊驍嗦窌r，將可能影響電動汽車正常工作，甚至影響電動汽車的可靠性和安全性。常規(guī)的解決方法一般為在回路上串聯(lián)保險或限流電阻。
[0003]采用上述方法存在以下缺點:
[0004]1、串聯(lián)保險或限流電阻的方法一般只能防止端口短路，但針對端口斷路的情況無法檢測。另外，可能會造成回路壓降，導致信號傳輸異常。
[0005]2、串聯(lián)保險的方法屬于自主破壞型電路，發(fā)生保護后需要頻繁的售后服務(wù)，大大增加了人工成本，不利于產(chǎn)品競爭。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明旨在至少解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。
[0007]為此，本發(fā)明的一個目的在于提出一種端口檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以準確地檢測并判斷出端口是否處于正常狀態(tài)，或者處于對電源短路、對地短路以及斷線狀態(tài)。具有檢測精度高，并可檢測出端口的多種異常類型的優(yōu)點。
[0008]本發(fā)明的另一個目的在于提出一種車輛。
[0009]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的第一方面的實施例公開了一種端口檢測系統(tǒng)，包括:基準模塊，所述基準模塊用于產(chǎn)生基準電壓信號；比較模塊，所述比較模塊包括第一子比較模塊，所述第一子比較模塊用于根據(jù)端口電壓信號和所述基準電壓信號生成第一比較結(jié)果電壓信號，并根據(jù)第一檢測結(jié)果電壓信號和所述基準電壓信號生成第二比較結(jié)果電壓信號；第一檢測模塊，所述第一檢測模塊用于根據(jù)第一檢測信號對所述端口電壓信號進行檢測，并生成所述第一檢測結(jié)果電壓信號；以及控制模塊，所述控制模塊用于根據(jù)所述第一比較結(jié)果電壓信號判定所述端口電壓信號為高電平時生成所述第一檢測信號，并根據(jù)所述第二比較結(jié)果電壓信號判定端口正常還是對電源短路。
[0010]根據(jù)本發(fā)明實施例的端口檢測系統(tǒng)，可以準確地檢測并判斷出端口是否處于正常狀態(tài)，或者處于對電源短路、對地短路以及斷線狀態(tài)。具有檢測精度高，并可檢測出端口的多種異常類型。
[0011]本發(fā)明的第二方面的實施例公開了一種車輛，包括:如上述實施例所述的端口檢測系統(tǒng)。該車輛可以準確地檢測并判斷出車輛上的端口是否處于正常狀態(tài)，或者處于對電源短路、對地短路以及斷線狀態(tài)。具有檢測精度高，并可檢測出端口的多種異常類型。
[0012]本發(fā)明的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發(fā)明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0013]本發(fā)明的上述和/或附加的方面和優(yōu)點從結(jié)合下面附圖對實施方式的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0014]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的端口檢測系統(tǒng)的電路圖；
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的端口檢測系統(tǒng)的端口檢測步驟圖；以及
[0016]圖3是根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的端口檢測系統(tǒng)的電路圖。
【具體實施方式】
[0017]下面詳細描述本發(fā)明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0018]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。
[0019]在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。
[0020]以下結(jié)合附圖描述根據(jù)本發(fā)明實施例的端口檢測系統(tǒng)及車輛。
[0021]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的端口檢測系統(tǒng)的電路圖。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明一個實施例的端口檢測系統(tǒng)，包括:基準模塊110、比較模塊120、第一檢測模塊130和控制模塊140?？刂颇K140為但不限于單片機。
[0022]其中，基準模塊110用于產(chǎn)生基準電壓信號。比較模塊120包括第一子比較模塊121，第一子比較模塊121用于根據(jù)端口電壓信號和基準電壓信號生成第一比較結(jié)果電壓信號，并根據(jù)第一檢測結(jié)果電壓信號和基準電壓信號生成第二比較結(jié)果電壓信號。第一檢測模塊130用于根據(jù)第一檢測信號對端口電壓信號進行檢測，并生成第一檢測結(jié)果電壓信號。控制模塊140用于根據(jù)第一比較結(jié)果電壓信號判定端口電壓信號為高電平時生成第一檢測信號，并根據(jù)第二比較結(jié)果電壓信號判定端口正常還是對電源短路。
[0023]如圖1所示，比較模塊120還包括:第二子比較模塊122，第二子比較模塊122用于根據(jù)第二檢測結(jié)果電壓信號和基準電壓信號生成第三比較結(jié)果電壓信號。端口檢測系統(tǒng)還包括:第二檢測模塊150，第二檢測模塊150用于根據(jù)第二檢測信號對端口電壓信號進行檢測，并生成第二檢測結(jié)果電壓信號；控制模塊140還用于在根據(jù)第一比較結(jié)果電壓信號判定端口電壓信號為低電平時生成第二檢測信號，并根據(jù)第三比較結(jié)果電壓信號判斷端口斷路還是對地短路。
[0024]再次結(jié)合圖1，端口檢測系統(tǒng)還包括:驅(qū)動模塊160，驅(qū)動模塊160用于根據(jù)驅(qū)動信號將端口電壓信號置為低電平以使端口可正常工作，其中，控制模塊140用于在判定端口正常時，生成驅(qū)動信號。
[0025]具體地說，結(jié)合圖1所示，第一子比較模塊包括第一運算放大器U1B，第一運算放大器UlB的正向輸入端與端口電壓信號相連，第一運算放大器UlB的輸出端與控制模塊140相連。
[0026]基準模塊110包括:第一電阻R2和第二電阻R5。第一電阻R2的一端與電源VCC相連。第二電阻R5的一端與第一電阻R2的另一端相連,第二電阻R5的另一端接地(GND),第一電阻R2和第二電阻R5之間的節(jié)點與第一運算放大器UlB的反向輸入端相連。
[0027]第一檢測模塊130包括:第三電阻R17、第一 MOS管Q3、第四電阻R18和第五電阻R19。第三電阻R17的一端與端口電壓信號相連。第一 MOS管Q3的漏極與第三電阻R17的另一端相連，第一 MOS管Q3的源極接地(GND)。第四電阻R18的一端與控制模塊140相連且另一端與第一 MOS管Q3的柵極相連。第五電阻R19的一端與第四電阻R18和第一 MOS管Q3的柵極之間的節(jié)點相連且另一端與第一 MOS管Q3的源極相連。
[0028]第二子比較模塊122包括第二運算放大器U1A，第二運算放大器UlA的反向輸入端與基準電壓信號相連，第二運算放大器UlA的輸出端與控制模塊140相連。
[0029]第二檢測模塊150包括:第六電阻R6、第二 MOS管Ql、二極管Dl、第七電阻R3和第八電阻R4。其中，第六電阻R6的一端與電源VCC相連。第二 MOS管Ql的漏極與第六電阻R6的另一端相連。第二 MOS管Ql的漏極和第六電阻R6之間的節(jié)點與第二運算放大器UlA的正向輸入端相連。二極管Dl的陽極與第二 MOS管Ql的源極相連，二極管Dl的陰極與端口電壓信號相連。
[0030]第七電阻R3的一端與控制模塊140相連且另一端與第二 MOS管的柵極相連。第八電阻R4的一端與第七電阻R3和第二 MOS管Ql的柵極之間的節(jié)點相連，第八電阻R4的另一端接地。
[0031]驅(qū)動模塊160包括:第九電阻R11、第三MOS管Q2和第十電阻R16。其中，第九電阻Rll的一端與控制模塊140相連。第三MOS管Q2的柵極與第九電阻Rll的另一端相連，第三MOS管Q2的漏極與端口電壓信號相連，第三MOS管Q2的源極接地(GND)。第十電阻R16的一端與第九電阻Rll的另一端相連，第十電阻R16的另一端與第三MOS管Q2的源極相連。
[0032]當然，本發(fā)明實施例的端口檢測系統(tǒng)，還可包括:報警模塊(圖中未示出)，報警模塊與控制模塊140相連，以在控制模塊140判定端口非正常時，進行報警。
[0033]也就是說，第二檢測模塊160由電阻R3，R4，R6，MOS管Ql和二極管Dl組成。第一檢測模塊130由電阻R17，R18，R19，MOS管Q3組成。驅(qū)動模塊160由電阻Rll，R16和MOS管Q2組成?；鶞誓K110由電阻R2和R5組成.比較模塊由運算放大器U1A，UlB,電阻R7，R8，R9，R1, R12，R13，R14，R15組成?？刂颇K140為單片機，當然也可為MCU等微控單元。
[0034]本端口檢測系統(tǒng)的工作原理如下:
[0035]本端口檢測系統(tǒng)可準確判斷端口處于正常狀態(tài)、對電源短路狀態(tài)、對地短路狀態(tài)或者斷路狀態(tài)。端口檢測系統(tǒng)(簡稱系統(tǒng))上電后，當端口處于對電源短路或正常狀態(tài)時，端口電壓Vo近似于電源電壓VCC，當端口對地短路或端口斷路時，端口電壓Vo近似于O。
[0036]由圖1可知，基準模塊產(chǎn)生一個基準電壓Vref，0〈Vref〈VCC，當端口處于對電源短路或正常狀態(tài)時，Vo = VCOVref，此時運算放大器UlB輸出高電平，即控制模塊140的back2端口檢測到高電平。
[0037]結(jié)合圖2所示,控制模塊140的back2端口檢測到高電平后,使端口 check2發(fā)出高電平，MOS管Q3導通，此時:當端口正常時，由于電阻R17的存在，端口電壓Vo = VCOR17/(R1+R17)，根據(jù)Rl的阻抗特征，選擇合適的R17使VcKVref，此時運算放大器UlB輸出低電平，即控制模塊back2檢測到低電平，此時控制模塊140撤消端口 check2的高電平，讓端口drive發(fā)出高電平使MOS管Q2導通，端口輸出低電平，系統(tǒng)開始正常工作。
[0038]當端口對電源短路時，無論Rl和R17阻抗如何匹配，Vo恒等于VCOVref，此時運算放大器UlB輸出高電平，即控制模塊140的端口 back2檢測到高電平。因此通過第一檢測模塊130可以準確判斷端口處于正常狀態(tài)或