具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

为了解决上述问题，下面参考附图描述根据本发明第一方面实施例的高压开关的控制电路，该电路可以在控制单元复位失败后控制高压开关断开，提高安全性。

本发明实施例的高压开关的控制电路，既可以用于低压电池系统也可以用于高压电池系统，在实际应用中，低压电池系统将断开开关称为断路器，高压电池系统将断开开关称为高压开关，为了表述方便，本发明实施例中将两类电池系统的断开开关统一称为高压开关。

图1所示为本发明实施例的高压开关的控制电路的结构框图，如图1所示，本发明实施例高压开关控制电路10包括控制单元1、定时单元2、锁存单元3以及驱动单元4。

其中，控制单元1与定时单元2、锁存单元3分别连接，定时单元2与锁存单元3连接，锁存单元3与驱动单元4连接；控制单元1用于发送高压吸合信号给锁存单元3，锁存单元3锁存高压吸合信号，以使驱动单元4控制高压开关吸合；控制单元1还用于在发生复位时发送开始定时信号给定时单元2，以及，控制单元1还用于在复位完成后输出解除定时信号给定时单元2；定时单元2用于响应于开始定时信号开始计时，若未接收到解除定时信号，定时单元2则计时溢出，并发送清除锁存信号给锁存单元3；锁存单元3接收到清除锁存信号则清除高压吸合信号，以使驱动单元4控制高压开关断开。

在正常运行时，控制单元1控制锁存单元3输出的高/低电平信号，来控制驱动单元4输出高/低电平，进而控制高压开关的通断。若控制单元1发生复位，控制单元1则发送高压吸合信号给锁存单元3，锁存单元3将保持输出状态不变，即锁存高压吸合信号，使高压开关保持吸合。若控制单元1复位后发生无法恢复正常运行时，则需要断开高压开关，以提高安全。因此，在本发明实施例中，如图1所示，在控制单元1发生复位时，控制单元1还用于输出开始定时信号，并在复位完成后输出解除定时信号；定时单元2与控制单元1连接，用于响应于开始定时信号开始计时，若未接收到解除定时信号，则计时溢出，并输出清除锁存信号至锁存单元3；锁存单元3与控制单元1和定时单元2分别连接，用于在接收到清除锁存信号时，清除高压吸合信号，以使与锁存单元3相连接的驱动单元4控制高压开关断开。

在实施例中，当控制单元发生复位但无法恢复正常运行时，则需要断开高压开关，以确保高压安全，但是，由于此时高压开关已经由锁存单元保持在吸合状态，而无法断开，因此，本发明实施例的电路10在利用锁存单元3保持高压开关状态的基础上，增加设置一个定时单元2，设置以控制单元1的复位信号作为定时单元2的触发信号，即定时单元2响应于复位信号开始计时，从而在定时单元2计时过程中，等待控制单元1复位，进而定时单元2通过计时时长判断控制单元1复位后是否可以正常运行，在计时时长超出最大值后，即定时单元2计时溢出时，则确定控制单元1无法通过复位恢复正常运行，定时单元2则输出清除锁存信号，使锁存单元3清除高压吸合信号，以使高压开关断开，实现在控制单元1复位失败时控制高压开关断开的功能，提高高压使用的安全性。

其中，最大值可以理解为允许高压开关延时断开的时间，也就是允许控制单元1复位的时间，定时单元2的计时时长超出最大值，即计时溢出，即可确定控制单元1无法通过复位恢复正常运行。

在实施例中，在发生非预期复位时，本发明实施例的电路10利用定时单元2和锁存单元3相结合的方式，以控制驱动单元4调节高压开关，具体地，控制单元1发送开始定时信号至定时单元2，触发定时单元2开始计时，以及控制单元1发送高压吸合信号至锁存单元3，锁存单元3锁存高压吸合信号，以使驱动单元4控制高压开关保持吸合状态。其中，在复位过程中，通过定时单元2诊断控制单元1复位后是否可以正常运行，当定时单元2计时溢出时，则确定控制单元1无法通过复位恢复正常运行，控制单元1也就无法发送解除定时信号，进而定时单元2则会输出清除锁存信号至锁存单元3，锁存单元3则清除高压吸合信号，驱动单元4控制高压开关断开。

在实施例中，本发明实施例的电路10在计时未溢出之前，即在计时溢出阈值内定时单元2接收到解除定时信号，即控制单元1通过复位完成，可以恢复正常运行后，控制单元1输出解除定时信号，定时单元2响应于解除定时信号解除定时，以使锁存单元3保持锁存高压吸合信号。也就是，若控制单元1通过复位恢复正常时，控制单元1会控制定时单元2解除计时，定时单元2的输出状态不会发生改变，锁存单元3的锁存状态未被清除，驱动单元4输出状态也未改变，高压开关保持闭合的状态。

因此，本发明实施例的电路10中，通过定时单元2与锁存单元3相结合的方式，一方面，控制单元1可以直接控制锁存单元3，利用锁存单元3来保持高压开关处于吸合状态，另一方面又利用定时单元2来延时保持高压开关状态，可以在控制单元1无法通过复位恢复正常运行时，通过定时单元2触发锁存单元3，以关断高压开关，从而既解决高压开关在控制单元1复位失效时无法断开的问题，又实现高压开关在控制单元1复位失败时延时断开的功能。以及，本发明实施例的电路10通过增加设置一个定时单元2的方式，实现在控制单元1复位失败时控制高压开关断开的功能，控制逻辑简单，以及由于定时单元2本身成本低，使得本发明实施例的电路不会增加太多成本，且增加电路板的面积也较小。

根据本发明实施例的高压开关的控制电路10，基于定时单元2和锁存单元3的设置，在复位时，控制单元1发送高压吸合信号，使锁存单元锁存高压吸合信号，控制高压开关保持吸合状态，以及，在控制单元1发生复位时，控制单元1输出开始定时信号至定时单元2，控制定时单元2开始计时，以及控制单元1在复位完成后输出解除定时信号至定时单元2，进而定时单元2在未接收到解除定时信号而计时溢出，即控制单元1复位失败时，定时单元2输出清除锁存信号至锁存单元3，使锁存单元3清除高压吸合信号，驱动单元4则控制高压开关断开，即控制单元1在定时时间内无法恢复正常状态即复位失败时，清除锁存单元3内的锁存状态，以使驱动单元4驱动高压开关断开，从而实现在控制单元1复位失败后控制高压开关断开的功能，提高高压使用的安全性。

在一些实施例中，如图2所示，控制单元1包括第一端口a、第二端口b和第三端口c。其中，控制单元1的第一端口a与锁存单元3连接，以发送高压吸合信号；控制单元1的第二端口b与定时单元2连接，以发送开始定时信号；控制单元1的第三端口c与定时单元2连接，以发送解除定时信号。

如图2所示，控制单元1控制锁存单元3来控制高压开关5的驱动，实现高压开关5的通断，同时锁存单元3也接受定时单元2的控制，以及控制单元1一方面触发定时单元2计时，另一方面解除定时单元2计时。具体地，控制单元1通过第一端口a正常控制锁存单元3去开通或关断驱动单元4，驱动单元4进而控制高压开关5的控制端。当控制单元1发生复位时，控制单元1通过第二端口b发出开始定时信号至定时单元2，触发定时单元2开始计时。定时单元2等待控制单元1复位结果，若控制单元1复位成功，控制单元1需通过第三端口c发出解除定时信号至定时单元2，定时单元2触发定时被解除，且不会发出任何信号值给锁存单元3，锁存单元3保持控制输出状态不变，因此，高压开关5的吸合状态得以保持；若控制单元1复位失败，定时单元2未接收到来自控制单元1的解除定时信号，定时单元2将等待计时溢出，从而发送清除锁存信号至锁存单元3，锁存单元3锁芯状态一旦被清除，锁存单元3输出恢复至默认状态，驱动单元4也会恢复至默认状态，高压开关5将会恢复至断开状态。

在另一些实施例中，如图3所示，控制单元1包括第一端口a、第二端口b和第三端口c，控制单元1的第一端口a与锁存单元3连接，以发送高压吸合信号，控制单元1的第二端口b与定时单元2连接，以发送解除定时信号。

以及，本发明实施例的电路10还包括监控单元12，监控单元12包括第四端口d和第五端口e，如图3所示，监控单元12的第四端口d与控制单元1的第三端口c连接，用于接收开始定时信号，监控单元12的第五端口e与定时单元2连接，以接收开始定时信号，监控单元12用于根据开始定时信号触发定时单元2开始计时。

如图3所示，由监控单元12触发定时单元2计时，监控单元12用于监控控制单元1的运行状态，若控制单元1运行异常，监控单元12会控制控制单元1复位。控制单元1正常运行时，通过第一端口a控制锁存单元3来控制高压开关5的驱动，实现高压开关5的通断，同时锁存单元3也接受定时单元2的控制。控制单元1发生复位时，由监控单元12通过第五端口e触发定时单元2计时，若控制单元1复位成功，则由第二端口b解除计时。具体地，控制单元1通过第一端口a正常控制锁存单元3去开通或关断驱动单元4，驱动单元4进而控制高压开关5的控制端。控制单元1发生复位时，控制单元1通过第三端口c发出开始定时信号，监控单元12的第五端口e与开始定时信号同时触发，监控单元12的第五端口e触发定时单元2开始计时。定时单元2等待控制单元1复位结果。若控制单元1复位成功，控制单元1需通过第二端口b发出解除定时信号至定时单元2，定时单元2触发定时被解除，不会发出任何信号值锁存单元3，锁存单元3保持控制输出状态不变，因此高压开关5的吸合状态得以保持；若控制单元1复位失败，定时单元2未接收到来自控制单元1的解除定时信号，定时单元2将等待计时溢出，从而输出清除锁存信号至锁存单元3，锁存单元3锁芯状态一旦被清除，锁存单元3输出恢复至默认状态，驱动单元4也会恢复至默认状态，高压开关5将会恢复至断开状态。

在实施例中，监控单元12可以为系统基础芯片(System basic chip,SBC)。

也就是在本发明实施例中，控制单元1复位信号作为触发定时单元2计时的触发信号。控制单元1复位信号可以由控制单元1自己发出，也可是由监控控制单元1的芯片如SBC发出。SBC既监控控制单元1运行和复位，也能触发控制单元1复位，以及在检测到控制单元1复位或触发控制单元1时，SBC可以同时通过端口发送触发定时单元2计时的信号。

在实施例中，高压开关延时保持的时间取决于定时单元2，以及定时单元2的计时时长可以通过外电路进行配置，延时断开高压开关的时间范围也可以根据实际需求进行调节，控制方式更加灵活多变，如可以设置定时单元2的计时溢出阈值T满足：0.1s≤T≤100s，例如，定时单元2的计时溢出阈值可以配置为0.5s、30s或70s等。

因此，本发明实施例充分考虑了控制单元1非预期复位成功和失败两种情形，当控制单元1复位成功时，则要求高压开关状态不发生改变；当控制单元1复位失败时，则要求高压开关延时断开，且延时时长可以调节，从而，本发明实施例的电路10通过增加设置一个定时单元，既解决了高压开关在控制单元失效时无法断开的问题，又实现了高压开关在控制单元失效时延时断开的功能，控制逻辑简单。

本发明第二方面实施例提供一种电池管理系统，如图4所示，本发明实施例的电池管理系统20包括上述实施例提供的高压开关的控制电路10，控制电路10用于在控制单元复位时对高压开关进行控制。

根据本发明实施例的电池管理系统20，通过采用上述实施例提供的高压开关的控制电路10，可以实现在控制单元复位失败时控制高压开关断开的功能，提高高压使用的安全性。

本发明第三方面实施例提供一种车辆，如图5所示，本发明实施例的车辆100包括电池系统30和上述实施例提供的电池管理系统20。

其中，电池系统30包括高压开关5，电池管理系统20用于对高压开关5进行控制。从而在车辆100运行过程中，若出现非预期复位时，可以通过电池管理系统20控制高压开关5保持吸合状态，待复位恢复后，则电池管理系统20恢复对高压开关5的正常控制流程，以及，若非预期复位失败后，可以通过电池管理系统20控制高压开关延时断开，避免高压危险。

根据本发明实施例的车辆100，通过采用上述实施例提供的电池管理系统20，可以实现在控制单元复位失败时控制高压开关断开的功能，提高高压使用的安全性。

在一些实施例中，电池系统30包括低压电池系统和高压电池系统中的至少一种。

本发明第四方面实施例提供一种高压开关的控制方法，用于包括控制单元、定时单元、锁存单元和驱动单元的高压开关的控制电路，如图6所示，本发明实施例的方法至少包括步骤S1-步骤S2。

步骤S1，控制单元发生复位时，发送开始定时信号给定时单元，以触发定时单元开始计时。

在实施例中，当控制单元发生复位但无法恢复正常运行时，则需要断开高压开关，以确保高压安全，但是，由于此时高压开关已经由锁存单元保持在吸合状态，而无法断开，因此，本发明实施例基于锁存单元保持高压开关状态，增加设置一个定时单元，设置以复位信号作为定时单元的触发信号，从而在控制单元发生复位时，发送开始定时信号触发定时单元开始计时，以及在定时单元计时过程中，等待控制单元复位，也就是通过定时单元定时判断控制单元复位后是否可以正常运行。

步骤S2，控制单元复位异常时，定时单元在计时溢出阈值内未接收到解除定时信号，定时单元计时溢出，以使锁存单元清除高压吸合信号，驱动单元控制电池系统的高压开关断开。

在实施例中，定时单元根据计时时长判断控制单元复位后是否可以正常运行，当控制单元无法通过复位恢复正常运行，即复位异常时，控制单元也就无法发送解除定时信号，定时单元则会计时溢出，进而定时单元则会输出清除锁存信号至锁存单元，锁存单元则清除高压吸合信号，驱动单元控制高压开关断开，实现在控制单元复位失败时控制高压开关断开的功能，提高高压使用的安全性。

根据本发明实施例的高压开关的控制方法，基于高压开关的控制电路中定时单元的设置，通过控制单元在发生复位时，发送开始定时信号给定时单元，以触发定时单元开始计时，进而控制单元复位异常时，定时单元在计时溢出阈值内，控制单元未发送解除定时信号至定时单元，即控制单元复位失败时，定时单元则计时溢出，以使锁存单元清除锁存状态，控制高压开关断开，从而实现在控制单元复位失败时控制高压开关断开的功能，提高高压使用的安全性。

在实施例中，本发明实施例的方法还包括：控制单元复位完成后，发送解除定时信号给定时单元，以使定时单元解除定时，且锁存单元继续锁存高压吸合信号。也就是，若控制单元通过复位恢复正常时，控制单元会控制定时单元解除计时，定时单元的输出状态不会发生改变，锁存单元的锁存状态未被清除，驱动单元输出状态也未改变，高压开关保持闭合的状态。

在实施例中，本发明实施例的方法还包括：控制单元发生复位时，在复位前发送高压吸合信号给锁存单元，以使锁存单元锁存高压吸合信号，以使驱动单元控制高压开关吸合。也就是，在控制单元发生复位时，控制单元还发送高压吸合信号给锁存单元，以使高压开关保持吸合状态，实现高压开关在控制单元复位时延时断开的功能。

在本说明书的描述中，流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。

上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。