本技術(shù)涉及新能源汽車，具體為一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路。

背景技術(shù)：

1、目前在新能源/電動(dòng)汽車領(lǐng)域、高壓動(dòng)力電池給車載dc/dc，dc/ac等設(shè)備供電，為了延長(zhǎng)續(xù)航能力，防止電池額外耗電，dc/dc，dc/ac這些設(shè)備都需要在不工作時(shí)，高壓輸入與動(dòng)力電池能夠完全斷開(kāi)。為了實(shí)現(xiàn)斷開(kāi)，目前通常采用繼電器串聯(lián)在高壓回路里面，通過(guò)控制繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)與高壓電池的斷開(kāi)與否。根據(jù)電路需要，繼電器后端都會(huì)有大容量電容，如果繼電器直接開(kāi)通，電容上的初始電壓為0，開(kāi)通瞬間動(dòng)力電池給電容充電，由于串聯(lián)回路的電阻很小，動(dòng)力電池電壓最高可達(dá)750vdc(目前國(guó)標(biāo)充電樁最高充電電壓)，根據(jù)i＝v/r，瞬間電流i會(huì)非常大，高達(dá)幾百安培，繼電器導(dǎo)通瞬間的功耗非常大，觸點(diǎn)極易燒毀。所以如果使用高壓繼電器進(jìn)行開(kāi)關(guān)，必須有配套預(yù)充電路，降低開(kāi)通瞬間的功耗，具體如圖1所示，圖1中k1是主開(kāi)關(guān)繼電器，k2是預(yù)充繼電器，與r串聯(lián)構(gòu)成預(yù)充電路。上電時(shí)k1先斷開(kāi)，通過(guò)控制先閉合預(yù)充繼電器k2，由于k2的回路串聯(lián)限流電阻r，這樣k2導(dǎo)通后，輸入高壓通過(guò)r給后端電容充電，最大充電電流i＝v?in/r，可以根據(jù)充電時(shí)間及充電電流限值來(lái)選定適合的限流電阻，通常來(lái)說(shuō)，電阻越大，預(yù)充時(shí)間越長(zhǎng)，充電電流越小，電阻越小、預(yù)充時(shí)間越短，充電電流越大。當(dāng)后端電容c充電完成，主繼電器k1前后電壓基本相等，此時(shí)再接通主繼電器k1，關(guān)斷預(yù)充繼電器k2。這樣既能實(shí)現(xiàn)高壓電路的開(kāi)關(guān)，又不會(huì)導(dǎo)致開(kāi)通時(shí)器件損壞。

2、上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)是繼電器體積大，而且要用兩個(gè)繼電器，在空間比較受限的產(chǎn)品中，就很難設(shè)計(jì)。并且繼電器是機(jī)械結(jié)構(gòu)，抗振動(dòng)、沖擊能力也不強(qiáng)。兩個(gè)繼電器需要時(shí)序控制，也是比較麻煩。

3、因此我們提出一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本實(shí)用新型的目的在于提供一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，為了解決使用繼電器做預(yù)充電路，體積大、控制麻煩，觸點(diǎn)易燒毀，機(jī)械結(jié)構(gòu)抗振能力弱的問(wèn)題，采用了一種利用n-mos管q1替代繼電器的電路，適用于加在高壓輸入的正端，取代兩個(gè)繼電器。此電路最大優(yōu)點(diǎn)是體積小、可靠性高。用半導(dǎo)體器件替代繼電器，抗振能力強(qiáng)，特別適合車載等振動(dòng)環(huán)境下的應(yīng)用。

2、本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，包括主電路和高壓直流電源，還包括控制電路和輔助電源，所述高壓直流電源的輸出端與所述控制電路的輸入端連接，所述輔助電源并聯(lián)在所述控制電路上；

3、所述控制電路包括n-mos管q1、第一電容c1、第二電容c2、第三電容c3、第一二極管d2、第二二極管d3、第一電阻r2、第二電阻r3、第三電阻r4和第四電阻r5，所述n-mos?q1接在輸入高壓直流電源的正端，所述n-mos管q1、第二電容c2、第四電阻r5、第二電阻r3、第一電阻r2和第一電容c1串聯(lián)，所述第三電阻r4與第二二極管d3并聯(lián)，所述第二電阻r3、第一二極管d2與第一電阻r2串聯(lián)。

4、優(yōu)選地，所述輔助電源為13v電源，且輔助電源為控制電路供電。

5、優(yōu)選地，所述第二二極管d3為穩(wěn)壓二極管，用來(lái)限制所述n-mos管q1的柵源電壓。

6、優(yōu)選地，所述第四電阻r5為阻尼電阻。

7、優(yōu)選地，所述第一電阻r2、第一電容c1和第一二極管d2用于保證n-mos管q1剛上電時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)。

8、優(yōu)選地，上電后，n-mos管q1的柵極電壓慢慢上升，當(dāng)柵源電壓vgs高到使第一二極管d2導(dǎo)通，所有的電荷都給c1以時(shí)間常數(shù)第一電阻r2*第一電容c1充電，柵源電壓vgs以相同的速度上升，直到mos管q1導(dǎo)通產(chǎn)生沖擊電流。

9、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)技術(shù)方案的有益效果如下：

10、本實(shí)用新型獨(dú)創(chuàng)性地使用獨(dú)立的輔助電源來(lái)控制n-mos管q1的開(kāi)關(guān)，并且充分利用n-mos管q1的線性區(qū)特性，通過(guò)控制n-mos管q1的g-s電壓上升曲線，延遲啟動(dòng)時(shí)間，限制了啟動(dòng)電流，達(dá)到了與繼電器預(yù)充電路相同的效果。

技術(shù)特征：

1.一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，包括主電路和高壓直流電源，其特征在于，還包括控制電路和輔助電源，所述高壓直流電源的輸出端與所述控制電路的輸入端連接，所述輔助電源并聯(lián)在所述控制電路上；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，其特征在于，所述輔助電源為13v電源，且輔助電源為控制電路供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，其特征在于，所述第二二極管d3為穩(wěn)壓二極管，用來(lái)限制所述n-mos管q1的柵源電壓。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，其特征在于，所述第四電阻r5為阻尼電阻。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，其特征在于，所述第一電阻r2、第一電容c1和第一二極管d2用于保證n-mos管q1剛上電時(shí)處于關(guān)斷狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種利用mos的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，其特征在于，上電后，n-mos管q1的柵極電壓慢慢上升，當(dāng)柵源電壓vgs高到使第一二極管d2導(dǎo)通，所有的電荷都給c1以時(shí)間常數(shù)第一電阻r2*第一電容c1充電，柵源電壓vgs以相同的速度上升，直到mos管q1導(dǎo)通產(chǎn)生沖擊電流。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，公開(kāi)了一種利用MOS的高壓緩啟動(dòng)開(kāi)關(guān)電路，包括主電路和高壓直流電源，還包括控制電路和輔助電源，所述高壓直流電源的輸出端與所述控制電路的輸入端連接，所述輔助電源并聯(lián)在所述控制電路上；所述N?MOS管Q1、第二電容C2、第四電阻R5、第二電阻R3、第一電阻R2和第一電容C1串聯(lián)，所述第二電阻R3、第一二極管D2與第一電阻R2串聯(lián)。本技術(shù)獨(dú)創(chuàng)性地使用獨(dú)立的輔助電源來(lái)控制N?MOS管Q1的開(kāi)關(guān)，并且充分利用N?MOS管Q1的線性區(qū)特性，通過(guò)控制N?MOS管Q1的G?S電壓上升曲線，延遲啟動(dòng)時(shí)間，限制了啟動(dòng)電流，達(dá)到了與繼電器預(yù)充電路相同的效果。

技術(shù)研發(fā)人員：秦心華,楊雯,吳澤虎
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海強(qiáng)松航空科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240108
技術(shù)公布日：2024/12/19