一種車載充電機(jī)短路保護(hù)電路及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于汽車電器技術(shù)，具體涉及車載充電機(jī)的電路設(shè)計(jì)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對(duì)汽車舒適性、安全性要求的提高，新能源汽車得到了快速發(fā)展。如何消除電動(dòng)汽車車載端高壓的潛在危險(xiǎn)是純電動(dòng)汽車安全的關(guān)鍵，國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)部件安全的保護(hù)提出了明確要求。為此，如何實(shí)現(xiàn)保護(hù)部件在異常情況下進(jìn)行安全保護(hù)成為業(yè)界研究的課題。
[0003]車載充電機(jī)是純電動(dòng)汽車獲取能源的接口。由于工作在高壓狀態(tài)下，出于對(duì)人身安全與電池安全的角度考慮，對(duì)充電機(jī)的安全保護(hù)是必不可少的，其中短路保護(hù)是非常重要的。目前充電機(jī)多通過(guò)對(duì)車載充電機(jī)實(shí)施過(guò)流保護(hù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)充電機(jī)短路狀態(tài)的保護(hù)。由于充電過(guò)程中，車載充電機(jī)有相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間工作在恒流模式，此時(shí)有短路發(fā)生時(shí)，輸出電流增大后上報(bào)控制器進(jìn)行過(guò)流保護(hù)是有延時(shí)。車載充電機(jī)有獨(dú)立于過(guò)流保護(hù)的短路保護(hù)是有必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供一種車載充電機(jī)短路保護(hù)電路及方法，其獨(dú)立于過(guò)流保護(hù)，在短路發(fā)生時(shí)能夠快速動(dòng)作，保護(hù)充電機(jī)內(nèi)部器件的安全，關(guān)閉充電機(jī)輸出，保護(hù)人身安全。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0006]—種車載充電機(jī)的短路保護(hù)電路，包括放大電路、比較電路、邏輯判斷電路和中央處理單元。高壓輸出端的電流與電壓分別輸入各自的放大電路，通過(guò)放大電路對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行放大，放大電路分別連接比較電路，與比較電路的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，比較電路連接邏輯判斷電路，邏輯判斷電路進(jìn)行判斷，若真實(shí)發(fā)生短路狀況時(shí)，斷開(kāi)充電機(jī)內(nèi)部主電路回路的開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)與輸出回路中繼電器，從而達(dá)到對(duì)車載充電機(jī)電路保護(hù)的目的。
[0007]在本方案中應(yīng)注意對(duì)兩個(gè)比較器基準(zhǔn)電壓的設(shè)置。由于車載充電機(jī)一般設(shè)有輸出欠壓保護(hù)與輸出過(guò)流保護(hù)，應(yīng)合理設(shè)置比較器的基準(zhǔn)值，避免保護(hù)值范圍重疊。
[0008]本發(fā)明通過(guò)對(duì)電壓信號(hào)與電流信號(hào)的兩路判斷，降低因干擾而造成充電機(jī)誤判斷的可能性。通過(guò)硬件電路直接關(guān)閉充電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電路與輸出繼電器，動(dòng)作更快，對(duì)充電機(jī)的保護(hù)程度越高。同時(shí)中央處理器采集此信號(hào)進(jìn)行判斷，可將故障信息上報(bào)，使用者能夠更方便的知曉故障信息，能夠更有針對(duì)性的進(jìn)行維修，方便使用。
【附圖說(shuō)明】
[0009]附圖1是車載充電機(jī)短路保護(hù)電路框圖
[0010]附圖2是車載充電機(jī)短路保護(hù)工作流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)方式:
[0012]參見(jiàn)圖1，本車載充電機(jī)短路保護(hù)電路涉及放大電路、比較電路、邏輯判斷電路、中央處理單元。具體電路，主要由分壓電阻、運(yùn)算放大器、濾波電容、比較器、與非門、中央處理器等器件組成。高壓輸出端的電流與電壓分別輸入各自的放大電路，放大電路分別連接比較電路，比較電路連接邏輯判斷電路，邏輯判斷電路進(jìn)行判斷。短路保護(hù)是:對(duì)高壓輸出端的電流與電壓進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)放大電路對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行放大，與比較電路的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，通過(guò)邏輯電路進(jìn)行判斷，若真實(shí)發(fā)生短路狀況時(shí)，關(guān)斷斬波電路驅(qū)動(dòng)管與輸出回路上的繼電器，從而達(dá)到對(duì)車載充電機(jī)電路保護(hù)的目的。
[0013]在比較電路的輸出端還連接中央處理單元，中央處理單元采集比較電路輸出的比較值，對(duì)信號(hào)進(jìn)行判斷，將故障信息上報(bào)。
[0014]參見(jiàn)圖2，具體進(jìn)行短路保護(hù)的實(shí)施步驟如下:
[0015]Stepl:測(cè)量車載充電機(jī)輸出端指定電阻兩端的電壓。
[0016]U1= I XR1；(以指定電阻兩端電壓大小，得知此支路輸出電流大小)
[0017]U0=R2IV(VR2)
[0018]Step2:將兩路電壓經(jīng)運(yùn)算放大器進(jìn)行放大。
[0019]IT1=K1U1
[0020]Uj0=K0U0
[0021]Step3:將放大后的信號(hào)各自與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，然后將比較值輸出。若結(jié)果為真，則輸出1，否則輸出O。同時(shí)中央處理單元采集此信號(hào)。
[0022]Step4:兩路比較輸出信號(hào)通過(guò)與非門進(jìn)行計(jì)算，并將信號(hào)輸出。
[0023]Step5:若輸出結(jié)果為I時(shí)，即代表大電流與低電壓同時(shí)發(fā)生，斷開(kāi)充電機(jī)內(nèi)部主電路回路的開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)與輸出回路中繼電器。中央處理單元上報(bào)將故障上報(bào)給整車控制器。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車載充電機(jī)的短路保護(hù)電路，包括放大電路、比較電路、邏輯判斷電路和中央處理單元；其特征在于，高壓輸出端的電流與電壓分別輸入各自的放大電路，通過(guò)放大電路對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行放大，放大電路分別連接比較電路，將放大信號(hào)與比較電路的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，比較電路連接邏輯判斷電路，對(duì)輸出的比較值進(jìn)行判斷，若真實(shí)發(fā)生短路狀況時(shí)，斷開(kāi)充電機(jī)內(nèi)部主電路回路的開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)與輸出回路中繼電器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車載充電機(jī)的短路保護(hù)電路，其特征在于，在比較電路的輸出端還連接中央處理單元，中央處理單元采集比較電路輸出的比較值，對(duì)信號(hào)進(jìn)行判斷，將故障信息上報(bào)。3.一種車載充電機(jī)的短路保護(hù)方法，包括以下步驟: Stepl:測(cè)量車載充電機(jī)輸出端指定電阻兩端的電壓；U1= I1R1; U。= R2IV(VR2) Step2:將兩路電壓經(jīng)運(yùn)算放大器進(jìn)行放大 IT1=K1U1U' O= K0U0 Step3:將放大后的信號(hào)各自與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，然后將比較值輸出，若結(jié)果為真，則輸出1，否則輸出0，同時(shí)中央處理器采集此信號(hào)； Step4:兩路比較輸出信號(hào)進(jìn)入邏輯判斷電路，通過(guò)與非門進(jìn)行計(jì)算，并將信號(hào)輸出；Step5:若輸出結(jié)果為I時(shí)，即代表大電流與低電壓同時(shí)發(fā)生，斷開(kāi)充電機(jī)內(nèi)部主電路回路的開(kāi)關(guān)管驅(qū)動(dòng)與輸出回路中繼電器，中央處理單元上報(bào)將故障上報(bào)給整車控制器。
【專利摘要】一種車載充電機(jī)的短路保護(hù)電路，其包括放大電路、比較電路、邏輯判斷電路和中央處理單元。高壓輸出端的電流與電壓分別輸入各自的放大電路，放大電路分別連接比較電路，比較電路連接邏輯判斷電路，邏輯判斷電路進(jìn)行判斷。短路保護(hù)方法是：對(duì)高壓輸出端的電流與電壓進(jìn)行檢測(cè)，通過(guò)放大電路對(duì)檢測(cè)到的信號(hào)進(jìn)行放大，與比較電路的基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，通過(guò)邏輯電路進(jìn)行判斷，若真實(shí)發(fā)生短路狀況時(shí)，關(guān)斷斬波電路驅(qū)動(dòng)管與輸出回路上的繼電器，從而達(dá)到對(duì)車載充電機(jī)電路保護(hù)的目的。本保護(hù)電路其獨(dú)立于過(guò)流保護(hù)，在短路發(fā)生時(shí)能夠快速動(dòng)作，保護(hù)充電機(jī)內(nèi)部器件的安全，關(guān)閉充電機(jī)輸出，保護(hù)人身安全。
【IPC分類】H02H3/08
【公開(kāi)號(hào)】CN105098701
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510645386
【發(fā)明人】郭歡歡, 謝玉朝, 梁龍輝, 李玲玲
【申請(qǐng)人】重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司, 重慶長(zhǎng)安新能源汽車有限公司
【公開(kāi)日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日