一種車載充電機短路保護電路及方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車電器技術，具體涉及車載充電機的電路設計。
【背景技術】
[0002]隨著人們對汽車舒適性、安全性要求的提高，新能源汽車得到了快速發展。如何消除電動汽車車載端高壓的潛在危險是純電動汽車安全的關鍵，國家相關標準對部件安全的保護提出了明確要求。為此，如何實現保護部件在異常情況下進行安全保護成為業界研究的課題。
[0003]車載充電機是純電動汽車獲取能源的接口。由于工作在高壓狀態下，出于對人身安全與電池安全的角度考慮，對充電機的安全保護是必不可少的，其中短路保護是非常重要的。目前充電機多通過對車載充電機實施過流保護來實現對充電機短路狀態的保護。由于充電過程中，車載充電機有相當長一段時間工作在恒流模式，此時有短路發生時，輸出電流增大后上報控制器進行過流保護是有延時。車載充電機有獨立于過流保護的短路保護是有必要的。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種車載充電機短路保護電路及方法，其獨立于過流保護，在短路發生時能夠快速動作，保護充電機內部器件的安全，關閉充電機輸出，保護人身安全。
[0005]本發明的技術方案如下:
[0006]—種車載充電機的短路保護電路，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，通過放大電路對檢測到的信號進行放大，放大電路分別連接比較電路，與比較電路的基準值進行比較，比較電路連接邏輯判斷電路，邏輯判斷電路進行判斷，若真實發生短路狀況時，斷開充電機內部主電路回路的開關管驅動與輸出回路中繼電器，從而達到對車載充電機電路保護的目的。
[0007]在本方案中應注意對兩個比較器基準電壓的設置。由于車載充電機一般設有輸出欠壓保護與輸出過流保護，應合理設置比較器的基準值，避免保護值范圍重疊。
[0008]本發明通過對電壓信號與電流信號的兩路判斷，降低因干擾而造成充電機誤判斷的可能性。通過硬件電路直接關閉充電機的驅動電路與輸出繼電器，動作更快，對充電機的保護程度越高。同時中央處理器采集此信號進行判斷，可將故障信息上報，使用者能夠更方便的知曉故障信息，能夠更有針對性的進行維修，方便使用。
【附圖說明】
[0009]附圖1是車載充電機短路保護電路框圖
[0010]附圖2是車載充電機短路保護工作流程圖。
【具體實施方式】
[0011]以下結合附圖進一步說明本發明的實現方式:
[0012]參見圖1，本車載充電機短路保護電路涉及放大電路、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，邏輯判斷電路進行判斷。短路保護是:對高壓輸出端的電流與電壓進行檢測，通過放大電路對檢測到的信號進行放大，與比較電路的基準值進行比較，通過邏輯電路進行判斷，若真實發生短路狀況時，關斷斬波電路驅動管與輸出回路上的繼電器，從而達到對車載充電機電路保護的目的。
[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，對信號進行判斷，將故障信息上報。
[0014]參見圖2，具體進行短路保護的實施步驟如下:
[0015]Stepl:測量車載充電機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:將兩路電壓經運算放大器進行放大。
[0019]IT1=K1U1
[0020]Uj0=K0U0
[0021]Step3:將放大后的信號各自與基準電壓進行比較，然后將比較值輸出。若結果為真，則輸出1，否則輸出O。同時中央處理單元采集此信號。
[0022]Step4:兩路比較輸出信號通過與非門進行計算，并將信號輸出。
[0023]Step5:若輸出結果為I時，即代表大電流與低電壓同時發生，斷開充電機內部主電路回路的開關管驅動與輸出回路中繼電器。中央處理單元上報將故障上報給整車控制器。
【主權項】
1.一種車載充電機的短路保護電路，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，通過放大電路對檢測到的信號進行放大，放大電路分別連接比較電路，將放大信號與比較電路的基準值進行比較，比較電路連接邏輯判斷電路，對輸出的比較值進行判斷，若真實發生短路狀況時，斷開充電機內部主電路回路的開關管驅動與輸出回路中繼電器。2.根據權利要求1所述的車載充電機的短路保護電路，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，對信號進行判斷，將故障信息上報。3.一種車載充電機的短路保護方法，包括以下步驟: Stepl:測量車載充電機輸出端指定電阻兩端的電壓；U1= I1R1; U。= R2IV(VR2) Step2:將兩路電壓經運算放大器進行放大 IT1=K1U1U' O= K0U0 Step3:將放大后的信號各自與基準電壓進行比較，然后將比較值輸出，若結果為真，則輸出1，否則輸出0，同時中央處理器采集此信號； Step4:兩路比較輸出信號進入邏輯判斷電路，通過與非門進行計算，并將信號輸出；Step5:若輸出結果為I時，即代表大電流與低電壓同時發生，斷開充電機內部主電路回路的開關管驅動與輸出回路中繼電器，中央處理單元上報將故障上報給整車控制器。
【專利摘要】一種車載充電機的短路保護電路，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，邏輯判斷電路進行判斷。短路保護方法是：對高壓輸出端的電流與電壓進行檢測，通過放大電路對檢測到的信號進行放大，與比較電路的基準值進行比較，通過邏輯電路進行判斷，若真實發生短路狀況時，關斷斬波電路驅動管與輸出回路上的繼電器，從而達到對車載充電機電路保護的目的。本保護電路其獨立于過流保護，在短路發生時能夠快速動作，保護充電機內部器件的安全，關閉充電機輸出，保護人身安全。
【IPC分類】H02H3/08
【公開號】CN105098701
【申請號】CN201510645386
【發明人】郭歡歡, 謝玉朝, 梁龍輝, 李玲玲
【申請人】重慶長安汽車股份有限公司, 重慶長安新能源汽車有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年9月30日