[发明专利]一种车载充电机短路保护电路及方法

说明书

技术领域

本发明属于汽车电器技术，具体涉及车载充电机的电路设计。

背景技术

随着人们对汽车舒适性、安全性要求的提高，新能源汽车得到了快速发展。如何消除电动汽车车载端高压的潜在危险是纯电动汽车安全的关键，国家相关标准对部件安全的保护提出了明确要求。为此，如何实现保护部件在异常情况下进行安全保护成为业界研究的课题。

车载充电机是纯电动汽车获取能源的接口。由于工作在高压状态下，出于对人身安全与电池安全的角度考虑，对充电机的安全保护是必不可少的，其中短路保护是非常重要的。目前充电机多通过对车载充电机实施过流保护来实现对充电机短路状态的保护。由于充电过程中，车载充电机有相当长一段时间工作在恒流模式，此时有短路发生时，输出电流增大后上报控制器进行过流保护是有延时。车载充电机有独立于过流保护的短路保护是有必要的。

发明内容

本发明提供一种车载充电机短路保护电路及方法，其独立于过流保护，在短路发生时能够快速动作，保护充电机内部器件的安全，关闭充电机输出，保护人身安全。

本发明的技术方案如下：

一种车载充电机的短路保护电路，包括放大电路、比较电路、逻辑判断电路和中央处理单元。高压输出端的电流与电压分别输入各自的放大电路，通过放大电路对检测到的信号进行放大，放大电路分别连接比较电路，与比较电路的基准值进行比较，比较电路连接逻辑判断电路，逻辑判断电路进行判断，若真实发生短路状况时，断开充电机内部主电路回路的开关管驱动与输出回路中继电器，从而达到对车载充电机电路保护的目的。

在本方案中应注意对两个比较器基准电压的设置。由于车载充电机一般设有输出欠压保护与输出过流保护，应合理设置比较器的基准值，避免保护值范围重叠。

本发明通过对电压信号与电流信号的两路判断，降低因干扰而造成充电机误判断的可能性。通过硬件电路直接关闭充电机的驱动电路与输出继电器，动作更快，对充电机的保护程度越高。同时中央处理器采集此信号进行判断，可将故障信息上报，使用者能够更方便的知晓故障信息，能够更有针对性的进行维修，方便使用。

附图说明

附图1是车载充电机短路保护电路框图

附图2是车载充电机短路保护工作流程图。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明本发明的实现方式：

参见图1，本车载充电机短路保护电路涉及放大电路、比较电路、逻辑判断电路、中央处理单元。具体电路，主要由分压电阻、运算放大器、滤波电容、比较器、与非门、中央处理器等器件组成。高压输出端的电流与电压分别输入各自的放大电路，放大电路分别连接比较电路，比较电路连接逻辑判断电路，逻辑判断电路进行判断。短路保护是：对高压输出端的电流与电压进行检测，通过放大电路对检测到的信号进行放大，与比较电路的基准值进行比较，通过逻辑电路进行判断，若真实发生短路状况时，关断斩波电路驱动管与输出回路上的继电器，从而达到对车载充电机电路保护的目的。

在比较电路的输出端还连接中央处理单元，中央处理单元采集比较电路输出的比较值，对信号进行判断，将故障信息上报。

参见图2，具体进行短路保护的实施步骤如下：

Step1：测量车载充电机输出端指定电阻两端的电压。

U_i＝I_iR_i；(以指定电阻两端电压大小，得知此支路输出电流大小)

U_O＝R₂U/(R₁+R₂)

Step2：将两路电压经运算放大器进行放大。

U'_i＝K_iU_i

U'_o＝K_oU_o

Step3：将放大后的信号各自与基准电压进行比较，然后将比较值输出。若结果为真，则输出1，否则输出0。同时中央处理单元采集此信号。

Step4：两路比较输出信号通过与非门进行计算，并将信号输出。

Step5：若输出结果为1时，即代表大电流与低电压同时发生，断开充电机内部主电路回路的开关管驱动与输出回路中继电器。中央处理单元上报将故障上报给整车控制器。