CN106356914A - 一种带有输出保护电路的车载充电机 - Google Patents
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Abstract
一种带有输出保护电路的车载充电机,包括电池组,电池组的正极连接有保险丝F1,电池组的负极连接充电机的输出变压器L1的负极,保险丝F1的另一端连接有预充电阻R1,预充电阻R1并联一继电器K1,预充电阻R1的另一端通过一整流二极管D1连接输出变压器L1的正极,预充电阻R1连接整流二极管D1的截止端,输出变压器L1的正极与负极之间连接有电容C1。与现有技术相比,本发明解决了现有技术中一些保护电路虽然能够实现电池的防反接,但是没能解决继电器的冲击,以及电池电压对充电机内部电容充电,过大的电流引起火花,导致继电器使用寿命下降的技术问题,同时避免了电池电压对充电机内部电容充电,过大的电流引起火花,严重者造成充电机不能工作的技术性缺陷。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车充电安全技术领域,特别涉及一种带有输出保护电路的车载充电机。
背景技术
常规新能源电动车使用的车载充电机、便捷式充电机,车厂在装车过程中,或客户在在使用过程中,错误的操作可能将充电机的输出正负极反接,造成大电流放电,会损坏内部整流二极管、保险管,充电机无法恢复工作,重者短路高温起火引事故。车辆行走过程中,电机控制器上产生感生电动势,反灌到电池上,如果此时关闭车辆钥匙开关(或者是拖车),会导致2倍的过电压,烧坏并联在电池上的电池充电机。为了避免上术风险,必须在充电机内部设计防反接保护电路。
传统的充电机输出防反接电路如图1,充电机与电池之间接了继电器,在CPU检测到电池电压正确连接时才接通继电器,进行充电。充电完成时断开继电器。
虽然该电路能够实现电池的防反接,但是没能解决继电器的冲击问题,在继电器吸合时,电池电压对充电机内部电容充电,过大的电流引起火花,导致继电器使用寿命下降,严重者造成充电机不能工作。
发明内容
本发明目的在于提供一种带有输出保护电路的车载充电机,以解决现有技术中充电机在继电器吸合时,电池电压对充电机内部电容充电,过大的电流引起火花,导致继电器使用寿命下降,严重者造成充电机不能工作的技术性缺陷。
本发明的技术方案是这样实现的:
一种带有输出保护电路的车载充电机,包括电池组,所述电池组的正极连接有保险丝F1,电池组的负极连接充电机的输出变压器L1的负极,所述保险丝F1的另一端连接有预充电阻R1,所述预充电阻R1并联一继电器K1,所述预充电阻R1的另一端通过一整流二极管D1连接输出变压器L1的正极,所述预充电阻R1连接整流二极管D1的截止端,所述输出变压器L1的正极与负极之间连接有电容C1。
优选地,所述保险丝F1的一端与池组的负极连接有一TVS管ZD2。
优选地,所述整流二极管D1的截止端与输出变压器L1的负极之间连接有一TVS管ZD1。
与现有技术相比,本发明有以下有益效果:
本发明的带有输出保护电路的车载充电机,车上的电池组电压经保险丝、预充电阻给充电机内部电容充电,继电器两端电压很快达到平衡。需要充电时,充电机主控制芯片检测继电器两端电压平衡后,吸合继电器,再控制主电路输出电流,完成零电压开机,不会有过电流冲击,不产生火花。关机时,充电机主控制芯片关闭主电路,经延时后断开继电器,因为此时电流为零,继电器断开瞬间无过电压,无火花,触点不会烧坏;当电池反接时,电池正极电压经充电机内部整流二极管加到继电器一端,电池负极电压经保险丝加到继电器另一端,通过预充电阻形成回路,充电机主控制芯片检测不到正常的电池电压,不会吸合继电器,从而不会出现大电流损坏器件,解决了上述的技术问题。
附图说明
图1为现有技术中带有输出保护电路的车载充电机的电路图;
图2为本发明带有输出保护电路的车载充电机的电路图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明进行清楚、完整地描述。
如图2所示,一种带有输出保护电路的车载充电机,包括电池组,所述电池组的正极连接有保险丝F1,电池组的负极连接充电机的输出变压器L1的负极,所述保险丝F1的另一端连接有预充电阻R1,所述预充电阻R1并联一继电器K1,所述预充电阻R1的另一端通过一整流二极管D1连接输出变压器L1的正极,所述预充电阻R1连接整流二极管D1的截止端,所述输出变压器L1的正极与负极之间连接有电容C1,所述电容C1也起到滤波作用。所述保险丝F1的一端与池组的负极连接有一TVS管ZD2。所述整流二极管D1的截止端与输出变压器L1的负极之间连接有一TVS管ZD1。
电路工作原理:
正常时,车上的电池组的电压经保险丝F1、预充电阻R1给充电机内部的电容C1充电,继电器K1两端电压很快达到平衡。需要充电时,外部的充电机主控制芯片检测继电器K1两端电压平衡后,吸合继电器K 1,再控制输出变压器L1输出电流,完成零电压开机,不会有过电流冲击,不产生火花。
关机时,充电机主控制芯片关闭主电路,经延时后断开继电器K1,youyu此时电流为零,继电器K1断开瞬间无过电压,无火花,触点不会烧坏。
当电池反接时,电池组的正极电压经充电机内部整流二极管D1加到继电器K1一端,电池组的负极电压经保险丝F1加到继电器K1另一端,通过预充电阻R1形成回路。充电机主控制芯片检测不到正常的电池电压,不会吸合继电器K1,从而不会出现大电流损坏器件。
本发明应用于车载充电机的输出保护电路具有以下功能:
防止冲击
车辆行驶过程中,继电器K1触点可能接触到一起,充电机的内部有电容C1滤波器件,电池会对电容C1充电,冲击电流很大,会损坏继电器K1触点,预充电阻R1可以起到预充作用,使电容C1电压和电池平衡,减小冲击电流
预充功能
充电机启动过程中,继电器K1处于断开状态,充电机主控制芯片检测预充电阻R1及继电器K1两端电压值,充电机建立输出电压,充电机调节输出电压值的大小,使其和电池电压相等,继电器K1闭合,继电器K1闭合的过程中,继电器K1两端的电压相等,减小了冲击电流,保护了继电器K1和充电机的内部器件,实现了充电机的预充功能。
防止过压
车辆在使用快充或电动汽车出现故障的后,继电器K1的外部会有高于电池电压产生,为此设计对电路进行改进,增加TVS管ZD1与TVS管ZD2,TVS管ZD1耐压值为1.1倍的电池组电压,TVS管ZD2耐压值为2倍的电池组电压,ZD2防止外部静电损伤充电机的接口检测电路,将外部电压钳位。预充电阻R1与TVS管ZD1串联,将充电机内部电压钳位,防止内部电子元器件高压击穿,预充电阻R1同时能够限制TVS管ZD1的电流,使其不能击穿TVS管ZD1。
防止反接功能
本电路在电池组反接后,预充电阻R1限制反接电流在安全值以下,保护整流二极管D1不受损坏,因整流二极管D1导通,钳位了电容C1为-1V,也不会造成损伤,实现了可靠的反接保护。
综上本发明的结构与原理可知,本发明的带有输出保护电路的车载充电机,车上的电池组电压经保险丝、预充电阻给充电机内部电容充电,继电器两端电压很快达到平衡。需要充电时,充电机主控制芯片检测继电器两端电压平衡后,吸合继电器,再控制主电路输出电流,完成零电压开机,不会有过电流冲击,不产生火花。关机时,充电机主控制芯片关闭主电路,经延时后断开继电器,因为此时电流为零,继电器断开瞬间无过电压,无火花,触点不会烧坏;当电池反接时,电池正极电压经充电机内部整流二极管加到继电器一端,电池负极电压经保险丝加到继电器另一端,通过预充电阻形成回路,充电机主控制芯片检测不到正常的电池电压,不会吸合继电器,从而不会出现大电流损坏器件,解决了上述的技术问题。
Claims (3)
1.一种带有输出保护电路的车载充电机,其特征在于,包括电池组,所述电池组的正极连接有保险丝F1,电池组的负极连接充电机的输出变压器L1的负极,所述保险丝F1的另一端连接有预充电阻R1,所述预充电阻R1并联一继电器K1,所述预充电阻R1的另一端通过一整流二极管D1连接输出变压器L1的正极,所述预充电阻R1连接整流二极管D1的截止端,所述输出变压器L1的正极与负极之间连接有电容C1。
2.如权利要求1所述的带有输出保护电路的车载充电机,其特征在于,所述保险丝F1的一端与池组的负极连接有一TVS管ZD2。
3.如权利要求1或2所述的带有输出保护电路的车载充电机,其特征在于,所述整流二极管D1的截止端与输出变压器L1的负极之间连接有一TVS管ZD1。
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