CN112671067A - 一种连接器的保护方法和电路装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提出连接器保护方法和电路装置，利用连接器的关键参数接触电阻来进行连接器状态判断；检测连接器状态，并上报监控系统；本发明适用于所有使用连接器的电源方案。
Description
技术领域
本发明涉及隔离电源领域，尤其涉及一种连接器的保护方法和电路装置。
背景技术
电源模块为了实现操作简易、维护方便、控制灵活，很多电源模块都选用了热插拔类型的连接器，此连接器可以满足工作过程中实现在线维护操作。新能源汽车行业充电桩系统中使用的充电模块，大部分厂家也是用热插拔连接器，系统中会有多个充电模块并联使用，灵活的功率分配，充电模块可以实现在线热插拔。
热插拔连接器主要是PCB板端连接器与系统侧连接器直接对插使用，这种风险在于两个连接器接触面过小，或者插合后的同轴度不满足要求会导致单点接触电阻过大，损耗和发热非常严重，在各个行业由于连接器烧毁起火的案例屡见不鲜。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种连接器的保护方法和保护电路装置。利用连接器的接触电阻判断连接器的状态，连接器接触电阻是连接器非常重要的一个参数，每个连接器都会有最大接触电阻规格，超过此规格会超过连接器的损耗承受能力，发热严重而失效，本发明利用接触电阻计算连接器压降，与控制器DSP单元设定的安全值进行比较，超过安全设定值即停止工作并上报告警到监控系统，并通知维护人员维修或更换。
本发明的连接器的保护电路装置，包括：连接器采样单元，根据流经连接器接触电阻Rn上的电流Io计算压降Vt；隔离单元，实现功率单元与采样单元隔离；功率单元主要指的是主功率电路；运算处理单元，将Vt运算处理得出放大后的值Vs；DSP处理比较控制单元，采样Vt放大后的值Vs与设定的安全值Vn进行比较，当大于设定的安全值Vn时，则模块关机并上报告警信息和故障模块编号。其中安全值Vn是利用连接器最大接触电阻Rn_max计算的值，其中Rn_max为ΔT等于20℃时对应的连接器接触电阻Rn，ΔT定义为连接器温度与环境温度的温差。
本发明的连接器的保护方法，具体步骤包括：模块上电开始，连接器采样单元实时检测连接器的采样电压Vt，通过运算处理单元计算出放大后的值Vs，利用Vs与DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn进行对比，如果Vs小于或者等于DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn，模块会继续工作无需告警，如果Vs大于DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn，问题模块会停止工作，并上报告警和模块编号到监控，通知维护人员拔出异常模块维修或更换连接器，维护人员维修完成模块插回可继续参与工作。
附图说明
图1 是根据本发明的连接器保护电路装置示意图；
图2是根据本发明的连接器保护方法的具体流程图。
具体实施方式
为了实现本发明的技术方案，让更多的工程技术工作者容易了解和应用本发明，将结合具体实施例，进一步阐述连接器的保护方法和电路装置。
如下涉及到的名词有：连接器接触电阻Rn，连接器最大接触电阻Rn_max，模块工作电流Io，连接器计算压降Vt以及通过运算放大单元计算出的Vs，DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn。
当前充电桩或是其他系统中，内部模块采用热插拔连接器，为了满足线缆的固定，大多数线缆会沿着桩体一侧把线缆固定，而这样就会导致系统侧线缆连接器与模块端连接器不能竖直对插，接触面变小，接触电阻Rn变大。
连接器工作状态下损耗最大的地方来自于系统侧和PCB板端连接器接触面，损耗Pt与电流Io和接触电阻Rn相关，关系式如下：
Pt=Io²*Rn。
所以当接触电阻Rn变大，Pt变化越来越大。如图1，连接器保护的电路装置，连接器采样单元，利用电流Io流经连接器接触电阻Rn上产生的压降Vt，通过隔离单元，运算处理单元，和控制比较单元实现检测和控制。其中隔离单元实现功率单元与采样单元隔离；运算处理单元将Vt信号运算处理得出Vs；控制比较单元将采样Vt放大后的值Vs与设定的安全值Vn进行比较，当大于设定的安全值Vn时，则模块关机并发送告警信息和故障模块编号。
本发明的连接器的保护电路装置，包括：连接器采样单元，根据流经连接器接触电阻Rn上的电流Io计算压降Vt；隔离单元，实现功率单元与采样单元隔离；功率单元主要指的是主功率电路；运算处理单元，将Vt运算处理得出放大后的值Vs；DSP处理比较控制单元，采样Vt放大后的值Vs与设定的安全值Vn进行比较，当大于设定的安全值Vn时，则模块关机并上发告警信息和故障模块编号。
如图2为连接器保护方法的流程图，具体步骤包括：模块上电开始，经过系统控制模块开始工作充电，连接器采样单元实时检测连接器的采样电压Vt，通过运算处理单元计算出放大后的值Vs，利用Vs与DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn进行对比，如果Vs小于或者等于DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn，模块会继续工作无需告警，如果Vs大于DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn，问题模块会停止工作，并上报告警和模块编号到监控，通知维护人员拔出异常模块维修或更换连接器。维护人员如果维修完成模块插回可以继续参与工作。
DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn是利用连接器接触电阻Rn_max计算的值，Vn=Rn_max*Io。
最大接触电阻Rn_max是通过连接器温升ΔT推理出来的值，ΔT需小于20℃，例如：将控制连接器的接触电阻Rn，利用电流Io流经连接器发热产生的温升ΔT，当ΔT等于20℃时对应的连接器接触电阻Rn定义为最大接触电阻Rn_max（温升ΔT定义为连接器温度与环境温度的温差）。
本发明利用连接器接触电阻Rn进行评估连接器的工作状态，如果超过最大允许工作的接触电阻Rn_max，则需要停止工作，并上报监控系统，通知维护人员进行更换和维修。
本发明提出连接器保护方法和电路装置，利用连接器的关键参数接触电阻来进行连接器状态判断；检测连接器状态，并上报监控系统；本发明适用于所有使用连接器的电源方案。
上述实施方式仅是示例性的示出本发明，并不企图限制本发明。另外对于没有详细描述的步骤属于本领域技术人员熟知的技术内容。对于涵盖在本发明构思内的相应的变换和更改均在本发明范围内。
Claims (4)
1.一种连接器的保护电路装置，包括：
连接器采样单元，根据流经连接器接触电阻Rn上的电流Io计算压降Vt；
隔离单元，实现功率单元与采样单元隔离；
运算处理单元，将Vt运算处理得出放大后的值Vs；
DSP处理比较控制单元，采样Vt放大后的值Vs与设定的安全值Vn进行比较，当大于设定的安全值Vn时，则模块关机并上报告警信息和故障模块编号。
2.如权利要求1所述的连接器的保护电路装置，其中安全值Vn是利用连接器最大接触电阻Rn_max计算的值，Vn=Rn_max*Io，其中Rn_max为ΔT等于20℃时对应的连接器接触电阻Rn，ΔT定义为连接器温度与环境温度的温差。
3.一种连接器的保护方法，具体步骤包括：模块上电开始，连接器采样单元实时检测连接器的采样电压Vt，通过运算处理单元计算出放大后的值Vs，利用Vs与DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn进行对比，如果Vs小于或者等于DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn，模块会继续工作无需告警，如果Vs大于DSP处理比较控制单元设定的安全值Vn，问题模块会停止工作，并上报告警和模块编号到监控，通知维护人员拔出异常模块维修或更换连接器，维护人员维修完成模块插回可继续参与工作。
4.如权利要求3所述的连接器的保护方法，其中安全值Vn是利用连接器最大接触电阻Rn_max计算的值，Vn=Rn_max*Io，其中Rn_max为ΔT等于20℃时对应的连接器接触电阻Rn，ΔT定义为连接器温度与环境温度的温差，Io为流经连接器接触电阻Rn上的电流。
Priority Applications (1)
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| CN202011599232.5A CN112671067A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种连接器的保护方法和电路装置 |
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| CN202011599232.5A CN112671067A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种连接器的保护方法和电路装置 |
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| CN112671067A true CN112671067A (zh) | 2021-04-16 |
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| CN202011599232.5A Pending CN112671067A (zh) | 2020-12-30 | 2020-12-30 | 一种连接器的保护方法和电路装置 |
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- 2020-12-30 CN CN202011599232.5A patent/CN112671067A/zh active Pending
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