CN113629661A

CN113629661A - 一种大电流防反接及短路自恢复供电电路

Info

Publication number: CN113629661A
Application number: CN202111087829.6A
Authority: CN
Inventors: 白思春; 褚全红; 孟长江; 刘涛; 杨国华; 史伟; 张丰; 李睿凯
Original assignee: China North Engine Research Institute Tianjin
Current assignee: China North Engine Research Institute Tianjin
Priority date: 2021-09-16
Filing date: 2021-09-16
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2041-09-16
Also published as: CN113629661B

Abstract

本发明提供了一种大电流防反接及短路自恢复供电电路，包括防反接保护继电器K1、短路触发可控硅T1、短路保护继电器K2、手动恢复按钮S1、续流二级管D1、续流二级管D3、电源反接故障指示发光管L1、电流过流故障指示发光管L2和短路电流采集模块V1及滤波电路组成的短路保护模块；本发明所述的一种大电流防反接及短路自恢复供电电路，通过电流采集触发短路触发可控硅T1驱动短路保护继电器K2完成短路保护，通过发光管L1驱动防反接保护继电器K1完成反接保护；而且正常工作时使用防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2的常闭点，防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2线圈处于不通电状态，避免防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2长期工作线圈发热。

Description

一种大电流防反接及短路自恢复供电电路

技术领域

本发明属于混合动力车辆电路保护技术领域，尤其是涉及一种大电流防反接及短路自恢复供电电路。

背景技术

混合动力车辆中，发动机控制、电机控制设计都会面临防止供电电源防反接问题、控制系统内部或连接的负载故障时的短路保护问题，一般的供电防反接都是采用串联二级管实现，但二极管压降较大，而且随着供电电流的增会而增大，这样会人为减小后续供电电路的工作电压，会影响其正常工作；同时，防反接二极管会发热，需要专门的散热措施，电路设计结构会受到限制。

大电流的防短路一般采用串联保险丝的措施，但保险丝的额定电流和保护电流不好匹配，工作电流值和断路保护电流值受环境温度影响较大，需要考虑综合因素来选择保险丝的参数，后期还需要开展专项的测试和验证才能保证选择参数合理可行，而且大电流情况下，一般采用的一次性熔断保险，因自恢复的电子保险一般电流较小，不能满足大电流的需求；所以一旦出现短路保护，保险会烧坏，保险丝周边的器件有时会受到影响发黑或受热受损；这样设计初期就需要考虑预留保险丝更换的空间和更换方法，很难保证供电电路的可维修性，需要解决保险线更换方便、电路接触牢靠的矛盾。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种大电流防反接及短路自恢复供电电路，以解决现有技术一旦出现短路保护，保险会烧坏，进而提高了维护的人力消耗和资金消耗的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种大电流防反接及短路自恢复供电电路，包括防反接保护继电器K1、短路触发可控硅T1、短路保护继电器K2、手动恢复按钮S1、续流二级管D1、续流二级管D3、电源反接故障指示发光管L1、电流过流故障指示发光管L2和短路电流采集模块V1及滤波电路组成的短路保护模块，防反接保护继电器K1的第一引脚连接至电源V+，防反接保护继电器K1的第二引脚分别连接至续流二级管D1的K端、故障指示发光管L1的K端，续流二级管D1的A端连接至电源V+，故障指示发光管L1的A端接地，防反接保护继电器K1的第三引脚闭合至反接保护继电器K1的第五引脚，反接保护继电器K1的第五引脚分别连接至短路保护继电器K2的第三引脚、短路保护继电器K2的第一引脚、续流二级管D3的K端，短路保护继电器K2的第三引脚闭合至短路保护继电器K2的第五引脚，第五引脚为输出端V_OUT，且输出端还穿过短路保护模块的电流采集模块V1，保护继电器K2的第二引脚分别连接至续流二级管D3的A端、手动恢复按钮S1的第一端、短路触发可控硅T1的A端，手动恢复按钮S1的第二端、短路触发可控硅T1的K端分别接地，短路触发可控硅T1的G端分别连接至短路保护模块的阻容滤波器件R1的第一端、短路保护模块的阻容滤波器件C1的第一端。

进一步的，短路保护模块还包括故障指示发光管L2，故障指示发光管L2的A端连接至电流监测模块V1的第一端，电流监测模块V1的第二端接地，短路故障指示发光管L2的K端连接至阻容滤波器件R1的第二端，阻容滤波器件C1的第二端接地。

相对于现有技术，本发明所述的一种大电流防反接及短路自恢复供电电路具有以下有益效果：

(1)本发明所述的一种大电流防反接及短路自恢复供电电路，采用防反接保护继电器K1、短路保护继电器K2和短路触发可控硅T1，通过继电器的切换完成防反接，通过电流采集触发短路触发可控硅T1完成短路保护；而且正常工作时使用防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2的常闭点，防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2线圈处于不通电状态，避免防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2长期工作线圈发热，同时也不用考虑使用常开点的方式会在大电流工作时对触点寿命的影响；当出现电路过流保护后，断电能够恢复，也可以通过手动恢复按钮S1进行恢复供电；电路有电路反接指示，即故障指示发光管L1，有电流过流指示，即故障指示发光管L2，便于识别电路反接和电路短路故障，不需要消耗大量维护资金和精力。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的一种大电流防反接及短路自恢复供电电路示意图；

图2为本发明实施例所述的电源正接时续流二级管D1、故障指示发光管L1和防反接保护继电器K1的连接及电流流向示意图；

图3为本发明实施例所述的电源反接时续流二级管D1、故障指示发光管L1和防反接保护继电器K1的连接及电流流向示意图；

图4为本发明实施例所述的短路时手动恢复按钮S1、续流二级管D3、短路保护继电器K2、短路触发可控硅T1和短路保护模块的连接及电流流向示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1所示，一种大电流防反接及短路自恢复供电电路包括：防反接保护继电器K1、短路触发可控硅T1、短路保护继电器K2、手动恢复按钮S1、续流二级管D1、续流二级管D3、源反接故障指示发光管L1、电流过流故障指示发光管L2和短路电流采集模块V1及滤波电路组成的短路保护模块，防反接保护继电器K1的第一引脚连接至电源V+，防反接保护继电器K1的第二引脚分别连接至续流二级管D1的K端、故障指示发光管L1的K端，续流二级管D1的A端连接至电源V+，故障指示发光管L1的A端接地，防反接保护继电器K1的第三引脚闭合至反接保护继电器K1的第五引脚，反接保护继电器K1的第五引脚分别连接至短路保护继电器K2的第三引脚、短路保护继电器K2的第一引脚、续流二级管D3的K端，短路保护继电器K2的第三引脚闭合至短路保护继电器K2的第五引脚，第五引脚为输出端，且输出端还穿过短路保护模块的电流采集模块V1，保护继电器K2的第二引脚分别连接至续流二级管D3的A端、手动恢复按钮S1的第一端、短路触发可控硅T1的A端，手动恢复按钮S1的第二端、短路触发可控硅T1的K端分别接地，短路触发可控硅T1的G端分别连接至短路保护模块的阻容滤波器件R1的第一端、短路保护模块的阻容滤波器件C1的第一端，短路保护模块还包括故障指示发光管L2，故障指示发光管L2的A端连接至电流监测模块V1的第一端，电流采集模块V1的第二端接地，故障指示发光管L2的K端连接至阻容滤波器件R1的第二端，阻容滤波器件C1的第二端接地，采用防反接保护继电器K1、短路保护继电器K2和短路触发可控硅T1，通过继电器的切换完成防反接，通过电流采集触发短路触发可控硅T1完成短路保护；而且正常工作时使用防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2的常闭点，防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2线圈处于不通电状态，避免防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2长期工作线圈发热，同时也不用考虑使用常开点的方式会在大电流工作时对触点寿命的影响；当出现电路过流保护后，断电能够恢复，也可以通过手动恢复按钮S1进行恢复供电；电路有电路反接指示，即故障指示发光管L1，有电流过流指示，即故障指示发光管L2，便于识别电路反接和电路短路故障，不需要消耗大量维护资金和精力；

以防反接保护继电器K1为例，防反接保护继电器K1第三引脚、第四引脚和第五引脚为防反接保护继电器的触点，其中K1的第三引脚为公共端；

防反接保护继电器K1和短路保护继电器K2型号均为JQX-30F/2Z，短路触发可控硅T1型号为MCR100-6，故障指示发光管L1和故障指示发光管L2为常见的发光二极管，电流采集模块V1为电流互感器，且型号为BZCT18AL，手动恢复按钮S1普通的手动开关。

本发明的工作原理：输出端连接至下一级电路，且下一级电路为现有技术。

如图2所示，当供电电源连接正确时，由于故障指示发光管L1的存在，防反接保护继电器K1的线圈内无电流，防反接保护继电器K1不吸合，电流通过防反接保护继电器K1的第三引脚和第五引脚输出到下一级电路。

如图3所示，当供电电源反接时，电流通过故障指示发光管L1、防反接保护继电器K1线圈形成回路，防反接保护继电器K1吸合，继电器的第三引脚和第四引脚吸合，电流只能通过第三引脚和第四引脚，不能输出到下一级电路中，起到反接时保护后续电路的作用。

如图4所示，电流采集模块V1实时监测输出端的电流，形成和供电电流成比例的工作电流回路，如图4中短路触发可控硅T1右边虚线所示；通过阻容滤波器件R1、阻容滤波器件C1形成电压信号，施加到短路触发可控硅T1的G脚；当下一级电路出现短路时，供电电流突增，电流采集模块V1感应电流增加，施加到短路触发可控硅T1的G脚上的电压增大，当达到触发可控硅T1导通的电压门限时，短路触发可控硅T1导通；从防反接保护继电器K1输入的电压通过短路保护继电器K2线圈、短路触发可控硅T1后到地，形成回路，如图4中短路触发可控硅T1左边虚线所示，短路保护继电器K2吸合，短路保护继电器K2的第三引脚和第四引脚吸合，电流不能通过第三引脚和第五引脚到输出端，起到短路时的保护作用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种大电流防反接及短路自恢复供电电路，其特征在于：包括防反接保护继电器K1、短路触发可控硅T1、短路保护继电器K2、手动恢复按钮S1、续流二级管D1、续流二级管D3、电源反接故障指示发光管L1、电流过流故障指示发光管L2和短路电流采集模块V1及滤波电路组成的短路保护模块；防反接保护继电器K1的第一引脚连接至电源V+，防反接保护继电器K1的第二引脚分别连接至续流二级管D1的K端、故障指示发光管L1的K端，续流二级管D1的A端连接至电源V+，故障指示发光管L1的A端接地，防反接保护继电器K1的第三引脚闭合至反接保护继电器K1的第五引脚，反接保护继电器K1的第五引脚分别连接至短路保护继电器K2的第三引脚、短路保护继电器K2的第一引脚、续流二级管D3的K端，短路保护继电器K2的第三引脚闭合至短路保护继电器K2的第五引脚，第五引脚为输出端V_OUT，且输出端还穿过短路保护模块的电流采集模块V1，保护继电器K2的第二引脚分别连接至续流二级管D3的A端、手动恢复按钮S1的第一端、短路触发可控硅T1的A端，手动恢复按钮S1的第二端、短路触发可控硅T1的K端分别接地，短路触发可控硅T1的G端分别连接至短路保护模块的阻容滤波器件R1的第一端、短路保护模块的阻容滤波器件C1的第一端。

2.根据权利要求1所述的一种大电流防反接及短路自恢复供电电路，其特征在于：短路保护模块还包括故障指示发光管L2，故障指示发光管L2的A端连接至电流监测模块V1的第一端，电流监测模块V1的第二端接地，短路故障指示发光管L2的K端连接至阻容滤波器件R1的第二端，阻容滤波器件C1的第二端接地。