CN116799920B - 一种直流充电保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直流充电保护电路，包括第二MOS管，用于在VIN端具备输入电压时，对输入电压进行检测，判断电压输入模式；其中，电压输入模式包括：欠压输入模式、正常输入模式和过压输入模式；第一MOS管，其栅极连接第二MOS管的漏极，用于在不同电压输入模式下，控制VBUS端进行供电；TVS二极管，其正极连接第二MOS管的栅极，用于防止VIN端输入有浪涌电压；第一分压电路，由第一电阻和第二电阻串联构成，第一电阻的非串联端连接第一MOS管的栅极，第二电阻的非串联端连接第二MOS管的漏极，第一分压电路用于配置过压点。本发明符合宽直流电压范围输入，各种电压输入进来都能进行保护；本发明是纯硬件电路，响应速度比软件更快，解决MCU pin脚不够用的问题。

Description

一种直流充电保护电路

技术领域

本发明涉及充电技术领域，特别涉及一种直流充电保护电路。

背景技术

目前，在现有技术中，充电保护功能一般是采用充电保护IC配合外围电路来实现，因为能源危机的影响，使得户外储能电源越来越受欢迎，同时接口变得层出不穷，另外，由于新兴技术的初步发展阶段，目前整个行业的标准还未统一，尤其是充电接口，不像TYPE-C或者Lightning接口那样具有协议支持。

由于还要支持不同电压的太阳能充电，导致充电电压范围变宽，所以在高直流电压输入时，可能存在欠压和过压现象。

在专利文件CN211018658U一种直流充电过流保护电路中，其针对直流电源的过流冲击现象，即过压现象；采用过压驱动保护电路使全桥式LLC谐振变换电路简单、可靠地过流保护第二直流电源，既有效降低了第二直流电源的过流冲击，提升了电路的可靠性和安全性，也简化了直流充电过流保护电路，节省了电路成本。但是，LLC变换器仅在谐振点附近效率较高，不适合应用于“宽输入电压范围，即宽直流无法保护”，往往应用于前级带PFC 的场合。

在专利文件201822256635.4提供了一种直流充电桩的充电枪头保护电路，其将枪头锁的动作状态通过反馈电路反馈给充电桩，形成一个闭环控制电路，闭环控制虽然稳定，但是，过压点是固定的，无法切换，因为用在充电桩，所以只能设置高压的过压点，在新能源汽车很多充电协议没有统一的情况下，不具备普适性。

在专利201720204088.8中，提供了直流等压恒流充电UPS保护电路，其主要采用通过增加恒流充电电路和二极管D1、二极管D2，极管D1的正极连接负载电阻R的负极，二极管D2的负极连接恒流充电电路，恒流充电电路连接适配器的负极，恒流充电电路中包括充电状态显示电路，以防止过压和欠压现象，但是，任何的正向电流在不同的电压波动下，都会导致恒流电路的电流变化，然后采用支路电流实现均流或补偿，例如二极管D1、二极管D2；因此，会增加成本，增加成本的同时，还会因为更多的支流电路，导致电路损耗过大。

发明内容

本发明提供一种直流充电保护电路，用以解决在直流电压输入时，可能存在欠压和过压现象的情况。

本发明提出了一种直流充电保护电路，包括：

第二MOS管，用于在VIN端具备输入电压时，对输入电压进行检测，判断电压输入模式；其中，

电压输入模式包括：欠压输入模式、正常输入模式和过压输入模式；

第一MOS管，其栅极连接第二MOS管的漏极，用于在不同电压输入模式下，控制VBUS端进行供电；

TVS二极管，其正极连接第二MOS管的栅极，用于防止VIN端输入有浪涌电压；

第一分压电路，由第一电阻和第二电阻串联构成，第一电阻的非串联端连接第一MOS管的栅极，第二电阻的非串联端连接第二MOS管的漏极，第一分压电路用于配置过压点。

优选的，所述VIN端连接串联的第一二极管和第二二极管；其中，

第二二极管的另一端连接TVS二极管。

优选的，所述第一分压电路还并联有第二分压电路；其中，

第二分压电路由第三电阻和第四电阻串联构成，用于在其分压后的电压小于第二MOS管栅极开启电压时，启动欠压输入模式。

优选的，所述VBUS端连接有第二电容；其中，

第二电容并联有泄放电阻。

优选的，所述直流充电保护电路配置在基于自然 对流冷却分布的低温电路板上；其中，

低温电路板包括如下构建步骤：

步骤1：预先搭建基于网格矩阵分布下低温电路板的二维模型；

步骤2：根据二维模型，配置不同元器件分布排列方案下的温度场和速度场；其中，

温度场为自然对流下元器件的温度分布场；

速度场为自然对流下元器件的温度散发场；

步骤3：根据MATLAB软件模拟计算不同元器件分布排列方案下的评价指标；其中，

评价指标包括温度评价指标、速度场评价指标和信息熵评价指标；

步骤4：根据评价指标，计算不同元器件分布排列方案下的标准差；

步骤5：根据标准差的最小值，确定对应的元器件分布排列方案，并作为目标低温电路板。

优选的，所述二维模型包括如下配置步骤：

预先获取不同元器件的空间距离和连接拓扑关系，对元器件进行分组预处理；其中，

分组预处理包括电路板边界分组和引脚连接分组；

在分组预处理后，进行区域基准线设置；其中，

区域基准线设置包括：空间剖分区域划分、中心线定线、贴边线定线和矢量线转化；

根据区域基准线设置，生成二维模型。

优选的，所述区域基准线设置包括：

根据引脚连接分组，确定空间剖分区域个数；

根据电路板边界分组，确定元器件格栅分布场景；

根据空间剖分区域个数和元器件格栅分布场景，确定低温电路板的禁布区边界；

根据禁布区边界，进行贴边线定线；

在贴边线定线后，根据引脚连接分组中元器件的分布范围和引脚连接拓扑结构，进行空间剖分区域划分；

根据空间剖分区域划分，进行中心线定线。

优选的，所述空间剖分区域划分包括：

根据引脚连接分组，确定每个分组对应的空间剖分区域的宽度和长度；

根据引脚连接分组，按照是否同侧电源线和布线区，将引脚连接分组中对应的每组元器件划分为第一分组和第二分组；其中，

第一分组中元器件具备同侧电源线和布线区；

第二分组中元器件不具备同侧电源线和布线区；

根据第一分组和第二分组，划分空间剖分区域。

优选的，所述温度场包括如下搭建步骤：

根据每个元器件的预设分配空间和拓扑连接关系，确定每个元器件的温度场分布初始分布方案；

预估每个元器件的温度产生速率和散发速率，确定每个元器件在空气对流状态下的温度场分布预设分布方案；

根据温度场分布预设分布方案的建模方案，对温度流量数据和空气散热流量，进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成不同元器件分布方案下的温度场。

优选的，所述评价指标包括如下计算步骤：

预先在MATLAB软件中输入不同元器件分布排列方案，并生成对应的仿真建模电路图；

基于仿真建模电路图，进行仿真运行；

根据仿真运行，确定不同元器件的温度生成值、温度散发值和电路稳定值；

根据温度生成值、温度散发值和电路稳定值，分别在不同元器件分布排列方案下进行评估，计算评估结果。

本发明的有益效果在于：

本发明符合宽直流电压范围输入，各种电压输入进来都能进行保护；本发明是纯硬件电路，响应速度比软件更快，稳定性比软件更高，还能节省MCU的脚位，解决MCU pin脚不够用的问题；本发明的电路简单，稳定，在成本上更有优势，能够有效提升产品竞争力，同时更安全可靠。在稳定性上通过R1和R2分压电阻随意配置输入过压点；

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中一种直流充电保护电路的电路原理图；

图2为本发明实施例中低温电路板的构建流程图；

图3为本发明实施例中二维模型的构建流程图；

图4为本发明实施例中温度场的构建流程图图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

如附图1所示，本发明提出了一种直流充电保护电路，包括：

第二MOS管Q3，用于在VIN端具备输入电压时，对输入电压进行检测，判断电压输入模式；其中，

电压输入模式包括：欠压输入模式、正常输入模式和过压输入模式；

第一MOS管Q2，其栅极连接第二MOS管Q3的漏极，用于在不同电压输入模式下，控制VBUS端进行供电；

TVS二极管Q1，其正极连接第二MOS管Q3的栅极，用于防止VIN端输入有浪涌电压；

第一分压电路，由第一电阻R1和第二电阻R2串联构成，第一电阻R1的非串联端连接第一MOS管Q2的栅极，第二电阻R2的非串联端连接第二MOS管Q3的漏极，第一分压电路用于配置过压点。

本发明的原理在于：

本发明主要应用于欠压输入模式、正常输入模式和过压输入模式三种模式下，分别为：

欠压输入：欠压输入与第二MOS管Q3的栅极开启电压有关，当VIN电压经过第三电阻R3与第四电阻R4分压之后仍然小于第二MOS管Q3的G极（栅极）开启电压，那么此时的值为输入欠压值；

正常输入：正常输入时，第二MOS管Q3需要开启，所以VIN输入电压要大于第二MOS管Q3的G极（栅极）电压，第二MOS管Q3开启后，会将第一MOS管Q2的GS电压（栅极和源极）拉至负值开启电压，但是第一MOS管Q2的GS极（栅极和源极）间有第一电容C1，所以第一MOS管Q2的开启时间就是第一电容C1的充电时长，流经路径是VIN端，第一电容C1，第八电阻R8，第二MOS管Q3，接地点GND。

这里增加电容主要是为了第一MOS管Q2的软开关，防止第一MOS管Q2太快开启，第一MOS管Q2开关过快会导致VIN端和VBUS段之间的电压尖峰特别高，如果第一MOS管Q2的VDS耐压不够的话很容易被烧毁；

过压输入：随着输入电压的提高，如果超过了我们所需的电压，就需要用硬件设置一个过压值。

这个过压值是通过第一电阻R1和第二电阻R2分压来实现的，当TVS二极管Q1的1脚电压超过2.5V就会导通，导通后会把第二MOS管Q3的G极（栅极）电压拉为GND，第二MOS管Q3关闭后会导致第一MOS管Q2也关闭，以此实现输入过压，所以反过来不同的输入过压值是可以通过不同的第一电阻R1和第二电阻R2分压电阻来设置的。

另外在输入端加了D1 TVS管防止输入有浪涌电压，这样插入的瞬间高压就不会使第二MOS管Q3受到损坏。

当第一MOS管Q2关闭后，可以通过第九电阻R9泄放C2的电压，这样VIN段再次快速插入的时候VBUS电压就有一个上升沿可以提供检测。

本发明的有益效果在于：

本发明的直流充电保护电流主要是解决过压和欠压现象；在这个过程中，首先可以符合宽直流电压范围输入（具备分压点，可以对宽直流电压进行分压，因此不同电压都可以进行输入），各种电压输入进来都能进行保护，没有应用领域限制；过压点可以根据第一电阻R1和第二电阻R2进行变化配置。第一电阻R1和第二电阻R2均为可变电阻可以采用两种方案，可控滑动电阻或自动变阻的变阻器；自动变阻的变阻器依靠不同的输入电压，自动变阻，优先采用电解型变阻器；

本发明是纯硬件电路，响应速度比软件更快，稳定性比软件更高，还能节省MCU的脚位，解决MCU pin脚不够用的问题；

本发明的电路简单，稳定，在成本上更有优势，能够有效提升产品竞争力，同时更安全可靠，在稳定性上通过R1和R2分压电阻随意配置输入过压点。

优选的，所述VIN端连接串联的第一二极管D1和第二二极管D2；其中，

第二二极管D2的另一端连接TVS二极管Q1。

上述技术方案的原理在于：

如附图1所示，通过第一二极管D1和第二二极管D2连接TVS二极管Q1， 可以防止浪涌电压，降低瞬时输入的瞬间高压。

上述技术方案的有益效果在于：

可以防止浪涌电压，降低瞬时输入的瞬间高压。

优选的，所述第一分压电路还并联有第二分压电路；其中，

第二分压电路由第三电阻R3和第四电阻R4串联构成，用于在其分压后的电压小于第二MOS管Q3栅极开启电压时，启动欠压输入模式。

上述技术方案的原理在于：

通过第一分压电路和第二分压电路，可以在欠压的时候，进行欠压判定，确定欠压模式。

上述技术方案的有益效果在于：

用于启动欠压输入模式。

优选的，所述VBUS端连接有第二电容C2；其中，

第二电容C2并联有泄放电阻R9。

上述技术方案的原理在于：

第二电容C2在充电的时候可以进行充电，但是在第一MOS管Q2断开，即停止充电的时候，实现电压泄放。

上述技术方案的有益效果在于：

在快速插入的充电设备的时候，在VBUS端生成电压上升沿，实现电压检测。

优选的，所述直流充电保护电路配置在基于自然 对流冷却分布的低温电路板上；其中，

低温电路板包括如下构建步骤：

步骤1：预先搭建基于网格矩阵分布下低温电路板的二维模型；

步骤2：根据二维模型，配置不同元器件分布排列方案下的温度场和速度场；其中，

温度场为自然对流下元器件的温度分布场；

速度场为自然对流下元器件的温度散发场；

步骤3：根据MATLAB软件模拟计算不同元器件分布排列方案下的评价指标；其中，

评价指标包括温度评价指标、速度场评价指标和信息熵评价指标；

步骤4：根据评价指标，计算不同元器件分布排列方案下的标准差；

步骤5：根据标准差的最小值，确定对应的元器件分布排列方案，并作为目标低温电路板。

上述技术方案的原理在于：

如附图2所示，本发明的直流充电保护电路需要进行适配对应的低温电路板，低温电路板可以自动散热。在低温电路板的构建的过程中，需要基于直流充电保护电路的具体硬件关系。

网格矩阵分布的低温电路板的二维模型中，网格矩阵的每个网格对应一个元器件的贴装位置；

温度场是二维模型在任意元器件分布方案下，在运行的时的温度分布状态；

速度场是二维模型在任意元器件分布方案下，在运行的时的散热速度状态；

评价指标用于评价不同元器件分布方案下的散热效果指标；

标准差的作用是用于判断评价指标是否为最优的低温电路板，标准差越小，表示对应方案的散热效果更好，更符合低温特性。

上述技术方案的有益效果在于：

本发明可以适配对应的低温电路板，实现自动根据元器件配置方案进行散热，实现低温。

优选的，所述二维模型包括如下配置步骤：

预先获取不同元器件的空间距离和连接拓扑关系，对元器件进行分组预处理；其中，

分组预处理包括电路板边界分组和引脚连接分组；

在分组预处理后，进行区域基准线设置；其中，

区域基准线设置包括：空间剖分区域划分、中心线定线、贴边线定线和矢量线转化；

根据区域基准线设置，生成二维模型。

上述技术方案的原理在于：

如附图3所示，二维模型的构建需要基于不同元器件之间的空间距离和连接拓扑关系，空间距离用于防止不同元器件之间互相干扰，连接拓扑关系用于确定元器件对应的电路连接关系；

分组预处理用于进行元器件的连接引脚分布分组，以及对靠近边界的元器件分组；

区域基准线设置用于进行空间划分，中心线、贴边线和矢量线划分，实现不同元器件的分布设置，实现高散热布局。

上述技术方案的有益效果在于：

二维模型的搭建可以实现电路板的高散热性能。

优选的，所述区域基准线设置包括：

根据引脚连接分组，确定空间剖分区域个数；

根据电路板边界分组，确定元器件格栅分布场景；

格栅分布场景是每个元器件按照大小，进行格栅化的划分，划分后的网格化空间分布场景。

根据空间剖分区域个数和元器件格栅分布场景，确定低温电路板的禁布区边界；禁布区边界为不设置连接线和电源线的边界区域；

根据禁布区边界，进行贴边线定线；

在贴边线定线后，根据引脚连接分组中元器件的分布范围和引脚连接拓扑结构，进行空间剖分区域划分；

根据空间剖分区域划分，进行中心线定线。

上述技术方案的原理在于：

本发明在区域基准线设置的过程中，可以进行电路板的边界划分，和格栅分布设定；

在进行定线的时候，根据边界和根据分布范围和引脚连接拓扑结构，进行不同元器件的位置划分，实现定线。

优选的，所述空间剖分区域划分包括：

根据引脚连接分组，确定每个分组对应的空间剖分区域的宽度和长度；

根据引脚连接分组，按照是否同侧电源线和布线区，将引脚连接分组中对应的每组元器件划分为第一分组和第二分组；其中，

第一分组中元器件具备同侧电源线和布线区；

第二分组中元器件不具备同侧电源线和布线区；

根据第一分组和第二分组，划分空间剖分区域。

上述技术方案的原理在于：

引脚连接分组不同元器件之间需要进行互相连接的相邻元器件之间的分组；空间剖分区域是每个分组对应的元器件需要的空间大小，进行分配剖分，划分每个元器件对应的分组需要的区域的宽度和长度；在进行分组的时候，按照连接线和电源线的同侧判定，进行划分，然后在分配确定之后，可以将同侧电源线和同侧布线区的元器件进行划分，从而实现空间划分。

上述技术方案的有益效果在于：

本发明可以实现电路板的初步划分，将同侧电源线和同侧布线区的元器件进行合理分配，进而可以控制电路板上的元器件具备更加合理的空间划分，同侧电源线和同侧布线区，可以能够缩小布线空间。

优选的，所述温度场包括如下搭建步骤：

根据每个元器件的预设分配空间和拓扑连接关系，确定每个元器件的温度场分布初始分布方案；预设分配空间表示每个元器件在电路板上需要占据的空间大小；拓扑连接关系表示直流充电保护电路中电路控制走向的不同元器件输入输出连接关系；温度场分布初始分布方案即，在不考虑分布排列布局之下，只是根据拓扑连接关系构成的电路存在的温度场。

预估每个元器件的温度产生速率和散发速率，确定每个元器件在空气对流状态下的温度场分布预设分布方案；温度产生速率是每个元器件在运行的时候产热的速度；散发速率是每个元器件在运行的时候散发热度的速率；

根据温度场分布预设分布方案的建模方案，对温度流量数据和空气散热流量，进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成不同元器件分布方案下的温度场。

上述技术方案的原理在于：

日覅提4所示，温度场的搭建基于不同元器件的分配空间和拓扑连接关系，可以确定在元器件的连接和空间划分的第一分配方案，即只包括空间和连接关系的分配方案；

元器件的温度产生速率和散发速率，用于确定元器件的产热，进而实现对元器件在不同分配方案下的散热状况和产热状况进行，热力图的搭建，构成温度场。

标准化建模是按照元器件的规格和电路设计的标准化规格，通过仿真软件进行建模；模型方案配置是通过仿真设计模型，确定多种不同元区间分布排列方案的配置方案；成果管理为对不同分布排列方案进行电路性能评估。

上述技术方案的有益效果在于：

本发明可以对直流充电保护电路在不同分配布局方案下发的产热状态进行预估，构成温度场，判断产热状态。

具体的，所述评价指标包括如下计算步骤：

预先在MATLAB软件中输入不同元器件分布排列方案，并生成对应的仿真建模电路图；即将本发明的电路中第二MOS管Q3、第一MOS管Q2、TVS二极管Q1、第一电阻R1、第二电阻R2等等元器件按照需要的连接关系，输入到MATLAB软件，按照预先载入的不同元器件分布排列（在低温电路板上的不同排布方式）进行电路整体的仿真；

基于仿真建模电路图，进行仿真运行；

根据仿真运行，确定不同元器件的温度生成值、温度散发值和电路稳定值；仿真运行之后，不同元器件会产生其在运行的时候产生的温度，散发的温度和电路的稳定状态；

根据温度生成值、温度散发值和电路稳定值，分别在不同元器件分布排列方案下进行评估，计算评估结果。

根据温度生成值，可以评估在不同的分布排列方案中，过温时间评估；根据温度散发值，可以评估不同的分布排列中，元器件对周边其它元器件的温度影响参数，进行评估；

最后根据元器件自身运行的稳定性（电流和电压的稳定性），进行第三评估，每个评估步骤都设置有对应的权重值，从而判断最有的元器件分布排列设置方案。

上述技术方案的原理在于：

本发明的评价指标基于建模的电路图，通过电路图确定不同元器件布局方案下的温度产生状态，然后进行多种不同方案评估，确定最优方案。

上述技术方案的有益效果在于：

可以让元器件的硬件布局和运行时产生的温度相关联，从而最大程度的降低直流充电保护电路在充电的时候，产热的能力，降低充电中可能发生事故的概率。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种直流充电保护电路，其特征在于，包括：

第二MOS管（Q3），用于在VIN端具备输入电压时，对输入电压进行检测，判断电压输入模式；其中，

电压输入模式包括：欠压输入模式、正常输入模式和过压输入模式；

第一MOS管（Q2），其栅极连接第二MOS管（Q3）的漏极，用于在不同电压输入模式下，控制VBUS端进行供电；

TVS二极管（Q1），其正极连接第二MOS管（Q3）的栅极，用于防止VIN端输入有浪涌电压；

第一分压电路，由第一电阻（R1）和第二电阻（R2）串联构成，第一电阻（R1）的非串联端连接第一MOS管（Q2）的栅极，第二电阻（R2）的非串联端连接第二MOS管（Q3）的漏极，第一分压电路用于配置过压点；

所述直流充电保护电路配置在基于自然对流冷却分布的低温电路板上；其中，

低温电路板包括如下构建步骤：

步骤1：预先搭建基于网格矩阵分布下低温电路板的二维模型；

步骤2：根据二维模型，配置不同元器件分布排列方案下的温度场和速度场；其中，

温度场为自然对流下元器件的温度分布场；

速度场为自然对流下元器件的温度散发场；

步骤3：根据MATLAB软件模拟计算不同元器件分布排列方案下的评价指标；其中，

评价指标包括温度评价指标、速度场评价指标和信息熵评价指标；

步骤4：根据评价指标，计算不同元器件分布排列方案下的标准差；

步骤5：根据标准差的最小值，确定对应的元器件分布排列方案，并作为目标低温电路板。

2.如权利要求1所述的一种直流充电保护电路，其特征在于，所述VIN端连接串联的第一二极管（D1）和第二二极管（D2）；其中，

第二二极管（D2）的另一端连接TVS二极管（Q1）。

3.如权利要求1所述的一种直流充电保护电路，其特征在于，所述第一分压电路还并联有第二分压电路；其中，

第二分压电路由第三电阻（R3）和第四电阻（R4）串联构成，用于在其分压后的电压小于第二MOS管（Q3）栅极开启电压时，启动欠压输入模式。

4.如权利要求1所述的一种直流充电保护电路，其特征在于，所述VBUS端连接有第二电容（C2）；其中，

第二电容（C2）并联有泄放电阻（R9）。

5.如权利要求1所述的一种直流充电保护电路，其特征在于，所述二维模型包括如下配置步骤：

预先获取不同元器件的空间距离和连接拓扑关系，对元器件进行分组预处理；其中，

分组预处理包括电路板边界分组和引脚连接分组；

在分组预处理后，进行区域基准线设置；其中，

区域基准线设置包括：空间剖分区域划分、中心线定线、贴边线定线和矢量线转化；

根据区域基准线设置，生成二维模型。

6.如权利要求5所述的一种直流充电保护电路，其特征在于，所述区域基准线设置包括：

根据引脚连接分组，确定空间剖分区域个数；

根据电路板边界分组，确定元器件格栅分布场景；

根据空间剖分区域个数和元器件格栅分布场景，确定低温电路板的禁布区边界；

根据禁布区边界，进行贴边线定线；

在贴边线定线后，根据引脚连接分组中元器件的分布范围和引脚连接拓扑结构，进行空间剖分区域划分；

根据空间剖分区域划分，进行中心线定线。

7.如权利要求5所述的一种直流充电保护电路，其特征在于，所述空间剖分区域划分包括：

根据引脚连接分组，确定每个分组对应的空间剖分区域的宽度和长度；

根据引脚连接分组，按照是否同侧电源线和布线区，将引脚连接分组中对应的每组元器件划分为第一分组和第二分组；其中，

第一分组中元器件具备同侧电源线和布线区；

第二分组中元器件不具备同侧电源线和布线区；

根据第一分组和第二分组，划分空间剖分区域。

8.如权利要求1所述的一种直流充电保护电路，其特征在于，所述温度场包括如下搭建步骤：

根据每个元器件的预设分配空间和拓扑连接关系，确定每个元器件的温度场分布初始分布方案；

预估每个元器件的温度产生速率和散发速率，确定每个元器件在空气对流状态下的温度场分布预设分布方案；

根据温度场分布预设分布方案的建模方案，对温度流量数据和空气散热流量，进行标准化建模、模型方案配置以及成果管理，以生成不同元器件分布方案下的温度场。

9.如权利要求1所述的一种直流充电保护电路，其特征在于，所述评价指标包括如下计算步骤：

预先在MATLAB软件中输入不同元器件分布排列方案，并生成对应的仿真建模电路图；

基于仿真建模电路图，进行仿真运行；

根据仿真运行，确定不同元器件的温度生成值、温度散发值和电路稳定值；

根据温度生成值、温度散发值和电路稳定值，分别在不同元器件分布排列方案下进行评估，计算评估结果。