CN201821145U - 一种无触点电动汽车充电机输出控制保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种无触点电动汽车充电机输出控制保护电路，包括高频整流滤波电路，所述的高频整流滤波电路、MOS管V1和电池组成串联回路，高频整流滤波电路与过流检测保护电路相连，过流检测保护电路通过光耦隔离驱动电路与MOS管V1相连，光耦隔离驱动电路通过输出使能接口电路与单片机相连，MOS管辅助电源电路向MOS管V1供电。本实用新型使用MOS管V1作为充电机的输出控制开关，克服了普通继电器的机械式触点寿命低、容易打火的缺点，适用于电动汽车充电机的较大输出直流应用场合，还起到了直流侧过电流快速保护的功能，有效保护了充电机中昂贵的功率半导体元件。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种保护电路，尤其是一种无触点电动汽车充电机输出控制保护电路。
背景技术
发展电动汽车是能源和环境的要求，具有长远的战略意义。近年来，“低碳经济”的概念席卷全球，发展新能源汽车、减小碳排量势在必行。电动汽车发展的关键技术之一是充电技术，为了进行安全、高效地充电，通常采用隔离型开关电源实现AC-DC变换，将电网提供的交流电转换为直流输出。对于充电机来说，开关电源技术已经比较成熟，而直流侧输出控制与保护电路非常关键，因为这是电源与电池的接口，它具有输出开关控制、过电流保护和反接保护等重要作用。
传统的充电机输出控制采用普通继电器作为主要元件，普通继电器的机械式触点寿命低、容易打火，特别是电动汽车充电机的输出直流一般较大，若在前级开关电源没有关断的情况下分断，则会引起严重的拉弧，烧坏继电器。而且在输出短路或过电流场合，继电器也无法通过自身的分断而保护整个充电机，即使在输出端串联保险丝，其动作速度也不足以保护前级开关电源中功率元件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能够实现电动汽车充电机输出开关控制、过电流保护和反接保护，可靠性高、使用寿命长的无触点电动汽车充电机输出控制保护电路。
为实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种无触点电动汽车充电机输出控制保护电路，包括高频整流滤波电路，所述的高频整流滤波电路、MOS管V1和电池组成串联回路，高频整流滤波电路与过流检测保护电路相连，过流检测保护电路通过光耦隔离驱动电路与MOS管V1相连，光耦隔离驱动电路通过输出使能接口电路与单片机相连，MOS管辅助电源电路向MOS管V1供电。
由上述技术方案可知，本实用新型使用MOS管V1作为充电机的输出控制开关，克服了普通继电器的机械式触点寿命低、容易打火的缺点，适用于电动汽车充电机的较大输出直流应用场合，还起到了直流侧过电流快速保护的功能，有效保护了充电机中昂贵的功率半导体元件，且过电流故障消除后，保护状态能够在充电机下一次上电时自动复位，转入正常工作，无需更换保险丝。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
一种无触点电动汽车充电机输出控制保护电路，包括用于提供开关电源输出直流的高频整流滤波电路，所述的高频整流滤波电路、MOS管V1和电池组成串联回路，高频整流滤波电路与过流检测保护电路相连，过流检测保护电路通过光耦隔离驱动电路与MOS管V1相连，光耦隔离驱动电路通过输出使能接口电路与单片机相连，MOS管辅助电源电路向MOS管V1供电，MOS管辅助电源电路用于向光耦隔离驱动电路提供能量，如图1所示。
如图1所示，所述的高频整流滤波电路包括变压器T1，变压器T1的初级线圈接交流电输入，变压器T1的次级线圈的两端分别接整流二极管D5、D6的阳极，整流二极管D5、D6的阴极并联，整流二极管D5的阴极接滤波电感L1的一端，滤波电感L1的另一端接EMI滤波器1的输入端，EMI滤波器1的输出端分别与MOS管V1的漏极和电池的负极相连，MOS管V1的源极接电池的正极。
如图1所示，所述的过流检测保护电路由过流检测电路2和过流保护电路3组成，所述的过流检测电路2为霍尔电流传感器，霍尔电流传感器采用芯片U2，芯片U2的第5引脚与变压器T1次级线圈的中间引出线相连，芯片U2的第6引脚与EMI滤波器1的输入端相连，芯片U2的第3、4引脚接地，所述的过流保护电路3包括电阻R6，芯片U2的第1引脚接电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别与电阻R7、电阻R2、调整管D4的控制端相连，电阻R7的另一端接地，调整管D4的阳极接地，调整管D4的阴极分别与二极管D2的阴极、二极管D1的阴极相连，电阻R2与三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的基极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极与二极管D2的阴极相连。霍尔电流传感器用于检测输出电流，检出的电流信号送往过流保护电路3，当输出电流超过设定值时，过流保护电路3输出持续的低电平，使MOS管V1迅速关断，该保护状态在下一次上电时复位，充电机可正常工作。
如图1所示，所述的光耦隔离驱动电路包括光耦U1，光耦U1的第1引脚与二极管D2的阳极相连，所述的输出使能接口电路采用发光二极管LED1，光耦U1的第2引脚与发光二极管LED1的阳极相连，发光二极管LED1的阴极接单片机，所述的光耦U1的第3引脚与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极与MOS管V1的栅极相连。输出使能接口电路主要由发光二极管LED1实现，不仅在输出使能时发光，而且产生一定的压降，使过电流保护路3的低电平足以封锁光耦U1的发光侧。所述的MOS管辅助电源电路包括稳压二极管D8，稳压二极管D8的阴极与光耦U1的第4引脚相连，光耦U1的第4引脚与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与二极管D7的阴极相连，二极管D7的阳极与整流二极管D5、D6的阴极相连，滤波电容C1的一端接在二极管D7的阴极与电阻R3之间，滤波电容C1的另一端接在滤波电感L1和EMI滤波器1的输入端之间。
在工作时，由超低导通电阻的功率MOS管V1作为直流侧输出开关，从开关电源主功率变压器T1引出辅助电源提供其驱动能量，通过高速光耦U1实现隔离控制与驱动。单片机提供的使能控制信号通过输出使能控制接口连接到高速光耦U1发光侧的一端，当需要开通输出且电池未反接时，单片机将会输出低电平的使能控制信号。霍尔电流传感器检测出的电流信号送往过流保护电路3，一旦发生输出过电流的故障，则产生持续的低电平过流保护信号，该信号接到高速光耦U1发光侧的另一端，当输出使能信号为高或过流保护控制信号为低时，快速光耦U1的发光二极管都没有电流流过，MOS管V1开关关断，反之MOS管V1开通，由此实现了无触点的输出开关控制、反接保护和过电流保护的功能。
Claims (5)
1.一种无触点电动汽车充电机输出控制保护电路，包括高频整流滤波电路，其特征在于：所述的高频整流滤波电路、MOS管V1和电池组成串联回路，高频整流滤波电路与过流检测保护电路相连，过流检测保护电路通过光耦隔离驱动电路与MOS管V1相连，光耦隔离驱动电路通过输出使能接口电路与单片机相连，MOS管辅助电源电路向MOS管V1供电。
2.根据权利要求1所述的无触点电动汽车充电机输出控制保护电路，其特征在于：所述的高频整流滤波电路包括变压器T1，变压器T1的初级线圈接交流电输入，变压器T1的次级线圈的两端分别接整流二极管D5、D6的阳极，整流二极管D5、D6的阴极并联，整流二极管D5的阴极接滤波电感L1的一端，滤波电感L1的另一端接EMI滤波器(1)的输入端，EMI滤波器(1)的输出端分别与MOS管V1的漏极和电池的负极相连，MOS管V1的源极接电池的正极。
3.根据权利要求1或2所述的无触点电动汽车充电机输出控制保护电路，其特征在于：所述的过流检测保护电路由过流检测电路(2)和过流保护电路(3)组成，所述的过流检测电路(2)为霍尔电流传感器，霍尔电流传感器采用芯片U2，芯片U2的第5引脚与变压器T1次级线圈的中间引出线相连，芯片U2的第6引脚与EMI滤波器(1)的输入端相连，芯片U2的第3、4引脚接地，所述的过流保护电路(3)包括电阻R6，芯片U2的第1引脚接电阻R6的一端，电阻R6的另一端分别与电阻R7、电阻R2、调整管D4的控制端相连，电阻R7的另一端接地，调整管D4的阳极接地，调整管D4的阴极分别与二极管D2的阴极、二极管D1的阴极相连，电阻R2与三极管Q1的集电极相连，三极管Q1的基极与电阻R1的一端相连，电阻R1的另一端与二极管D1的阳极相连，二极管D1的阴极与二极管D2的阴极相连。
4.根据权利要求1所述的无触点电动汽车充电机输出控制保护电路，其特征在于：所述的光耦隔离驱动电路包括光耦U1，光耦U1的第1引脚与二极管D2的阳极相连，所述的输出使能接口电路采用发光二极管LED1，光耦U1的第2引脚与发光二极管LED1的阳极相连，发光二极管LED1的阴极接单片机，所述的光耦U1的第3引脚与二极管D3的阳极相连，二极管D3的阴极与MOS管V1的栅极相连。
5.根据权利要求1或4所述的无触点电动汽车充电机输出控制保护电路，其特征在于：所述的MOS管辅助电源电路包括稳压二极管D8，稳压二极管D8的阴极与光耦U1的第4引脚相连，光耦U1的第4引脚与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与二极管D7的阴极相连，二极管D7的阳极与整流二极管D5、D6的阴极相连，滤波电容C1的一端接在二极管D7的阴极与电阻R3之间，滤波电容C1的另一端接在滤波电感L1和EMI滤波器(1)的输入端之间。
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|---|---|---|---|
| CN201020569002XU CN201821145U (zh) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | 一种无触点电动汽车充电机输出控制保护电路 |
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| CN201020569002XU CN201821145U (zh) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | 一种无触点电动汽车充电机输出控制保护电路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN201821145U true CN201821145U (zh) | 2011-05-04 |
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ID=43919087
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| CN201020569002XU Expired - Lifetime CN201821145U (zh) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | 一种无触点电动汽车充电机输出控制保护电路 |
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| CN (1) | CN201821145U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109435765A (zh) * | 2019-01-23 | 2019-03-08 | 常州江苏大学工程技术研究院 | 电池包无触点控制系统及工作方法 |
| CN113002310A (zh) * | 2019-12-20 | 2021-06-22 | 联动天翼新能源有限公司 | 一种电动汽车高压控制系统 |
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2010
- 2010-10-20 CN CN201020569002XU patent/CN201821145U/zh not_active Expired - Lifetime
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