CN210577847U - 一种预充模块及预充装置 - Google Patents

Abstract

本申请适用于预充电路技术领域，提供了一种预充模块及预充装置，预充模块包括预充电路、温度采集单元和控制单元，预充电路的电源输入端用于连接供电电源，电源输出端用于连接负载，预充电路包括热敏电阻单元和预充电子开关单元。温度采集单元监测热敏电阻单元的温度，只有当热敏电阻单元的温度达到一定程度时才控制预充电子开关单元导通，避免了低温时热敏电阻单元的阻值过大而造成预充失败的情况。当热敏电阻单元的温度过高时，断开预充电子开关单元，防止热敏电阻单元的温度持续增高，从而防止热敏电阻单元损坏。另外，该预充模块能够实现短路检测，当出现短路时，断开预充电子开关单元，提升预充模块的运行安全性。

Description

一种预充模块及预充装置

技术领域

本申请属于预充电路技术领域，尤其涉及一种预充模块及预充装置。

背景技术

传统的供电线路在对后端负载(比如电容或者容性负载)供电时，在为后端负载上电的瞬间，会产生很大的浪涌电流，该浪涌电流往往很大，进而会导致很多问题，比如：电源保护、元器件寿命降低、电源开关损坏等等。为了解决上述问题，供电线路中往往设置有预充电路，电能先通过预充电路对后端负载进行预充，能够避免浪涌电流。目前，很多预充电路串联设置有NTC(即热敏电阻)，虽然NTC能够抑制浪涌电流，但是，NTC的阻值变化范围比较大，不同的温度下NTC的阻值会有很大的变化，而且在温度变化过程中NTC的阻值也会有很大的变化。低温时NTC的阻值非常大，预充电路相当于断路，此时若启动预充电路，则会影响预充效果，甚至于导致预充失败，而且，当NTC因发热导致温度过高时，可能会烧坏NTC，甚至导致火灾的发生。

实用新型内容

有鉴于此，本申请实施方式提供了一种预充模块及预充装置，以解决预充电路中的NTC在低温时无法有效实现预充的问题。

本申请实施方式的第一方面提供了一种预充模块，包括：

预充电路，所述预充电路的电源输入端用于连接供电电源，所述预充电路的电源输出端用于连接负载，所述预充电路的电源输入端和电源输出端之间串联设置有热敏电阻单元和预充电子开关单元；

温度采集单元，用于采集热敏电阻单元的温度；以及

控制单元，所述温度采集单元的温度信号输出端连接所述控制单元的温度信号输入端，所述控制单元的第一控制信号输出端连接所述预充电子开关单元的控制端。

可选地，所述预充模块还包括主供电电路，所述主供电电路与所述预充电路并联设置，所述主供电电路包括主供电电子开关单元，所述控制单元的第二控制信号输出端连接所述主供电电子开关单元的控制端。

可选地，所述预充模块还包括信号处理单元，所述温度采集单元的温度信号输出端通过所述信号处理单元连接所述控制单元的温度信号输入端。

可选地，所述预充电子开关单元为第一开关管。

可选地，所述预充模块还包括用于驱动所述第一开关管的开关管驱动单元，所述开关管驱动单元包括第一分压支路、第二分压支路和第二开关管，所述控制单元的第一控制信号输出端连接所述第一分压支路的一端，所述第一分压支路的另一端接地，所述第一分压支路的分压点连接所述第二开关管的控制端，所述电源输入端连接所述第二分压支路的一端，所述第二分压支路的另一端连接所述第二开关管的输入端，所述第二开关管的输出端接地，所述第二开关管的分压点连接所述第一开关管的控制端。

可选地，所述主供电电子开关单元为继电器的触点开关。

可选地，所述预充模块还包括用于驱动所述继电器的触点开关的继电器驱动单元，所述继电器驱动单元包括所述继电器的供电线路，所述继电器的供电线路串联设置有第三开关管和所述继电器的控制线圈，所述控制单元的第二控制信号输出端连接所述第三开关管的控制端。

可选地，所述继电器的控制线圈的两端反向并联设置有单向导通器件。

可选地，所述信号处理单元包括信号放大电路和比较电路，所述温度采集单元的温度信号输出端连接所述信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接所述比较电路的第一信号输入端，所述比较电路的第二信号输入端用于输入参考信号，所述比较电路的信号输出端连接所述控制单元的温度信号输入端。

本申请实施方式的第二方面提供了一种预充装置，包括：

供电电源；以及

如上述本申请实施方式的第一方面提供的预充模块。

本申请实施方式与现有技术相比存在的有益效果是：温度采集单元监测热敏电阻单元的温度，只有当热敏电阻单元的温度达到一定程度时控制单元才控制预充电子开关单元导通，避免了低温时热敏电阻单元的阻值过大而影响预充效果或者造成预充失败的情况。而且，当热敏电阻单元的温度过高时，控制单元断开预充电子开关单元，防止热敏电阻单元的温度持续增高，从而防止因温升过高而导致热敏电阻单元损坏的情况。并且，当热敏电阻单元的温度过高时，可以理解为后端负载线路产生了短路，因此，该预充模块能够实现短路检测，当出现短路时，控制单元控制断开预充电子开关单元，及时消除短路故障，提升预充模块的运行安全性。另外，该预充模块可以适用于不同温度，提升了产品的通用性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施方式中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例一提供的预充模块的第一种电路结构示意图；

图2是本申请实施例一提供的预充模块的第二种电路结构示意图；

图3是本申请实施例一提供的预充模块的第二种电路结构的一种具体的预充电工作流程图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施方式。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施方式中也可以实现本申请。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请的描述。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本申请说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施方式的目的而并不意在限制本申请。如在本申请说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

为了说明本申请所述的技术方案，下面通过具体实施方式来进行说明。

参见图1，是本申请实施例一提供的预充模块的第一种电路结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。如图1所示，预充模块包括预充电路、温度采集单元105和控制单元106。

预充电路包括电源输入端101和电源输出端102，电源输入端101用于连接供电电源，电源输出端102用于连接后端负载，比如电容器。预充电路的电源输入端101和电源输出端102之间串联设置有热敏电阻单元103和预充电子开关单元104，热敏电阻单元103和预充电子开关单元104有两种位置关系，图1给出了一种具体的位置关系，即电源输入端101、预充电子开关单元104、热敏电阻单元103和电源输出端102依次设置。热敏电阻单元103可以是一个热敏电阻，也可以由至少两个热敏电阻串联或者并联构成，热敏电阻单元103为负温度系数的热敏电阻单元，温度与阻值呈反比，温度越高时阻值越低，反之，温度越低时阻值越高。预充电子开关单元104用于控制预充电路的导通或者关断，即控制预充电路是否投入，预充电子开关单元104有很多实现方式，可以是开关管，也可以是继电器，还可以是其他的电控型开关器件。

温度采集单元105用于采集热敏电阻单元103的温度，可以直接与热敏电阻单元103进行接触，实现直接采集；还可以不与热敏电阻单元103进行接触，采集的是热敏电阻单元103周围环境的温度(当然，一般情况下，为了精确采集，温度采集单元105与热敏电阻单元103相距比较近)，因为在初始状态下，即预充模块还未运行的情况下，热敏电阻单元103的温度与周围环境温度相关，因此，温度采集单元105不管是采集周围环境温度还是热敏电阻单元103的温度，最终目的均是为了采集得到热敏电阻单元103的温度。温度采集单元105可以为常规的温度采集装置或者温度采集器件，本实施例不再赘述。另外，温度采集单元105可以是与热敏电阻单元103配设的温度采集器件，那么，热敏电阻单元103还充当温度采集单元105的温度采样电阻；当然，温度采集单元105还可以与热敏电阻单元103相互独立，温度采集单元105是一个独立、完整的温度采集装置。

控制单元106用于实现数据处理以及控制指令的输出，可以为常规的控制芯片，比如单片机。

温度采集单元105的温度信号输出端连接控制单元106的温度信号输入端，控制单元106的第一控制信号输出端连接预充电子开关单元104的控制端。

温度采集单元105监测热敏电阻单元103的温度，并将温度输出给控制单元106。当温度过低时，即温度低于一个设定的低温阈值时，表示此时热敏电阻单元103的阻值非常大，预充电路相当于断路，若投入预充电路，则预充效果差或者预充失败，那么，即便此时需要投入预充电路，控制单元106也不控制预充电子开关单元104导通。只有当热敏电阻单元103的温度达到一定程度时，即高于设定的低温阈值时，若需要投入预充电路，则控制单元106才控制预充电子开关单元104导通，热敏电阻单元103作为限流电阻，限制浪涌电流，对后端负载进行预充电，避免了低温时热敏电阻单元103的阻值过大而造成预充失败的情况。

而且，在预充电路投入过程中，温度采集单元105持续监测热敏电阻单元103的温度，当热敏电阻单元103的温度过高时，可以判定后端负载的电路中发生了短路，则控制单元106断开预充电子开关单元104，防止热敏电阻单元103的温度持续增高，从而防止因温升过高而导致热敏电阻单元103损坏的情况，还能够防止后端负载因短路造成的设备损坏。

需要说明的是，本申请实施例一提供的预充模块的改进点在于电路结构，并不局限于内部的控制策略。

参见图2，是本申请实施例一提供的预充模块的第二种电路结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

如图2所示，预充模块包括预充电路、主供电电路、温度采集单元和控制单元(控制单元在图2中未画出，但是画出了控制单元的几个重要的端口，具体见后文)。控制单元用于实现数据处理以及控制指令的输出，可以为常规的控制芯片，比如单片机。

预充电路的电源输入端201用于连接供电电源，预充电路的电源输出端202用于连接后端负载，比如电容器。在本实施例中，电源输入端201为+24VDD，电源输出端202为+24VCC。

预充电路的电源输入端201和电源输出端202之间串联设置有热敏电阻单元203和预充电子开关单元204。热敏电阻单元203可以是一个热敏电阻，也可以由至少两个热敏电阻串联或者并联构成，本实施例中，热敏电阻单元203是一个热敏电阻。热敏电阻单元203为负温度系数的热敏电阻单元，温度与阻值呈反比，温度越高时阻值越低，反之，温度越低时阻值越高。预充电子开关单元204用于控制预充电路的导通或者关断，即控制预充电路是否投入，预充电子开关单元204有很多实现方式，可以是开关管，也可以是继电器，也可以是其他的电控型开关器件，本实施例中，预充电子开关单元204为开关管(称为第一开关管)，具体为PMOS管。

主供电电路与预充电路并联设置，主供电电路包括主供电电子开关单元205，主供电电子开关单元205有很多实现方式，可以是开关管，也可以是继电器，也可以是其他的电控型开关器件，本实施例中，主供电电子开关单元205为继电器的触点开关。

本实施例中，预充模块还包括用于驱动预充电子开关单元204的开关管驱动单元，如图2所示，该开关管驱动单元包括第一分压支路、第二分压支路和第二开关管209，控制单元的第一控制信号输出端206连接第一分压支路的一端，第一分压支路的另一端接地，第一分压支路由电阻207和电阻208串联构成。第一分压支路的分压点，即电阻207和电阻208的连接点连接第二开关管209的控制端。电源输入端201连接第二分压支路的一端，第二分压支路的另一端连接第二开关管209的输入端，第二开关管209的输出端接地，第二分压支路由电阻210和电阻211串联构成。第二分压支路的分压点，即电阻210和电阻211的连接点连接预充电子开关单元204的控制端。另外，第二开关管209有很多实现方式，比如三极管、MOS管等等。

本实施例中，预充模块还包括用于驱动主供电电子开关单元205，即继电器的触点开关的继电器驱动单元，如图2所示，继电器驱动单元包括继电器的供电线路，该继电器的供电线路的一端连接电源213，电源213为+5VDD，该继电器的供电线路的另一端接地。该继电器的供电线路串联设置有第三开关管214和继电器的控制线圈，控制单元的第二控制信号输出端215连接第三开关管214的控制端，具体为：控制单元的第二控制信号输出端215通过第三分压支路接地，第三分压支路串联设置有电阻217和电阻218，第三分压支路的分压点，即电阻217和电阻218的连接点连接第三开关管214的控制端。另外，为了消除继电器的控制线圈中的残余电能，继电器的控制线圈反向并联设置有单向导通器件216，比如，二极管。另外，第三开关管214有很多实现方式，比如三极管、MOS管等等。

本实施例中，温度采集单元为与热敏电阻单元203配设的温度采集器件，那么，热敏电阻单元203还充当温度采集单元的温度采样电阻，则热敏电阻单元203在预充过程前充当温度采集单元的温度采样电阻，在预充过程中充当限流电阻与短路检测电阻。而且，如图2所示，热敏电阻单元203、电阻219和电阻220构成温度采集单元。而且，为了保证温度数据满足需要，预充模块还包括信号处理单元，温度采集单元的温度信号输出端通过信号处理单元连接控制单元的温度信号输入端233。而且，信号处理单元包括信号放大电路和比较电路，温度采集单元的温度信号输出端连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接比较电路的第一信号输入端，比较电路的第二信号输入端用于输入参考信号，比较电路的信号输出端连接控制单元的温度信号输入端233。具体如图2所示，信号放大电路包括电阻221、电阻222、放大器223、电阻224和电容225，其中，电阻220通过电阻221连接放大器223的反相输入端，电阻222的一端连接电阻219，电阻222的另一端连接放大器223的同相输入端，电阻224的一端连接放大器223的输出端，电阻224的另一端连接放大器223的反相输入端，电阻224与电容225并联设置。比较电路包括比较器226、电阻228和电阻229，放大器223的输出端连接比较器226的反相输入端。电源227通过第四分压支路接地，第四分压支路由串联设置的电阻228和电阻229构成，第四分压支路的分压点，即电阻228和电阻229的连接点连接比较器226的同相输入端，电源227为+5VDD，电源227、电阻228和电阻229构成的电路结构输出的信号为参考信号，用于与比较器226的反相输入端输入的信号进行比较。电源230为比较器226的供电电源，为+5VDD，电源230通过电容231接地。比较器226的输出端通过电阻232连接控制单元的温度信号输入端233。另外，虽然图2给出了信号放大电路和比较电路的一种具体的电路结构，但是，信号放大电路和比较电路均属于常规的电路结构，现有技术中应用比较广泛，因此，信号放大电路和比较电路并不局限于图2所示的具体电路结构。当然，若温度采集单元采集到的温度信号满足需求，则信号处理单元无需设置。

温度采集单元监测热敏电阻单元203的温度，通过信号放大电路和比较电路的处理之后输出给控制单元的温度信号输入端233。控制单元对接收到的温度进行处理，能够确定预充电子开关单元204的导通时间，具体为：当温度过低时，即温度低于一个设定的低温阈值时，表示此时热敏电阻单元203的阻值非常大，预充电路相当于断路，若投入预充电路，则预充效果差或者预充失败，那么，即便此时需要投入预充电路，控制单元也不控制预充电子开关单元204导通。只有当热敏电阻单元203的温度达到一定程度时，即高于设定的低温阈值时，若需要投入预充电路，则控制单元才控制预充电子开关单元204导通，具体为：控制单元的第一控制信号输出端206输出高电平信号，第二开关管209导通，电源输入端201通过第二分压支路和第二开关管209接地，第二分压支路的分压点由高电压变为低电压，预充电子开关单元204导通。热敏电阻单元203作为限流电阻，限制浪涌电流，对后端负载进行预充电，避免了低温时热敏电阻单元203的阻值过大而造成预充失败的情况。另外，在预充电路投入过程中，温度采集单元持续监测热敏电阻单元203的温度，当热敏电阻单元203的温度过高时，可以判定后端负载电路中发生了短路，则控制单元断开预充电子开关单元204，具体为：控制单元的第一控制信号输出端206输出低电平信号，第二开关管209断开，电源输入端201的高电压直接给到预充电子开关单元204的控制端，预充电子开关单元204断开，热敏电阻单元203中没有电流，防止热敏电阻单元203的温度持续增高，从而防止因温升过高而导致热敏电阻单元203损坏的情况。

当预充电过程结束时，控制单元先控制导通主供电电子开关单元205，具体为：控制单元的第二控制信号输出端215输出高电平信号，第三开关管214导通，继电器的供电线路形成一个通路，继电器的控制线圈中有电流，继电器的触点开关闭合，即主供电电子开关单元205导通。然后，控制单元控制断开预充电子开关单元204(具体控制过程见上段)。

图3给出一种具体的预充电工作流程图。

需要说明的是，本申请实施例一提供的预充模块的改进点在于电路结构，并不局限于内部的控制策略。

本申请实施例二提供一种预充装置，该预充装置包括供电电源和预充模块。供电电源的实现方式有很多，比如储能设备，供电电源属于常规电源设备，本实施例就不再赘述。图1所示是预充模块的第一种电路结构示意图。如图1所示，预充模块包括预充电路、温度采集单元105和控制单元106。

预充电路包括电源输入端101和电源输出端102，电源输入端101用于连接供电电源，电源输出端102用于连接后端负载，比如电容器。预充电路的电源输入端101和电源输出端102之间串联设置有热敏电阻单元103和预充电子开关单元104，热敏电阻单元103和预充电子开关单元104有两种位置关系，图1给出了一种具体的位置关系，即电源输入端101、预充电子开关单元104、热敏电阻单元103和电源输出端102依次设置。热敏电阻单元103可以是一个热敏电阻，也可以由至少两个热敏电阻串联或者并联构成，热敏电阻单元103为负温度系数的热敏电阻单元，温度与阻值呈反比，温度越高时阻值越低，反之，温度越低时阻值越高。预充电子开关单元104用于控制预充电路的导通或者关断，即控制预充电路是否投入，预充电子开关单元104有很多实现方式，可以是开关管，也可以是继电器，还可以是其他的电控型开关器件。

温度采集单元105用于采集热敏电阻单元103的温度，可以直接与热敏电阻单元103进行接触，实现直接采集；还可以不与热敏电阻单元103进行接触，采集的是热敏电阻单元103周围环境的温度(当然，一般情况下，为了精确采集，温度采集单元105与热敏电阻单元103相距比较近)，因为在初始状态下，即预充模块还未运行的情况下，热敏电阻单元103的温度与周围环境温度相关，因此，温度采集单元105不管是采集周围环境温度还是热敏电阻单元103的温度，最终目的均是为了采集得到热敏电阻单元103的温度。温度采集单元105可以为常规的温度采集装置或者温度采集器件，本实施例不再赘述。另外，温度采集单元105可以是与热敏电阻单元103配设的温度采集器件，那么，热敏电阻单元103还充当温度采集单元105的温度采样电阻；当然，温度采集单元105还可以与热敏电阻单元103相互独立，温度采集单元105是一个独立、完整的温度采集装置。

控制单元106用于实现数据处理以及控制指令的输出，可以为常规的控制芯片，比如单片机。

温度采集单元105的温度信号输出端连接控制单元106的温度信号输入端，控制单元106的第一控制信号输出端连接预充电子开关单元104的控制端。

温度采集单元105监测热敏电阻单元103的温度，并将温度输出给控制单元106。当温度过低时，即温度低于一个设定的低温阈值时，表示此时热敏电阻单元103的阻值非常大，预充电路相当于断路，若投入预充电路，则预充效果差或者预充失败，那么，即便此时需要投入预充电路，控制单元106也不控制预充电子开关单元104导通。只有当热敏电阻单元103的温度达到一定程度时，即高于设定的低温阈值时，若需要投入预充电路，则控制单元106才控制预充电子开关单元104导通，热敏电阻单元103作为限流电阻，限制浪涌电流，对后端负载进行预充电，避免了低温时热敏电阻单元103的阻值过大而造成预充失败的情况。

而且，在预充电路投入过程中，温度采集单元105持续监测热敏电阻单元103的温度，当热敏电阻单元103的温度过高时，可以判定后端负载的电路中发生了短路，则控制单元106断开预充电子开关单元104，防止热敏电阻单元103的温度持续增高，从而防止因温升过高而导致热敏电阻单元103损坏的情况，还能够防止后端负载因短路造成的设备损坏。

需要说明的是，本申请实施例二提供的预充装置的改进点在于电路结构，并不局限于内部的控制策略。

本申请实施例二提供另外一种预充装置，该预充装置包括供电电源和预充模块。供电电源的实现方式有很多，比如储能设备，供电电源属于常规电源设备，本实施例就不再赘述。图2所示是预充模块的第二种电路结构示意图。

如图2所示，预充模块包括预充电路、主供电电路、温度采集单元和控制单元(控制单元在图2中未画出，但是画出了控制单元的几个重要的端口，具体见后文)。控制单元用于实现数据处理以及控制指令的输出，可以为常规的控制芯片，比如单片机。

预充电路的电源输入端201用于连接供电电源，预充电路的电源输出端202用于连接后端负载，比如电容器。在本实施例中，电源输入端201为+24VDD，电源输出端202为+24VCC。

预充电路的电源输入端201和电源输出端202之间串联设置有热敏电阻单元203和预充电子开关单元204。热敏电阻单元203可以是一个热敏电阻，也可以由至少两个热敏电阻串联或者并联构成，本实施例中，热敏电阻单元203是一个热敏电阻。热敏电阻单元203为负温度系数的热敏电阻单元，温度与阻值呈反比，温度越高时阻值越低，反之，温度越低时阻值越高。预充电子开关单元204用于控制预充电路的导通或者关断，即控制预充电路是否投入，预充电子开关单元204有很多实现方式，可以是开关管，也可以是继电器，也可以是其他的电控型开关器件，本实施例中，预充电子开关单元204为开关管(称为第一开关管)，具体为PMOS管。

主供电电路与预充电路并联设置，主供电电路包括主供电电子开关单元205，主供电电子开关单元205有很多实现方式，可以是开关管，也可以是继电器，也可以是其他的电控型开关器件，本实施例中，主供电电子开关单元205为继电器的触点开关。

本实施例中，预充模块还包括用于驱动预充电子开关单元204的开关管驱动单元，如图2所示，该开关管驱动单元包括第一分压支路、第二分压支路和第二开关管209，控制单元的第一控制信号输出端206连接第一分压支路的一端，第一分压支路的另一端接地，第一分压支路由电阻207和电阻208串联构成。第一分压支路的分压点，即电阻207和电阻208的连接点连接第二开关管209的控制端。电源输入端201连接第二分压支路的一端，第二分压支路的另一端连接第二开关管209的输入端，第二开关管209的输出端接地，第二分压支路由电阻210和电阻211串联构成。第二分压支路的分压点，即电阻210和电阻211的连接点连接预充电子开关单元204的控制端。另外，第二开关管209有很多实现方式，比如三极管、MOS管等等。

本实施例中，预充模块还包括用于驱动主供电电子开关单元205，即继电器的触点开关的继电器驱动单元，如图2所示，继电器驱动单元包括继电器的供电线路，该继电器的供电线路的一端连接电源213，电源213为+5VDD，该继电器的供电线路的另一端接地。该继电器的供电线路串联设置有第三开关管214和继电器的控制线圈，控制单元的第二控制信号输出端215连接第三开关管214的控制端，具体为：控制单元的第二控制信号输出端215通过第三分压支路接地，第三分压支路串联设置有电阻217和电阻218，第三分压支路的分压点，即电阻217和电阻218的连接点连接第三开关管214的控制端。另外，为了消除继电器的控制线圈中的残余电能，继电器的控制线圈反向并联设置有单向导通器件216，比如，二极管。另外，第三开关管214有很多实现方式，比如三极管、MOS管等等。

本实施例中，温度采集单元为与热敏电阻单元203配设的温度采集器件，那么，热敏电阻单元203还充当温度采集单元的温度采样电阻，则热敏电阻单元203在预充过程前充当温度采集单元的温度采样电阻，在预充过程中充当限流电阻与短路检测电阻。而且，如图2所示，热敏电阻单元203、电阻219和电阻220构成温度采集单元。而且，为了保证温度数据满足需要，预充模块还包括信号处理单元，温度采集单元的温度信号输出端通过信号处理单元连接控制单元的温度信号输入端233。而且，信号处理单元包括信号放大电路和比较电路，温度采集单元的温度信号输出端连接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端连接比较电路的第一信号输入端，比较电路的第二信号输入端用于输入参考信号，比较电路的信号输出端连接控制单元的温度信号输入端233。具体如图2所示，信号放大电路包括电阻221、电阻222、放大器223、电阻224和电容225，其中，电阻220通过电阻221连接放大器223的反相输入端，电阻222的一端连接电阻219，电阻222的另一端连接放大器223的同相输入端，电阻224的一端连接放大器223的输出端，电阻224的另一端连接放大器223的反相输入端，电阻224与电容225并联设置。比较电路包括比较器226、电阻228和电阻229，放大器223的输出端连接比较器226的反相输入端。电源227通过第四分压支路接地，第四分压支路由串联设置的电阻228和电阻229构成，第四分压支路的分压点，即电阻228和电阻229的连接点连接比较器226的同相输入端，电源227为+5VDD，电源227、电阻228和电阻229构成的电路结构输出的信号为参考信号，用于与比较器226的反相输入端输入的信号进行比较。电源230为比较器226的供电电源，为+5VDD，电源230通过电容231接地。比较器226的输出端通过电阻232连接控制单元的温度信号输入端233。另外，虽然图2给出了信号放大电路和比较电路的一种具体的电路结构，但是，信号放大电路和比较电路均属于常规的电路结构，现有技术中应用比较广泛，因此，信号放大电路和比较电路并不局限于图2所示的具体电路结构。当然，若温度采集单元采集到的温度信号满足需求，则信号处理单元无需设置。

温度采集单元监测热敏电阻单元203的温度，通过信号放大电路和比较电路的处理之后输出给控制单元的温度信号输入端233。控制单元对接收到的温度进行处理，能够确定预充电子开关单元204的导通时间，具体为：当温度过低时，即温度低于一个设定的低温阈值时，表示此时热敏电阻单元203的阻值非常大，预充电路相当于断路，若投入预充电路，则预充效果差或者预充失败，那么，即便此时需要投入预充电路，控制单元也不控制预充电子开关单元204导通。只有当热敏电阻单元203的温度达到一定程度时，即高于设定的低温阈值时，若需要投入预充电路，则控制单元才控制预充电子开关单元204导通，具体为：控制单元的第一控制信号输出端206输出高电平信号，第二开关管209导通，电源输入端201通过第二分压支路和第二开关管209接地，第二分压支路的分压点由高电压变为低电压，预充电子开关单元204导通。热敏电阻单元203作为限流电阻，限制浪涌电流，对后端负载进行预充电，避免了低温时热敏电阻单元203的阻值过大而造成预充失败的情况。另外，在预充电路投入过程中，温度采集单元持续监测热敏电阻单元203的温度，当热敏电阻单元203的温度过高时，可以判定后端负载电路中发生了短路，则控制单元断开预充电子开关单元204，具体为：控制单元的第一控制信号输出端206输出低电平信号，第二开关管209断开，电源输入端201的高电压直接给到预充电子开关单元204的控制端，预充电子开关单元204断开，热敏电阻单元203中没有电流，防止热敏电阻单元203的温度持续增高，从而防止因温升过高而导致热敏电阻单元203损坏的情况。

当预充电过程结束时，控制单元先控制导通主供电电子开关单元205，具体为：控制单元的第二控制信号输出端215输出高电平信号，第三开关管214导通，继电器的供电线路形成一个通路，继电器的控制线圈中有电流，继电器的触点开关闭合，即主供电电子开关单元205导通。然后，控制单元控制断开预充电子开关单元204(具体控制过程见上段)。

图3给出一种具体的预充电工作流程图。

需要说明的是，本申请实施例二提供的预充装置的改进点在于电路结构，并不局限于内部的控制策略。

以上所述实施方式仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施方式对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施方式所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施方式技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预充模块，其特征在于，包括：

预充电路，所述预充电路的电源输入端用于连接供电电源，所述预充电路的电源输出端用于连接负载，所述预充电路的电源输入端和电源输出端之间串联设置有热敏电阻单元和预充电子开关单元；

温度采集单元，用于采集热敏电阻单元的温度；以及

控制单元，所述温度采集单元的温度信号输出端连接所述控制单元的温度信号输入端，所述控制单元的第一控制信号输出端连接所述预充电子开关单元的控制端。

2.根据权利要求1所述的预充模块，其特征在于，所述预充模块还包括主供电电路，所述主供电电路与所述预充电路并联设置，所述主供电电路包括主供电电子开关单元，所述控制单元的第二控制信号输出端连接所述主供电电子开关单元的控制端。

3.根据权利要求1或2所述的预充模块，其特征在于，所述预充模块还包括信号处理单元，所述温度采集单元的温度信号输出端通过所述信号处理单元连接所述控制单元的温度信号输入端。

4.根据权利要求1或2所述的预充模块，其特征在于，所述预充电子开关单元为第一开关管。

5.根据权利要求4所述的预充模块，其特征在于，所述预充模块还包括用于驱动所述第一开关管的开关管驱动单元，所述开关管驱动单元包括第一分压支路、第二分压支路和第二开关管，所述控制单元的第一控制信号输出端连接所述第一分压支路的一端，所述第一分压支路的另一端接地，所述第一分压支路的分压点连接所述第二开关管的控制端，所述电源输入端连接所述第二分压支路的一端，所述第二分压支路的另一端连接所述第二开关管的输入端，所述第二开关管的输出端接地，所述第二开关管的分压点连接所述第一开关管的控制端。

6.根据权利要求2所述的预充模块，其特征在于，所述主供电电子开关单元为继电器的触点开关。

7.根据权利要求6所述的预充模块，其特征在于，所述预充模块还包括用于驱动所述继电器的触点开关的继电器驱动单元，所述继电器驱动单元包括所述继电器的供电线路，所述继电器的供电线路串联设置有第三开关管和所述继电器的控制线圈，所述控制单元的第二控制信号输出端连接所述第三开关管的控制端。

8.根据权利要求7所述的预充模块，其特征在于，所述继电器的控制线圈的两端反向并联设置有单向导通器件。

9.根据权利要求3所述的预充模块，其特征在于，所述信号处理单元包括信号放大电路和比较电路，所述温度采集单元的温度信号输出端连接所述信号放大电路的输入端，所述信号放大电路的输出端连接所述比较电路的第一信号输入端，所述比较电路的第二信号输入端用于输入参考信号，所述比较电路的信号输出端连接所述控制单元的温度信号输入端。

10.一种预充装置，其特征在于，包括：

供电电源；以及

如权利要求1-9任意一项所述的预充模块。

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