一种用于电动汽车充电器的自杀保护电路及判断算法的制作方法

本发明涉及一种用于电动汽车充电器的自杀保护电路，尤其涉及一种自杀保护电路的判断算法，属于电池充电器保护电路技术领域。

背景技术：

随着环保的需求，现在电动汽车的应用越来越广泛，其电池过充等引发的电池损坏，甚至引起火灾事故也日益增多，目前是依靠充电器来控制监控电池的电流或电压，如果存在异常则停止充电，但是如果是充电器本身故障导致电池充电产生过流过压，就无法及时关断，因此对于电池充电器的保护也尤为重要，另外电动汽车的电池在充电时还存在一个最大允许充电功率，如果充电功率超过允许值也会造成电池使用寿命降低或损坏的情况，这种情况需要纳入考虑。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，通过设置自杀保护电路来确保充电器发生故障时仍然能及时切断电源，保证电池的安全。

技术方案如下：

一种用于电动汽车充电器的自杀保护电路，包括电源输入、电源输出、熔断器、双向可控硅、低通滤波器和自杀保护电路控制单元；其中电源输入经过保护电路后由电源输出向充电器供电，熔断器串联在电源输入的火线上，双向可控硅并联在电源输入的火线和零线之间并与自杀保护电路控制单元连接；自杀保护电路控制单元通过与其连接的低通滤波器监测充电器向电池输出的充电电压、充电电流和瞬时充电功率，在发生异常情况时向双向可控硅发送驱动信号进行保护。

进一步地，自杀保护电路控制单元采用单片机。

一种用于电动汽车充电器的自杀保护电路的判断算法，使用上述保护电路并包括如下步骤：

步骤s1：将自杀保护电路接入电源与充电器之间，接通电源开始充电，此时自杀保护电路控制单元输出驱动信号为零，双向可控硅保持关断状态，自杀保护电路控制单元持续对充电器的充电电压vbat和充电电流ibat经过低通滤波器后得到的进行监控采样,并计算电池的瞬时充电功率

步骤s2：自杀保护电路控制单元实时地将与电池允许的充电电压上限值vbat_max进行比较、与电池允许的充电电流的上限值ibat_max进行比较，和电池允许的充电功率的上限值pc_max进行比较，若同时满足则返回步骤s1，否则进入步骤s3；

步骤s3：自杀保护电路控制单元开始进行异常计时，并将过压异常计时持续时间tv与过压异常设定时间tsv进行比较、将过流异常计时持续时间ti与过流异常设定时间tsi进行比较、将过充异常计时持续时间tp与tsp进行比较，过流计时比较、过压计时比较和过功率充电比较采用并行比较方式，若同时满足tv＜tsv、ti＜tsi、tp＜tsp返回步骤s1，若过压时间条件tv≥tsv、过流时间条件ti≥tsi和过充功率时间条件tp≥tsp三者中任意一个条件满足时，则进入步骤s4：

步骤s4：自杀保护电路控制单元向双向可控硅会发送高电平驱动信号，导通双向可控硅，使火线和零线之间发生瞬时短路，短路产生的瞬间大电流将熔断器烧断，使充电器失去电源输入，达到保护目的。

有益效果：

1)本发明同时监控经过低通滤波的充电电流、充电电压和充电功率，数据更精准，保护更为全面。

2)设置异常计时，达到条件后再触发保护，容错率更高。

附图说明

图1为自杀保护电路的结构示意图；

图2为自杀保护电路的判断算法流程示意图；

其中：100为自杀保护电路、101为自杀保护电路控制单元、102为熔断器、103为双向可控硅、104为低通滤波器、200为充电器、300为电池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：

如图1所示一种用于电动汽车充电器的自杀保护电路，包括电源输入、电源输出、熔断器102、双向可控硅(scr)103、低通滤波器104和自杀保护电路控制单元101；其中电源输入经过保护电路后由电源输出向充电器200供电，熔断器102串联在电源输入的火线上，双向可控硅103并联在电源输入的火线和零线之间并与自杀保护电路控制单元101连接；自杀保护电路控制单元101通过与其连接的低通滤波器104监测充电器200向电池300输出的充电电压、充电电流和瞬时充电功率，在发生异常情况时向双向可控硅103发送驱动信号进行保护。

自杀保护电路控制单元101采用单片机。

如图2所示一种用于电动汽车充电器的自杀保护电路的判断算法，使用上述保护电路并包括如下步骤：

步骤s1：将自杀保护电路接入电源与充电器之间，接通电源开始充电，此时自杀保护电路控制单元输出驱动信号为零，双向可控硅保持关断状态，自杀保护电路控制单元持续对充电器的充电电压vbat和充电电流ibat经过低通滤波器后得到的进行监控采样,并计算电池的瞬时充电功率

步骤s2：自杀保护电路控制单元实时地将与电池允许的充电电压上限值vbat_max进行比较、与电池允许的充电电流的上限值ibat_max进行比较，和电池允许的充电功率的上限值pc_max进行比较，若同时满足则返回步骤s1，否则进入步骤s3；

步骤s3：自杀保护电路控制单元开始进行异常计时，并将过压异常计时持续时间tv与过压异常设定时间tsv进行比较、将过流异常计时持续时间ti与过流异常设定时间tsi进行比较、将过充异常计时持续时间tp与tsp进行比较，过流计时比较、过压计时比较和过功率充电比较采用并行比较方式，若同时满足tv＜tsv、ti＜tsi、tp＜tsp返回步骤s1，若过压时间条件tv≥tsv、过流时间条件ti≥tsi和过充功率时间条件tp≥tsp三者中任意一个条件满足时，则进入步骤s4：

步骤s4：自杀保护电路控制单元向双向可控硅会发送高电平驱动信号，导通双向可控硅，使火线和零线之间发生瞬时短路，短路产生的瞬间大电流将熔断器烧断，使充电器失去电源输入，达到保护目的。

即在没有异常发生时，自杀保护电路控制单元101不动作；当自杀保护电路控制单元侦测到异常情况发生时，进行异常状态计时，当异常时间超过充电器最长保护动作时间而异常继续存在时，认定充电器发生损坏，自杀保护电路控制单元101向双向可控硅103发送高电平驱动信号，导通双向可控硅103，使火线和零线之间发生瞬时短路，产生瞬间大电流将熔断器102烧断，使充电器失去电源输入。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则和精神之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。