抗短路保护电路的制作方法

文档序号:19813639发布日期:2020-01-31 18:46阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种抗短路保护电路,其特征在于,设置在储能设备和充放电设备之间,所述抗短路保护电路包括:主控模块、驱动模块、充放电模块和短路过流控制模块;

所述充放电模块包括:主继电器、主继电器控制单元和电流分流单元;

所述驱动模块、所述主继电器控制单元和所述短路过流控制模块分别与所述主控模块相连;

所述主继电器与所述电流分流单元进行并联后的并联回路分别与所述储能设备和所述充放电设备相连;

所述主继电器控制单元与所述主继电器相连;

所述驱动模块和所述短路过流控制模块分别与所述电流分流单元相连;

正常充放电时,所述主继电器控制单元根据所述主控模块发送的第一导通信号导通,控制所述主继电器闭合;

所述驱动模块根据所述主控模块发送的第二导通信号导通,控制所述电流分流单元导通,从而使所述充放电模块进行充放电工作;

充放电短路时,所述电流分流单元生成第三导通信号;

所述短路过流控制模块根据所述电流分流单元发送的所述第三导通信号导通,生成第四导通信号作为短路信号;

所述主控模块根据所述短路过流控制模块发送的所述短路信号,向所述继电器控制单元发送第一断开信号;

所述主继电器控制单元根据所述第一断开信号断开,使所述主继电器断开;

所述主控模块在发送所述第一断开信号后的计时时长达到预设时长后向所述驱动模块发送第二断开信号;

所述驱动模块根据所述第二断开信号断开,使所述电流分流单元断开,从而实现所述充放电模块的抗短路保护。

2.根据权利要求1所述的抗短路保护电路,其特征在于,所述充放电模块还包括缓冲单元和缓冲控制单元;

所述缓冲单元和所述主控模块分别与所述缓冲控制单元相连;

所述缓冲单元分别与所述主继电器和所述电流分流单元并联;

正常工作时,所述主继电器闭合之前,所述缓冲控制单元根据所述主控模块发送的第五导通信号导通,控制所述缓冲单元导通;

所述驱动模块控制所述电流分流单元导通之后,所述缓冲控制单元根据所述主控模块发送的第三断开信号断开,使所述缓冲单元断开。

3.根据权利要求2所述的抗短路保护电路,其特征在于,所述电流分流单元包括充电分流子单元、放电分流子单元和第一电阻;

所述储能设备和所述充电分流子单元分别与所述放电分流子单元相连;

所述充电分流子单元和所述充放电设备分别与所述第一电阻相连;

所述充电分流子单元和所述放电分流子单元分别与所述驱动模块相连;

所述充电分流子单元和所述放电分流子单元分别与所述短路过流控制模块相连。

4.根据权利要求3所述的抗短路保护电路,其特征在于,所述驱动模块包括:充电驱动单元和放电驱动单元;

所述充电驱动单元和所述放电驱动单元分别与所述主控模块相连;

所述充电驱动单元与所述充电分流子单元相连;

所述放电驱动单元与所述放电分流子单元相连;

所述第二导通信号包括第二充电导通信号和第二放电导通信号;

所述第二断开信号包括第二充电断开信号和第二放电断开信号;

所述充电驱动单元根据所述第二充电导通信号导通,从而控制所述充电分流子单元导通;所述充电驱动单元根据所述第二充电断开信号断开,从而使所述充电分流子单元断开;

所述放电驱动单元根据所述第二放电导通信号导通,从而控制所述放电分流子单元导通;所述放电驱动单元根据所述第二放电断开信号断开,从而使所述放电分流子单元断开。

5.根据权利要求4所述的抗短路保护电路,其特征在于,所述短路过流控制模块包括:充电短路控制单元、放电短路控制单元和信号输出单元;

所述充电短路控制单元和所述放电短路控制单元分别与所述信号输出单元相连;

所述充电短路控制单元与所述充电分流子单元相连;

所述放电短路控制单元与所述放电分流子单元相连;

所述第三导通信号包括第三充电导通信号和第三放电导通信号;

充电工作短路时,所述充电分流子单元生成所述第三充电导通信号;

所述充电短路控制单元根据所述充电分流子单元发送的所述第三充电导通信号导通,生成第四导通信号作为所述短路信号;

放电工作短路时,所述放电分流子单元生成所述第三放电导通信号;

所述放电短路控制单元根据所述放电分流子单元发送的所述第三放电导通信号导通,生成所述第四导通信号作为所述短路信号。

6.根据权利要求5所述的抗短路保护电路,其特征在于,所述充电分流子单元包括:第一绝缘栅双极型晶体管、第二电阻和第三电阻;

所述放电分流子单元包括:第二绝缘栅双极型晶体管、第四电阻和第五电阻;

所述主继电器包括:主继电器开关和主继电器线圈;

所述主继电器控制单元包括:第六电阻、第七电阻和第一三极管;

所述缓冲控制单元包括:第八电阻、第九电阻和第二三极管;

所述缓冲单元包括:第十电阻、第十一电阻、预充继电器开关和预充继电器线圈;

所述主控模块分别与所述第六电阻的第一端和所述第八电阻的第一端相连;

所述第六电阻的第二端和所述第七电阻的第一端分别与所述第一三极管的第一端相连;

所述第八电阻的第二端和所述第九电阻的第一端分别与所述第二三极管的第一端相连;

所述第一三极管的第二端、所述第七电阻的第二端、所述第二三极管的第二端和所述第九电阻的第二端均接地;

所述第一三极管的第三端与所述主继电器线圈的第一端相连;

所述第二三极管的第三端与所述预充继电器线圈的第一端相连;

所述主继电器线圈的第二端和所述预充继电器线圈的第二端分别输入第一外部电压;

所述第十电阻的第一端、所述主继电器开关的第一端和所述第二绝缘栅双极型晶体管的第一端分别与所述储能设备相连;

所述第十电阻的第二端通过所述第十一电阻与所述预充继电器开关的第一端相连;

所述第二绝缘栅双极型晶体管的第二端与所述第四电阻的第一端相连;

所述第二绝缘栅双极型晶体管的第三端与所述第五电阻的第一端相连;

所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第二端分别与所述第二电阻的第一端相连;

所述第四电阻的第二端和所述第五电阻的第二端分别与所述第三电阻的第一端相连;

所述第四电阻的第二端、所述第五电阻的第二端、所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端均接地;

所述第二电阻的第二端与所述第一绝缘栅双极型晶体管的第二端相连;

所述第三电阻的第二端与所述第一绝缘栅双极型晶体管的第三端相连;

所述第一绝缘栅双极型晶体管的第一端与所述第一电阻的第一端相连;

所述第一电阻的第二端、所述主继电器开关的第二端和所述预充继电器开关的第二端分别与所述充放电设备相连。

7.根据权利要求6所述的抗短路保护电路,其特征在于,所述充电驱动单元包括:第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第三三极管、第一光耦、第一稳压二极管和第一二极管阵列;

所述放电驱动单元包括:第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第四三极管、第二光耦、第二稳压二极管和第二二极管阵列;

所述主控模块分别与所述第十二电阻的第一端和所述第十七电阻的第一端相连;

所述第十二电阻的第二端和所述第十三电阻的第一端分别与所述第三三极管的第一端相连;

所述第十七电阻的第二端和所述第十八电阻的第一端分别与所述第四三极管的第一端相连;

所述第十三电阻的第二端、所述第三三极管的第二端、所述第十八电阻的第二端和所述第四三极管的第二端均接地;

所述第三三极管的第三端与所述第一稳压二极管的第一端相连;

所述第四三极管的第三端与所述第二稳压二极管的第一端相连;

所述第十四电阻的第一端、所述第十五电阻的第一端、所述第十九电阻的第一端、所述第二十电阻的第一端分别输入第二外部电压;

所述第十四电阻的第二端、所述第十五电阻的第二端和所述第一二极管阵列的第三端分别与所述第一光耦的第一端相连;

所述第一稳压二极管的第二端、所述第一二极管阵列的第一端和所述第一二极管阵列的第二端分别与所述第一光耦的第二端相连;

所述第十九电阻的第二端、所述第二十电阻的第二端和所述第二二极管阵列的第三端分别与所述第二光耦的第一端相连;

所述第二稳压二极管的第二端、所述第二二极管阵列的第一端和所述第二二极管阵列的第二端分别与所述第二光耦的第二端相连;

所述第一光耦的第三端和所述第二光耦的第三端均输入第三外部电压;

所述第一光耦的第四端与所述第十六电阻的第一端相连;

所述第二光耦的第四端与所述第二十一电阻的第一端相连;

所述第一光耦的第五端和所述第二光耦的第五端均输入第四外部电压;

所述第十六电阻的第二端与所述第一绝缘栅双极型晶体管的第三端相连;

所述第二十一电阻的第二端与所述第二绝缘栅双极型晶体管的第三端相连。

8.根据权利要求7所述的抗短路保护电路,其特征在于,所述信号输出单元包括第三二极管阵列;

所述充电短路控制单元包括:第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻、第一电容、第二电容、第四二极管阵列、第五三极管、第六三极管和第三光耦;

所述放电短路控制单元包括:第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻、第三十二电阻、第三十三电阻、第三电容、第四电容、第五二极管阵列、第七三极管、第八三极管和第四光耦;

所述第一绝缘栅双极型晶体管的第二端与所述第二十二电阻的第一端相连;

所述第二绝缘栅双极型晶体管的第二端与所述第二十八电阻的第一端相连;

所述第二十二电阻的第二端、所述第一电容的第一端、所述第二电容的第一端、所述第二十三电阻的第一端、所述第二十四电阻的第一端、所述第四二极管阵列的第三端和所述第五三极管的第一端分别与所述第六三极管的第一端相连;

所述第一电容的第二端、所述第二电容的第二端、所述第二十三电阻的第二端、所述第二十四电阻的第二端和所述第四二极管阵列的第一端均接地;

所述第四二极管阵列的第二端与所述第五三极管的第二端相连;

所述第二十五电阻的第一端和所述第二十六电阻的第一端均输入所述第三外部电压;

所述第二十五电阻的第二端与所述第六三极管的第二端相连;

所述第六三极管的第三端与所述第二十七电阻的第一端相连;

所述第二十六电阻的第二端和所述第二十七电阻的第二端分别与所述第三光耦的第一端相连;

所述第五三极管的第三端与所述第三光耦的第二端相连;

所述第三光耦的第三端与所述第三二极管阵列的第一端相连;

所述第二十八电阻的第二端、所述第三电容的第一端、所述第四电容的第一端、所述第二十九电阻的第一端、所述第三十电阻的第一端、所述第五二极管阵列的第三端和所述第七三极管的第一端分别与所述第八三极管的第一端相连;

所述第三电容的第二端、所述第四电容的第二端、所述第二十九电阻的第二端、所述第三十电阻的第二端和所述第五二极管阵列的第一端均接地;

所述第五二极管阵列的第二端与所述第七三极管的第二端相连

所述第三十一电阻的第一端和所述第三十二电阻的第一端均输入所述第三外部电压;

所述第三十一电阻的第二端与所述第八三极管的第二端相连;

所述第八三极管的第三端与所述第三十三电阻的第一端相连;

所述第三十二电阻的第二端和所述第三十三电阻的第二端分别与所述第四光耦的第一端相连;

所述第七三极管的第三端与所述第四光耦的第二端相连;

所述第四光耦的第三端与所述第三二极管阵列的第二端相连;

所述第三光耦的第四端和所述第四光耦的第四端均输入所述第二外部电压;

所述第三二极管阵列的第三端与所述主控模块相连。

9.根据权利要求6所述的抗短路保护电路,其特征在于,所述充放电模块还包括第一二极管和第二二极管;

所述第一二极管与所述主继电器线圈并联;

所述第二二极管与所述预充继电器线圈并联。

10.根据权利要求1-9任一项所述的抗短路保护电路,其特征在于,所述主控模块包括mcu控制单元、仿真单元、复位热启单元、晶振单元和滤波单元;

所述仿真单元、所述复位热启单元、所述晶振单元和所述滤波单元分别与所述mcu控制单元相连;

所述仿真单元用于对所述mcu控制单元进行程序仿真;

所述复位热启单元用于对所述mcu控制单元进行复位和/或热启动;

所述晶振单元用于为所述mcu控制单元提供稳定的内部运行频率;

所述滤波单元用于为所述mcu控制单元的供电引脚滤除杂波。

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