车载直流变换器输入输出保护电路、保护方法及电动汽车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及车载电子器件保护技术领域，具体涉及一种车载直流变换器输入输出保护电路、保护方法及电动汽车。
【背景技术】
[0002]目前，在电动汽车领域中，现有的车载直流变换器(DC/DC)接入方案构造是输入端和输出端均由钥匙控制的接触器开关或低压电器总开关、保险丝和线束串联分别接入动力电池和低压蓄电池。
[0003]车载直流变换器(DC/DC)类似于传统汽车上的发电机。对于传统汽车来说，当发动机运转时，发电机发出的电能足够车上所有电器设备用电和给蓄电池充电；当发动机熄火时，发电机无法发电供给传统汽车上所有的电器设备用电和给蓄电池充电，此时，传统汽车上的所有电器就只能靠蓄电池供电，因此熄火后，要尽量少用电器，为下次启动发动机预留足够的电能。对于电动汽车来说，当司机把钥匙拧到ON档时，车载直流变换器(DC/DC)开始工作，把动力电池上的电能转换为低压直流电能，足够车上所有电器设备用电和给低压蓄电池充电；当司机把钥匙拧到OFF档时，车载直流变换器(DC/DC)不工作，无法供给车上所有电气设备用电和低压蓄电池充电，此时，车上所有电器就只能靠低压蓄电池供电，因此熄火后，同样要尽量少用电器。
[0004]现有的技术缺点为:车载直流变换器(DC/DC)输入端和输出端由钥匙控制的接触器开关或者低压电器总开关、保险丝和线束串联分别接入动力电池和低压蓄电池。由于车载直流变换器(DC/DC)输入端和输出端均有滤波电容，通过钥匙控制的接触器开关或低压电器总开关、保险丝和线束串联分别接入动力电池和低压蓄电池，没有任何限流措施，在司机把钥匙拧到ON档或闭合低压电器总开关时(即接通输入端回路和输出端回路瞬间)会产生非常大的冲击电流，该电流会造成回路中元器件损毁，即使没有立即损毁，经过多次反复冲击也会降低回路中元器件寿命，从而增加整车故障率、降低整车可靠性和提高维修成本。
【发明内容】
[0005](一)要解决的技术问题
[0006]为克服上述现有技术中存在的不足，本发明提供了一种车载直流变换器输入输出保护电路，其通过连入软启动电路，以对整个电路进行限流保护，避免在启动或关闭车载直流变换器的瞬间因产生大的冲击电流而造成回路中元器件的损毁或寿命损耗，进而降低整车故障率和维修成本，提高整车可靠性。此外，本发明还提供了一种车载直流变换器输入输出保护方法和电动汽车。
[0007](二)技术方案
[0008]为实现上述目的，本发明车载直流变换器输入输出保护电路包括:设置在车载直流变换器输入端和/或输出端的输入输出开关；分别与输入输出开关连接的保险丝和第一电容；与保险丝连接的供电电池；以及分别与第一电容和供电电池连接的软启动电路，其与供电电池、保险丝、输入输出开关以及第一电容共同组成串联电路。
[0009]优选地，软启动电路包括:限流电阻；与限流电阻并联的旁路开关；以及一端与旁路开关的控制端连接、另一端与所述输入输出开关连接的控制电路；其中所述限流电阻和所述旁路开关并联后与所述第一电容串联。
[0010]优选地，所述控制电路包括:第二电容；与第二电容并联的瞬态抑制器；以及与第二电容和瞬态抑制器组成的并联电路串联的电阻；其中所述电阻与所述输入输出开关连接，所述第二电容和所述瞬态抑制器组成的并联电路与所述旁路开关的控制端连接。
[0011 ] 优选地，所述旁路开关为继电器或接触器控制线圈。
[0012]优选地，所述瞬态抑制器为二极管式瞬态抑制器。
[0013]进一步，所述输入输出开关包括设置在车载直流变换器输入端的接触开关和/或设置在车载直流变换器输出端的低压电器总开关。
[0014]进一步，所述供电电池包括设置在车载直流变换器输入端的动力电池和/或设置在车载直流变换器输出端的低压蓄电池。
[0015]本发明的输入输出保护方法主要包括如下步骤:S1:接通车载直流变换器的输入输出开关，软启动电路保持断开，输入输出开关与保险丝、第一电容、软启动电路及供电电池共同形成电流回路，并为第一电容充电；S2:待充电结束后，软启动电路闭合，恢复车载直流变换器的正常输入输出电路；当断开输入输出开关时，软启动电路将续流并放电，直至所述软启动电路断开。其中，步骤S2中所述的充电结束为所述第一电容两端的电压接近所述供电电池的动作电压。
[0016]本发明的电动汽车包括上述的车载直流变换器输入输出保护电路。
[0017](三)有益效果
[0018]与现有技术相比，本发明具有如下优点:
[0019]I)本发明车载直流变换器输入输出保护电路通过在由输入输出开关、供电电池、保险丝和第一电容组成的电路中串联软启动电路，可以实现对车载直流变换器的软启动，可以对整个电路进行限流保护，避免了在启动或关闭车载直流变换器的时因产生大的冲击电流而造成回路中元器件的损毁或寿命损耗的缺陷，降低了整车故障率和维修成本，提高了整车可靠性；
[0020]2)本发明的软启动电路由限流电阻和旁路开关并联后与第一电容串联，在输入输出开关闭合或断开环节所形成的电路中，可以很好地实现第一电容和第二电容的充放电，从而为软启动的实现奠定基础；
[0021 ] 3 )本发明车载直流变换器输入输出保护电路和保护方法的电路简单，所用元器件少，能可靠限制车载直流变换器输入输出端回路接通瞬间产生的冲击电流，起到保护作用，提高回路元器件寿命，提高电动汽车可靠性，同时还能快速恢复车载直流变换器的正常输入输出电路。
【附图说明】
[0022]图1是本发明第一实施例的车载直流变换器输入输出保护电路原理图；
[0023]图2是本发明第二实施例的车载直流变换器输入输出保护电路原理图。
[0024]附图标记说明:SW1，SW2-输入输出开关；SW3，SW4-旁路开关；HPT，LPT-供电电池；F1，F2-保险丝；C1，C2-第一电容；C3，C4-第二电容；SSC_软启动电路;R1，R2_限流电阻；R3，R4-电阻；TVSl，TVS2-瞬态抑制器。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。需要说明的是，附图仅用于解释本发明，是对本发明实施例的示意性说明，而不能理解为对本发明的限定。
[0026]在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]下面结合两个实施例对本发明车载直流变换器输入输出保护电路结构原理做详细说明。
[0028]第一实施例
[0029]图1示出了本发明第一实施例的车载直流变换器(DC/DC)输入输出保护电路原理图，即要求保护的车载直流变换器(DC/DC)输入端的保护电路原理图。
[0030]从图中可以看出，本发明车载直流变换器(DC/DC)输入输出保护电路主要包括:设置在车载直流变换器(DC/DC)输入端的输入输出开关SWl以及分别与输入输出开关SWl串联的保险丝Fl、供电电池HPT、第一电容Cl等，保险丝Fl和第一电容Cl分别与输入输出开关SWl连接，即保险丝Fl和第一电容Cl分别连接输入输出开关SWl的两个连接端，供电电池HPT与保险丝Fl连接。此外，在第一电容Cl和供电电池SWl之间还串联一软启动电路SSC，即软启动电路SSC的两个连接端分别与第一电容Cl和供电电池SWl连接，软启动电路SSC与供电电池HPT、保险丝Fl、输入输出开关SWl以及第一电容Cl共同组成串联电路。[0031 ] 具体地，输入输出开关SWl为接触开关，供电电池HPT为动力电池。软启动电路SSC主要包括:限流电阻R1、与限流电阻Rl并联的旁路开关SW3以及用来控制旁路开关SW3工作的控制电路。控制电路包括第二电容C3、与第二电容C3并联的瞬态抑制器TVSl以及与第二电容C3和瞬态抑制器TVSl组成的并联电路串联的电阻R3，其中限流电阻Rl和旁路开关SW3并联后与第一电容Cl串联。由第二电容C3、瞬态抑制器TVSl和电阻R3组成的控制电路的一端与旁路开关SW3的控制端连接、另一端与车载直流变换器(DC/DC)的输入端连接，优选与输入输出开关SWl连接，即第二电容C3和瞬态抑制器TVSl组成的并联电路与旁路开关SW3的控制端连接，电阻R3与输入输出开关SWl连接。
[0032]第二实施例
[0033]图2示出了本发明第二实施例的车载直流变换器(DC/DC)输入输出保护电路原理图，即要求保护的车载直流变换器(DC/DC)输出端的保护电路原理图。
[0034]本实施例中车载直流变换器(DC/DC )输出端的保护电路与第一实施例中车载直流变换器(DC/DC)输入端的保护电路原理基本相同，即包括:设置在车载直流变换器(DC/DC)输出端的输入输出开关SW2以及分别与输入输出开关SW2串联的保险丝F2、供电电池LPT、第一电容C2以及在第一电容C2和供电电池SW2之间串联的软启动电路SSC，保险丝F2和第一电容C2分别与输入输出开关SW2连接，供电电池LPT与保险丝F2连接，其中软启动电路SSC与供电电池LPT、保险丝F2、输入输出开关SW2以及第一电容C2共同组成串联电路。
[0035]本实施例中，输入输出开关SW2为低压电器总开关,供电电池LPT为低压蓄电池。软启动电路SSC主要包括:限流电阻R2、与限流电阻R2并联的旁路开关SW4以及用来控制旁路开关SW4工作的控制电路。控制电路包括第二电容C4、与第二电容C4并联的瞬态抑制器TVS2以及与第二电容C4和瞬态抑制器TVS2组成的并联电路串联的电阻R4，其中限流电阻R2和旁路开关SW4并联后与第一电容C2串联。由第二电容C4、瞬态抑制器TVS2和电阻R4组成的控制电路的一端与旁路开关SW4的控制端连接、另一端与车载直流变换器(DC/DC)的输出端连接，优选与输入输出开关SW2连接，电阻R4与输入输出开关SW2连接。
[0036]本发明的两个实施例中，旁路开关SW3，SW4优选为继电器或接触器控制线圈，瞬态抑制器TVSl，TVS2优选为二极管式瞬态抑制器。
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