【技术领域】
本发明涉及电动汽车技术领域，尤其涉及一种应用于电动汽车的保护电路。
背景技术：
目前新能源汽车以及储能电站的电路控制方式都是由低压电控制高压电，若低压电不通，则会导致高压电也不能正常上电，各高压电设备就不能正常工作。由此可知，低压电路对电动汽车的发展十分重要。然而，由于低压电路结构较为复杂，很容易出现如采集单元插错等类似问题造成短路，如果低压电路出现短路，有极大地可能性会烧毁整个低压电路，甚至会因为低压电路起火。
鉴于此，实有必要提供一种新的保护电路克服以上缺陷。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种具有实时智能自保功能、安全性高且可靠性高的保护电路。
为了实现上述目的，本发明提供一种保护电路，包括电源模块、保护模块、负载、第一开关及第二开关；所述电源模块包括开关电源，所述保护模块包括采集单元及控制单元；所述开关电源的第一端与所述第一开关的第一端相连，所述第一开关的第二端与所述负载的第一端相连，所述第一开关用于控制所述电源模块是否为负载供电；所述开关电源的第一端和第二端还与所述采集单元相连，用于实现所述采集单元在所述第一开关截止时仍能正常工作；所述采集单元与所述控制单元通过通讯总线相连，所述采集单元包括阻值采集单元及温度采集单元，所述阻值采集单元分别与所述第一开关的第二端及所述开关电源的第二端相连，用于实时采集所述电源模块的第一端和第二端之间的回路的电阻；所述温度采集单元分别与所述第一开关的第二端及所述开关电源的第二端相连，用于实时采集所述电源模块的第一端和第二端的之间线束的温度；所述采集单元将采集到的电阻值及温度值发送至所述控制单元；所述控制单元与所述第二开关的第一端及所述开关电源的第一端相连，所述控制单元用于根据所述采集单元发送的电阻值和温度值判断电路有无出现故障并根据判断结果发出相应的控制指令至所述第二开关的第一端以控制所述第二开关的导通与截止状态；所述第二开关的第二端与所述第一开关的第三端相连，所述第二开关用于控制所述第一开关的导通与截止状态。
进一步地，所述保护电路还包括第三开关，所述第三开关的第一端与所述控制单元相连，所述第三开关的第二端与所述开关电源的第二端相连，所述第三开关用于控制所述控制单元是否工作。
进一步地，所述保护电路还包括启动电源，还包括启动电源，所述启动电源的第一端和第二端分别与所述开关电源的第一端和第二端相连，当所述启动电源的电动势低于所述开关电源的电动势时，所述开关电源还可用于给所述启动电源充电，所述启动电源的第一端和第二端还与采集单元相连，所述启动电源的第一端还与所述第一开关的第一端及控制单元相连，所述启动电源的第二端与所述第三开关的第二端及所述负载的第二端相连；所述启动电源用于作为所述开关电源的后备电源，当所述开关电源无电能输出时代替所述开关电源为整个保护电路供电。
进一步地，通电之前，所述采集单元将实时采集到的电阻值与温度值实时发送给所述控制单元；当所述第三开关导通时，所述控制单元对接收到的电阻值及温度值进行分析与判断；若所述电阻值在与设定的第一阻值范围之内且所述温度值在设定的第一温度范围之内则所述控制单元判断电路状态为正常状态，所述控制单元发送对应的控制指令至所述第二开关的第一端，所述第二开关导通，进而控制所述第一开关导通，所述负载正常工作；若所述电阻值不在设定的第一阻值范围之内或所述温度值不在设定的第一温度范围之内则所述控制单元判断电路为故障状态，所述控制单元控制所述第二开关和所述第一开关不导通，所述负载不工作。
进一步地，通电之后，所述采集单元将采集到的电阻值和温度值实时发送给所述控制单元，所述控制单元转换工作模式，只对接收到的温度值进行判断；若所述控制单元判断接收到的温度值不在设定的第二温度范围之内，所述控制单元控制所述第二开关截止，进而控制所述第一开关截止，整个电路停止通电；若所述控制单元判断接收到的温度值在设定的第二温度范围之内，所述控制单元则判断电路为正常状态并控制整个保护电路正常通电。
进一步地，所述第一开关为接触器或继电器或三极管或金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管。
进一步地，所述第二开关为继电器或接触器或三极管或金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管。
进一步地，所述第三开关为钥匙开关。
进一步地，所述电源模块的第一端为正极，所述电源模块的第二端为负极；所述开关电源的第一端为正极，所述开关电源的第二端为负极；所述启动电源的第一端为正极，所述启动电源第二端为负极。
相比于现有技术，本发明通过设置所述采集单元和开关电源及启动电源直接相连的方式，可同时实现了所述采集单元在所述保护电路在上电之前和上电之后对故障进行实时检测，相较于现有技术具有更高的可靠性和安全性。本发明还通过所述采集单元对主回路的电阻及温度进行采集，通过所述控制单元控制所述第二开关，再由第二开关控制第一开关，进以控制整个保护电路的通断，具有智能化及高效率的优点。
【附图说明】
图1为本发明的实施例提供的保护电路的电路图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
请参阅图1，本发明的实施例提供的一种保护电路100包括电源模块a、保护模块b、负载c、第一开关k1及第二开关k2。所述电源模块a包括开关电源1，所述保护模块b包括采集单元2及控制单元3。
所述开关电源1的第一端与所述第一开关k1的第一端相连，所述第一开关k1的第二端与所述负载c的第一端相连，所述开关电源1用于为整个保护电路100供电，所述第一开关k1用于控制所述电源模块a是否为负载c供电，具体是当所述第一开关k1导通时所述负载c带电，当所述第一开关k1截止时所述负载c不带电。所述开关电源1的第一端和第二端还与所述采集单元2相连，用于使所述采集单元2在所述第一开关k1截止时仍能正常工作，实现所述采集单元2处于常电状态。所述采集单元2与所述控制单元3通过通讯总线相连，具体是通过can(controllerareanetwork，控制器局域网络)总线相连以实现所述采集单元2与所述控制单元3之间的通信。所述采集单元2包括阻值采集单元21及温度采集单元22，所述阻值采集单元21分别与所述第一开关k1的第二端及所述开关电源1的第二端相连，用于实时采集所述电源模块a的第一端和第二端之间的回路的电阻。所述温度采集单元22分别与所述第一开关k1的第二端及所述开关电源1的第二端相连，用于实时采集所述电源模块a的第一端和第二端之间的线束的温度，所述采集单元2将采集到的电阻值及温度值通过can总线发送至所述控制单元4。需要说明的是，所述电阻值及所述温度值为整个保护电路100是否出现故障的判断依据。在本实施方式中，所述故障包括短路和过载。
所述控制单元3与所述第二开关k2的第一端及所述开关电源1的第一端相连，所述控制单元3用于根据所述采集单元2发送的电阻值和温度值判断整个保护电路100有无出现故障并根据判断结果发出相应的控制指令至所述第二开关k2的第一端以控制所述第二开关k2的导通与截止状态。所述第二开关k2的第二端与所述第一开关k1的第三端相连，所述第二开关k2用于控制所述第一开关k1的导通与截止状态，所述第一开关k1用于控制整个电路的导通与截止状态。需要注意的是，在本实施方式中，所述第一开关k1为继电器且还包括第四端，所述第一开关k1的第四端与所述开关电源1的第二端相连。在其他实施方式中，所述第一开关k1可包括第四端也可不包括第四端，所述第一开关k1还可为接触器或三极管或金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管。
所述保护电路100还包括第三开关k3，在本实施方式中，所述第三开关k3为由人为控制的钥匙开关。所述第三开关k3的第一端与所述控制单元3相连，所述第三开关k3的第二端与所述开关电源1的第二端相连，所述第三开关k3用于控制所述控制单元3是否工作。
所述保护电路100还包括启动电源4，所述启动电源4的第一端和第二端分别与所述开关电源1的第一端和第二端相连，当所述启动电源4的电动势低于所述开关电源1的电动势时，所述开关电源1还可用于给所述启动电源4充电，所述启动电源4的第一端和第二端还与采集单元2相连，所述启动电源4的第一端还与所述第一开关k1的第一端及控制单元3相连，所述启动电源4的第二端与所述第三开关k3的第二端及所述负载c的第二端相连。所述启动电源4用于作为所述开关电源1的后备电源，当所述开关电源1无电能输出时代替所述开关电源1为整个保护电路100供电。
所述第二开关k2为继电器或接触器或三极管或金属氧化物半导体场效应晶体管或绝缘栅双极型晶体管。
下面将对本发明一种保护电路100的工作原理进行说明。
当所述保护电路100通电之前，所述采集单元2通过所述阻值采集单元21及所述温度采集单元22实时采集所述电源模块a的第一端与第二端之间的回路的电阻及所述电源模块a的第一端与第二端之间的线束的温度并将采集到的电阻值与温度值通过can总线实时发送给所述控制单元3。当所述第三开关k3导通时，所述控制单元3对接收到的电阻值及温度值进行分析与判断。若所述电阻值在与设定的第一阻值范围之内且所述温度值在设定的第一温度范围之内则所述控制单元3判断电路状态为正常状态，所述控制单元3发送对应的控制指令至所述第二开关k2的第一端，所述第二开关k2导通，进而控制所述第一开关k1导通，所述负载c正常工作。若所述电阻值不在设定的第一阻值范围之内或所述温度不在设定的第一温度范围之内则所述控制单元3判断电路为故障状态，所述控制单元3控制所述第二开关k2和所述第一开关k1不导通，所述负载c不工作。由上可知，所述保护电路100能实时检测电路状态，并控制自身是否通电，具有很高的可靠性和安全性。
当所述保护电路100正常上电后，所述阻值采集单元21和所述温度采集单元22对所述电源模块a的第一端及第二端之间的回路的电阻及所述电源模块a的第一端及第二端之间的线束的温度进行实时采集，并将采集到的电阻值和温度值通过can总线实时发送给所述控制单元3，需要注意的是，由于通电后所述阻值采集单元21检测到的所述电源模块a的第一端与第二端之间的阻值恒接近于零，故所述控制单元3转换工作模式，只对接收到的温度值进行判断。若所述控制单元3判断接收到的温度值不在设定的第二温度范围之内，所述控制单元3判断电路为故障状态，控制所述第二开关k2截止，所述第一开关k1截止，整个保护电路100停止通电。若所述控制单元3判断接收到的温度在设定的第二温度范围之内，所述控制单元3则判断电路为正常状态并控制整个保护电路100正常通电。由此可知，所述控制单元3能根据不同的电路状态调整工作方式，实现整个保护电路100的智能化。
需要说明的是，在本实施方式中，所述电源模块a的第一端为正极，所述电源模块a的第二端为负极。所述开关电源1的第一端为正极，所述开关电源1的第二端为负极。所述启动电源4的第一端为正极，所述启动电源4第二端为负极。
本发明通过设置所述采集单元2和开关电源1及启动电源4直接相连的方式，可同时实现了所述采集单元2在所述保护电路100在上电之前和上电之后对故障进行实时检测，相较于现有技术具有更高的可靠性和安全性。本发明还通过所述所述采集单元2对主回路的电阻及温度进行采集，通过所述控制单元3控制所述第二开关k2，再由第二开关k2控制第一开关k1，进以控制整个保护电路100的通断，具有智能化及高效率的优点。
本发明并不仅仅限于说明书和实施例中所描述，因此对于熟悉领域的人员而言可容易地实现另外的优点和修改，故在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念的精神和范围的情况下，本发明并不限于特定的细节、代表性的设备和这里示出与描述的图示示例。