[發明專利]車載直流變換器輸入輸出保護電路、保護方法及電動汽車

在審

• 申請號: 201310681565.6
• 申請日: 2013-12-12
• 公開（公告）號: CN104716818A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發明（設計）人: 文思國
• 申請（專利權）人: 北汽福田汽車股份有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/36
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 郝瑞剛

技術領域

本發明涉及車載電子器件保護技術領域，具體涉及一種車載直流變換器輸入輸出保護電路、保護方法及電動汽車。

背景技術

目前，在電動汽車領域中，現有的車載直流變換器（DC/DC）接入方案構造是輸入端和輸出端均由鑰匙控制的接觸器開關或低壓電器總開關、保險絲和線束串聯分別接入動力電池和低壓蓄電池。

車載直流變換器（DC/DC）類似于傳統汽車上的發電機。對于傳統汽車來說，當發動機運轉時，發電機發出的電能足夠車上所有電器設備用電和給蓄電池充電；當發動機熄火時，發電機無法發電供給傳統汽車上所有的電器設備用電和給蓄電池充電，此時，傳統汽車上的所有電器就只能靠蓄電池供電，因此熄火后，要盡量少用電器，為下次啟動發動機預留足夠的電能。對于電動汽車來說，當司機把鑰匙擰到ON檔時，車載直流變換器（DC/DC）開始工作，把動力電池上的電能轉換為低壓直流電能，足夠車上所有電器設備用電和給低壓蓄電池充電；當司機把鑰匙擰到OFF檔時，車載直流變換器（DC/DC）不工作，無法供給車上所有電氣設備用電和低壓蓄電池充電，此時，車上所有電器就只能靠低壓蓄電池供電，因此熄火后，同樣要盡量少用電器。

現有的技術缺點為：車載直流變換器（DC/DC）輸入端和輸出端由鑰匙控制的接觸器開關或者低壓電器總開關、保險絲和線束串聯分別接入動力電池和低壓蓄電池。由于車載直流變換器（DC/DC）輸入端和輸出端均有濾波電容，通過鑰匙控制的接觸器開關或低壓電器總開關、保險絲和線束串聯分別接入動力電池和低壓蓄電池，沒有任何限流措施，在司機把鑰匙擰到ON檔或閉合低壓電器總開關時（即接通輸入端回路和輸出端回路瞬間）會產生非常大的沖擊電流，該電流會造成回路中元器件損毀，即使沒有立即損毀，經過多次反復沖擊也會降低回路中元器件壽命，從而增加整車故障率、降低整車可靠性和提高維修成本。

發明內容

（一）要解決的技術問題

為克服上述現有技術中存在的不足，本發明提供了一種車載直流變換器輸入輸出保護電路，其通過連入軟啟動電路，以對整個電路進行限流保護，避免在啟動或關閉車載直流變換器的瞬間因產生大的沖擊電流而造成回路中元器件的損毀或壽命損耗，進而降低整車故障率和維修成本，提高整車可靠性。此外，本發明還提供了一種車載直流變換器輸入輸出保護方法和電動汽車。

（二）技術方案

為實現上述目的，本發明車載直流變換器輸入輸出保護電路包括：設置在車載直流變換器輸入端和/或輸出端的輸入輸出開關；分別與輸入輸出開關連接的保險絲和第一電容；與保險絲連接的供電電池；以及分別與第一電容和供電電池連接的軟啟動電路，其與供電電池、保險絲、輸入輸出開關以及第一電容共同組成串聯電路。

優選地，軟啟動電路包括：限流電阻；與限流電阻并聯的旁路開關；以及一端與旁路開關的控制端連接、另一端與所述輸入輸出開關連接的控制電路；其中所述限流電阻和所述旁路開關并聯后與所述第一電容串聯。

優選地，所述控制電路包括：第二電容；與第二電容并聯的瞬態抑制器；以及與第二電容和瞬態抑制器組成的并聯電路串聯的電阻；其中所述電阻與所述輸入輸出開關連接，所述第二電容和所述瞬態抑制器組成的并聯電路與所述旁路開關的控制端連接。

優選地，所述旁路開關為繼電器或接觸器控制線圈。

優選地，所述瞬態抑制器為二極管式瞬態抑制器。

進一步，所述輸入輸出開關包括設置在車載直流變換器輸入端的接觸開關和/或設置在車載直流變換器輸出端的低壓電器總開關。

進一步，所述供電電池包括設置在車載直流變換器輸入端的動力電池和/或設置在車載直流變換器輸出端的低壓蓄電池。

本發明的輸入輸出保護方法主要包括如下步驟：S1：接通車載直流變換器的輸入輸出開關，軟啟動電路保持斷開，輸入輸出開關與保險絲、第一電容、軟啟動電路及供電電池共同形成電流回路，并為第一電容充電；S2：待充電結束后，軟啟動電路閉合，恢復車載直流變換器的正常輸入輸出電路；當斷開輸入輸出開關時，軟啟動電路將續流并放電，直至所述軟啟動電路斷開。其中，步驟S2中所述的充電結束為所述第一電容兩端的電壓接近所述供電電池的動作電壓。

本發明的電動汽車包括上述的車載直流變換器輸入輸出保護電路。

（三）有益效果

與現有技術相比，本發明具有如下優點：