本實用新型涉及電路設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種主動式過流保護(hù)裝置。

背景技術(shù)：

隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，電動汽車已逐漸進(jìn)入我們的日常生活當(dāng)中，電動汽車需由大量電池串聯(lián)再并聯(lián)，來給汽車提供高壓高流。通常，公共汽車額定工作電壓在540V，電流最大250A，如此具大的電壓和電流應(yīng)用在汽車上，電控安全問題備受關(guān)注。電動汽車近年發(fā)生不少安全事故，車輛運(yùn)行中，當(dāng)出現(xiàn)自燃、短路時，如果電動汽車未能馬上主動切斷主電路電壓及電流，勢必會發(fā)生不可預(yù)想的后果，因此汽車內(nèi)部的電路保護(hù)裝置至關(guān)重要。

在BMS(Battery Management System，電池管理系統(tǒng))電路中，繼電器長期工作在高壓、高流的環(huán)境，觸點間電流非常大。每次開關(guān)動作，觸點均有可能出現(xiàn)粘死的故障，一旦繼電器觸點粘死，主電路就無法切斷?，F(xiàn)有的電路保護(hù)裝置是將保險絲串聯(lián)在主干路中，當(dāng)系統(tǒng)電路過流時，保險絲因過流熔斷來切斷總電路。

在實現(xiàn)本實用新型過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)至少存在如下問題：一方面，電動汽車在不同運(yùn)行狀態(tài)時的電流會有很大的波動，保護(hù)裝置串聯(lián)在總干路中，只能按熔斷點取大不取小的方案來選型物料，當(dāng)選取物料不合適時，不能很好保護(hù)電路；另一方面，保險裝置不能保護(hù)特定大小的電流，只能在一定的電流范圍內(nèi)做熔斷處理，致使熔斷的精度及熔斷的速度均不可控。(當(dāng)輸出繼電器出現(xiàn)粘死，但輸出電流仍在額定工作電流范圍內(nèi)時，保險裝置并不會熔斷保護(hù))或當(dāng)保險裝置出現(xiàn)熔斷不徹底或未達(dá)到熔斷點的情況時，就會失去對電路的保護(hù)作用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供一種主動式過流保護(hù)裝置，可提高整車電控系統(tǒng)的安全性及穩(wěn)定性。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種主動式過流保護(hù)裝置，包括依次串聯(lián)設(shè)置于主電路中電源和負(fù)載之間的保險模塊和采樣模塊；所述采樣模塊用于根據(jù)流經(jīng)負(fù)載的電流輸出參考電流值，以及根據(jù)負(fù)載輸出端的電壓輸出參考電壓值；分別連接主電路中繼電器和采樣模塊的控制單元，用于在繼電器關(guān)閉后，檢測采樣模塊輸出的參考電流值和參考電壓值，并在判斷參考電流值和參考電壓值中至少一項不為零時，輸出切斷指令；分別連接控制單元和保險模塊的執(zhí)行單元，用于在接收到控制單元發(fā)出的切斷指令后，切斷保險模塊。

所述執(zhí)行單元包括NMOS管、第一電阻和第二電阻；所述第一電阻的一端連接控制單元，另一端經(jīng)過所述第二電阻接地；所述第一電阻和所述第二電阻的中間連接點作為分壓輸出端連接所述NMOS管的柵極；所述NMOS管的源極接地；所述NMOS管的漏極連接所述保險模塊，并經(jīng)所述保險模塊接入電壓信號。

所述采樣模塊包括電壓采樣單元和電流采樣單元。

所述電壓采樣單元包括：分壓減法電路，用于根據(jù)負(fù)載輸出端的電壓輸出主電路電源電壓；與所述分壓減法電路輸出端連接的第一AD采樣器，用于對主電路電源電壓進(jìn)行采樣，并輸出參考電壓值。

所述電流采樣單元包括：霍爾電流傳感器，用于根據(jù)流經(jīng)負(fù)載的電流獲得第一電壓；與所述霍爾電流傳感器連接的偏置加法電路，用于對第一電壓進(jìn)行偏置加法運(yùn)算，并輸出電壓范圍在0V至3.3V之間的第二電壓；與所述偏置加法電路輸出端連接的第二AD采樣器，用于對第二電壓進(jìn)行采樣，并輸出參考電流值。

所述保險模塊采用一次性保險管。

采用本實用新型提供的一種主動式過流保護(hù)裝置，當(dāng)主電路中的繼電器關(guān)閉后，所述控制單元檢測采樣模塊輸出的參考電流值和參考電壓值，如果參考電流值和參考電壓值中至少一項大于零，則判斷此時主電路中仍有電流輸出，控制單元輸出切斷指令，切斷保險模塊以達(dá)到斷開主電路的目的，進(jìn)而實現(xiàn)對主電路的主動保護(hù)，提高了主電路的安全性及穩(wěn)定性，保證了整車電控系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)安全。

附圖說明

圖1是本實用新型提供的主動式過流保護(hù)裝置的一種實施例的應(yīng)用原理框圖；

圖2是本實用新型提供的主動式過流保護(hù)裝置的一種實施例中執(zhí)行單元的組成結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面參考附圖對本實用新型的優(yōu)選實施例進(jìn)行描述。在所參照的附圖中，不同的圖中相同的部件使用相同的附圖標(biāo)號來表示。

參見圖1，為本實用新型提供的主動式過流保護(hù)裝置的一種實施例的應(yīng)用原理框圖，該主動式過流保護(hù)裝置具體包括依次串聯(lián)設(shè)置于主電路中電源和負(fù)載之間的保險模塊1和采樣模塊2；該采樣模塊2用于根據(jù)流經(jīng)負(fù)載的電流輸出參考電流值，以及根據(jù)負(fù)載輸出端的電壓輸出參考電壓值。

該主動式過流保護(hù)裝置還包括控制單元4和執(zhí)行單元3?？刂茊卧?分別連接主電路中繼電器和采樣模塊，上述控制單元4用于在繼電器關(guān)閉后，檢測采樣模塊2輸出的參考電流值和參考電壓值，并在判斷參考電流值和參考電壓值中至少一項不為零時，輸出切斷指令。執(zhí)行單元3分別連接控制單元4和保險模塊1，上述執(zhí)行單元3用于在接收到控制單元4發(fā)出的切斷指令后，切斷保險模塊1。

如圖2所示，上述執(zhí)行單元3包括NMOS管M1、第一電阻R1和第二電阻R2；第一電阻R1的一端連接控制單元4，另一端經(jīng)過第二電阻R2接地；上述第一電阻R1和第二電阻R2的中間連接點作為分壓輸出端連接NMOS管M1的柵極；該NMOS管M1的源極接地、漏極連接保險模塊1，并經(jīng)保險模塊1接入電壓信號。

在本實施例中，上述保險模塊1具體采用一次性保險管F1，該保險管F1兩端的內(nèi)部觸點均纏繞有加熱絲。NMOS管M1的漏極經(jīng)該保險管接入DC24V的電壓信號。

本實用新型提供的主動式過流保護(hù)裝置，其采樣模塊2包括電壓采樣單元21和電流采樣單元22。電壓采樣單元21包括：分壓減法電路，用于根據(jù)負(fù)載輸出端的電壓輸出主電路電源電壓；與分壓減法電路輸出端連接的第一AD采樣器，用于對主電路電源電壓進(jìn)行采樣，并輸出參考電壓值。上述電流采樣單元22包括：霍爾電流傳感器，用于根據(jù)流經(jīng)負(fù)載的電流獲得第一電壓；與霍爾電流傳感器連接的偏置加法電路，用于對第一電壓進(jìn)行偏置加法運(yùn)算，并輸出電壓范圍在0V至3.3V之間的第二電壓；與偏置加法電路輸出端連接的第二AD采樣器，用于對第二電壓進(jìn)行采樣，并輸出參考電流值。

在具體應(yīng)用中，主電路中的繼電器被關(guān)閉后，控制單元4通過檢測采樣模塊2輸出的參考電流值和參考電壓值來判斷主電路是否被成功切斷，當(dāng)檢測到的參考電流值或參考電壓值不為零時，判斷主電路未被切斷，此時控制單元4立刻向執(zhí)行單元3發(fā)出切斷指令，執(zhí)行單元3中的NMOS管M1被導(dǎo)通，主電路中的一次性保險管F1兩端受熱后熔斷，實現(xiàn)主電路完全斷開。采用了本實用新型提供的一種主動式過流保護(hù)裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)對電路的主動保護(hù)，提高電路的安全性及穩(wěn)定性，保證了整車電控系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)安全。

以上所揭露的僅為本實用新型一種較佳實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。