《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》是北京新能源汽車股份有限公司於2014年8月26日申請的專利，該專利的公布號為CN104149627A，授權公布日為2014年11月19日，發明人是李奇、肖勝然、魏躍遠、俞會根。
《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》包括啟動迴路和保護迴路，其中：所述啟動迴路包括輸入端、負載端和主限流電阻，所述主限流電阻置於所述輸入端和所述負載端之間；所述輸入端連線有動力電池，所述負載端連線有功率電器部件；所述保護迴路與所述啟動迴路並聯；所述保護迴路連線至電動汽車的控制系統。
2017年12月11日，《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
（概述圖為《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》摘要附圖）
基本介紹
- 中文名：一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置
- 申請日：2014年8月26日
- 申請人：北京新能源汽車股份有限公司
- 申請號：2014104246975
- 公布日：2014年11月19日
- 公布號：CN104149627A
- 發明人：李奇、肖勝然、魏躍遠、俞會根
- 地址：北京市大興區采育經濟開發區采和路1號
- Int.Cl.：B60L3/00(2006.01)I
- 代理機構：北京市商泰律師事務所
- 代理人：毛燕生
- 類別：發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,有益效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
隨著能源和環境問題在全球範圍內成為關注的焦點，以動力電池作為動力源的電動汽車因其環保清潔的特點廈檔宙成為汽車工業發展的主要方向之一。在電動汽車的大功率電器電的啟動瞬間，啟動電流非常大，（與負載端內直流端電容大小有關，根據負載電容大小不同，啟動電流可達到500安～2000安。）這樣的瞬間大電流可能導致高壓繼電器的觸點燒灼，或者在很大程度上影響負載中的電容壽命。為防止電動車啟動瞬間的大電流衝擊，需要在啟動時對啟動電流加以限制，該限制過程稱為預充電。
2014年前，預充電過程只依靠一支大功率電阻（即預充電電阻）實現，但在實際套用過程中，一旦預充電電阻超出設計指標（如峰值功率、預充電時間等）工作，預充電電阻便極容易損壞。而汽車的控制系統在其損壞之後因無法得到預充電電阻的當前狀態，也就無法明確判定是否已損壞。因此在預充電電阻損壞後，將因失去對啟動瞬間的保護功能而使得系統的整個可靠性降低，在一定程度上影響行駛安全性。
發明內容
專利目的
《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》提供一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置，旨在能夠對主限流電阻（對應背景技術中的預充電電阻）的工作狀態進行監測和反饋。
技術方案
《一堡姜炒訂種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》包括啟動迴路和保護迴路，其中：所述啟動迴路包括輸入端、負載端和主限流電阻，所述主限流電阻置於所述輸入端和所述負載端之間；所述輸入端連線有動力電池，所述負載端連線有功率電器部件；所述保護迴路與所述啟動迴路並聯。所述保護迴路為損壞判定迴路，所述損壞判定迴路置於所述輸入端和所述負載端之間的損壞判定電阻，所述損壞判定電阻的電阻值大於所述主限流電阻的電阻值。
所述保護迴路為過流反饋迴路，所述過流反饋迴路為置於所述輸入端和所述負載端之間的齊納二極體、光耦限流電阻和光耦，所述齊納二極體、所述光耦限流電阻和所述光耦中的發光二極體依次相連，所述光耦的隔離端與所述控制系統相連線，所述控制系統通過保護迴路監控所述主限流電阻是否過流。
所述保護迴路包括損壞判定迴路和過流反饋迴路，所述損壞判定迴路和所述過流反饋迴路分別與所述啟動迴路並聯，其中：所述損壞判定迴路置於所述輸入端和所述負載端之間的損壞判定電阻，所述損壞判定電阻的電阻值大於所述主限流電阻的電阻值；所述過流反饋迴路為置於所述輸入端和所述負載端之間的齊納二極體、光耦限流電阻和光耦，所述齊納二極體、所述光嚷謎陵耦限流電阻和所述光耦中的發光二極體依次相連，所述光耦的隔離端與所述控制系統相連線，所述控制系統通過保護迴路監控所述主限流電阻是否斷路。
所述主限流電阻的電阻值為20-200歐。所述損壞判定電阻的電阻值為1-4毫歐。
有益效果
《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置對主限流電阻增加了限流電阻工作狀態的反饋功能，能夠在功率電器的工作過程中實時向控制系統上報主限流電阻是否工作在正常工作區間，並能夠在主限流電阻損壞後便於控制系統故障判定。且根據實際情況可選擇將損壞判定迴路和/或過流反饋迴路科學合理地套用搭載於電動汽車，保護了整個功率電器系統，提升了電動汽車的整體可靠性。
附圖說明
圖1為《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》的電路原理示意圖二（監控主限流電阻是否斷路）；
圖2為該發明一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置的電路原理示意圖一（監控主限流電阻是否過流）；
圖3為該發明一種用於電動汽車的電器櫃榜啟動保護裝置的電路原理示意圖三（同時監控主限流電阻是否斷路以及過流）。
圖中：1、輸出端2、負載端3、隔離端。
技術領域
《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》涉及電動汽車電器系統，具體涉及一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置。
權利要求
1.《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》其特徵在於，包括啟動迴路和保護迴路，其中：所述啟動迴路包括輸入端、負載端和主限流電阻，所述主限流電阻置於所述輸入端和所述負載端之間；所述輸入端連線有動力電池，所述負載端連線有功率電器部件；所述保護迴路與所述啟動迴路並聯。
2.根據權嘗遙膠利要求1所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置，其特徵在於，所述保護迴路為損壞判定迴路，所述損壞判定迴路置於所述輸入端和所述負載端之間的損壞判定電槓匙承境阻，所述損壞判定電阻的電阻值大於所述主限流電阻的電阻值。
3.根據權利要求1所述的用於電動汽車的電器啟希乃危動保護裝置，其特徵在於，所述保護迴路為過流反饋迴路，所述過流反饋迴路為置於所述輸入端和所述負載端之間的齊納二極體、光耦限流電阻和光耦，所述齊納二極體、所述光耦限流電阻和所述光耦中的發光二極體依次相連，所述光耦的隔離端與所述控制系統相連線，所述控制系統通過保護迴路監控所述主限流電阻是否過流。
4.根據權利要求1所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置，其特徵在於，所述保護迴路包括損壞判定迴路和過流反饋迴路，所述損壞判定迴路和所述過流反饋迴路分別與所述啟動迴路並聯，其中：所述損壞判定迴路置於所述輸入端和所述負載端之間的損壞判定電阻，所述損壞判定電阻的電阻值大於所述主限流電阻的電阻值；所述過流反饋迴路為置於所述輸入端和所述負載端之間的齊納二極體、光耦限流電阻和光耦，所述齊納二極體、所述光耦限流電阻和所述光耦中的發光二極體依次相連，所述光耦的隔離端與所述控制系統相連線，所述控制系統通過保護迴路監控所述主限流電阻是否斷路。
5.根據權利要求1所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置，其特徵在於，所述主限流電阻的電阻值為20-200歐。
6.根據權利要求2或者4所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置，其特徵在於，所述損壞判定電阻的電阻值為1-4毫歐。
實施方式
如圖1所示的《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》包括啟動迴路和與啟動迴路並聯的保護迴路，其中：啟動迴路包括輸入端1、負載端2和置於輸入端和負載端之間主限流電阻，輸入端1連線有動力電池，而負載端2連線有功率電器部件；保護迴路可以有以下三種形式：
第一種形式的保護迴路為如圖1所示的損壞判定迴路，損壞判定迴路是將損壞判定電阻接入輸入端1和負載端2之間，且損壞判定電阻的電阻值遠遠大於所述主限流電阻的電阻值，一般主限流電阻的電阻值為20-200歐，而損壞判定電阻的電阻值可達1-4毫歐，由於主限流電阻與損壞判定電阻為並聯連線且損壞判定電阻阻值大於主限流電阻阻值數千倍，當主限流電阻完好時，兩支電阻並聯等效後的阻值約等於主限流電阻的阻值；當主限流電阻損壞時，兩支電阻並聯等效後的阻值約等於損壞判定電阻的阻值，因此通過阻值大小的變化即能夠判定主限流電阻是否已經損壞。
第二種形式的保護迴路為如圖2所示的過流反饋迴路，過流反饋迴路為置於輸入端1和負載端2之間的齊納二極體、光耦限流電阻和光耦，齊納二極體、光耦限流電阻和光耦中的發光二極體依次相連，光耦的隔離端與電動汽車的控制系統相連，控制系統通過保護迴路監控所述主限流電阻是否過流。
第三種形式的保護迴路如圖3所示，是將上述損壞判定迴路和過流反饋迴路集成，所述損壞判定迴路和所述過流反饋迴路分別與所述啟動迴路並聯；在這種情況下，電器啟動保護裝置的工作流程如下：首先，主限流電阻主要是在啟動迴路通電瞬間限制從電池向負載通過的電流，使負載端電壓逐漸達到預定電壓值從而起到保護繼電器觸點、負載端電容以及負載內半導體元件的作用。主限流電阻的阻值與功率視套用場合及系統要求不同則取值不同，一般電阻值在20-200歐的範圍之內，功率在30-100瓦的範圍之內。
電動汽車控制系統在上電啟動瞬間，主限流電阻是否在正常閾值內工作將得到監控，一旦控制系統檢測到主限流電阻過流，則控制系統可採取故障記錄、故障提示或者系統自動重新上電等方法來避免強行過流導致的主限流電阻的損壞，具體來講，通過調節過流反饋迴路中的齊納二極體的反向擊穿電壓值和光耦限流電阻的阻值設定過流報警的報警閾值。當主限流電阻兩端的電壓值超過設定的閾值時，齊納二極體反向擊穿，光耦中發光二極體導通，隔離端的信號傳送至控制系統，由此，控制系統即可通過過流反饋迴路檢測到限流電阻是否在正常範圍內工作。
該發明的電器啟動保護裝置通過將啟動保護、損壞判定、過流單奎三個獨立的子功能的至少兩個進行功能集成，保護了電動汽車的功率電器，同時提高了對因主限流電阻損壞引起的汽車故障的維修效率。
榮譽表彰
2017年12月11日，《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
所述主限流電阻的電阻值為20-200歐。所述損壞判定電阻的電阻值為1-4毫歐。
有益效果
《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置對主限流電阻增加了限流電阻工作狀態的反饋功能，能夠在功率電器的工作過程中實時向控制系統上報主限流電阻是否工作在正常工作區間，並能夠在主限流電阻損壞後便於控制系統故障判定。且根據實際情況可選擇將損壞判定迴路和/或過流反饋迴路科學合理地套用搭載於電動汽車，保護了整個功率電器系統，提升了電動汽車的整體可靠性。
附圖說明
圖1為《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》的電路原理示意圖二（監控主限流電阻是否斷路）；
圖2為該發明一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置的電路原理示意圖一（監控主限流電阻是否過流）；
圖3為該發明一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置的電路原理示意圖三（同時監控主限流電阻是否斷路以及過流）。
圖中：1、輸出端2、負載端3、隔離端。
技術領域
《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》涉及電動汽車電器系統，具體涉及一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置。
權利要求
1.《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》其特徵在於，包括啟動迴路和保護迴路，其中：所述啟動迴路包括輸入端、負載端和主限流電阻，所述主限流電阻置於所述輸入端和所述負載端之間；所述輸入端連線有動力電池，所述負載端連線有功率電器部件；所述保護迴路與所述啟動迴路並聯。
2.根據權利要求1所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置，其特徵在於，所述保護迴路為損壞判定迴路，所述損壞判定迴路置於所述輸入端和所述負載端之間的損壞判定電阻，所述損壞判定電阻的電阻值大於所述主限流電阻的電阻值。
3.根據權利要求1所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置，其特徵在於，所述保護迴路為過流反饋迴路，所述過流反饋迴路為置於所述輸入端和所述負載端之間的齊納二極體、光耦限流電阻和光耦，所述齊納二極體、所述光耦限流電阻和所述光耦中的發光二極體依次相連，所述光耦的隔離端與所述控制系統相連線，所述控制系統通過保護迴路監控所述主限流電阻是否過流。
4.根據權利要求1所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置，其特徵在於，所述保護迴路包括損壞判定迴路和過流反饋迴路，所述損壞判定迴路和所述過流反饋迴路分別與所述啟動迴路並聯，其中：所述損壞判定迴路置於所述輸入端和所述負載端之間的損壞判定電阻，所述損壞判定電阻的電阻值大於所述主限流電阻的電阻值；所述過流反饋迴路為置於所述輸入端和所述負載端之間的齊納二極體、光耦限流電阻和光耦，所述齊納二極體、所述光耦限流電阻和所述光耦中的發光二極體依次相連，所述光耦的隔離端與所述控制系統相連線，所述控制系統通過保護迴路監控所述主限流電阻是否斷路。
5.根據權利要求1所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置，其特徵在於，所述主限流電阻的電阻值為20-200歐。
6.根據權利要求2或者4所述的用於電動汽車的電器啟動保護裝置，其特徵在於，所述損壞判定電阻的電阻值為1-4毫歐。
實施方式
如圖1所示的《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》包括啟動迴路和與啟動迴路並聯的保護迴路，其中：啟動迴路包括輸入端1、負載端2和置於輸入端和負載端之間主限流電阻，輸入端1連線有動力電池，而負載端2連線有功率電器部件；保護迴路可以有以下三種形式：
第一種形式的保護迴路為如圖1所示的損壞判定迴路，損壞判定迴路是將損壞判定電阻接入輸入端1和負載端2之間，且損壞判定電阻的電阻值遠遠大於所述主限流電阻的電阻值，一般主限流電阻的電阻值為20-200歐，而損壞判定電阻的電阻值可達1-4毫歐，由於主限流電阻與損壞判定電阻為並聯連線且損壞判定電阻阻值大於主限流電阻阻值數千倍，當主限流電阻完好時，兩支電阻並聯等效後的阻值約等於主限流電阻的阻值；當主限流電阻損壞時，兩支電阻並聯等效後的阻值約等於損壞判定電阻的阻值，因此通過阻值大小的變化即能夠判定主限流電阻是否已經損壞。
第二種形式的保護迴路為如圖2所示的過流反饋迴路，過流反饋迴路為置於輸入端1和負載端2之間的齊納二極體、光耦限流電阻和光耦，齊納二極體、光耦限流電阻和光耦中的發光二極體依次相連，光耦的隔離端與電動汽車的控制系統相連，控制系統通過保護迴路監控所述主限流電阻是否過流。
第三種形式的保護迴路如圖3所示，是將上述損壞判定迴路和過流反饋迴路集成，所述損壞判定迴路和所述過流反饋迴路分別與所述啟動迴路並聯；在這種情況下，電器啟動保護裝置的工作流程如下：首先，主限流電阻主要是在啟動迴路通電瞬間限制從電池向負載通過的電流，使負載端電壓逐漸達到預定電壓值從而起到保護繼電器觸點、負載端電容以及負載內半導體元件的作用。主限流電阻的阻值與功率視套用場合及系統要求不同則取值不同，一般電阻值在20-200歐的範圍之內，功率在30-100瓦的範圍之內。
電動汽車控制系統在上電啟動瞬間，主限流電阻是否在正常閾值內工作將得到監控，一旦控制系統檢測到主限流電阻過流，則控制系統可採取故障記錄、故障提示或者系統自動重新上電等方法來避免強行過流導致的主限流電阻的損壞，具體來講，通過調節過流反饋迴路中的齊納二極體的反向擊穿電壓值和光耦限流電阻的阻值設定過流報警的報警閾值。當主限流電阻兩端的電壓值超過設定的閾值時，齊納二極體反向擊穿，光耦中發光二極體導通，隔離端的信號傳送至控制系統，由此，控制系統即可通過過流反饋迴路檢測到限流電阻是否在正常範圍內工作。
該發明的電器啟動保護裝置通過將啟動保護、損壞判定、過流單奎三個獨立的子功能的至少兩個進行功能集成，保護了電動汽車的功率電器，同時提高了對因主限流電阻損壞引起的汽車故障的維修效率。
榮譽表彰
2017年12月11日，《一種用於電動汽車的電器啟動保護裝置》獲得第十九屆中國專利優秀獎。
