一种高压直流电子继电器及预充电控制电路制造技术

本申请涉及一种高压直流电子继电器及预充电控制电路，其中，该高压直流电子继电器包括：控制接口电路，电性连接一控制单元MCU，所述控制接口电路用于接收所述控制单元MCU的预充控制指令；开关电路，电性连接所述控制接口电路；及供电电路，电性连接所述开关电路及控制接口电路，所述控制接口电路基于所述预充控制指令控制所述供电电路为所述开关电路提供或断开导通电压。通过本申请，实现无触点开关，具有良好的电磁兼容特性，降低了驱动损耗，具有成本低、可靠性高，体积小、重量轻的特点，实现提高系统可靠性。现提高系统可靠性。现提高系统可靠性。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直流电子继电器及预充电控制电路


[0001]本申请涉及电子控制
，特别是涉及一种高压直流电子继电器及预充电控制电路。

技术介绍

[0002]近年来，新能源行业发展迅速，动力及储能电池的使用已经越来越普遍。为防止电动机等负载电流冲击，其变频器输入端需要设计数千微法大容量电容滤波。由于动力电池内阻很低，电压较高，该电容的引入，在上电阶段，会给主控继电器触点及动力电池组带来很大的电流冲击，如不控制，将严重损伤主控继电器触点及动力电池组并影响负载电容寿命。
[0003]为了降低负载电容上电时主控继电器触点及动力电池的电流冲击，参考附图1所示，现有技术方案通常由预充电继电器KP和预充电限流电阻RP组成的串联回路并联在第一主控继电器KM+触点两端，预充电继电器KP在第一主控继电器闭合之前先接通，将负载电容充电后再接通第一主控继电器，由主控继电器提供负载电流。预充限流电阻RP功率大，通常数百瓦，体积大，价格高。
[0004]传统电磁式继电器在高压直流应用时，容易产生电弧，引起火灾甚至爆炸，并且控制线圈需要一定功耗，其动作时间长，寿命短，存在电磁干扰、安全性和可靠性等问题，因此，一般电动汽车等采用专用高压直流灭弧密封型继电器，但专用高压直流灭弧密封型继电器的成本较高且通用性差。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种高压直流电子继电器及预充电控制电路，以替代传统预充电专用高压直流灭弧密封型继电器，降低成本，提高可靠性及通用性。
[0006]第一方面，本申请实施例提供了一种高压直流电子继电器，包括：
[0007]控制接口电路，电性连接一控制单元MCU，所述控制接口电路用于接收所述控制单元MCU的预充控制指令；
[0008]开关电路，电性连接所述控制接口电路；及
[0009]供电电路，电性连接所述开关电路及控制接口电路，所述控制接口电路基于所述预充控制指令控制所述供电电路为所述开关电路提供或断开导通电压。
[0010]在其中一些实施例中，该高压直流电子继电器包括低压边接口及高压边接口，所述低压边接口包括：
[0011]第一端子L1，设置于所述控制接口电路的低压电源端VCC或地端GND；
[0012]第二端子L2，设置于所述控制接口电路连接所述控制单元MCU的一端；
[0013]所述高压边接口包括：
[0014]高压输入端SW1，设置于所述开关电路的输入端，用于直接连接或经一预充电限流电阻RP电性连接一电池组正极P+；
[0015]高压输出端SW2，设置于所述开关电路的输出端，用于直接连接或经一预充电限流电阻RP电性连接一负载电路。
[0016]在其中一些实施例中，所述控制接口电路包括：
[0017]光电耦合器N1，光电耦合器N1的光电二极管的正极电性连接第一端子L1，所述光电二极管的负极经第二端子L2连接所述控制单元MCU；
[0018]输出控制电路，包括光电耦合器N1的光电三极管及一三极管V1，所述三极管V1的基极电性连接所述光电三极管并经一偏置电阻R4电性连接所述供电电路，集电极电性连接所述偏置电阻R4的输出端。
[0019]在其中一些实施例中，所述供电电路包括：
[0020]供电限流电阻R2，一端经一二极管D2电性连接所述高压输入端SW1并电性连接所述电池组的正极P+；
[0021]供电限流电阻R3，一端串接供电限流电阻R2的另一端；
[0022]稳压二极管D1，负极电性连接所述供电限流电阻R3的另一端、所述偏置电阻R4、三极管V1的集电极及所述开关电路的控制端，正极电性连接所述高压输出端SW2。
[0023]在其中一些实施例中，所述开关电路包括：
[0024]开关管T1，栅极作为所述开关电路的控制端电性连接稳压二极管D1的负极，漏极电性连接所述高压输入端SW1，源极电性连接高压输出端SW2。
[0025]在其中一些实施例中，所述开关电路包括：
[0026]开关管T1、开关管T2，开关管T1的栅极与开关管T2的栅极相连且电性连接三极管V2的集电极，经三极管V2电性连接稳压二极管D1的负极，以作为开关电路的控制端，开关管T1的源极、与开关管T2的源极相连；开关管T1漏极电性连接所述高压输入端SW1，开关管T2漏极电性连接高压输出端SW2。
[0027]在其中一些实施例中，所述输出控制电路包括：光电耦合器N1的光电三极管及一二极管D3，所述二极管D3电性连接该光电三极管，所述光电三极管串接于所述供电电路与所述开关电路的控制端之间，所述二极管D3反向串接于所述供电电路与开关电路控制端之间。
[0028]在其中一些实施例中，所述开关电路还包括：
[0029]PWM控制器，输入端电性连接所述供电电路，第一输出端电性连接所述开关管T1的栅极；
[0030]取样电阻Rcs，电性连接所述开关管T1的源极及所述PWM控制器的第三输出端；
[0031]续流二极管D3，正极经一PGND端口电性连接所述负载电路，负极电性连接取样电阻Rcs及PWM控制器电源地；
[0032]储能电感L1，一端电性连接取样电阻Rcs，另一端电性连接所述高压输出端SW2。
[0033]在其中一些实施例中，所述接口控制电路包括脉冲变压器TR，初级绕组两端分别电性连接第一端子L1、第二端子L2，次级绕组经一耦合电容C1电性连接所述供电电路，所述供电电路为倍压整流稳压电路。
[0034]在其中一些实施例中，该高压直流电子继电器还包括：过热保护电路，电性连接所述开关电路。
[0035]第二方面，本申请实施例提供了一种预充电控制电路，包括：
[0036]电池组；
[0037]第一主控继电器KM+，一端电性连接所述电池组正极P+，另一端电性连接一负载电路；
[0038]第二主控继电器KM
‑
，一端电性连接所述电池组负极P
‑
，另一端电性连接所述负载电路的负载地PGND；
[0039]如上述第一方面所述的高压直流电子继电器，并接所述第一主控继电器KM+。
[0040]相比于相关技术，本申请实施例提供的高压直流电子继电器及预充电控制电路，提出了一种可直接替代传统预充电专用高压直流灭弧密封型继电器，与传统继电器相比：
[0041](1)本申请实施例实现无触点开关，电磁兼容性好、可靠性高、寿命长；
[0042](2)本申请实施例无线圈功耗、驱动简单节能，接口适应电压范围宽，因此兼容性好；
[0043](3)本申请实施例的电子继电器体积小、重量轻、成本低，质量可靠，通用性强，能适应储能及动力电池系统的发展趋势。
[0044]本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
附图说明
[0045]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压直流电子继电器，其特征在于，包括：控制接口电路，电性连接一控制单元MCU，所述控制接口电路用于接收所述控制单元MCU的预充控制指令；开关电路，电性连接所述控制接口电路；及供电电路，电性连接所述开关电路及控制接口电路，所述控制接口电路基于所述预充控制指令控制所述供电电路为所述开关电路提供或断开导通电压。2.根据权利要求1所述的高压直流电子继电器，其特征在于，包括低压边接口及高压边接口，所述低压边接口包括：第一端子L1，设置于所述控制接口电路的低压电源端VCC或地端GND；第二端子L2，设置于所述控制接口电路连接所述控制单元MCU的一端；所述高压边接口包括：高压输入端SW1，设置于所述开关电路的输入端，用于直接连接或经一预充电限流电阻RP电性连接一电池组正极P+；高压输出端SW2，设置于所述开关电路的输出端，用于直接连接或经一预充电限流电阻RP电性连接一负载电路。3.根据权利要求2所述的高压直流电子继电器，其特征在于，所述控制接口电路包括：光电耦合器N1，光电耦合器N1的光电二极管的正极电性连接第一端子L1，所述光电二极管的负极经第二端子L2连接所述控制单元MCU；输出控制电路，包括光电耦合器N1的光电三极管及一三极管V1，所述三极管V1的基极电性连接所述光电三极管并经一偏置电阻R4电性连接所述供电电路，集电极电性连接所述偏置电阻R4的输出端。4.根据权利要求3所述的高压直流电子继电器，其特征在于，所述供电电路包括：供电限流电阻R2，一端经一二极管D2电性连接所述高压输入端SW1并电性连接所述电池组的正极P+；供电限流电阻R3，一端串接供电限流电阻R2的另一端；稳压二极管D1，负极电性连接所述供电限流电阻R3的另一端、所述偏置电阻R4、三极管V1的集电极及所述开关电路的控制端，正极电性连接所述高压输出端SW2。5.根据权利要求4所述的高压直流电子继电器，其特征在于，所述开关电路包括：开关管T1和/或开关管T2，开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：李砚泉，
申请(专利权)人：李砚泉，
类型：新型
国别省市：