充电桩保护电路制造技术

本实用新型专利技术提出了充电桩保护电路，包括开关管保护电路，开关管保护电路包括光耦U8、开关管Q2、与非门U1、与非门U2、开关管Q1和与门U3，光耦U8的第二输入端为开关管保护电路的输入端，光耦U8的第一输出端连接5V电源，光耦U8的第二输入端连接开关管Q2的控制端，开关管Q2的第一端连接与非门U2的第一输入端，开关管Q2的第二端接地，与非门U2的第二输入端连接与非门U1的输出端，与非门U2的输出端通过电阻R3连接开关管Q1的控制端，开关管Q1的控制端连接与非门U1的第一输入端，开关管Q1的第二端接地，开关管Q1的第一端作为开关管保护电路的输出端，解决了现有逆变电路中对开关管的保护效果差的问题。差的问题。差的问题。

【技术实现步骤摘要】
充电桩保护电路


[0001]本技术涉及充电保护
，具体的，涉及充电桩保护电路。

技术介绍

[0002]伴随着电动汽车的日益普及和快速发展，电动汽车的充电技术研究也越来越重要了。可靠的、稳定的、高效的电动汽车充电系统，对我国新能源汽车行业有着非常重要的意义，它将推动着电动汽车向前不断发展。
[0003]我国高速服务区大都设置有直流充电桩，电动汽车直流充电桩的充电系统结构主要由主电路、控制电路、驱动电路以及检测电路等组成，输入220V单相交流电，系统经过EMI滤波电路后通过整流、逆变和高频变压后再整流输出所需要的直流充电电压和充电电流，输出的直流电压和电流可直接给电动汽车的蓄电池充电，其中逆变电路在整个充电系统中起着重要作用，通过PWM控制方式调节斜对角开关管控制端脉冲的相位角θ来改变占空比的大小，从而实现输出直流电压的调节。工作过程中，当开关管的控制端电流过大时容易导致开关管的损坏，因此，通常在开关管的控制端通过串联电阻来限制电流大小，这种方法并不能对开关管起到很好的保护作用，当电流过高时仍然会对开关管造成损坏，严重的话可能造成火灾等安全隐患。

技术实现思路

[0004]本技术提出充电桩保护电路，解决了现有逆变电路中对开关管的保护效果差的问题。
[0005]本技术的技术方案如下：
[0006]充电桩保护电路，包括主控单元和开关管保护电路，所述开关管保护电路连接所述主控单元，所述开关管保护电路包括光耦U8、电阻R6、开关管Q2、与非门U1、与非门U2、电阻R3、开关管Q1、电阻R5和与门U3，
[0007]所述光耦U8的第一输入端连接5V电源，所述光耦U8的第二输入端作为所述开关管保护电路的输入端，所述光耦U8的第一输出端连接5V电源，所述光耦U8的第二输入端通过所述电阻R6连接所述开关管Q2的控制端，所述开关管Q2的第一端连接所述与非门U2的第一输入端，所述开关管Q2的第二端接地，所述与非门U2的第二输入端连接所述与非门U1的输出端，所述与非门U2的输出端通过所述电阻R3连接所述开关管Q1的控制端，所述开关管Q1的控制端连接所述与非门U1的第一输入端，所述与非门U1的第二输入端连接5V电源，所述开关管Q1的第一端通过所述电阻R5连接5V电源，所述开关管Q1的第二端接地，所述开关管Q1的第一端连接所述与门U3的第一输入端，所述与门U3的第二输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述与门U3的输出端作为所述开关管保护电路的输出端。
[0008]进一步，本技术中还包括驱动电路，所述驱动电路包括电阻R20、开关管Q6、驱动器U9、电阻R1和电阻R7，所述电阻R20的第一端连接所述与门U3的输出端，所述电阻R20的第二端连接所述开关管Q6的控制端，所述开关管Q6的第一端连接所述驱动器U9的第一输入
端，所述开关管Q6的第二端接地，所述驱动器U9的第二输入端通过所述电阻R1连接5V电源，所述驱动器U9的电流检测端连接所述光耦U8的第二输入端，所述驱动器U9的输出端连接所述电阻R7的第一端，所述电阻R7的第二端作为所述驱动电路的输出端。
[0009]进一步，本技术中还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括电阻R9、稳压管V2、变阻器RP1、运放U4、电阻R10、电阻R11、开关管Q3、开关管Q4和继电器K1，所述电阻R9的第一端作为所述过压保护电路的输入端，所述电阻R9的第二端连接所述稳压管V2的阴极，所述稳压管V2的阳极接地，所述电阻R9的第二端连接所述运放U4的反相输入端，所述运放U4的同相输入端连接所述变阻器RP1的滑动端，所述变阻器RP1的第一端连接所述电阻R9的第一端，所述变阻器RP1的第二端接地，所述运放U4的输出端通过所述电阻R10连接所述运放U4的反相输入端，所述运放U4的输出端通过所述电阻R11连接所述开关管Q3的控制端，所述开关管Q3的第一端连接12V电源，所述开关管Q3的第二端接地，所述开关管Q3的第一端连接所述开关管Q4的控制端，所述开关管Q4的第一端连接所述继电器K1的第一输入端，所述开关管Q4的第二端接地，所述继电器K1的第二端连接12V电源，所述继电器K1的常开端连接电网，所述继电器K1的公共端连接直流充电桩。
[0010]进一步，本技术中还包括欠压保护电路，所述欠压保护电路包括电阻R14、稳压管V3、变阻器RP2、运放U5和电阻R13，所述电阻R14的第一端连接所述电阻R9的第一端，所述电阻R14的第二端连接所述稳压管V3的阴极，所述稳压管V3的阳极接地，所述运放U5的同相输入端连接所述电阻R14的第二端，所述运放U5的反相输入端连接变阻器RP2的滑动端，所述变阻器RP2的第一端连接所述电阻R14的第一端，所述变阻器RP2的第二端接地，所述运放U5的输出端通过所述电阻R13连接所述运放U5的反相输入端，所述运放U5的输出端连接所述运放U4的输出端。
[0011]进一步，本技术中还包括电压检测电路，所述电压检测电路包括电压传感器U6、电阻R17、运放U7、和电阻R18，所述电压传感器U6的第一输入端连接火线，所述电压传感器U6的第二输入端连接地线，所述电压传感器U6的输出端通过所述运放U7的同相输入端，所述运放U7的输出端连接所述运放U7的反相输入端，所述运放U7的输出端连接所述电阻R18的第一端，所述电阻R18的第二端连接所述电阻R9的第一端。
[0012]本技术的工作原理及有益效果为：
[0013]本技术中，开关管保护电路用于起到保护开关管的作用，当开关管控制端的电流超过设定值时，开关管的控制端不再接收主控单元输出的PWM控制信号，避免开关管长期工作在大电流的状态从而对开关管起到保护作用，防止开关管损坏。
[0014]具体的，开关管保护电路的工作原理为：光耦U8的第二输入端用于接收开关管控制端的电流，当开关管控制端的电流正常时，光耦U8的的第二输入端为高电平，光耦U8截止，开关管Q2截止，与非门U1的输出端为高电平，与非门U2的输出端为低电平，开关管Q1截止，与门U3的第一输入端为高电平，与门U3的输出电平取决于与门U3第二输入端的输入电平，与非门U3输出与主控单元输出PWM控制信号相位相同的PWM控制信号，从而控制开关管导通或截止。当开关管控制端的电流超过设定值时，光耦U8的第二输入端为低电平，光耦U8导通，三极管Q2导通，与非门U2的第一输入端由高电平变为低电平，与非门U2输出变为高电平，开关管Q1导通，与门U3的第一输入端为低电平，与门U3输出为低电平，开关管截止，逆变电路停止工作，直流充电桩停止向电动汽充电，避免因开关管损坏而造成更大的危险。
[0015]本技术中，通过接收流过开关管控制端的电流大小，判断开关管控制端的电流是否过高，当开关管控制端的电流没超过设定值时，逆变电路可正常工作，当开关管控制端电流超过设定值时，使开关管截止，从而起到保护开关管的作用。相比于在开关管的控制端通过串联电阻而言，本技术能够防止逆变电路中的开关管因控制端的电流过大而损坏。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.充电桩保护电路，其特征在于，包括主控单元和开关管保护电路，所述开关管保护电路连接所述主控单元，所述开关管保护电路包括光耦U8、电阻R6、开关管Q2、与非门U1、与非门U2、电阻R3、开关管Q1、电阻R5和与门U3，所述光耦U8的第一输入端连接5V电源，所述光耦U8的第二输入端作为所述开关管保护电路的输入端，所述光耦U8的第一输出端连接5V电源，所述光耦U8的第二输入端通过所述电阻R6连接所述开关管Q2的控制端，所述开关管Q2的第一端连接所述与非门U2的第一输入端，所述开关管Q2的第二端接地，所述与非门U2的第二输入端连接所述与非门U1的输出端，所述与非门U2的输出端通过所述电阻R3连接所述开关管Q1的控制端，所述开关管Q1的控制端连接所述与非门U1的第一输入端，所述与非门U1的第二输入端连接5V电源，所述开关管Q1的第一端通过所述电阻R5连接5V电源，所述开关管Q1的第二端接地，所述开关管Q1的第一端连接所述与门U3的第一输入端，所述与门U3的第二输入端连接所述主控单元的第一输出端，所述与门U3的输出端作为所述开关管保护电路的输出端。2.根据权利要求1所述的充电桩保护电路，其特征在于，还包括驱动电路，所述驱动电路包括电阻R20、开关管Q6、驱动器U9、电阻R1和电阻R7，所述电阻R20的第一端连接所述与门U3的输出端，所述电阻R20的第二端连接所述开关管Q6的控制端，所述开关管Q6的第一端连接所述驱动器U9的第一输入端，所述开关管Q6的第二端接地，所述驱动器U9的第二输入端通过所述电阻R1连接5V电源，所述驱动器U9的电流检测端连接所述光耦U8的第二输入端，所述驱动器U9的输出端连接所述电阻R7的第一端，所述电阻R7的第二端作为所述驱动电路的输出端。3.根据权利要求1所述的充电桩保护电路，其特征在于，还包括过压保护电路，所述过压保护电路包括电阻R9、稳压管V2、变阻器RP1、运放U4、电阻R10、电阻R11、开关管Q3、开关管Q4和继电器K1，所述电阻R9的第一端作为所述过压保护电路的输入端...

【专利技术属性】
技术研发人员：牛海超，张威，房红利，王英会，薛海涛，郭小玲，朱倍倍，樊崇，
申请(专利权)人：南阳金冠智能开关有限公司，
类型：新型
国别省市：