[发明专利]一种防止长时间暂升电压冲击的防护电路

说明书

本发明提供一种防止长时间暂升电压冲击的防护电路，包括与电源连接的输入端以及与负载连接的输出端，还包括功率因数校正模块、浪涌保护模块、电压采样模块、微控制器、关断电路以及母线电压放电模块，所述电压采样模块以及关断电路均与所述微控制器连接，所述关断电路与所述功率因数校正模块连接。通过电压采样模块传入的信号，微控制器能够判断输入电压是否越限，如越限则启动预设的保护电路，直至电压采样模块传入的信号变为正常范围。本发明的实质性效果是：1）电路结构简单，易于集成；2）能够对抗多种电能质量下降状况。解决了现有电动汽车充电器无法长时间耐受电网暂升电压的技术问题。

技术领域

本发明涉及用电安全领域，尤其涉及一种防止长时间暂升电压冲击的防护电路。

背景技术

随着新能源汽车爆发式的增长，对车载充电机的需求也是大幅度增加。目前车载充电机输入端直接与电网相连给汽车电池充电，在某些情况下，充电装置的用电环境是十分恶劣的，电网会因为各种原因导致电能质量变差。例如当单相对地故障、大容量负荷甩开等或大容量电容器组增加都会引起电网电压暂升现象。电压暂升（Voltage Swell）是指工频条件下电压均方根值上升到1.1~1.8倍额定电压之间。

为了追求高效，目前车载充电机都是开关电源，由开关器件和高压电容组成，由于暂升电压幅值远远高于高压电容耐压值，长时间冲击后必然导致车载充电机损坏，严重的时候还会引起火灾，故需要一种能够防止长时间暂升电压冲击的防护电路，以解决上述问题。

公开号为CN111446851A的专利文献公开了一种带功率因素校正模块的电源输入浪涌电流抑制电路，涉及电路保护领域，其技术方案要点是包括用于对市电整流滤波并输出直流供电电压的电压输出模块、接收处理直流供电电压以抑制电路产生瞬间大电流的浪涌抑制模块、用于控制浪涌抑制模块工作与否的NTC开关模块、用于采样PFC模块输入电压并输出相应的PFC电压取样信号的PFC电压取样模块、用于输出交流取样信号的交流电整流取样模块、以及用于接收PFC电压取样信号和预设电压信号和交流取样信号并控制PFC模块工作与否和浪涌抑制模块短路与否的控制模块。其技术效果是既能保证在启动时电路依靠NTC抑制浪涌电流，又能确保不会长时间内有大电流流过NTC热敏电阻，确保NTC在启动时不会损坏。但该申请的电路结构十分复杂，增加了制造和安装成本，也没有考虑暂升电压来临时晶体管会流过浪涌电流和电容会过充电问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有电动汽车充电器无法长时间耐受电网暂升电压的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种防止长时间暂升电压冲击的防护电路，包括与电源连接的输入端以及与负载连接的输出端，还包括功率因数校正模块、浪涌保护模块、电压采样模块、微控制器、关断电路以及母线电压放电模块，所述电压采样模块以及关断电路均与所述微控制器连接，所述关断电路与所述功率因数校正模块连接。通过电压采样模块传入的信号，微控制器能够判断输入电压是否越限，如越限则启动预设的保护电路，直至电压采样模块传入的信号变为正常范围。

作为优选，所述关断电路包括第一触点以及第二触点，第一触点与输入端第一端口连接，第二触点与输入端第二端口连接。第一端口和第二端口相当于是电压输入或输出所需要的两根导线。

作为优选，所述功率因数校正模块包括电感L1，晶体管Q1、晶体管Q2、二极管D1、二极管D2以及电容Cin，所述电感L1一端与所述第一触点连接另一端与所述晶体管Q1源极连接，所述晶体管Q1的漏极与输出端的第一端口连接，所述晶体管Q2的源极与输出端的第二端口连接，所述晶体管Q2的漏极与所述晶体管Q1的源极连接，所述晶体管Q1的栅极和所述晶体管Q2的栅极均与所述微控制器连接，所述二极管D1的阳极与所述第二触点连接，所述二极管D1的阴极与晶体管Q1的漏极连接，所述二极管D2的阳极与所述晶体管Q2的源极连接，所述二极管D2的阴极与二极管D1的阳极连接，所述电容Cin的两端分别与输出端两个端口连接。电容Cin的功能是作为储能模块，向电动车输出直流电压。