一种整合PTC控制器的预充电装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提出了一种整合PTC控制器的预充电装置，包括输入高压接插件、高压保险丝、负极电流检测单元、正极电流检测单元、EMC滤波单元、输入电压检测单元、CAN通信单元、主功率开关模块单元、高压滤波电容、高压输出接插件、输出电压检测单元、高压放电单元、控制单元、PTC功率输出单元、内部温度传感器单元和外部温度传感器反馈单元。该整合PTC控制器的预充电装置，提高了预充电路的可控性，使用高速功率半导体器件控制预充和主电路供电，减小体积，同时实现负载过流及短路情况下的快速关断保护功能，该装置同时整合了PTC控制功能，减少了应用系统之中的冗余重复的电路，大大降低了系统成本。解决资源浪费、保护功能不足以及可靠性低问题。

A precharge device integrated with PTC controller

The utility model proposes a precharge device integrating PTC controller, which comprises an input high-voltage connector, a high-voltage fuse, a negative current detection unit, a positive current detection unit, an EMC filter unit, an input voltage detection unit, a can communication unit, a main power switch module unit, a high-voltage filter capacitor, a high-voltage output connector, an output voltage detection unit and a high-voltage discharge Unit, control unit, PTC power output unit, internal temperature sensor unit and external temperature sensor feedback unit. The precharge device integrated with PTC controller improves the controllability of precharge circuit, uses high-speed power semiconductor device to control precharge and power supply of main circuit, reduces volume, and realizes the fast shutdown protection function in case of load overcurrent and short circuit. The device integrates PTC control function at the same time, reduces redundant and repetitive circuits in application system, and greatly reduces the system Cost. Solve the problems of resource waste, insufficient protection function and low reliability.

【技术实现步骤摘要】
一种整合PTC控制器的预充电装置
本技术涉及PTC控制器领域，尤其是涉及一种整合PTC控制器的预充电装置。
技术介绍
在高压电池供电系统中，高压的用电设备并联在高压直流母线上，在用电设备内部，通常还设有母线电容。高压上电过程中，如果不对其进行可靠的预充电处理，在上电瞬间母线高压将直接加在负载的母线电容上，将在母线回路中产生较大的冲击电流。此电流将造成高压接触器发生粘连、保险烧坏、电池过放电等后果。目前，电动汽车行业的热管理系统中，普遍采用PTC电加热器作为制热装置，PTC加热器与整车之间就不可避免的涉及到控制电路、供电电路等内容。为了控制加热系统，目前行业中主要采用高压系统设有专门的预充装置，并采用自带控制器的PTC加热器。现有的预充电电路主要由附图2中预充电继电器8和预充电阻9主继电器10及预充电容11组成。现有PTC控制电路主要由附图3中1、输入高压接插件2、高压保险丝4、正极电流检测单元5、滤波单元6、输入电压检测单元7、通信单元15、控制单元16、功率输出单元17、温度传感器单元组成。这样组成方案存在着以下缺点：1、预充装置和PTC装置采用两套控制电路，在高压系统中作为两种产品互相独立，将使用两套高低压接插件，壳体，滤波器等，造成了资源的浪费和成本的增加。2、预充电系统本身不带有防反接，过压，负载短路等保护功能。3、预充电系统控制方式为简单的继电器控制，在长距离的应用中，控制线上的损耗加大，可靠性将会大大降低。而且预充及主继电器回路体积大，响应时间慢，尤其在后续电路短路、过流，无法及时切断主回路供电。
技术实现思路
(一)解决的技术问题针对现有技术的不足，本技术提出一种整合PTC控制器的预充电装置，用以解决资源浪费、保护功能不足以及可靠性低问题。(二)技术方案为实现以上目的，本技术通过以下技术方案予以实现：一种整合PTC控制器的预充电装置，包括输入高压接插件、高压保险丝、负极电流检测单元、正极电流检测单元、滤波单元、输入电压检测单元、通信单元、低压供电单元、主功率开关单元、内部温度检测单元、预充滤波电容、高压输出接插件、输出电压检测单元、高压放电单元、控制单元、PTC功率输出单元和外部PTC温度传感器单元；输入高压接插件的正极与高压保险丝的左端相连接，输入高压接插件的负极与负极电流检测单元的左端相连，负极电流检测单元与滤波单元的输入负极相连，高压保险丝的右端直接与正极电流检测单元的左端相连；正极电流检测单元的右端与滤波单元的输入正极相连，滤波单元的输出正极分别连接主功率开关单元的输入端和输入电压检测单元的输入正极端连接，控制单元分别与通信单元、低压供电单元、内部温度检测单元和外部PTC温度传感器单元连接。优选的，滤波单元的负极分别与预充滤波电容的负极、输入电压检测单元的负极输入端、输出电压检测单元的负极输入端、高压放电单元的负极输入端和PTC功率输出单元的负极输入端相连，主功率开关单元的输出端与预充滤波电容的正极相连接。优选的，预充滤波电容正极与高压输出接插件的正极输出端、输出电压检测单元的正极输入端，高压放电单元的正极输入端和PTC功率输出单元的正极输入端相连。优选的，在上电预充时,控制单元输出PWM信号给主功率开关单元,通过正极电流检测单元控制预充电流大小；当输出电压检测单元与输入电压检测单元压差符合设定要求，控制单元输出固定逻辑电平信号给主功率开关单元，使主功率开关单元一直导通。优选的，根据外部PTC温度传感器单元反馈温度和设定逻辑，控制单元输出PWM信号给PTC功率输出单元。(三)有益效果本技术提供了一种整合PTC控制器的预充电装置，具备以下有益效果：(1)、该整合PTC控制器的预充电装置，采用可靠的can通信方式，可以实时反馈高压回路的电压及电流状态，提高了预充电路的可控性，使用高速功率半导体器件控制预充和主电路供电，减小体积，同时实现负载过流及短路情况下的快速关断保护功能。该装置同时整合了PTC控制功能，减少了应用系统之中的冗余重复的电路，大大降低了系统成本。解决资源浪费、保护功能不足以及可靠性低问题。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术的结构示意图；图2为行业中现有预充系统框图；图3为行业中现有PTC产品系统框图。附图1中：1、输入高压接插件；2、高压保险丝；3、负极电流检测单元；4、正极电流检测单元；5、滤波单元；6、输入电压检测单元；7、通信单元；8、低压供电单元；9、主功率开关单元；10、内部温度检测单元；11、预充滤波电容；12、高压输出接插；13、输出电压检测单元；14、高压放电单元；15、控制单元；16、PTC功率输出单元；17、外部PTC温度传感器单元。附图2中：8、预充电继电器；9、预充电阻；10、主继电器；11、预充电容。附图3中：1、输入高压接插件；2、高压保险丝；4、正极电流检测单元；5、滤波单元；6、输入电压检测单元；7、通信单元；15、控制单元；16、PTC功率输出单元；17、外部温度传感器单元。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。请参阅图1-3，本技术提供一种技术方案：一种整合PTC控制器的预充电装置，包括输入高压接插件1、高压保险丝2、负极电流检测单元3、正极电流检测单元4、滤波单元5、输入电压检测单元6、通信单元7、低压供电单元8、主功率开关单元9、内部温度检测单元10、预充滤波电容11、高压输出接插件12、输出电压检测单元13、高压放电单元14、控制单元15、PTC功率输出单元16和外部PTC温度传感器单元17；输入高压接插件1的正极与高压保险丝2的左端相连接，输入高压接插件1的负极与负极电流检测单元3的左端相连，负极电流检测单元3与滤波单元5的输入负极相连，高压保险丝2的右端直接与正极电流检测单元4的左端相连；正极电流检测单元4的右端与滤波单元5的输入正极相连，滤波单元5的输出正极分别连接主功率开关单元9的输入端和输入电压检测单元6的输入正极端连接，控制单元15分别与通信单元7、低压供电单元8、内部温度检测单元10和外部PTC温度传感器单元17连接。滤波单元5的负极分别与预充滤波电容11的负极、输入电压检测单元6的负极输入端、输出电压检测单元13的负极输入端、高压放电单元14的负极输入端和PTC功率输出单本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种整合PTC控制器的预充电装置，其特征在于，包括输入高压接插件(1)、高压保险丝(2)、负极电流检测单元(3)、正极电流检测单元(4)、滤波单元(5)、输入电压检测单元(6)、通信单元(7)、低压供电单元(8)、主功率开关单元(9)、内部温度检测单元(10)、预充滤波电容(11)、高压输出接插件(12)、输出电压检测单元(13)、高压放电单元(14)、控制单元(15)、PTC功率输出单元(16)和外部PTC温度传感器单元(17)；/n所述输入高压接插件(1)的正极与高压保险丝(2)的左端相连接，所述输入高压接插件(1)的负极与负极电流检测单元(3)的左端相连，所述负极电流检测单元(3)与滤波单元(5)的输入负极相连，所述高压保险丝(2)的右端直接与正极电流检测单元(4)的左端相连；/n所述正极电流检测单元(4)的右端与滤波单元(5)的输入正极相连，所述滤波单元(5)的输出正极分别连接主功率开关单元(9)的输入端和输入电压检测单元(6)的输入正极端连接，所述控制单元(15)分别与通信单元(7)、低压供电单元(8)、内部温度检测单元(10)和外部PTC温度传感器单元(17)连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种整合PTC控制器的预充电装置，其特征在于，包括输入高压接插件(1)、高压保险丝(2)、负极电流检测单元(3)、正极电流检测单元(4)、滤波单元(5)、输入电压检测单元(6)、通信单元(7)、低压供电单元(8)、主功率开关单元(9)、内部温度检测单元(10)、预充滤波电容(11)、高压输出接插件(12)、输出电压检测单元(13)、高压放电单元(14)、控制单元(15)、PTC功率输出单元(16)和外部PTC温度传感器单元(17)；
所述输入高压接插件(1)的正极与高压保险丝(2)的左端相连接，所述输入高压接插件(1)的负极与负极电流检测单元(3)的左端相连，所述负极电流检测单元(3)与滤波单元(5)的输入负极相连，所述高压保险丝(2)的右端直接与正极电流检测单元(4)的左端相连；
所述正极电流检测单元(4)的右端与滤波单元(5)的输入正极相连，所述滤波单元(5)的输出正极分别连接主功率开关单元(9)的输入端和输入电压检测单元(6)的输入正极端连接，所述控制单元(15)分别与通信单元(7)、低压供电单元(8)、内部温度检测单元(10)和外部PTC温度传感器单元(17)连接。


2.根据权利要求1所述的一种整合PTC控制器的预充电装置，其特征在于：所述滤波单元(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海苗，朱攀，吴海刚，包马乾，
申请(专利权)人：杭州辰控智能控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33