輸出電源保護(hù)裝置及其操作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種輸出電源保護(hù)裝置及其操作方法，尤其涉及一種應(yīng)用于電動(dòng)車或油電混合車的直流輸出電源保護(hù)裝置及其操作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)在環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)下,油電混合車(hybrid electric vehicle, HEV)可兼顧節(jié)能、低污染，更具體而言，油電混合車是一種結(jié)合引擎與電動(dòng)馬達(dá)零污染特性所設(shè)計(jì)出輸出功率大、續(xù)航力佳與噪音低的一種節(jié)能、低污染且具環(huán)保概念的車輛，如此的優(yōu)勢(shì)，使得油電混合車更具有競(jìng)爭(zhēng)力，可期成為未來(lái)市場(chǎng)的主流車種。
[0003]請(qǐng)參閱圖1，是為現(xiàn)有技術(shù)的車用電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的示意方框圖。所述車用電源轉(zhuǎn)換系統(tǒng)主要是包括一直流轉(zhuǎn)換器20A、一高壓電池40A、一低壓電池50A，所述直流轉(zhuǎn)換器20A是接收一輸入直流電源1A所產(chǎn)生的一輸入直流電源Vin，以降壓轉(zhuǎn)換所述輸入直流電源Vin為一輸出直流電源Vout，以提供一低壓設(shè)備30A所需的電力。通常，該直流轉(zhuǎn)換器20A是為非隔離型轉(zhuǎn)換器，其具有電路架構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低以及效率高的優(yōu)點(diǎn)。然而，現(xiàn)行的所述直流轉(zhuǎn)換器20A若因?yàn)榻M件燒毀導(dǎo)致?lián)p壞，而造成高低壓側(cè)短路時(shí)，將無(wú)法符合安規(guī)的要求。再者，使用者也有可能將所述低壓電池50A反接至所述系統(tǒng)上，如此，將導(dǎo)致所述低壓電池50A的損壞。換言之，無(wú)論所述直流轉(zhuǎn)換器20A損壞造成高低壓側(cè)短路或所述低壓電池50A反接造成故障，都將影響電動(dòng)車或油電混合車的供電可靠度，并且也會(huì)因?yàn)樗龅蛪弘姵?0A與所述低壓設(shè)備30A遭受損壞所造成不必要的設(shè)備更換費(fèi)用，甚至因?yàn)楣收匣虍惓２僮鞯陌l(fā)生所造成電動(dòng)車或油電混合車發(fā)生故障，導(dǎo)致行車傷亡的憾事。
[0004]因此，如何設(shè)計(jì)出一種輸出電源保護(hù)裝置及其操作方法，能夠包括非隔離型轉(zhuǎn)換器與隔離型轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用，并且提高供電可靠度、節(jié)省不必要的設(shè)備更換費(fèi)用以及防范行車傷亡的發(fā)生，為本發(fā)明要克服并加以解決的一大課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在下文中給出關(guān)于本發(fā)明的簡(jiǎn)要概述，以便提供關(guān)于本發(fā)明的某些方面的基本理解。應(yīng)當(dāng)理解，這個(gè)概述并不是關(guān)于本發(fā)明的窮舉性概述。它并不是意圖確定本發(fā)明的關(guān)鍵或重要部分，也不是意圖限定本發(fā)明的范圍。其目的僅僅是以簡(jiǎn)化的形式給出某些概念，以此作為稍后論述的更詳細(xì)描述的前序。
[0006]本發(fā)明的一目的在于提供一種輸出電源保護(hù)裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。所述輸出電源保護(hù)裝置是包括直流轉(zhuǎn)換單元、一輸出保護(hù)單元、一高壓電池、一低壓電池以及一控制單元。所述直流轉(zhuǎn)換單元是轉(zhuǎn)換一輸入直流電源為一輸出直流電源。所述輸出保護(hù)單元串聯(lián)所述直流轉(zhuǎn)換單元，并且包括多個(gè)并聯(lián)連接的保護(hù)電路。所述高壓電池是通過(guò)所述輸入直流電源充電。所述低壓電池是連接所述直流轉(zhuǎn)換單元、所述輸出保護(hù)單元以及一低壓設(shè)備之間，并且通過(guò)所述輸出直流電源充電。其中，當(dāng)所述高壓電池與所述低壓電池發(fā)生短路，或所述低壓電池極性反接，所述控制單元是產(chǎn)生一控制信號(hào)以控制所述保護(hù)電路，以斷開(kāi)所述直流轉(zhuǎn)換單元與所述低壓電池及所述低壓設(shè)備的連接。
[0007]可選地，每一所述保護(hù)電路是包括一晶體管、一第一電阻以及一第二電阻；所述晶體管具有一閘極、一源極以及一汲極，并且所述第一電阻是連接于所述源極與所述閘極之間，所述第二電阻是連接于所述源極與所述控制單元之間。
[0008]可選地，所述晶體管是為N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管；每一所述N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管是具有一閘極、一源極以及一汲極；每一所述汲極是連接所述直流轉(zhuǎn)換單元；所述源極是連接所述第一電阻的一第一端，并且每一所述源極是連接所述低壓設(shè)備；所述閘極是連接所述第一電阻的一第二端與所述第二電阻的一第一端；每一所述第二電阻的一第二端是連接所述控制單元。
[0009]可選地，所述晶體管是為P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管；每一所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管是具有一閘極、一源極以及一汲極；每一所述汲極是連接所述低壓設(shè)備；所述源極是連接所述第一電阻的一第一端，并且每一所述源極是連接直流轉(zhuǎn)換單元；所述閘極是連接所述第一電阻的一第二端與所述第二電阻的一第一端；每一所述第二電阻的一第二端是連接所述控制單元。
[0010]可選地，保護(hù)電路的所述晶體管數(shù)量是根據(jù)所述直流轉(zhuǎn)換單元的輸出功率，并且配合所述晶體管的熱耗所決定。
[0011]可選地，進(jìn)一步包括:一濾波單元，是連接所述直流轉(zhuǎn)換單元，以接收所述輸入直流電源，并且對(duì)所述輸入直流電源提供濾波操作。
[0012]可選地，所述直流轉(zhuǎn)換單元是為一非隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器或一隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器。
[0013]可選地，當(dāng)所述直流轉(zhuǎn)換單元為所述非隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器時(shí)，所述輸出電源保護(hù)裝置是以提供所述高壓電池與所述低壓電池發(fā)生短路，以及所述低壓電池極性反接的保護(hù)。
[0014]可選地，當(dāng)所述直流轉(zhuǎn)換單元為所述隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器時(shí)，所述輸出電源保護(hù)裝置是以提供所述低壓電池極性反接的保護(hù)。
[0015]可選地，所述輸入直流電源是為一蓄電池所產(chǎn)生或?yàn)橐话l(fā)電機(jī)所產(chǎn)生。
[0016]本發(fā)明的另一目的在于提供一種輸出電源保護(hù)裝置的操作方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題。所述操作方法是包括下列步驟:(a)提供一直流轉(zhuǎn)換單元，以轉(zhuǎn)換一輸入直流電源為一輸出直流電源；(b)提供一輸出保護(hù)單元，所述輸出保護(hù)單元串聯(lián)所述直流轉(zhuǎn)換單元，并且包括多個(gè)并聯(lián)連接的保護(hù)電路；(C)提供一高壓電池與一低壓電池；所述高壓電池是通過(guò)所述輸入直流電源充電；所述低壓電池是連接所述直流轉(zhuǎn)換單元、所述輸出保護(hù)單元以及一低壓設(shè)備之間，并且通過(guò)所述輸出直流電源充電；(d)提供一控制單元；及(e)當(dāng)所述高壓電池與所述低壓電池發(fā)生短路，或所述低壓電池極性反接，所述控制單元是產(chǎn)生一控制信號(hào)以控制所述保護(hù)電路，以斷開(kāi)所述直流轉(zhuǎn)換單元與所述低壓電池及所述低壓設(shè)備的連接。
[0017]可選地，每一所述保護(hù)電路是包括一晶體管、一第一電阻以及一第二電阻；所述晶體管具有一閘極、一源極以及一汲極，并且所述第一電阻是連接于所述源極與所述閘極之間，所述第二電阻是連接于所述源極與所述控制單元之間。
[0018]可選地，所述晶體管是為N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管；每一所述N型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管是具有一閘極、一源極以及一汲極；每一所述汲極是連接所述直流轉(zhuǎn)換單元；所述源極是連接所述第一電阻的一第一端，并且每一所述源極是連接所述低壓設(shè)備；所述閘極是連接所述第一電阻的一第二端與所述第二電阻的一第一端；每一所述第二電阻的一第二端是連接所述控制單元。
[0019]可選地，所述晶體管是為P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管；每一所述P型金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管是具有一閘極、一源極以及一汲極；每一所述汲極是連接所述低壓設(shè)備；所述源極是連接所述第一電阻的一第一端，并且每一所述源極是連接直流轉(zhuǎn)換單元；所述閘極是連接所述第一電阻的一第二端與所述第二電阻的一第一端；每一所述第二電阻的一第二端是連接所述控制單元。
[0020]可選地，所述保護(hù)電路的所述晶體管數(shù)量是根據(jù)所述直流轉(zhuǎn)換單元的輸出功率，并且配合所述晶體管的熱耗所決定。
[0021]可選地,進(jìn)一步包括:(e)提供一濾波單元,所述濾波單元是連接所述直流轉(zhuǎn)換單元，以接收所述輸入直流電源，并且對(duì)所述輸入直流電源提供濾波操作。
[0022]可選地，所述直流轉(zhuǎn)換單元是為一非隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器或一隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器。
[0023]可選地，當(dāng)所述直流轉(zhuǎn)換單元為所述非隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器時(shí)，所述輸出電源保護(hù)裝置是以提供所述高壓電池與所述低壓電池發(fā)生短路，以及所述低壓電池極性反接的保護(hù)。
[0024]可選地，當(dāng)所述直流轉(zhuǎn)換單元為所述隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器時(shí)，所述輸出電源保護(hù)裝置是以提供所述低壓電池極性反接的保護(hù)。
[0025]可選地，所述輸入直流電源是為一蓄電池所產(chǎn)生或?yàn)橐话l(fā)電機(jī)所產(chǎn)生。
[0026]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于:
[0027]1、所述輸出電源保護(hù)裝置是可用于包括非隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器與隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器；其中，當(dāng)所述直流轉(zhuǎn)換單元為所述非隔離型直流對(duì)直流轉(zhuǎn)換器時(shí)，所述輸出電源保護(hù)裝置是以提供所述高壓電池與所述低壓電池發(fā)生短路，以及所述低壓電池極性反接的保護(hù)；當(dāng)所述直流轉(zhuǎn)換單元