MOS开关电路的保护方法、保护电路及车辆与流程

    技术2026-05-07  14


    本公开涉及电路领域,具体地,涉及一种mos开关电路的保护方法、保护电路及车辆。


    背景技术:

    1、短路保护电路的作用就是在短路电流来之后立马关闭相关电路,防止短路电流对负载及电池造成损伤或者财产损失。当前市面上的锂电池管理系统(俗称保护板),在短路保护过程中极其容易造成mos开关电路中mos管被击穿,而一旦mos管被击穿,锂电池将失去保护功能,众所周知锂电池化学反应是相当激烈的,一旦发送短路等情况,给用户造成是生命财产损失是相当大的。

    2、相关的短路保护方案,是在mos开关电路开始输出大电流后,判断该大电流是否在一定时长内持续存在,如果该大电流在一定时长内持续存在,则关断mos管。


    技术实现思路

    1、本公开的主要目的是提供一种mos开关电路的保护方法、保护电路及车辆,用以解决相关短路保护方案中存在的mos管容易被击穿的问题。

    2、为了实现上述目的,本公开实施例的第一方面提供一种mos开关电路的保护方法,所述方法应用于mos开关电路的保护电路,所述方法包括:

    3、采集所述mos开关电路的输出电流;

    4、响应于采集到的输出电流大于第一电流阈值,开始计时;

    5、响应于采集到的输出电流大于第二电流阈值,停止计时,得到第一时长,其中,所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值;

    6、确定所述第二电流阈值和所述第一电流阈值之差与所述第一时长的比值,并在所述比值大于预设比值阈值的情况下,关断所述mos开关电路。

    7、可选地,所述响应于采集到的输出电流大于第二电流阈值,停止计时,得到第一时长,包括:

    8、若在预设时长内采集到的输出电流大于所述第二电流阈值,则停止计时,得到所述第一时长;

    9、所述方法还包括:

    10、若在所述预设时长内未采集到大于所述第二电流阈值的输出电流,则对计时清零,并返回执行所述响应于采集到的输出电流大于第一电流阈值,开始计时的步骤。

    11、可选地,所述方法还包括:

    12、响应于采集到的输出电流大于第三电流阈值,若所述保护电路当前未处于计时状态,则关断所述mos开关电路,其中,所述第三电流阈值大于所述第二电流阈值。

    13、可选地,所述响应于采集到的输出电流大于第二电流阈值,停止计时,包括:

    14、响应于采集到的输出电流大于所述第二电流阈值且小于第四电流阈值,停止计时;

    15、相应地,所述方法还包括:

    16、在所述保护电路处于计时状态下,若采集到的输出电流大于或等于第四电流阈值,则关断所述mos开关电路,所述第四电流阈值大于所述第二电流阈值。

    17、可选地,所述保护电路包括与所述mos开关电路并联的预充电路,所述方法还包括:

    18、在所述关断所述mos开关电路后,导通所述预充电路对用电设备进行预充;

    19、在对所述用电设备预充成功的情况下,断开所述预充电路,并重新导通所述mos开关电路;

    20、在对所述用电设备预充失败的情况下,输出提示所述用电设备短路的提示信息。

    21、本公开实施例的第二方面提供一种mos开关电路的保护电路,所述mos开关电路连接动力电池以及用电设备,所述mos开关电路用于将所述动力电池的电力传输给所述用电设备,所述保护电路包括:

    22、电流采集电路,所述电流采集电路的输入端用于与所述mos开关电路耦接,以采集所述mos开关电路的输出电流;

    23、开关模块,所述开关模块包括软件控制模块,所述软件控制模块包括:

    24、第一比较器、第二比较器以及微控制单元;

    25、所述第一比较器的输入端以及所述第二比较器的输入端均与所述电流采集电路的输出端耦接,所述第一比较器的输出端以及所述第二比较器的输出端均与所述微控制单元耦接;

    26、所述微控制单元的输出端用于与所述mos开关电路耦接,所述微控制单元用于执行第一方面任一项所述的方法。

    27、可选地,所述开关模块还包括硬件控制模块,所述硬件控制模块包括:

    28、第三比较器以及锁存器;

    29、所述第三比较器的输入端与所述电流采集电路的输出端耦接;

    30、所述第三比较器的输出端与所述锁存器的输入端耦接,所述锁存器的输出端用于与所述mos开关电路耦接,所述第三比较器的输出能够触发所述锁存器输出用于关断所述mos开关电路的锁存信号,其中,所述第三比较器的参考电流大于所述第二电流阈值。

    31、可选地,所述保护电路包括与所述mos开关电路并联的预充电路,所述微控制单元还与所述锁存器的信号释放端耦接,所述微控制单元还用于:

    32、在所述微控制单元关断所述mos开关电路,或者在所述锁存器输出所述锁存信号关断所述mos开关电路后,导通所述预充电路对用电设备进行预充;

    33、在对所述用电设备预充成功的情况下,断开所述预充电路,控制所述锁存器释放所述锁存信号,重新导通所述mos开关电路;

    34、在对所述用电设备预充失败的情况下,输出提示所述用电设备短路的提示信息。

    35、本公开实施例的第三方面提供一种车辆,所述车辆包括mos开关电路,动力电池、用电设备以及第二方面任一项所述的保护电路。

    36、可选地,所述车辆包括的所述mos开关电路和所述保护电路均为多个,且多个所述保护电路与多个所述保护电路一一对应耦接。

    37、本发明的发明人发现,在用电设备短路的情况下,mos开关电路产生的短路电流的增长速率大于用电设备正常工况的用电电流的增长速率,因而采用本公开实施例提供的技术方案,至少能够达到如下技术效果:

    38、通过采集mos开关电路的输出电流,例如实时采集,在采集到的输出电流大于第一电流阈值,开始计时,并在采集到的输出电流大于第二电流阈值,停止计时,得到第一时长,这样根据第二电流阈值和第一电流阈值之差与第一时长的比值,和预设比值阈值的大小关系,可以提前预判是否产生短路电流。例如,该预设比值阈值可以是预先标定的短路电流的增长速率,若上述比值大于该预设比值阈值,即可确定短路电流产生,此时可关断mos开关电路,进而保护mos开关电路中的mos管不被击穿。采用本公开实施例提供的技术方案,由于该第二电流阈值可以小于短路电流的实际值,因而采取的关断mos开关电路的动作无需等到短路电流已产生,避免了相关技术因为采用在一定时长内判断大电流持续存在才关闭mos管的方式导致mos管容易被击穿的问题,也避免了一旦mos开关电路输出大电流就断开动力电池对用电设备的供电导致用电设备的某些高功耗用电状态无法正常使用的问题。

    39、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。



    技术特征:

    1.一种mos开关电路的保护方法,其特征在于,所述方法应用于mos开关电路的保护电路,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述响应于采集到的输出电流大于第二电流阈值,停止计时,得到第一时长,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述响应于采集到的输出电流大于第二电流阈值,停止计时,包括:

    5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,其特征在于,所述保护电路包括与所述mos开关电路并联的预充电路,所述方法还包括:

    6.一种mos开关电路的保护电路,其特征在于,所述mos开关电路连接动力电池以及用电设备,所述mos开关电路用于将所述动力电池的电力传输给所述用电设备,所述保护电路包括:

    7.根据权利要求6所述的保护电路,其特征在于,所述开关模块还包括硬件控制模块,所述硬件控制模块包括:

    8.根据权利要求7所述的保护电路,其特征在于,所述保护电路包括与所述mos开关电路并联的预充电路,所述微控制单元还与所述锁存器的信号释放端耦接,所述微控制单元还用于:

    9.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括mos开关电路,动力电池、用电设备以及权利要求6-8中任一项所述的保护电路。

    10.根据权利要求9所述的车辆,其特征在于,所述车辆包括的所述mos开关电路和所述保护电路均为多个,且多个所述保护电路与多个所述保护电路一一对应耦接。


    技术总结
    本公开涉及一种MOS开关电路的保护方法、保护电路和车辆。该保护方法包括:采集所述MOS开关电路的输出电流;响应于采集到的输出电流大于第一电流阈值,开始计时;响应于采集到的输出电流大于第二电流阈值,停止计时,得到第一时长,其中,所述第二电流阈值大于所述第一电流阈值;确定所述第二电流阈值和所述第一电流阈值之差与所述第一时长的比值,并在所述比值大于预设比值阈值的情况下,关断所述MOS开关电路。采用该方法,能够提前识别MOS开关电路的输出的大电流是短路电路还是用电设备正常的用电电流,使得对MOS开关电路的短路保护更准确有效。

    技术研发人员:张小军
    受保护的技术使用者:张小军
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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