[发明专利]输出电源保护装置及其操作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输出电源保护装置及其操作方法，尤其涉及一种应用于电动车或油电混合车的直流输出电源保护装置及其操作方法。

背景技术

在现在环保意识增强下，油电混合车(hybrid electric vehicle,HEV)可兼顾节能、低污染，更具体而言，油电混合车是一种结合引擎与电动马达零污染特性所设计出输出功率大、续航力佳与噪音低的一种节能、低污染且具环保概念的车辆，如此的优势，使得油电混合车更具有竞争力，可期成为未来市场的主流车种。

请参阅图1，是为现有技术的车用电源转换系统的示意方框图。所述车用电源转换系统主要是包括一直流转换器20A、一高压电池40A、一低压电池50A，所述直流转换器20A是接收一输入直流电源10A所产生的一输入直流电源Vin，以降压转换所述输入直流电源Vin为一输出直流电源Vout，以提供一低压设备30A所需的电力。通常，该直流转换器20A是为非隔离型转换器，其具有电路架构简单、成本低以及效率高的优点。然而，现行的所述直流转换器20A若因为组件烧毁导致损坏，而造成高低压侧短路时，将无法符合安规的要求。再者，使用者也有可能将所述低压电池50A反接至所述系统上，如此，将导致所述低压电池50A的损坏。换言之，无论所述直流转换器20A损坏造成高低压侧短路或所述低压电池50A反接造成故障，都将影响电动车或油电混合车的供电可靠度，并且也会因为所述低压电池50A与所述低压设备30A遭受损坏所造成不必要的设备更换费用，甚至因为故障或异常操作的发生所造成电动车或油电混合车发生故障，导致行车伤亡的憾事。

因此，如何设计出一种输出电源保护装置及其操作方法，能够包括非隔离型转换器与隔离型转换器的应用，并且提高供电可靠度、节省不必要的设备更换费用以及防范行车伤亡的发生，为本发明要克服并加以解决的一大课题。

发明内容

在下文中给出关于本发明的简要概述，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。应当理解，这个概述并不是关于本发明的穷举性概述。它并不是意图确定本发明的关键或重要部分，也不是意图限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出某些概念，以此作为稍后论述的更详细描述的前序。

本发明的一目的在于提供一种输出电源保护装置，以克服现有技术的问题。所述输出电源保护装置是包括直流转换单元、一输出保护单元、一高压电池、一低压电池以及一控制单元。所述直流转换单元是转换一输入直流电源为一输出直流电源。所述输出保护单元串联所述直流转换单元，并且包括多个并联连接的保护电路。所述高压电池是通过所述输入直流电源充电。所述低压电池是连接所述直流转换单元、所述输出保护单元以及一低压设备之间，并且通过所述输出直流电源充电。其中，当所述高压电池与所述低压电池发生短路，或所述低压电池极性反接，所述控制单元是产生一控制信号以控制所述保护电路，以断开所述直流转换单元与所述低压电池及所述低压设备的连接。

可选地，每一所述保护电路是包括一晶体管、一第一电阻以及一第二电阻；所述晶体管具有一闸极、一源极以及一汲极，并且所述第一电阻是连接于所述源极与所述闸极之间，所述第二电阻是连接于所述源极与所述控制单元之间。

可选地，所述晶体管是为N型金属氧化物半导体场效晶体管；每一所述N型金属氧化物半导体场效晶体管是具有一闸极、一源极以及一汲极；每一所述汲极是连接所述直流转换单元；所述源极是连接所述第一电阻的一第一端，并且每一所述源极是连接所述低压设备；所述闸极是连接所述第一电阻的一第二端与所述第二电阻的一第一端；每一所述第二电阻的一第二端是连接所述控制单元。

可选地，所述晶体管是为P型金属氧化物半导体场效晶体管；每一所述P型金属氧化物半导体场效晶体管是具有一闸极、一源极以及一汲极；每一所述汲极是连接所述低压设备；所述源极是连接所述第一电阻的一第一端，并且每一所述源极是连接直流转换单元；所述闸极是连接所述第一电阻的一第二端与所述第二电阻的一第一端；每一所述第二电阻的一第二端是连接所述控制单元。

可选地，保护电路的所述晶体管数量是根据所述直流转换单元的输出功率，并且配合所述晶体管的热耗所决定。

可选地，进一步包括：一滤波单元，是连接所述直流转换单元，以接收所述输入直流电源，并且对所述输入直流电源提供滤波操作。

可选地，所述直流转换单元是为一非隔离型直流对直流转换器或一隔离型直流对直流转换器。