[发明专利]一种过压保护电路及其应用

说明书

本发明公开了一种过压保护电路，包括电流源电路、母线电容、TVS二极管、门极电容和开关管，所述电流源电路与所述母线电容电气连接，提供电能，所述TVS二极管监测所述母线电容两端的电压，所述门极电容位于所述开关管的门极和源极之间，为所述开关管的开通提供电能，所述开关管位于所述电流源电路内部或者外部，所述开关管开通时将所述电流源电路内部或者输出短路，或者将电子元器件接入到所述电流源电路内部或者输出。本发明能够改进现有技术的不足，反应速度快、不需要额外的驱动电路和辅助电源，更加安全可靠。

技术领域

本发明涉及母线电容的过压保护技术领域，尤其是一种过压保护电路及其应用。

背景技术

电动汽车是一种新能源汽车，采用电池提供电能作为动力，绿色环保污染少。电动汽车的使用有助于解决环境问题和能源问题，受到人们的欢迎。电动汽车电池的电量有限，在电量较低时需要充电，目前充电方式有有线充电和无线充电两种方式，相比于有线充电的方式，无线充电作为一种新技术，不需要笨重的插头和电缆，没有漏电危险，安全可靠，不需要人为操作，使用便捷。

无线充电系统接收端可能是电流源特性输出，另外发射端和接收端的通信是有延迟的，因此如果出现故障，接收端不受控制得给输出母线电容充电，而同时负载已经断开，则母线电容会出现过压，甚至爆炸，引发火灾等危险。常规过压保护电路需要额外的驱动电路和辅助电源，如果驱动电路和辅助电源出现故障，保护电路就会失效。

因此有必要提出一种新的用于电动汽车无线充电的过压保护电路来解决上面的所有问题，采用反应速度更快，不需要额外的驱动电路和辅助电源，更加安全可靠，能应对各种故障情况的过压保护电路。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种过压保护电路及其应用，能够解决现有技术的不足，反应速度快、不需要额外的驱动电路和辅助电源，更加安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种过压保护电路，包括电流源电路、母线电容、TVS二极管、门极电容和开关管，所述电流源电路与所述母线电容电气连接，提供电能，所述TVS二极管监测所述母线电容两端的电压，所述门极电容位于所述开关管的门极和源极之间，为所述开关管的开通提供电能，所述开关管位于所述电流源电路内部或者外部，所述开关管开通时将所述电流源电路内部或者输出短路，或者将电子元器件接入到所述电流源电路内部或者输出；

当所述母线电容两端的电压超过所述TVS二极管的保护值时，所述TVS二极管导通，所述门极电容开始充电，当所述门极电容两端的电压达到所述开关管的开通电压时，所述开关管导通，所述电流源电路内部或者输出短路，或者将电子元器件接入到所述电流源电路内部或者输出，使得所述电流源电路停止向所述母线电容供电，所述母线电容两端的电压停止升高，实现过压保护。

作为优选，所述电流源电路包括电感电容串联谐振电路和桥式整流电路，电感电容串联谐振电路包括接收线圈电感和谐振电容，桥式整流电路为半控全桥，其上桥臂为两个二极管，下桥臂为两个开关管。

作为优选，所述电流源电路包括电感电容串联谐振电路和桥式整流电路，电感电容串联谐振电路包括接收线圈电感和谐振电容，桥式整流电路为不控全桥，由4个二极管组成，开关管和电阻串联后与母线电容并联。

作为优选，所述母线电容两端并联有两个回路，第一回路包括串联的第一TVS二极管和第二TVS二极管，第一TVS二极管的负极连接至母线电容的正极，第二回路包括串联的第二二极管和第二开关管，门极电容位于第二开关管的门极和源极之间，第二TVS二极管与门极电容之间连接有第五二极管。

作为优选，所述母线电容两端并联有两个回路，第一回路包括串联的第一电阻、晶闸管和第二电阻，第二回路包括串联的第二二极管和第二开关管，第一TVS二极管的负极连接到母线电容的正极，第一TVS二极管的正极连接到晶闸管的门极，晶闸管的阴极连接到了门极电容的正极，门极电容位于第二开关管的门极和源极之间。