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绿春县电工培训班文章内容：

1.本实用新型涉及电池开关控制技术领域，具体地涉及低速车高压继电器电路、供电模块和电动车。


背景技术：

2.近年来，中国新能源电动汽车销量增长迅速，普及度不断提升，新能源汽车的安全和性能越来越不容易忽视。锂离子电池包作为新能源汽车的动力来源，是新能源汽车的核心部件。随着新能源汽车性能的提升，电池包的电量、输出功率等逐渐增加，电池包的充放电电流显著加大。锂电池所用的bdu仍采用高压继电器作为开关单元，虽然其操作简单，但是其成本较高，体积较大。


技术实现要素：

3.本实用新型实施例的目的是提供一种低速车高压继电器电路、低速车高压供电模块和电动车，该方案能够使用mos管替代机械继电器，缩减电路反映时间，同时降低了成本、缩减了体积，便于大规模应用。
4.为了实现上述目的，一方面，本实用新型实施例提供一种低速车高压继电器电路，所述继电器电路包括：
5.第一电阻分压网络，所述第一电阻分压网络的一端与外接电源的正极连接；
6.第一光耦，所述第一光耦的输出侧一极与所述第一电阻分压网络的另一端连接，所述第一光耦的驱动侧阴极接地；
7.第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一光耦的驱动侧阳极连接；
8.第一二极管，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的另一端连接，所述第一二极管的阳极用于接收外部的预充驱动信号；
9.第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻分压网络的另一端连接；
10.第一电容，所述第一电容的一端与所述第二电阻的另一端连接；
11.第一mos管，所述第一mos管的g极与所述第一光耦的输出侧另一极连接，所述第一mos管的s极与所述第一电容的另一端连接且与所述外接电源的负极连接；
12.第二二极管，所述第二二极管的一端与所述第一mos管的g极连接，另一端与所述第一mos管的s极连接；
13.第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第一mos管的g极连接，另一端与所述第一mos管的s极连接；
14.预充电阻，所述预充电阻的一端与所述第一mos管的d极连接；
15.总负继电器，所述总负继电器的前端与所述外接电源的负极连接，所述总负继电器的后端与所述预充电阻的另一端连接。
16.可选地，所述第一电阻分压网络包括：第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻依次连接。
17.可选地，所述继电器电路包括：
18.第二电阻分压网络，所述第二电阻分压网络的一端与所述外接电源的正极连接；
19.第二光耦，所述第二光耦的输出侧一极与所述第二电阻分压网络的另一端连接，所述第二光耦的驱动侧阴极接地；
20.第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二光耦的驱动侧阳极连接；
21.第三二极管，所述第三二极管的阴极与所述第八电阻的另一端连接，所述第三二极管的阳极用于接收外部的dcdc驱动信号；
22.第九电阻，所述第九电阻的一端与所述第二电阻分压网络的另一端连接；
23.第二电容，所述第二电容的一端与所述第九电阻的另一端连接，所述第二电容的另一端与所述总负继电器的前端连接；
24.第二mos管，所述第二mos管的g极与所述第二光耦的输出侧另一极连接，所述第二mos管的s极与所述第二电容的另一端连接；
25.第四二极管，所述第四二极管的一端与所述第二mos管的g极连接，另一端与所述第二mos管的s极连接；
26.第十电阻，所述第十电阻的一端与所述第二mos管的g极连接，另一端与所述第二mos管的s极连接；
27.第一保险丝，所述第一保险丝的一端与所述第二mos管的d极连接；
28.dcdc模块，所述dcdc模块的一端与所述第一保险丝的另一端，所述dcdc模块的另一端与所述外接电源的正极连接。
29.可选地，所述第二电阻分压网络包括：第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻，所述第十一电阻、第十二电阻、第十三电阻和第十四电阻依次连接。
30.可选地，所述继电器电路包括：
31.第三电阻分压网络，所述第三电阻分压网络的一端与所述外接电源的正极连接；
32.第三光耦，所述第三光耦的输出侧一极与所述第三电阻分压网络的另一端连接，所述第三光耦的驱动侧阴极接地；
33.第十五电阻，所述第十五电阻的一端与所述第三光耦的驱动侧阳极连接；
34.第五二极管，所述第五二极管的阴极与所述第十五电阻的另一端连接，所述第五二极管的阳极用于接收外部的加热驱动信号；
35.第十六电阻，所述第十六电阻的一端与所述第三电阻分压网络的另一端连接；
36.第三电容，所述第三电容的一端与所述第十六电阻的另一端连接；
37.第三mos管，所述第三mos管的g极与所述第三光耦的输出侧另一极连接，所述第三mos管的s极与所述第三电容的另一端连接；
38.第二保险丝，所述第二保险丝的一端与所述第三mos管的s极连接，另一端与所述总负继电器的后端连接；
39.第六二极管，所述第六二极管的一端与所述第三mos管的g极连接，另一端与所述第三mos管的s极连接；
40.第十七电阻，所述第十七电阻的一端与所述第三mos管的g极连接，另一端与所述第三mos管的s极连接；
41.加热膜，所述加热膜的一端与所述第三mos管的d极连接，另一端与所述外接电源
的正极连接。
42.可选地，所述第三电阻分压网络包括：第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻和第二十一电阻，所述第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻和第二十一电阻依次连接。
43.另一方面，本实用新型提供一种低速车高压供电模块，包括：
44.如上述任一所述的继电器电路；
45.电池组，所述电池组的正极与所述第一电阻分压网络的一端连接；
46.分流器，所述分流器的一端与所述电池组的负极连接，所述分流器的另一端与所述总负继电器的前端连接。
47.另一方面，本实用新型提供一种电动车，包括负载设备和如上述所述的低速车高压供电模块，所述低速车高压供电模块用于向所述负载设备供电以驱动所述电动车。
48.通过上述技术方案，本实用新型提供的低速车高压继电器电路、供电模块和电动车通过在外接电源的正极连接第一电阻分压网路，第一光耦的输出侧一极与第一电阻分压网络另一端连接，第一电阻一端与第一光耦的驱动侧阳极连接，第一二极管的阴极与第一电阻的另一端连接，阳极用于接收外部的预充驱动信号，第一电容的一端通过第二电阻与第一分压网络的另一端连接，第一mos管的g极和s极分别与第一光耦的输出侧另一极连接和第一电容的另一端连接，预充电阻的一端与第一mos管的d极连接，总负继电器的前端与外接电源负极连接，后端与预充电阻的另一端连接。该电路可以实现对预充支路所用继电器的替换，同时降低了成本，缩减了体积，便于大规模应用。
49.本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
50.附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
51.图1是根据本实用新型的一个实施方式的低速车高压继电器电路、供电模块的模块图；
52.图2是根据本实用新型的一个实施方式的低速车高压继电器电路、供电模块的电路图。
53.附图标记说明
54.1、第一电阻分压网络

rl1、第一光耦
55.r1、第一电阻

d1、第一二极管
56.r2、第二电阻

c1、第一电容
57.q1、第一mos管

d2、第二二极管
58.r3、第三电阻

2、预充电阻
59.k1、总负继电器

r4、第四电阻
60.r5、第五电阻

r6、第六电阻
61.r7、第七电阻

3、第二电阻分压网络
62.rl2、第二光耦

r8、第八电阻
63.d3、第三二极管

r9、第九电阻
64.c2、第二电容

q2、第二mos管
65.d4、第四二极管

r10、第十电阻
66.4、第一保险丝

5、dcdc模块
67.r11、第十一电阻

r12、第十二电阻
68.r13、第十三电阻

r14、第十四电阻
69.6、第三电阻分压网络

rl3、第三光耦
70.r15、第十五电阻

d5、第五二极管
71.r16、第十六电阻

c3、第三电容
72.q3、第三mos管

7、第二保险丝
73.d6、第六二极管

r17、第十七电阻
74.8、加热膜

r18、第十八电阻
75.r19、第十九电阻

r20、第二十电阻
76.r21、第二十一电阻

bn、电池组
77.9、分流器

load、负载
具体实施方式
78.以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
79.图1是根据本实用新型的一个实施方式的低速车高压继电器电路、供电模块的模块图。图2是根据本实用新型的一个实施方式的低速车高压继电器电路、供电模块的电路图。该低速车高压继电器电路包括第一电阻分压网络1、第一光耦rl1、第一电阻r1、第一二极管d1、第二电阻r2、第一电容c1、第一mos管q1、第二二极管d2、第三电阻r3、预充电阻2和总负继电器k1。第一电阻分压网络1的一端与外接电源的正极连接。第一光耦rl1的输出侧一极与第一电阻分压网络1的另一端连接，第一光耦rl1的驱动侧阴极接地。第一电阻r1的一端与第一光耦rl1的驱动侧阳极连接。第一二极管d1的阴极与第一电阻r1的另一端连接，第一二极管d1的阳极用于接收外部的预充驱动信号。第二电阻r2的一端与第一电阻分压网络1的另一端连接。第一电容c1的一端与第二电阻的另一端连接。第一mos管q1的g极与第一光耦rl1的输出侧另一极连接，第一mos管q1的s极与第一电容c1的另一端连接且与外接电源的负极连接。第二二极管d2的一端与第一mos管q1的g极连接，另一端与第一mos管q1的s极连接。第三电阻r3的一端与第一mos管的g极连接，另一端与第一mos管的s极连接。预充电阻2的一端与第一mos管q1的d极连接。总负继电器k1的前端与外接电源的负极连接，总负继电器k1的后端与预充电阻2的另一端连接。
80.在本实用新型的一个实施方式中，第一电阻分压网络1用于分压外接电源的电压，第一光耦rl1的输出侧一侧与第一电阻分压网络1的另一端连接，第一电阻r1的一端可以与第一光耦rl1的驱动侧阳极连接，用以限制第一电阻r1所在的电路的电流。第一二极管d1的阴极可以与第一电阻r1的另一端连接，阳极可以用于接收外部的预充驱动信号，该第一二极管d1的阴极与第一电阻r1的另一端连接，阳极用于接收外部的预充驱动信号，外部的预
充驱动信号可以轻易的从第一二极管d1的阳极进入该电路中，但该电路里的电流信号很难从该第一二极管d1的阴极流向阳极，从而可以避免该电路中的电流冲击外部的预充驱动信号。
81.第二电阻r2与第一电阻分压网络1的另一端连接，第一电容c1的一端可以与第二电阻r2的另一端连接，第二电阻r2可以限制第一电容c1所在的电路中的电流，避免电流过大而烧毁电路。第二二极管d2可以是稳压二极管，可以与第三电阻r3相互并联在第一mos管q1的g极和s极之间，以稳定第一mos管q1的g极和s极之间的电压，从而保证第一mos管q1可以被可靠的驱动。预充电阻2可以避免该预充电阻2所在电路中的总负继电器k1因电流过大而损坏。
82.在本实用新型的一个实施方式中，在外部的预充驱动信号无效时，即第一二极管d1未接收到外部预充信号，则第一光耦rl1的输出侧断开。因为第一光耦rl1的输出侧断开，则与第一光耦rl1在同一电路的第一mos管q1的g极和s极之间电压v
gs
＝0，第一mos管q1断开，同时在该电路中第一电容c1两端电压等于外接电源的电压。在外部的预充驱动信号有效时，即第一二极管d1接收到外部的预充信号，该第一光耦rl1的输出侧闭合，该第一光耦rl1所在的电路形成通路，则第一电容c1存储的电荷通过第二电阻r2迅速给第一mos管q1充电，外接电源的电压也会给第一mos管q1充电，因为第一电容c1存储的大量电荷迅速给第一mos管q1充电，从而使驱动时间变短。第一mos管q1的g极和s极之间的电压达到开启电压vth时，第一mos管q1闭合进而预充电阻2所在的电路闭合。此时，可以进一步控制闭合总负继电器k1以使得电池组bn向负载设备load供电。
83.在本实用新型的一个实施方式中，该第一电阻分压网络1可以包括第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6和第七电阻r7。第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6和第七电阻r7依次顺序连接，用于分压外接电源的电压。该第一电阻分压网络1可以根据外接电源电压的大小设置多个电阻。
84.在本实用新型的一个实施方式中，该继电器电路可以包括：第二电阻分压网络3、第二光耦rl2、第八电阻r8、第三二极管d3、第九电阻r9、第二电容c2、第二mos管q2、第四二极管d4、第十电阻r10、第一保险丝5和dcdc模块5。第二电阻分压网络3的一端与外接电源的正极连接。第二光耦rl2的输出侧一极与第二电阻分压网络3的另一端连接，第二光耦rl2的驱动侧阴极接地。第八电阻r8的一端与第二光耦rl2的驱动侧阳极连接。第三二极管d3的阴极与第八电阻r8的另一端连接，第三二极管d3的阳极用于接收外部的dcdc驱动信号。第九电阻r9的一端与第二电阻分压网络3的另一端连接。第二电容c2的一端与第九电阻r9的另一端连接。第二mos管q2的g极与第二光耦rl2的另一极连接，第二mos管q2的s极与第二电容c2的另一端连接且连接在总负继电器k1与外接电源的负极的连接的线上。第四二极管d4，第四二极管d4的一端与第二mos管q2的g极连接，另一端与第二mos管的s极连接。第十电阻r10的一端与第二mos管q2的g极连接，另一端与第二mos管q2的s极连接。第一保险丝4的一端与第二mos管q2的d极连接。dcdc模块5，dcdc模块5的一端与第一保险丝4的另一端，dcdc模块5的另一端与外接电源的正极连接。
85.在本实用新型的一个实施方式中，第二电阻分压网络3用于分压外接电源的电压，第二光耦rl2的输出侧一侧与第二电阻分压网络3的另一端连接，第八电阻r8的一端可以与第二光耦rl2的驱动侧阳极连接，用以限制第八电阻r8所在的电路的电流。第三二极管d3的
阴极可以与第八电阻r8的另一端连接，阳极可以用于接收外部的dcdc驱动信号，该第三二极管d3的阴极与第八电阻r8的另一端连接，阳极用于接收外部的dcdc驱动信号，外部的dcdc驱动信号可以轻易的从第三二极管d3的阳极进入该电路中，但该电路里的电流信号很难从该第三二极管d3的阴极流向阳极，从而可以避免该电路中的电流冲击外部的dcdc驱动信号。
86.第九电阻r9与第二电阻分压网络3的另一端连接，第二电容c2的一端可以与第九电阻r9的另一端连接，第九电阻r9可以限制第二电容c2所在的电路中的电流，避免电流过大而烧毁电路。第四二极管d4可以是稳压二极管，可以与第十电阻r10相互并联在第二mos管q2的g极和s极之间，以稳定第二mos管q2的g极和s极之间的电压，从而保证第二mos管q2可以被可靠的驱动。第一保险丝4的一端与第二mos管q2的d极连接，在电流过大时可以熔断以保护电路的安全。
87.在本实用新型的一个实施方式中，在外部的dcdc驱动信号无效时，即第三二极管d3未接收到外部dcdc信号，则第二光耦rl2的输出侧断开。因为第二光耦rl2的输出侧断开，则与第二光耦rl2在同一电路的第二mos管q2的g极和s极之间电压v
gs
＝0，第二mos管q2断开，同时在该电路中第二电容c2两端电压等于外接电源的电压。在外部的dcdc驱动信号有效时，即第三二极管d1接收到外部的dcdc信号，该第二光耦rl2的输出侧闭合，该第二光耦rl2所在的电路形成通路，则第二电容c2存储的电荷通过第九电阻r9迅速给第二mos管q2充电，外接电源的电压也会给第二mos管q2充电，因为第二电容c2存储的大量电荷迅速给第二mos管q2充电，从而使驱动时间变短。第二mos管q2的g极和s极之间的电压达到开启电压vth时，第二mos管q2闭合进而dcdc模块5所在的电路闭合。
88.在本实用新型的一个实施方式中，该第二电阻分压网络3可以包括第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13和第十四电阻r14。第十一电阻r11、第十二电阻r12、第十三电阻r13和第十四电阻r14依次顺序连接，用于分压外接电源的电压。该第二电阻分压网络3可以根据外接电源电压的大小设置多个电阻。
89.在本实用新型的一个实施方式中，该继电器电路包括：第三电阻分压网络6、第三光耦rl3、第十五电阻r15、第五二极管d5、第十六电阻r16、第三电容c3、第三mos管q3、第二保险丝7、第六二极管d6、第十七电阻r17和加热膜8。第三电阻分压网络6的一端与外接电源的正极连接。第三光耦rl3的输出侧一极与第三电阻分压网络6的另一端连接，第三光耦rl3的驱动侧阴极接地。第十五电阻r15的一端与第三光耦rl3的驱动侧阳极连接。第五二极管d5的阴极与第十五电阻r15的另一端连接，第五二极管d5的阳极用于接收外部的加热驱动信号。第十六电阻r16的一端与第三电阻分压网络6的另一端连接。第三电容c3的一端与第十六电阻r16的另一端连接。第三mos管q3的g极与第三光耦rl3的输出侧另一极连接，第三mos管q3的s极与第三电容c3的另一端连接。第二保险丝7的一端与第三mos管q3的s极连接，另一端与总负继电器k1的后端连接。第六二极管d6的一端与第三mos管q3的g极连接，另一端与第三mos管q3的s极连接。第十七电阻r17的一端与第三mos管q3的g极连接，另一端与第三mos管q3的s极连接。加热膜8的一端与第三mos管q3的d极连接，另一端与外接电源的正极连接。
90.在本实用新型的一个实施方式中，第三电阻分压网络6用于分压外接电源的电压，第三光耦rl3的输出侧一侧与第三电阻分压网络6的另一端连接，第十五电阻r15的一端可
以与第三光耦rl3的驱动侧阳极连接，用以限制第十五电阻r15所在电路的电流。第五二极管d5的阴极可以与第十五电阻r15的另一端连接，阳极可以用于接收外部的加热驱动信号，该第五二极管d5的阴极与第十五电阻r15的另一端连接，阳极用于接收外部的加热驱动信号，外部的加热驱动信号可以轻易的从第五二极管d5的阳极进入该电路中，但该电路里的电流信号很难从该第五二极管d5的阴极流向阳极，从而可以避免该电路中的电流冲击外部的加热驱动信号。
91.第十六电阻r16与第三电阻分压网络6的另一端连接，第三电容c3的一端可以与第十六电阻r16的另一端连接，第十六电阻r16可以限制第三电容c3所在电路中的电流，避免电流过大而烧毁电路。第六二极管d6可以是稳压二极管，可以与第十七电阻r17相互并联在第三mos管q3的g极和s极之间，以稳定第三mos管q3的g极和s极之间的电压，从而保证第三mos管q3可以被可靠的驱动。第二保险丝7的一端与第三mos管q3的s极连接，另一端与总负继电器k1的后端连接，在电流过大时可以熔断以保护电路的安全。
92.在本实用新型的一个实施方式中，在外部的加热驱动信号无效时，即第五二极管d5未接收到外部加热信号，则第三光耦rl3的输出侧断开。因为第三光耦rl3的输出侧断开，则与第三光耦rl3在同一电路的第三mos管q3的g极和s极之间电压v
gs
＝0，第三mos管q3断开，同时在该电路中第三电容c3两端电压等于外接电源的电压。在外部的加热驱动信号有效时，即第五二极管d5接收到外部的加热信号，该第三光耦rl3的输出侧闭合，该第三光耦rl3所在的电路形成通路，第三电容c3存储的电荷通过第十六电阻r16迅速给第三mos管q3充电，外接电源的电压也会给第三mos管q3充电，因为第三电容c3存储的大量电荷迅速给第三mos管q3充电，从而使驱动时间变短。第三mos管q3的g极和s极之间的电压达到开启电压vth时，第三mos管q3闭合进而加热膜8所在的电路闭合。
93.在本实用新型的一个实施方式中，该第三电阻分压网络6可以包括第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20和第二十一电阻r21。第十八电阻r18、第十九电阻r19、第二十电阻r20和第二十一电阻r21依次顺序连接，用于分压外接电源的电压。该第三电阻分压网络6可以根据外接电源电压的大小设置多个电阻。
94.另一方面，本实用新型的提供一种低速车高压供电模块，该供电模块可以包括上述方案所述的继电器电路和电池组bn和分流器9。电池组bn可以是外接电源。电池组bn的正极与第一电阻分压网络1的一端连接。分流器9的一端与电池组bn的负极连接，另一端与总负继电器k1的前端连接，以为该继电器电路提供电压。
95.另一方面，本实用新型还提供一种电动车，该电动车包括负载设备load和上述所述的低速车高压供电模块，该低速车高压供电模块用于向负载设备load供电以驱动电动车。
96.通过上述技术方案，本实用新型提供的低速车高压继电器电路、供电模块和电动车通过在外接电源的正极连接第一电阻分压网路，第一光耦的输出侧一极与第一电阻分压网络另一端连接，第一电阻一端与第一光耦的驱动侧阳极连接，第一二极管的阴极与第一电阻的另一端连接，阳极用于接收外部的预充驱动信号，第一电容的一端通过第二电阻与第一分压网络的另一端连接，第一mos管的g极和s极分别与第一光耦的输出侧另一极连接和第一电容的另一端连接，预充电阻的一端与第一mos管的d极连接，总负继电器的前端与外接电源负极连接，后端与预充电阻的另一端连接。该电路可以实现对预充支路所用继电
器的替换，同时降低了成本，缩减了体积，便于大规模应用。
97.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
98.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

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