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申请/专利权人：杭州士腾科技有限公司

摘要：本发明提供了一种基于大电容的防打火控制器，包括驱动单元和防打火单元，所述驱动单元用于产生第一驱动信号和第二驱动信号，所述防打火单元包括电容模组、预充电电阻、第一开关管以及第二开关管，电源上电后，驱动单元产生第一驱动信号，第一开关管受第一驱动信号控制导通，预充电电阻工作；第二驱动信号产生后，第二开关管受第二驱动信号控制导通，电容模组直接耦接电源正极和负极之间进行充电。本发明通过第一驱动信号和第二驱动信号分别控制第一开关管和第二开关管的导通状态，从而控制电容模组与电源的连接关系，可避免在此过程中，出现大电流，从而避免打火现象。

主权项：1.一种基于大电容的防打火控制器，其特征在于，包括驱动单元和防打火单元，所述驱动单元用于产生第一驱动信号和第二驱动信号，所述防打火单元包括电容模组、预充电电阻、第一开关管以及第二开关管，所述电容模组的正极耦接电源正极，所述电容模组的负极耦接第二开关管的第二端和预充电电阻的正极，所述第二开关管的第一端用于接收第二驱动信号，所述第二开关管的第三端耦接电源负极，所述预充电电阻负极耦接第一开关管的第二端，所述第一开关管的第一端用于接收第一驱动信号，所述第一开关管的第三端耦接电源负极；电源上电后，驱动单元产生第一驱动信号，第一开关管受第一驱动信号控制导通，预充电电阻工作；第二驱动信号产生后，第二开关管受第二驱动信号控制导通，电容模组直接耦接电源正极和负极之间进行充电；还包括放电单元，所述放电单元包括第三开关管、放电电阻、第一驱动电阻、第二驱动电阻以及第四开关管，所述第三开关管的第一端用于接收第一驱动信号，所述第三开关管的第二端用于耦接所述电容模组的正极和所述第四开关管的第一端，所述第三开关管的第三端耦接所述电容模组的负极，所述放电单元还包括第二单向导通元件，所述第二单向导通元件的正极耦接所述第四开关管的第三端，所述第二单向导通元件的负极耦接所述电容模组的负极；放电电阻的正极耦接电容模组的正极，放电电阻的负极耦接第四开关管的第二端，第三开关管的第二端经第一驱动电阻偶接到电容模组正极，经第二驱动电阻耦接到第四开关管的第一端。

全文数据：基于大电容的防打火控制器技术领域本发明涉及园林工具技术领域，特别涉及一种基于大电容的防打火控制。背景技术一般的园林工具的控制器接上电源的正极和负极时，瞬间大电流会通过母线，所以在接触瞬间会有打火现象，为了防止此种情况产生，最为普通的做法是使用继电器防打火。但是，使用继电器做防打火电路，体积大成本高，而且效果也不一定理想，在设计不合理的情况下，还是会产生打火的情况出现，并且，部分继电器的内部也会打火。发明内容本发明提供一种控制器，解决现有上述的问题。为解决上述问题，本发明实施例提供一种基于大电容的防打火控制器，包括驱动单元和防打火单元，所述驱动单元用于产生第一驱动信号和第二驱动信号，所述防打火单元包括电容模组、预充电电阻、第一开关管以及第二开关管，所述电容模组的正极耦接电源正极，所述电容模组的负极耦接第二开关管的第二端和预充电电阻的正极，所述第二开关管的第一端用于接收第二驱动信号，所述第二开关管的第三端耦接电源负极，所述预充电电阻负极耦接第一开关管的第二端，所述第一开关管的第一端用于接收第一驱动信号，所述第一开关管的第三端耦接电源负极；电源上电后，驱动单元产生第一驱动信号，第一开关管受第一驱动信号控制导通，预充电电阻工作；第二驱动信号产生后，第二开关管受第二驱动信号控制导通，电容模组直接耦接电源正极和负极之间进行充电。作为一种实施方式，所述驱动单元包括电源转换单元和MCU，所述电源转换单元用于产生第一驱动信号，所述MCU用于产生第二驱动信号。作为一种实施方式，所述第二开关管采用MOS管或IGBT管。作为一种实施方式，还包括放电单元，所述放电单元包括第三开关管、放电电阻、驱动电阻以及第四开关管，所述第三开关管的第一端用于接收第一驱动信号，所述第三开关管的第二端用于耦接所述电容模组的正极和所述第四开关管的第一端，所述第三开关管的第三端耦接所述电容模组的负极，所述驱动电阻的正极耦接所述电容模组的正极，所述驱动电阻的负极耦接所述第四开关管的第二端，所述第四开关管的第一端耦接第三开关管的第二端和所述驱动电阻的负极，所述第四开关管的第二端耦接放电电阻的负极，所述第四开关管的第三端耦接所述电容模组的负极，所述放电电阻的正极耦接所述电容模组的正极，所述放电电阻的负极耦接所述第四开关管的第二端。作为一种实施方式，所述放电单元还包括第一单向导通元件，所述第一单向导通元件的正极用于接收第一驱动信号，所述第一单向导通元件的负极耦接所述第三开关管的第一端。作为一种实施方式，所述放电单元还包括第二单向导通元件，所述第二单向导通元件的正极耦接所述第四开关管的第三端，所述第二单向导通元件的负极耦接所述电容模组的负极。作为一种实施方式，所述第三开关管为MOS管或三极管。本发明相比于现有技术的有益效果在于：通过第一驱动信号和第二驱动信号分别控制第一开关管和第二开关管的导通状态，从而控制电容模组与电源的连接关系，可避免在此过程中，出现大电流，从而避免打火现象；通过控制第三开关管和第四开关管的导通状态，从而通过放电电阻迅速将电容模组内存储的电能消耗，使其在控制系统断开电源母线的情况下，满足安规标准。附图说明图1为本发明的基于大电容的防打火控制器的电路图。附图标注：1、防打火单元；11、电容模组；2、放电单元；21、放电电阻。具体实施方式以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。如图1所示，一种基于大电容的防打火控制器，包括驱动单元图中未示出，一般为MCU和防打火单元1，驱动单元用于产生第一驱动信号和第二驱动信号，防打火单元1包括电容模组11、预充电电阻R1、第一开关管Q3以及第二开关管V2，电容模组11的正极耦接电源正极，电容模组11的负极耦接第二开关管V2的第二端和预充电电阻R1的正极，第二开关管V2的第一端用于接收第二驱动信号，第二开关管V2的第三端耦接电源负极，预充电电阻R1负极耦接第一开关管Q3的第二端，第一开关管Q3的第一端用于接收第一驱动信号，第一开关管Q3的第三端耦接电源负极；电源上电后，驱动单元产生第一驱动信号，第一开关管Q3受第一驱动信号控制导通，预充电电阻R1工作；第二驱动信号产生后，第二开关管V2受第二驱动信号控制导通，电容模组直接耦接电源正极和负极之间进行充电。在本实施例中，第一驱动信号和第二驱动信号均可以通过驱动单元产生，为节省驱动单元的IO口资源，因此，驱动单元包括电源转换单元和MCU，通过电源转换单元用于产生第一驱动信号，第一驱动信号为+15V电压信号，MCU用于产生第二驱动信号，第二驱动信号为MCU的AUX5信号AUX5信号为受MCU控制的15V驱动信号；第一开关管Q3为三极管，第二开关管V2采用MOS管；预充电电阻R1采用PTC电阻；电容模组为并联的电容C1和电容C25构成，其大小均为470μF100V。防打火过程如下:电源上电后，默认状态控制器是不上电的，第二开关管V2、第一开关管Q3均不导通，电容模组11与地线无法形成回路大电容不充电，所以电源正极P+或者电源负极P-上不会打火；驱动电路工作后，第一驱动信号控制第一开关管Q3导通，第一开关管Q3和预充电电阻R1先进行工作，预充电电阻R1进行预充电；此时，第二驱动信号控制第二开关管V2导通，电容模组11和第二开关管V2直接耦接电源正极P+和电源负极P-之间，由于第二开关管V2的内阻很小，所以就相当于将电容模组11直接接在电源的正极P+和负极P-上，此一系列过程不会产生大电流，因此不会产生打火现象。在认证安规中要求IEC60335，中明确要求，裸露的金属片上不能带电大电容在上电后，电容内部会自己存储能量，在2S内电压需要降到30V以下；如果直接使用电阻接在大电容两端放电，则会造成漏电流过大，长期存放则会将电池包放完电而损坏，并且在安规要求中对低功耗也有一定要求。为解决上述问题，本发明的基于大电容的防打火控制器还包括放电单元2。放电单元2包括第三开关管Q6、放电电阻21、驱动电阻以及第四开关管Q13，第三开关管Q6的第一端用于接收第一驱动信号，第三开关管Q6的第二端用于耦接电容模组的正极和第四开关管Q13的第一端，第三开关管Q6的第三端耦接电容模组的负极，驱动电阻的正极耦接电容模组的正极，驱动电阻的负极耦接第四开关管Q13的第二端，第四开关管Q13的第一端耦接第三开关管Q6的第二端和驱动电阻的负极，第四开关管Q13的第二端耦接放电电阻的负极，第四开关管Q13的第三端耦接电容模组的负极通过图中的CAP_引脚，放电电阻21的正极耦接电容模组的正极，放电电阻21的负极耦接第四开关管Q13的第二端。在本实施例中，驱动电阻为串联的电阻R103和电阻R104构成，其共同作用驱动第四开关管导通；放电电阻21为并联的电阻R108和电阻R99构成，也可以通过单一PTC电阻实现，其中，电阻R99为PTC电阻，在本申请中，主要通过电阻R99进行放电；第三开关管Q6为MOS管，第四开关管Q13为三极管。放电单元除上述元件外，放电单元还包括第一单向导通元D5件和第二单向导通元件D3，第一单向导通元D5件的正极用于接收第一驱动信号，第一单向导通元D5件的负极耦接第三开关管Q6的第一端；放电单元还包括第二单向导通元D3，第二单向导通元D3的正极耦接第四开关管Q13的第三端，第二单向导通元D3的负极耦接电容模组的负极。放电过程如下：电源上电后，电容模组进行充电，此时，第一驱动信号控制第三开关管Q6导通，若第三开关管Q6导通，则第四开关管Q13关闭，可防止放电电阻R99长时间工作而发热；退出电源后，第一驱动信号消失，第三开关管Q6关闭，电容模组经电阻R103和电阻R104作用控制第四开关管Q13导通，放电电阻与第四开关管Q13支路导通，放电电阻能迅速将电容模组内存储的电能消耗，使其在控制系统断开电源母线的情况下，将电压降至安规标准内。本基于大电容的防打火控制器通过第一驱动信号和第二驱动信号分别控制第一开关管和第二开关管的导通状态，从而控制电容模组与电源的连接关系，可避免在此过程中，出现大电流，从而避免打火现象；通过控制第三开关管和第四开关管的导通状态，从而通过放电电阻迅速将电容模组内存储的电能消耗，使其在控制系统断开电源母线的情况下，满足安规标准。以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

权利要求：1.一种基于大电容的防打火控制器，其特征在于，包括驱动单元和防打火单元，所述驱动单元用于产生第一驱动信号和第二驱动信号，所述防打火单元包括电容模组、预充电电阻、第一开关管以及第二开关管，所述电容模组的正极耦接电源正极，所述电容模组的负极耦接第二开关管的第二端和预充电电阻的正极，所述第二开关管的第一端用于接收第二驱动信号，所述第二开关管的第三端耦接电源负极，所述预充电电阻负极耦接第一开关管的第二端，所述第一开关管的第一端用于接收第一驱动信号，所述第一开关管的第三端耦接电源负极；电源上电后，驱动单元产生第一驱动信号，第一开关管受第一驱动信号控制导通，预充电电阻工作；第二驱动信号产生后，第二开关管受第二驱动信号控制导通，电容模组直接耦接电源正极和负极之间进行充电。2.根据权利要求1所述的基于大电容的防打火控制器，其特征在于，所述驱动单元包括电源转换单元和MCU，所述电源转换单元用于产生第一驱动信号，所述MCU用于产生第二驱动信号。3.根据权利要求1～2所述的基于大电容的防打火控制器，其特征在于，所述第二开关管采用MOS管或IGBT管。4.根据权利要求1所述的基于大电容的防打火控制器，其特征在于，还包括放电单元，所述放电单元包括第三开关管、放电电阻、驱动电阻以及第四开关管，所述第三开关管的第一端用于接收第一驱动信号，所述第三开关管的第二端用于耦接所述电容模组的正极和所述第四开关管的第一端，所述第三开关管的第三端耦接所述电容模组的负极，所述驱动电阻的正极耦接所述电容模组的正极，所述驱动电阻的负极耦接所述第四开关管的第二端，所述第四开关管的第一端耦接第三开关管的第二端和所述驱动电阻的负极，所述第四开关管的第二端耦接放电电阻的负极，所述第四开关管的第三端耦接所述电容模组的负极，所述放电电阻的正极耦接所述电容模组的正极，所述放电电阻的负极耦接所述第四开关管的第二端。5.根据权利要求4所述的基于大电容的防打火控制器，其特征在于，所述放电单元还包括第一单向导通元件，所述第一单向导通元件的正极用于接收第一驱动信号，所述第一单向导通元件的负极耦接所述第三开关管的第一端。6.根据权利要求1所述的基于大电容的防打火控制器，其特征在于，所述放电单元还包括第二单向导通元件，所述第二单向导通元件的正极耦接所述第四开关管的第三端，所述第二单向导通元件的负极耦接所述电容模组的负极。7.根据权利要求4～6所述的基于大电容的防打火控制器，其特征在于，所述第三开关管为MOS管或三极管。

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