CN209402148U - 一种汽车供电***的短路保护电路及装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种汽车供电***的短路保护电路及装置，所述短路保护电路连接在蓄电池和电源开关之间，包括检测模块、采样模块、开关模块、切换模块、状态识别模块和保护模块，通过检测模块根据蓄电池的输出电流输出检测电流至采样模块，所述采样模块根据检测电流输出采样电压至开关模块，并在采样电压大于开关模块的开启电压时控制其导通；所述切换模块控制检测电流输出至保护模块或状态识别模块；所述状态识别模块根据检测电流输出电压信号至保护模块；所述保护模块根据检测电流或电压信号由导通状态转换为关断状态，进而使得所述电源开关断电关断，实现在汽车主电路发生过载、短路故障时及时切断供电***的供电，提高供电***的安全性。

Description

一种汽车供电***的短路保护电路及装置

技术领域

本实用新型涉及保护电路技术领域，特别涉及一种汽车供电***的短路保护电路及装置。

背景技术

1、汽车起动机主电路没有设计过载、短路保护装置。所以一旦出现发动机卡死、起动机卡死、带档起动时，蓄电池将向外输出2-3百安培以上的电流，导致起动主电路导线温度迅速上升，进而烧焦导线表面绝缘胶皮而冒烟，甚至起火，存在安全隐患。

2、汽车供电线路采用单线制供电，供电线路与蓄电池正极相连，汽车车身（车辆金属部分）与蓄电池负极相连。如果供电导线与汽车车身因磨擦而发生供电导线的铜丝与汽车车身接触时，即发生短路（俗称搭铁）。汽车现有的短路保护措施是安装保险片，保险片的容量视供电导线线径的粗细而定，根据电流大小主电路采用粗线，配大容量保险片；分线路采用细线配小容量保险片。所以，一旦供电主线路发生小面积搭铁（即导线铜丝与车身接触面积小于导线横截面）时，短路电流小于大容量保险片的熔断电流，故大容量保险片不会被迅速熔断。这时，短路电流产生的热量被集中在小面积的搭铁处，此时搭铁处的供电导线的温度持续上升、供电导线的搭铁处的绝缘层被首先烧焦，导致搭铁面积持续扩大，短路电流持续增大，温度持续上升。所以，一旦搭铁处有油污或者易燃物，就有发生着火的危险。

3、汽车上的保险片对过电流的保护作用反应迟钝。由于保险片是利用电流的热效应工作的，根据纯电阻电路电能与热能的转换关系式：Q=I² RT可知，由于保险片本身的电阻是一定值，所以，Q值是电流的平方与时间的积累。因此，保险片要被熔断不但要有足够大的电流，而且要有足够长的时间。而目前市面上销售的保险片的熔点参差不齐，造成熔断时间过长，不能起到即时保护作用。甚至有维修工用铜丝代替保险丝，造成更大安全隐患与危险。

因而现有技术还有待改进和提高。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种汽车供电***的短路保护电路及装置，通过在汽车主电路的供电***中增设短路保护电路，能够在汽车主电路发生过载、短路故障时及时切断供电***的供电，以弥补供电主电路小面积搭铁时，保险片不能熔断及保险片熔断速度慢的缺点，提高供电***的安全性，起动降低汽车起动主电路或者供电主电路因过载、短路故障而引起的烧线、起火、烧车事故。

为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

一种汽车供电***的短路保护电路，其连接在蓄电池和电源开关之间，包括检测模块、采样模块、开关模块、切换模块、状态识别模块和保护模块，通过所述检测模块根据蓄电池的输出电流输出检测电流至采样模块，所述采样模块对所述检测电流进行采样后输出采样电压至开关模块，并在所述采样电压大于所述开关模块的开启电压时控制其导通；所述切换模块在汽车起动后控制所述检测电流输出至保护模块，或在汽车起动时控制所述检测电流直接输出至状态识别模块；所述状态识别模块根据所述检测电流输出电压信号至保护模块；所述保护模块根据所述检测电流或电压信号由导通状态转换为关断状态，进而使得所述电源开关断电关断。

所述的短路保护电路，还包括供电模块，由所述供电模块为所述检测模块提供供电电压。

所述的短路保护电路中，所述保护模块包括开关单元和保护单元，由所述开关单元根据所述检测电流或电压信号导通，进而控制所述保护单元由导通状态切换为关断状态。所述的短路保护电路中，所述开关单元包括第一电阻、可控硅和第一开关，所述第一电阻的一端连接所述切换模块和状态识别模块，所述第一电阻的另一端连接可控硅的控制极，所述可控硅的阴极连接所述蓄电池的负极，所述可控硅的阳极通过第一开关连接所述保护单元。

所述的短路保护电路中，所述保护单元包括第一继电器和第一二极管，所述第一继电器的动触点连接正极信号端，所述第一继电器的常闭触点电连接所述电源开关，所述继电器的线圈一端连接所述第一二极管的负极和正极信号端，所述继电器的线圈另一端和所述第一二极管的正极均连接开关单元。

所述的短路保护电路中，所述检测模块包括第二电阻、第三电阻和电流传感器，所述电流传感器的中点电压电源端通过第二电阻连接供电模块、并通过第三电阻连接蓄电池的负极，所述电流传感器的负极电源端连接蓄电池的负极，所述电流传感器的正极电源端连接所述供电模块，所述电流传感器的信号输出端连接所述采样模块。

所述的短路保护电路中，所述采样模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第四电阻的一端连接检测模块，所述第四电阻的另一端连接第六电阻的一端、并通过第五电阻连接蓄电池的负极，所述第六电阻的另一端连接第七电阻的一端和开关模块，所述第七电阻的另一端连接蓄电池的负极。

所述的短路保护电路中，所述开关模块包括MOS管、第八电阻和三极管，所述MOS管的栅极连接采样模块，所述MOS管的漏极连接第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接三极管基极，所述MOS管的源极连接蓄电池的负极，所述三极管的集电极连接切换模块，所述三极管的发射极连接供电模块。

所述的短路保护电路中，所述切换模块包括第二继电器和第二二极管，所述第二二极管的负极和第二继电器的线圈一端均连接ST信号端，所述第二二极管的正极和第二继电器的线圈另一端均连接蓄电池的负极，所述第二继电器的动触点连接开关模块，所述第二继电器的常闭触点连接保护模块，所述第二继电器的常开触点连接状态识别模块。

一种汽车供电***的短路保护装置，包括外壳，所述外壳内设置有PCB板，所述PCB板上设置有如上所述的短路保护电路。

相较于现有技术，本实用新型提供的汽车供电***的短路保护电路及装置，所述短路保护电路连接在蓄电池和电源开关之间，其包括检测模块、采样模块、开关模块、切换模块、状态识别模块和保护模块，通过所述检测模块根据蓄电池的输出电流输出检测电流至采样模块，所述采样模块对所述检测电流进行采样后输出采样电压至开关模块，并在所述采样电压大于所述开关模块的开启电压时控制其导通；所述切换模块在汽车起动后控制所述检测电流输出至保护模块，或在汽车起动时控制所述检测电流输出至状态识别模块；所述状态识别模块根据所述检测电流输出电压信号至保护模块；所述保护模块根据所述检测电流或电压信号由导通状态转换为关断状态，进而使得所述电源开关断电关断，实现了在汽车主电路发生过载、短路故障时及时切断供电***的供电，提高供电***的安全性。

附图说明

图1为本实用新型提供的汽车供电***的短路保护电路与汽车主电路连接的电路原理图。

图2为本实用新型提供的汽车供电***的短路保护电路的结构框图。

图3为本实用新型提供的汽车供电***的短路保护电路的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型的目的在于提供一种汽车供电***的短路保护电路及装置，通过在汽车主电路的供电***中增设短路保护电路，能够在汽车主电路发生过载、短路故障时及时切断供电***的供电，以弥补供电主电路小面积搭铁时，保险片不能熔断及保险片熔断速度慢的缺点，提高供电***的安全性，降低因为汽车起动主电路或者供电主电路因过载起动短路故障而引起的烧线、起火、烧车事故。

为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，本实用新型提供的汽车供电***的短路保护电路100与汽车主电路连接；具体地，所述短路保护电路100连接在蓄电池200和电源开关JK之间，且还与起动开关300的点火档ON和起动档ST连接；所述起动开关300还与所述起动机400连接。所述电源开关JK为汽车电源总开关。当汽车处于起动状态时，所述起动开关300的点火档ON和起动档ST均得电，也即所述短路保护电路100的正极信号端和ST信号端均存在电信号；而当汽车起动之后进入正常运行状态时，所述起动开关300则在回位弹簧的作用下复位至点火档ON，此时仅仅点火档ON有电，即此时所述短路保护电路100的正极信号输入端存在电信号。也即当汽车处于起动状态或者是正常运行状态，所述短路保护电路100均为接入工作状态。其中，所述汽车主电路中其他电路连接方式均为现有技术，对此不作赘述。

进一步地，请一并参阅图2，本实用新型提供的汽车供电***的短路保护电路100包括检测模块110、采样模块120、开关模块130、切换模块140、状态识别模块150和保护模块160，所述检测模块110连接所述蓄电池200的负正极和采样模块120，所述采样模块120、开关模块130和切换模块140依次连接，所述状态识别模块150与切换模块140和保护模块160连接，所述保护模块160还与电源开关JK（参阅图1）连接；其中，所述短路保护电路100的ST信号端连接所述起动开关300的起动档ST，所述短路保护电路100的正极信号端连接所述起动开关300的点火档ON，所述短路保护模块160的负极信号端连接蓄电池200的负极，所述短路保护电路100的J端与所述电源开关JK连接。

本实施例中，所述短路保护电路100通过所述检测模块110根据蓄电池200的输出电流输出检测电流至采样模块120，所述采样模块120对所述检测电流进行采样后输出采样电压至开关模块130，并在所述采样电压大于所述开关模块130的开启电压时控制其导通；所述切换模块140在汽车起动后控制所述检测电流输入至保护模块160，或在汽车起动时控制所述检测电流输入至状态识别模块150避免启动时误触发；所述状态识别模块150根据所述检测电流输出电压信号至保护模块160；所述保护模块160根据所述检测电流或电压信号由导通状态转换为关断状态，进而使得所述电源开关JK断电关断，切断蓄电池200电流的输出，即汽车供电***的供电被切断，提高汽车主电路供电的安全性。

当汽车进入正常运行状态时，如果此时汽车主电路发生短路或过载的情况下，使得所述蓄电池200的输出电流增大，由所述检测模块110检测蓄电池200的输出电流后输出检测电流至采样模块120，当采样模块120对检测电流进行采样后输出采样电压至开关模块130，当所述采样电压大于开关模块130的开启电压时，所述开关模块130导通使得所述检测电流经开关模块130经切换模块140输出至保护模块160，进而触发所述保护模块160由导通状态转换为关断状态，此时所述短路保护电路100的J端无电流输出，所述电源开关JK断电关断，即通过所述短路保护电路100在汽车主电路发生过载或短路时，及时切断蓄电池200的供电，保证了汽车主电路中供电的安全性。

当汽车处于起动状态时，所述短路保护电路100的正极信号端和ST信号端均有电信号，所述ST信号端的电流流经所述切换模块140，触发所述切换模块140与状态识别模块150连接，使得所述检测模块110输出的检测电流经开关模块130和切换模块140输出至状态识别模块150，所述状态识别模块150根据检测信号输出电压信号至保护模块160，触发保护模块160由导通状态转换为关断状态，此时所述短路保护电路100的J端无电流输出，所述电源开关JK断电关断，切断汽车主电路的供电，可有效避免起动时间过长导致起动机长时间运转而发热以及蓄电池200因过度放电而损坏。

进一步地，请继续参阅图2，所述短路保护电路100还包括供电模块170，所述供电模块170与检测模块110、采样模块120、开关模块130和保护模块160连接，由所述供电模块170为所述检测模块110提供供电电压，当汽车起动时，由所述蓄电池200提供电能，因起动机消耗能量较大，固蓄电池200端电压下降也较大；而当汽车主电路出现短路或者起动机400过载时，所述蓄电池200的端电压会下降，为了避免蓄电池200的电压波动对短路保护电路100的工作造成影响，由所述供电模块170为所述检测模块110提供供电电压，有效提高短路保护电路100的可靠性。

具体实施时，请一并参阅图3，所述保护模块160包括开关单元161和保护单元162，由所述开关单元161根据所述检测电流或电压信号导通，进而控制所述保护单元162由导通状态切换为关断状态，所述短路保护电路100在进入工作状态后，所述开关单元161会依据检测电流或电压信号触发导通，进而使得保护单元162由导通状态转换为关闭状态，通过保护单元162的关断有效的切断了蓄电池200的供电，进而确保所述汽车主电路供电的安全性。

进一步地，所述开关单元161包括第一电阻R1、可控硅VT和第一开关K1，所述第一电阻R1的一端连接所述切换模块140和状态识别模块150，所述第一电阻R1的另一端连接可控硅VT的控制极，所述可控硅VT的阴极连接所述蓄电池200的负极，所述可控硅VT的阳极通过第一开关K1连接所述保护单元162。当所述可控硅VT的控制极接收到所述检测电流或状态识别模块150的电压信号时导通，进而触发保护单元162关断。此外，由于可控硅VT具有维持特性，当汽车主电路过载或者短路时，虽然蓄电池200的电源输出被切断，电路中不再有过电流，但是由于点火开关还在ON档上，可控硅VT阳极电压还存在，故可控硅VT继续维持导通，保护单元162可继续维持工作为断开状态，即虽然电源开关JK被切断但短路保护电路100会继续维持保护状态，进一步地提高所述短路保护电路100工作的可靠性。

进一步地，所述保护单元162包括第一继电器J1和第一二极管D1，所述第一继电器J1的动触点连接正极信号端，所述第一继电器J1的常闭触点连接所述电源开关JK，所述继电器的线圈一端连接所述第一二极管D1的负极和正极信号端，所述继电器的线圈另一端和第一二极管D1的正极均通过第一开关K1连接可控硅VT的阳极，所述第一继电器J1为输出继电器，当所述可控硅VT导通之后，所述第一继电器J1的常闭触点断开，进而使得短路保护电路100的J端失电，则电源开关JK对应的磁力线圈也失电，切断汽车主电路蓄电池200的供电输出，实现汽车主电路过载或短路的保护目的。

更进一步地，所述检测模块110包括第二电阻R2、第三电阻R3和电流传感器AS，所述电流传感器AS的中点电压电源端O通过第二电阻R2连接供电模块170、并通过第三电阻R3连接蓄电池200的负极，所述电流传感器AS的负极电源端连接蓄电池200的负极，所述电流传感器AS的正极电源端连接所述供电模块170，所述电流传感器AS的信号输出端M连接所述采样模块120。优选地，所述电流传感器AS为霍尔式圆环形状电流传感器AS，所述蓄电池200供电主电缆穿过电流传感器AS的圆环形状的中心孔，由所述电流传感器AS检测主电缆周围的环形磁场强度，间接地检测蓄电池200的输出电流强度，通过电流传感器AS检测到汽车主电路因过载或短路产生超大电流时，为后续开关模块130和保护模块160的工作提供条件，保证有效切断蓄电池200供电，可以避免因汽车主电路的保险失效而引起线路因持续大电流而发生烧线或起火的危险，达到保护汽车主电路的目的。

具体地，所述采样模块120包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7，所述第四电阻R4的一端连接电流传感器AS的信号输出端M，所述第四电阻R4的另一端连接第六电阻R6的一端、并通过第五电阻R5连接蓄电池200的负极，所述第六电阻R6的另一端连接第七电阻R7的一端和开关模块130，所述第七电阻R7的另一端连接蓄电池200的负极，当所述电流传感器AS的信号输出端M输出检测电流至第四电阻R4和第五电阻R5，由所述第五电阻R5对所述检测电流进行采样后输出采样电压至开关模块130，当所述采样电压大于开关模块130的开启电压时，则使得所述开关模块130导通，进而触发后续第一继电器J1的保护工作，实现对短路保护电路100对汽车主电路的过载或短路保护。

进一步地，所述开关模块130包括MOS管Q1、第八电阻R8和三极管Q2，所述MOS管Q1的栅极连接第七电阻R7的一端，所述MOS管Q1的漏极连接第八电阻R8的一端，所述第八电阻R8的另一端连接三极管Q2基极，所述MOS管Q1的源极连接蓄电池200的负极，所述三极管Q2的集电极连接切换模块140，所述三极管Q2的发射极连接供电模块170，当所述采样电压大于MOS管Q1的开启电压时，所述MOS管Q1导通，进而触发三极管Q2导通，使得所述检测电流通过三极管Q2输出切换模块140，进而触发后续保护电路的工作。

进一步地，所述切换模块140包括第二继电器J2和第二二极管D2，所述第二二极管D2的负极和第二继电器J2的线圈一端均连接ST信号端，所述第二二极管D2的正极和第二继电器J2的线圈另一端均连接蓄电池200的负极，所述第二继电器J2的动触点连接三极管Q2的集电极，所述第二继电器J2的常闭触点连接保护模块160，所述第二继电器J2的常开触点连接状态识别模块150，当汽车处于起动状态时，所述ST信号端输入电信号，使得所述第二继电器J2的常闭触点关断，常开触点导通，此时所述检测模块110的检测电流则由三极管Q2经第二继电器J2的常开触点输入至状态识别模块150；而当汽车起动之后，所述起动开关300则在回位弹簧的作用下复位至点火档ON，此时仅仅点火档ON有电，所述ST信号端没有电信号输入，所述第二继电器J2的常闭触点闭合，此时检测模块110的检测电流则由三级管经第二继电器J2输出保护模块160，通过第二继电器J2根据汽车的运行状态切换电路中的电流路径，使得所述短路保护电路100对汽车保护的可靠性。

进一步地，所述状态识别模块150包括第二开关K2、第一电位器W1、第二电位器W2、第三电位器W3、第四电位器W4、电压比较器U2和第一电容C1，所述第一电位器W1的滑动端和第一电位器W1的第一滑动端均连接第二继电器J2的常开触点，所述第一电位器W1的第二固定端连接电压比较器U2的正相输入端，所述第二电位器W2的第一固定端和第二电位器W2的滑动端均连接电压比较的正相输入端，所述第二电位器W2的第二固定端连接所述蓄电池200的负极，所述第三电位器W3的第一固定端和第三电位器W3的滑动端均连接供电模块170，所述第三电位器W3的第二固定端连接电压比较器U2的反相输入端和第四电位器W4的第一固定端以及第四电位器W4的滑动端，所述第四电位器W4的第二固定端连接蓄电池200的负极，所述第一开关K1的控制端连接电压比较器U2的正相输入端，所述第一开关K1的活动端连接蓄电池200的负极，所述电压比较器U2的正极电源端连接所述供电模块170，所述电压比较器U2的负极电源端连接蓄电池200的负极，所述电压比较器U2的输出端连接第二继电器J2的常闭触点和第一电阻R1的一端，所述第一电容C1的一端连接电压比较器U2的正相输入端，所述的第一电容C1的另一端连接蓄电池200的负极。汽车起动时，所述第二继电器J2的常开触点导通时，所述检测电流经三极管Q2输入至第一电位器W1，给所述第一电容C1充电，随着汽车起动机运转时间的延长，第一电容C1上充电电压逐渐升高，当所述充电电压高于所述电压比较器U2的正相输入端设定的电压时，所述电压比较器U2则输出一个电压信号触发所述可控硅VT导通，所述第一继电器J1常闭触点断开，所述电源开关JK失电关断，切断汽车主电路的供电；通过状态识别模块150限制所述汽车的起动时长，可在汽车起动时避免起动机因长时间运转而发热，蓄电池200过度放电而损坏。优选地，所述电压比较器U2的型号为LM324，当然也可选用其他具有相同功能的电压比较器U2，本实用新型对此不作限定。

优选地，请继续参阅图3，所述第一开关K1和第二开关K2是一个双刀单掷开关中的两组刀开关，且所述第一开关K1为常闭开关，所述第二开关K2为常开开关，当所述汽车主电路出现故障且故障排除后，按下此双刀单掷开关，则第一开关K1断开，所述可控硅VT的阳极的电压被切断，第二开关K2闭合，所述第一电容C1被放电，电压比较器U2无电压输出，使得所述短路保护电路100恢复至待机状态，提高所述短路保护电路100的灵活性。

进一步地，所述短路保护电路100还包括应急开关K3，所述应急开关K3的控制端连接所述短路保护电路100的J，所述应急开关K3的活动端连接所述短路保护电路100的正极信号端，当汽车在行驶途中所述短路保护电路100出现故障时，可通过按下应急开关K3，使得所述短路保护电路100的J端和正极信号端相连，切断短路保护电路100与电源开关JK的连接，使得所述汽车主电路处于无保护状态，待用户将汽车开入维修站后进行维修，通过应急开关K3可进一步的提升短路保护电路100控制的灵活性，优选地，所述应急开关K3为双刀双掷开关。

优选地，所述短路保护电路100还包括测试开关K4，所述测试开关K4的一端通过第十电阻R10连接MOS管Q1的栅极，所述测试开关K4的另一端则连接所述供电模块170；当对汽车进行维修时，在起动开关300的点火档ON通电的情况下，按下所述测试开关K4，所述第十电阻R10接入电压后与第七电阻R7组成分压电路，触发MOS管Q1导通，若此时所述电源开关JK关断切断汽车主电路的供电，则说明短路保护电路100中的后续部分电路功能是正常的，因此通过设置所述测试开关K4，可实现短路保护电路100自主检测部分电路功能是否正常。

优选地，所述供电模块170包括第九电阻R9、第三二极管D3、稳压器U1、第二电容C2和第三电容C3，所述第九电阻R9的一端连接应急开关K3的活动端和第一继电器J1的动触点，所述第九电阻R9的另一端连接第三二极管D3的正极，所述第三二极管D3的负极连接第二电容C2的一端和稳压器U1的VIN端，所述稳压器U1的OUT端通过第二电阻R2连接电流传感器AS的中点电压电源，所述稳压器U1的OUT端还连接所述第三电容C3的一端、所述电流传感器AS的正极电源端、三极管Q2的发射极、电压比较器U2的正极电源端、第三电位器W3的第一固定端和第三电位器W3的滑动端；所述稳压器U1的GND端连接所述蓄电池200的负极，所述第二电容C2的另一端和第三电容C3的另一端均连接蓄电池200的负极。其中，在汽车起动时，起动机耗电非常大，蓄电池200电压会瞬间降低30%至40%，此时为避免第一电容C1向外放电，造成所述短路保护电路100的工作不稳定，在所述短路保护电路100中设置第三二极管D3。所述第三电容C3则用于对所述稳压器U1输出的电压进行滤波处理，确保所述稳压器U1输出电压的稳定性。优选地，所述稳压器的型号为LM7812，当然也可选用其他具有相同功能的稳压器U1，本实用新型对此不作限定。

进一步，优选地，所述短路保护电路100还包括第十一电阻R11、第十二电阻R12、第一发光二极管L1和第二发光二极管L2，所述第一发光二极管L1的正极通过第十一电阻R11与稳压器U1的OUT端连接，所述第一发光二极管L1的负极连接蓄电池200的负极，所述第二发光二极管L2的正极通过第十二电阻R12连接所述第九电阻R9的一端和应急开关K3的控制端，所述第二发光二极管L2的正极连接第一二极管D1的正极和第一继电器J1的线圈另一端。由所述第一发光二极管L1指示所述供电模块170是否进入工作状态，当所述供电模块170正常工作时，所述第一发光二极管L1有电路输入则发光；所述第二发光二极管L2可用于指示所述保护模块160是否进入工作状态，当所述保护模块160进入工作状态，所述可控硅VT导通，则所述第二发光二极管L2发光有电流输入电量，即通过第一发光二极管L1和第二发光二极管L2是否发光来直观指示所述供电模块170和保护模块160的是否进入正常的工作状态。

本实用新型还相应提供一种汽车供电***的短路保护装置，包括外壳，所述外壳内设置有PCB板，所述PCB板上设置有如上所述的短路保护电路，由于上文已对所述的短路保护电路进行了详细介绍，此处不再详述。

综上所述，本实用新型提供的汽车供电***的短路保护电路及装置，所述短路保护电路连接在蓄电池和电源开关之间，其包括检测模块、采样模块、开关模块、切换模块、状态识别模块和保护模块，通过所述检测模块根据蓄电池的输出电流输出检测电流至采样模块，所述采样模块对所述检测电流进行采样后输出采样电压至开关模块，并在所述采样电压大于所述开关模块的开启电压时控制其导通；所述切换模块在汽车起动后控制所述检测电流输出至保护模块，或在汽车起动时控制所述检测电流输出至状态识别模块；所述状态识别模块根据所述检测电流输出电压信号至保护模块；所述保护模块根据所述检测电流或电压信号由导通状态转换为关断状态，进而使得所述电源开关断电关断，实现了在汽车主电路发生过载、短路故障时及时切断供电***的供电，提高供电***的安全性。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种汽车供电***的短路保护电路，其连接在蓄电池和电源开关之间，其特征在于，包括检测模块、采样模块、开关模块、切换模块、状态识别模块和保护模块，所述检测模块连接所述蓄电池的正极和采样模块，所述采样模块、开关模块和切换模块依次连接，所述状态识别模块与切换模块和保护模块连接，所述保护模块还与电源开关连接；通过所述检测模块根据蓄电池的输出电流输出检测电流至采样模块，所述采样模块对所述检测电流进行采样后输出采样电压至开关模块，并在所述采样电压大于所述开关模块的开启电压时控制其导通；所述切换模块在汽车起动后控制所述检测电流输出至保护模块，或在汽车起动时控制所述检测电流输出至状态识别模块；所述状态识别模块根据所述检测电流输出电压信号至保护模块；所述保护模块根据所述检测电流或电压信号由导通状态转换为关断状态，进而使得所述电源开关断电关断。

2.根据权利要求1所述的短路保护电路，其特征在于，还包括供电模块，所述供电模块与检测模块、采样模块、开关模块、切换模块、状态识别模块和保护模块连接，由所述供电模块为所述检测模块、采样模块、开关模块、切换模块、状态识别模块和保护模块提供供电电压。

3.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述保护模块包括开关单元和保护单元，所述开关单元与切换模块、状态识别模块和保护单元连接，所述保护单元还与电源开关连接；由所述开关单元根据所述检测电流或电压信号导通，进而控制所述保护单元由导通状态切换为关断状态。

4.根据权利要求3所述的短路保护电路，其特征在于，所述开关单元包括第一电阻、可控硅和第一开关，所述第一电阻的一端连接所述切换模块和状态识别模块，所述第一电阻的另一端连接可控硅的控制极，所述可控硅的阴极连接所述蓄电池的负极，所述可控硅的阳极通过第一开关连接所述保护单元。

5.根据权利要求3所述的短路保护电路，其特征在于，所述保护单元包括第一继电器和第一二极管，所述第一继电器的动触点连接正极信号端，所述第一继电器的常闭触点连接所述电源开关，所述继电器的线圈一端连接所述第一二极管的负极和正极信号端，所述继电器的线圈另一端和所述第一二极管的正极均连接开关单元。

6.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述检测模块包括第二电阻、第三电阻和电流传感器，所述电流传感器的中点电压电源端通过第二电阻连接供电模块、并通过第三电阻连接蓄电池的负极，所述电流传感器的负极电源端连接蓄电池的负极，所述电流传感器的正极电源端连接所述供电模块，所述电流传感器的信号输出端连接所述采样模块。

7.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述采样模块包括第四电阻、第五电阻、第六电阻和第七电阻，所述第四电阻的一端连接检测模块，所述第四电阻的另一端连接第六电阻的一端、并通过第五电阻连接蓄电池的负极，所述第六电阻的另一端连接第七电阻的一端和开关模块，所述第七电阻的另一端连接蓄电池的负极。

8.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述开关模块包括MOS管、第八电阻和三极管，所述MOS管的栅极连接采样模块，所述MOS管的漏极连接第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端连接三极管基极，所述MOS管的源极连接蓄电池的负极，所述三极管的集电极连接切换模块，所述三极管的发射极连接供电模块。

9.根据权利要求2所述的短路保护电路，其特征在于，所述切换模块包括第二继电器和第二二极管，所述第二二极管的负极和第二继电器的线圈一端均连接ST信号端，所述第二二极管的正极和第二继电器的线圈另一端均连接蓄电池的负极，所述第二继电器的动触点连接开关模块，所述第二继电器的常闭触点连接保护模块，所述第二继电器的常开触点连接状态识别模块。

10.一种汽车供电***的短路保护装置，包括外壳，所述外壳内设置有PCB板，其特征在于，所述PCB板上设置有如权利要求1-9任意一项所述的短路保护电路。