高压回路电容的预充系统、预充控制方法和车辆与流程

本公开涉及电路控制领域，具体地，涉及一种高压回路电容的预充系统、预充控制方法和车辆。

背景技术：

1、新能源汽车由动力电池提供动力输出给负载，部分负载输入侧存在负载储能电容。在汽车上高压电瞬间，若动力电池主回路的主正接触器和主负接触器直接闭合，因负载侧储能电容的影响，会产生较大的冲击电流，可能会导致主正接触器和主负接触器粘连。为了避免冲击电流损伤主正和主负接触器，故在主回路中添加预充回路。

2、目前常规的预充回路包括预充接触器和预充电阻。然而，在预充过程中流过预充电阻的电流较大，会产生较大的热量，使得能量的传递效率较低；另外，该预充回路的充电速度受到预充电阻阻值的限制，充电的速度较慢。

技术实现思路

1、本公开的目的是提供一种高压回路电容的预充系统、预充控制方法和车辆，以降低预充过程中产生的热能，提高能量传递效率以及充电速度。

2、为了实现上述目的，本公开第一方面提供一种高压回路电容的预充系统，包括动力电池、主正接触器、主负接触器、dc-dc模块和负载储能电容；

3、所述主正接触器的第一端与所述动力电池的正极、所述dc-dc模块的第一端连接，所述主正接触器的第二端与所述dc-dc模块的第二端连接、所述负载储能电容的第一端连接；所述主负接触器的第一端与所述动力电池的负极、所述dc-dc模块的第三端连接，所述主负接触器的第二端与所述dc-dc模块的第四端连接、所述负载储能电容的第二端连接，其中，

4、所述dc-dc模块，用于对动力电池提供的直流电进行电压转换，将转换后的直流电提供给所述负载储能电容，实现高压预充电。

5、可选地，所述dc-dc模块为隔离式dc-dc变换器。

6、可选地，所述dc-dc模块包括dc-dc控制器，用于响应于确定所述主负接触器闭合，控制所述dc-dc模块的输出电压逐渐增加，直至所述输出电压达到目标电压。

7、可选地，所述dc-dc模块包括原边侧电路和副边侧电路；

8、所述原边侧电路与所述动力电池连接，所述副边侧电路与所述负载储能电容连接。

9、可选地，所述原边侧电路包括原边支路；

10、所述原边支路包括变压器的原边绕组和全控开关器件；所述动力电池的正极与所述原边绕组的同名端连接，所述动力电池的负极与通过所述全控开关器件与所述原边绕组的异名端连接；

11、所述dc-dc控制器与所述全控开关器件连接，用于响应于确定所述主负接触器闭合，控制所述全控开关器件的占空比，使所述dc-dc模块的输出电压逐渐增加。

12、可选地，所述dc-dc控制器还用于若所述dc-dc模块的输出电压与当前时刻对应的预设电压不同，则对所述全控开关器件的占空比进行调整。

13、可选地，所述副边侧电路包括变压器的第一副边绕组、第一二极管、第二二极管和电感；所述第一副边绕组的同名端与所述第一二极管的阳极连接，所述第一二极管的阴极通过所述电感与所述负载储能电容的第一端连接，所述第一二极管的阴极还与所述第二二极管的阴极连接，所述第二二极管的阳极与所述第一副边绕组的异名端、以及所述负载储能电容的第二端连接；

14、其中，所述电感和所述负载储能电容用于在所述全控开关器件闭合时通过由所述第一副边绕组提供的电能充电；所述负载储能电容还用于在所述全控开关器件关断时通过由所述电感提供的电能充电；

15、所述原边侧电路还包括磁复位支路，所述磁复位支路用于在所述全控开关器件关断时为所述变压器的磁芯退磁。

16、可选地，所述磁复位支路包括所述变压器的第二副边绕组和第三二极管；

17、所述动力电池的正极与所述第二副边绕组的异名端连接，所述动力电池的负极与所述第三二极管的阳极连接，所述第三二极管的阴极与所述第二副边绕组的同名端连接。

18、可选地，所述副边侧电路包括所述变压器的第三副边绕组和第四二极管；所述第三副边绕组的同名端与所述储能电容的第二端连接；所述第三副边绕组的异名端与所述第四二极管的阳极连接，所述第四二极管的阴极与所述储能电容的第一端连接；

19、其中，所述负载储能电容用于在所述全控开关器件关断时通过由所述第三副边绕组提供的电能充电；所述原边绕组用于在所述全控开关器件闭合时储能。

20、可选地，所述预充系统还包括接触器控制器；

21、所述接触器控制器与所述主负接触器连接，用于响应于接收到高压上电指令，控制所述主负接触器闭合。

22、可选地，所述预充系统还包括接触器控制器；

23、所述接触器控制器与所述主正接触器连接，用于响应于确定高压预充电完成，控制所述主正接触器闭合。

24、本公开第二方面提供一种高压回路电容的预充控制方法，应用于如本公开第一方面所提供的高压回路电容的预充系统，该预充控制方法包括：

25、所述dc-dc模块对动力电池提供的直流电进行电压转换，将转换后的直流电提供给所述负载储能电容，实现高压预充电。

26、可选地，所述高压回路电容的预充系统还包括接触器控制器，所述预充控制方法还包括：

27、响应于接收到高压上电指令，所述接触控制器控制所述主负接触器闭合。

28、可选地，所述高压回路电容的预充系统还包括接触器控制器，所述预充控制方法还包括：

29、响应于确定高压预充电完成，所述接触控制器控制所述主正接触器闭合。

30、本公开第三方面提供一种车辆，包括本公开第一方面所提供的高压回路电容的预充系统。

31、在上述技术方案中，通过设计动力电池、主正接触器、主负接触器、dc-dc模块和负载储能电容的新的电路拓扑，利用dc-dc模块实现高压预充电。相比于在相关技术中通过预充接触器和预充电阻实现高压预充电，通过dc-dc模块实现高压预充电能够降低预充过程中产生的热能，提高能量传递效率，提高充电速度，并且dc-dc模块所占的体积更小，有利于减少车辆高压系统的体积。

32、本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种高压回路电容的预充系统，其特征在于，所述预充系统包括动力电池、主正接触器、主负接触器、dc-dc模块和负载储能电容；

2.根据权利要求1所述的预充系统，其特征在于，所述dc-dc模块为隔离式dc-dc变换器。

3.根据权利要求1所述的预充系统，其特征在于，所述dc-dc模块包括dc-dc控制器，用于响应于确定所述主负接触器闭合，控制所述dc-dc模块的输出电压逐渐增加，直至所述输出电压达到目标电压。

4.根据权利要求3所述的预充系统，其特征在于，所述dc-dc模块包括原边侧电路和副边侧电路；

5.根据权利要求4所述的预充系统，其特征在于，所述原边侧电路包括原边支路；

6.根据权利要求5所述的预充系统，其特征在于，所述dc-dc控制器还用于若所述dc-dc模块的输出电压与当前时刻对应的预设电压不同，则对所述全控开关器件的占空比进行调整。

7.根据权利要求5所述的预充系统，其特征在于，

8.根据权利要求7所述的预充系统，其特征在于，所述磁复位支路包括所述变压器的第二副边绕组和第三二极管；

9.根据权利要求5所述的预充系统，其特征在于，

10.根据权利要求1-9中任一项所述的预充系统，其特征在于，所述预充系统还包括接触器控制器；

11.根据权利要求1-9中任一项所述的预充系统，其特征在于，所述预充系统还包括接触器控制器；

12.一种高压回路电容的预充控制方法，其特征在于，应用于高压回路电容的预充系统，所述预充系统动力电池、主正接触器、主负接触器、dc-dc模块和负载储能电容；所述主正接触器的第一端与所述动力电池的正极、所述dc-dc模块的第一端连接，所述主正接触器的第二端与所述dc-dc模块的第二端连接、所述负载储能电容的第一端连接；所述主负接触器的第一端与所述动力电池的负极、所述dc-dc模块的第三端连接，所述主负接触器的第二端与所述dc-dc模块的第四端连接、所述负载储能电容的第二端连接，所述预充控制方法包括：

13.根据权利要求12所述的预充控制方法，其特征在于，所述高压回路电容的预充系统还包括接触器控制器，所述预充控制方法还包括：

14.根据权利要求12所述的预充控制方法，其特征在于，所述高压回路电容的预充系统还包括接触器控制器，所述预充控制方法还包括：

15.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1至11中任一项所述的高压回路电容的预充系统。

技术总结本公开涉及一种高压回路电容的预充系统、预充控制方法和车辆。该预充系统包括：动力电池、主正接触器、主负接触器、DC‑DC模块和负载储能电容；主正接触器的第一端与动力电池的正极、DC‑DC模块的第一端连接，主正接触器的第二端与DC‑DC模块的第二端连接、负载储能电容的第一端连接；主负接触器的第一端与动力电池的负极、DC‑DC模块的第三端连接，主负接触器的第二端与DC‑DC模块的第四端连接、负载储能电容的第二端连接，其中，DC‑DC模块，用于对动力电池提供的直流电进行电压转换，将转换后的直流电提供给负载储能电容，实现高压预充电。如此，能够降低预充过程中产生的热能，提高能量传递效率以及充电速度。技术研发人员：杨晖,李维诚,郝永健,刘琪,石雷受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/4