CN107650729B - 新能源汽车的高压电器的预充电装置 - Google Patents

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Abstract

一种新能源汽车的预充电装置，包括直流母线电容、电容电压采样电路、双向DC‑DC变换电路、充电电源及控制器。直流母线电容的两端分别与新能源汽车的直流母线的正、负极相连。电容电压采样电路的输出端与控制器的输入端耦接。双向DC‑DC变换电路耦接在直流母线电容与充电电源之间，包括隔离变压器、第一整流/逆变电路、第二整流/逆变电路、滤波电路、开关管Q7和Q8。控制器可控制双向DC‑DC变换电路工作于预充电模式，在预充电模式时双向DC‑DC变换电路先在降压模式下对直流母线电容进行充电，在直流母线电容电压达到预定阈值后双向DC‑DC变换电路在升压模式下对直流母线电容进行充电。本发明充电速度快、充电效率高、结构紧凑、重量轻。

Description

新能源汽车的高压电器的预充电装置
技术领域
本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车的高压电器的预充电装置。
背景技术
如图1所示，电动汽车的电气系统一般由高压电池包91、电池管理系统（BMS ：Battery Management System）92、接线盒93、高压电器94等组成，汽车起动时，电池管理系统92控制接线盒93接通高压电池包91和高压电器94，由高压电池包91为高压电器94充电。高压电器94可以是各种高压用电设备，如高压DC-DC变换器、逆变器、车载充电机等等。这些高压用电设备并联在高压直流母线上，其直流输入端通常设有一直流母线电容C1。所有高压用电设备的直流母线电容的一端均与电动汽车的直流母线的正极相连，直流母线电容的另一端与直流母线的负极相连。由于直流母线电容的电压不能突变，为了确保高压电路接通瞬间的用电安全，需要设置给电容进行预充电的预充电电路。
现有的预充电电路主要由预充电接触器95和预充电电阻96组成。其存在着以下缺点：1、预充电接触器和预充电电阻的尺寸较大，要占用较多的空间；2、充电速度不够快，充电电流不可控，越到后期充电电流会越小；3、预充电电阻上会损耗掉一部分能量，导致充电效率不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种充电速度快、充电效率高、结构紧凑、重量轻的预充电装置。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：
一种新能源汽车的预充电装置，该新能源汽车具有直流母线，新能源汽车的预充电装置包括直流母线电容、电容电压采样电路、双向DC-DC变换电路、充电电源以及控制器；直流母线电容的一端与新能源汽车的直流母线的正极相连，另一端与新能源汽车的直流母线的负极相连；电容电压采样电路的输出端与控制器的输入端耦接，电容电压采样电路用于采集直流母线电容的电压；双向DC-DC变换电路耦接在直流母线电容与充电电源之间，以使得充电电源可通过该双向DC-DC变换电路向直流母线电容充电；双向DC-DC变换电路包括隔离变压器、第一整流/逆变电路、第二整流/逆变电路、滤波电路、开关管Q7和开关管Q8；第一整流/逆变电路与直流母线电容并联连接，隔离变压器的原边与第一整流/逆变电路连接，隔离变压器的副边与第二整流/逆变电路连接；滤波电路包括滤波电感，滤波电感的一端与第二整流/逆变电路相连；开关管Q8的第一导通端与滤波电感的另一端连接，开关管Q8的第二导通端与第二整流/逆变电路连接；充电电源的正极与开关管Q7的第一导通端相连，开关管Q7的第二导通端与开关管Q8的第一导通端相连，充电电源的负极与开关管Q8的第二导通端相连；控制器分别与第一整流/逆变电路、第二整流/逆变电路、开关管Q7的控制端和开关管Q8的控制端连接；控制器可控制双向DC-DC变换电路工作于预充电模式，在预充电模式时双向DC-DC变换电路先在降压模式下对直流母线电容进行充电，在直流母线电容电压达到预定的阈值后双向DC-DC变换电路在升压模式下对直流母线电容进行充电，直到直流母线电容的电压达到预设的充电电压值。
本发明至少具有以下技术效果：
1、根据本发明一实施例的预充电装置可以通过在现有新能源汽车的高压DC-DC变换器上增加开关管Q8来实现，由于不需要预充电接触器和预充电电阻，因此与现有技术相比，减小了整个系统的尺寸，并减轻了整体重量；
2、根据本发明一实施例的预充电装置没有设置预充电电阻，因此能量损耗更低，提高了充电效率；
3、根据本发明一实施例的预充电装对直流母线电容的充电分为两个阶段，第一个阶段为恒流充电，第二个阶段为恒功率充电，具有较快的充电速度，能够在几百毫秒的时间里把电充到直流母线电容，在整个充电过程中，能维持比较高的效率，节约能量。
附图说明
图1示出了现有电动汽车的电气系统的原理框图。
图2示出了本发明预充电装置一实施例的原理框图。
图3示出了本发明预充电装置一实施例的电路原理图。
图4示出了根据本发明一实施例的预充电装置的开关管及隔离变压器在恒流充电时的工作时序图。
图5示出了根据本发明一实施例的预充电装置的开关管及隔离变压器在恒功率充电时的工作时序图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
请参考图2。根据本发明一实施例的一种新能源汽车的预充电装置，包括直流母线电容Cin、电容电压采样电路2、双向DC-DC变换电路3、充电电源VLV_bat以及控制器5。
直流母线电容Cin的一端与新能源汽车的直流母线的正极相连，另一端与新能源汽车的直流母线的负极相连。
电容电压采样电路2用于采集直流母线电容Cin的电压，电容电压采样电路2的输出端与控制器5的输入端耦接，以将采集到的直流母线电容Cin的电压信号发送给控制器5。
双向DC-DC变换电路3耦接在直流母线电容Cin与充电电源VLV_bat之间，以使得充电电源VLV_bat可通过该双向DC-DC变换电路向直流母线电容Cin充电。双向DC-DC变换电路3包括隔离变压器Tr、第一整流/逆变电路31、第二整流/逆变电路32、滤波电路、开关管Q7和开关管Q8。
第一整流/逆变电路31与直流母线电容Cin并联连接，隔离变压器Tr的原边与第一整流/逆变电路31连接，隔离变压器Tr的副边与第二整流/逆变电路32连接。该滤波电路包括滤波电感Lf，滤波电感Lf的一端与第二整流/逆变电路32相连，开关管Q8的第一导通端与滤波电感Lf的另一端连接，开关管Q8的第二导通端与第二整流/逆变电路32连接。充电电源VLV_bat的正极与开关管Q7的第一导通端相连，开关管Q7的第二导通端与开关管Q8的第一导通端相连，充电电源VLV_bat的负极与开关管Q8的第二导通端相连。
控制器5分别与第一整流/逆变电路31、第二整流/逆变电路32、开关管Q7的控制端和开关管Q8的控制端连接。控制器5可控制双向DC-DC变换电路3工作于预充电模式，在预充电模式时双向DC-DC变换电路3先在降压模式下对直流母线电容Cin进行充电，在直流母线电容电压达到预定的阈值后双向DC-DC变换电路在升压模式下对直流母线电容Cin进行充电，直到直流母线电容Cin的电压达到预设的充电电压值。
最好是，根据本发明一实施例的新能源汽车的预充电装置包括电流采样电路6。电流采样电路6用于检测滤波电感Lf的平均电流或直流母线电容Cin的充电电流，电流采样电路6的输出端与控制器5的输入端耦接，以将检测到的电流信号发送给控制器5。更具体地说，该电流信号可以是对应于滤波电感Lf的平均电流或直流母线电容Cin的充电电流的采样电压。在图2的示例中，电流采样电路6检测直流母线电容Cin的充电电流，在图3的示例中，电流采样电路6由采样电阻RS构成，但不限于此。图3中未示出电容电压采样电路2的电路结构。
第一整流/逆变电路31和第二整流/逆变电路32均可由推挽电路、全桥电路或半桥电路组成。图中的RLD代表负载。
在本实施例中，如图3所示，所述第一整流/逆变电路31由全桥电路组成。全桥电路包括第一桥臂、第二桥臂；第一桥臂与直流母线电容Cin并联连接，第一桥臂包括由上至下依次串联的开关管Q1和开关管Q2；第二桥臂包括由上至下依次串联的第三开关管Q3和第四开关管Q4。第一开关管Q1和第二开关管Q2的共接点与隔离变压器的原边绕组的一端连接；隔离变压器的原边绕组的另一端连接于第三开关管Q3和第四开关管Q4的共接点。
第二整流/逆变电路32包括开关管Q5和开关管Q6，开关管Q6的第一导通端与副边绕组的一端相连，开关管Q5的第一导通端与副边绕组的另一端相连，开关管Q5的第二导通端与开关管Q8的第二导通端相连，开关管Q6的第二导通端连接于开关管Q5的第二导通端与开关管Q8的第二导通端的共接点，副边绕组的中心抽头与滤波电感Lf的一端相连。
控制器5分别与开关管Q1的控制端、开关管Q2的控制端、开关管Q3的控制端、开关管Q4的控制端、开关管Q5的控制端、开关管Q6的控制端连接。
进一步地，全桥电路包括谐振电感Lr、第一箝位二极管Dc1和第二箝位二极管Dc2。谐振电感Lr的一端连接于第一开关管Q1和第二开关管Q2的共接点，谐振电感Lr的另一端与隔离变压器Tr的原边绕组的一端连接。第一箝位二极管Dc1的负极分别与开关管Q1的第一导通端和开关管Q3的第一导通端连接，第一箝位二极管Dc1的正极分别与谐振电感Lr的另一端以及隔离变压器Tr的原边绕组的一端连接。第二箝位二极管Dc2的负极与第一箝位二极管Dc1的正极连接，第二箝位二极管Dc2的正极分别与开关管Q2的第二导通端和开关管Q4的第二导通端连接。
优选地，全桥电路包括隔直电容Cb，隔直电容Cb串接在第三开关管Q3和第四开关管Q4的共接点与隔离变压器Tr的原边绕组的另一端之间。
优选地，上述的开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6、开关管Q7和开关管Q8均为NMOS管,NMOS管的栅极为控制端，NMOS管的漏极为第一导通端，NMOS管的源极为第二导通端。
控制器5用于在双向DC-DC变换电路3处于降压模式时，控制开关管Q7、开关管Q8和滤波电感Lf组成同步整流BUCK电路，控制隔离变压器Tr、以及开关管Q1至开关管Q6组成电压型推挽电路；在双向DC-DC变换电路3处于升压模式时，控制器5控制开关管Q7常通，控制开关管Q8常断开，并控制滤波电感Lf、隔离变压器Tr、以及开关管Q1至开关管Q6组成电流型推挽电路。
最好是，控制器5在预充电模式时控制双向DC-DC变换电路3先在降压模式下对直流母线电容Cin进行恒流充电，在直流母线电容电压Cin达到预定的阈值后控制双向DC-DC变换电路3在升压模式下对直流母线电容Cin进行恒功率充电，直到直流母线电容Cin的电压达到预设的充电电压值。
请结合图4和图5所示，在图4和图5中，t代表时间，Ts为开关管的开关周期，Ton为隔离变压器原边的导通时间。具体地说，控制器5用于在双向DC-DC变换电路3处于降压模式时，控制开关管Q7、开关管Q8和滤波电感组成同步整流BUCK电路，控制隔离变压器Tr、以及开关管Q1至开关管Q6组成电压型推挽电路。开关管Q1至Q6的占空比保持不变，控制器5根据电流采样电路反馈的电流信号，调整开关管Q7的占空比，使直流母线电容Cin的充电电流稳定在预设的目标电流值。
控制器5用于在双向DC-DC变换电路3处于升压模式充电时，控制开关管Q7常通，控制开关管Q8常断开，并控制滤波电感Lf、隔离变压器Tr、以及开关管Q1至开关管Q6组成电流型推挽电路。开关管Q1至Q4的占空比保持不变，控制器5根据电流采样电路6反馈的电流信号控制开关管Q4相对于开关管Q1的移相角，使直流母线电容Cin的充电电流与充电电压的乘积为恒定值。
根据本发明一实施例的新能源汽车的预充电装置还可工作于正向模式和反向模式。此时，双向DC-DC变换电路还包括开关管Q9，控制器5与开关管Q9的控制端连接；滤波电路还包括滤波电容Co；由滤波电容Co和开关管Q9组成的串联支路与开关管Q8并联连接，其中，滤波电容Co的一端连接于滤波电感Lf与开关管Q8的共接点，滤波电容Co的另一端连接于开关管Q9的第一导通端，开关管Q9的第二导通端连接于开关管Q8的第二导通端。开关管Q9优选为NMOS管。在正向模式时，高压侧给低压侧供电。高压侧输入电压VHV_bat通过第一整流/逆变电路31逆变为交流电并被送到隔离变压器Tr的原边，在隔离变压器Tr的副边得到电压比较低的交流电，交流电经过第二整流/逆变电路32的整流后，再经过滤波电路的滤波，在低压侧得到电压较低（本实施例为12V）的直流电。在反向模式下，充电电源VLV_bat(本实施例中为12V电池)向高压侧辅助供电。开关管Q5、开关管Q6和滤波电感Lf组成Boost电路，对充电电源VLV_bat进行升压，隔离变压器Tr、开关管Q1至开关管Q6组成推挽电路。第二整流/逆变电路32将升压后的电压逆变为交流电，送到隔离变压器Tr的副边，经过隔离变压器Tr的变换，在隔离变压器Tr的原边得到电压比较高的交流电，交流电经过第一整流/逆变电路31整流，再经过直流母线电容Cin滤波，在高压侧得到电压较高的直流电。
根据本发明一实施例的预充电装置可以通过在现有新能源汽车的高压DC-DC变换器上增加开关管Q8和开关管Q9来实现，由于不需要预充电接触器和预充电电阻，因此与现有技术相比，减小了整个系统的尺寸，并减轻了整体重量。

Claims (10)

1.一种新能源汽车的高压电器的预充电装置，所述新能源汽车具有直流母线，其特征在于，所述新能源汽车的预充电装置包括直流母线电容、电容电压采样电路、双向DC-DC变换电路、充电电源以及控制器；
所述直流母线电容的一端与所述新能源汽车的直流母线的正极相连，另一端与新能源汽车的直流母线的负极相连；
所述电容电压采样电路的输出端与所述控制器的输入端耦接，所述电容电压采样电路用于采集所述直流母线电容的电压；
所述双向DC-DC变换电路耦接在所述直流母线电容与所述充电电源之间，以使得所述充电电源可通过该双向DC-DC变换电路向所述直流母线电容充电；
所述双向DC-DC变换电路包括隔离变压器、第一整流/逆变电路、第二整流/逆变电路、滤波电路、开关管Q7和开关管Q8；
所述第一整流/逆变电路与所述直流母线电容并联连接，所述隔离变压器的原边与所述第一整流/逆变电路连接，所述隔离变压器的副边与所述第二整流/逆变电路连接；所述滤波电路包括滤波电感，所述滤波电感的一端与第二整流/逆变电路相连；开关管Q8的第一导通端与滤波电感的另一端连接，开关管Q8的第二导通端与第二整流/逆变电路连接；所述充电电源的正极与开关管Q7的第一导通端相连，开关管Q7的第二导通端与开关管Q8的第一导通端相连，所述充电电源的负极与开关管Q8的第二导通端相连；
所述控制器分别与第一整流/逆变电路、第二整流/逆变电路、开关管Q7的控制端和开关管Q8的控制端连接；所述控制器可控制所述双向DC-DC变换电路工作于预充电模式，在所述预充电模式时所述双向DC-DC变换电路先在降压模式下对所述直流母线电容进行充电，在所述直流母线电容电压达到预定的阈值后所述双向DC-DC变换电路在升压模式下对直流母线电容进行充电，直到直流母线电容的电压达到预设的充电电压值。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置，其特征在于，所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置包括电流采样电路，所述电流采样电路的输出端与所述控制器的输入端耦接，所述电流采样电路用于检测所述滤波电感的平均电流或所述直流母线电容的充电电流。
3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置，其特征在于，所述双向DC-DC变换电路包括开关管Q9，所述控制器与开关管Q9的控制端连接；所述滤波电路包括滤波电容；由所述滤波电容和开关管Q9组成的串联支路与所述开关管Q8并联连接，其中，滤波电容的一端连接于所述滤波电感与开关管Q8的共接点，滤波电容的另一端连接于开关管Q9的第一导通端，开关管Q9的第二导通端连接于开关管Q8的第二导通端。
4.根据权利要求2所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置，其特征在于，所述的第一整流/逆变电路和第二整流/逆变电路均由推挽电路、全桥电路或半桥电路组成。
5.根据权利要求2所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置，其特征在于，所述第一整流/逆变电路由全桥电路组成，所述全桥电路包括第一桥臂、第二桥臂；所述第一桥臂与所述直流母线电容并联连接，第一桥臂包括由上至下依次串联的开关管Q1和开关管Q2；所述第二桥臂包括由上至下依次串联的第三开关管Q3和第四开关管Q4；第一开关管Q1和第二开关管Q2的共接点与所述隔离变压器的原边绕组的一端连接；所述隔离变压器的原边绕组的另一端连接于第三开关管Q3和第四开关管Q4的共接点；
所述第二整流/逆变电路包括开关管Q5和开关管Q6，开关管Q6的第一导通端与副边绕组的一端相连，开关管Q5的第一导通端与副边绕组的另一端相连，开关管Q5的第二导通端与开关管Q8的第二导通端相连，开关管Q6的第二导通端连接于开关管Q5的第二导通端与开关管Q8的第二导通端的共接点，所述副边绕组的中心抽头与所述滤波电感的一端相连；
所述控制器分别与开关管Q1的控制端、开关管Q2的控制端、开关管Q3的控制端、开关管Q4的控制端、开关管Q5的控制端、开关管Q6的控制端连接。
6.根据权利要求5所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置，其特征在于，所述全桥电路包括谐振电感、第一箝位二极管和第二箝位二极管；
所述谐振电感的一端连接于第一开关管Q1和第二开关管Q2的共接点，谐振电感的另一端与所述隔离变压器的原边绕组的一端连接，
所述第一箝位二极管的负极分别与开关管Q1的第一导通端和开关管Q3的第一导通端连接，所述第一箝位二极管的正极分别与所述谐振电感的另一端以及所述隔离变压器的原边绕组的一端连接；所述第二箝位二极管的负极与所述第一箝位二极管的正极连接，所述第二箝位二极管的正极分别与开关管Q2的第二导通端和开关管Q4的第二导通端连接。
7.根据权利要求5所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置，其特征在于，所述的开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3、开关管Q4、开关管Q5、开关管Q6、开关管Q7和开关管Q8均为NMOS管,所述NMOS管的栅极为控制端，所述NMOS管的漏极为第一导通端，所述NMOS管的源极为第二导通端。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置，其特征在于，所述控制器用于在所述双向DC-DC变换电路处于所述降压模式时，控制开关管Q7、开关管Q8和滤波电感组成同步整流BUCK电路，控制所述隔离变压器、以及开关管Q1至开关管Q6组成电压型推挽电路；
所述控制器用于在所述双向DC-DC变换电路处于所述升压模式时，控制开关管Q7常通，控制开关管Q8常断开，并控制滤波电感、隔离变压器、以及开关管Q1至开关管Q6组成电流型推挽电路。
9.根据权利要求5至7中任意一项所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置，其特征在于，所述控制器用于在所述预充电模式时控制所述双向DC-DC变换电路先在降压模式下对所述直流母线电容进行恒流充电，在所述直流母线电容电压达到预定的阈值后控制所述双向DC-DC变换电路在升压模式下对直流母线电容进行恒功率充电，直到直流母线电容的电压达到预设的充电电压值。
10.根据权利要求9所述的新能源汽车的高压电器的预充电装置，其特征在于，所述控制器用于在所述双向DC-DC变换电路处于所述降压模式时，控制开关管Q7、开关管Q8和滤波电感组成同步整流BUCK电路，控制所述隔离变压器、以及开关管Q1至开关管Q6组成电压型推挽电路；所述控制器根据电流采样电路反馈的电流信号，调整开关管Q7的占空比，使所述直流母线电容的充电电流稳定在预设的目标电流值；
所述控制器用于在所述双向DC-DC变换电路处于所述升压模式时，控制开关管Q7常通，控制开关管Q8常断开，并控制滤波电感、隔离变压器、以及开关管Q1至开关管Q6组成电流型推挽电路；所述控制器根据电流采样电路反馈的电流信号控制开关管Q4相对于开关管Q1的移相角，使所述直流母线电容的充电电流与充电电压的乘积为恒定值。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108674217B (zh) * 2018-04-26 2021-03-02 若瑞(上海)文化科技有限公司 一种新能源汽车的电池优化控制系统
CN109921623B (zh) * 2018-11-09 2021-03-26 上海科世达-华阳汽车电器有限公司 一种电源电路及其预充电电路
CN110962679B (zh) * 2018-12-04 2020-11-06 宁德时代新能源科技股份有限公司 预充电路与预充方法
CN113002303B (zh) * 2019-12-19 2023-03-28 联合汽车电子有限公司 预充电电路及预充电方法、双向直流变换器和电动汽车
CN111342676A (zh) * 2020-03-17 2020-06-26 深圳威迈斯新能源股份有限公司 一种可预充电的dcdc变换电路
CN111376760A (zh) * 2020-05-06 2020-07-07 深圳威迈斯新能源股份有限公司 可反向预充电的三端口车载充电机
CN114079296B (zh) * 2020-07-31 2024-04-12 华为数字能源技术有限公司 电压转换电路、控制方法、dc/dc变换器以及设备
CN112421961A (zh) * 2020-10-30 2021-02-26 杭州富特科技股份有限公司 具有反向预充电功能的车载dc/dc变换器及车载充电装置
CN112693340B (zh) * 2020-12-01 2023-04-25 合肥华耀电子工业有限公司 一种功能集成式车载充电机及其工作方法
CN113147447B (zh) * 2021-03-17 2022-08-16 北京动力源科技股份有限公司 用于电动汽车的多功用车载充电电路
CN113489119A (zh) * 2021-07-05 2021-10-08 杭州蔚斯博系统科技有限公司 具有预充电功能的电源变换器及其工作过程

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1005132A2 (en) * 1998-11-24 2000-05-31 Lucent Technologies Inc. System and method for providing battery backup power
CN101911420A (zh) * 2008-01-07 2010-12-08 Sk能源株式会社 使用互锁开关保护预充电电阻的电路装置
CN102263510A (zh) * 2011-08-02 2011-11-30 联合汽车电子有限公司 能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器
CN104802646A (zh) * 2015-04-20 2015-07-29 株洲时代装备技术有限责任公司 基于超级电容的储能型再生制动能量回收方法及系统
US9570930B2 (en) * 2010-10-22 2017-02-14 Emerson Netwrok Power Co., Ltd. UPS electricity supply control circuit and UPS electricity supply
CN206442298U (zh) * 2016-11-30 2017-08-25 长沙广义变流技术有限公司 一种用于轨道车辆紧急牵引的双向dc‑dc升降压电路

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1005132A2 (en) * 1998-11-24 2000-05-31 Lucent Technologies Inc. System and method for providing battery backup power
CN101911420A (zh) * 2008-01-07 2010-12-08 Sk能源株式会社 使用互锁开关保护预充电电阻的电路装置
US9570930B2 (en) * 2010-10-22 2017-02-14 Emerson Netwrok Power Co., Ltd. UPS electricity supply control circuit and UPS electricity supply
CN102263510A (zh) * 2011-08-02 2011-11-30 联合汽车电子有限公司 能对前端高压母线放电的全桥隔离直流变换器
CN104802646A (zh) * 2015-04-20 2015-07-29 株洲时代装备技术有限责任公司 基于超级电容的储能型再生制动能量回收方法及系统
CN206442298U (zh) * 2016-11-30 2017-08-25 长沙广义变流技术有限公司 一种用于轨道车辆紧急牵引的双向dc‑dc升降压电路

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