CN108275001A - 一种没有预充电继电器的汽车高压系统电路 - Google Patents

一种没有预充电继电器的汽车高压系统电路 Download PDF

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Abstract

本发明属于节能与新能源汽车领域，特别涉及节能与新能源汽车高压系统电路、高压系统电路中容性负载上电时的充电控制方法。本发明汽车高压系统电路，包括控制系统（具体控制功能可以由整车控制器、电池管理控制器、动力电机控制器或其它控制器等单一或两个以上控制单元组合实现）、动力电池、主正继电器、主负继电器、逆变器、直流变换器和低压蓄电池，逆变器和直流变换器共用主正继电器和主负继电器，其中高压电器总成不限于逆变器和直流变换器。直流变换器具有电压双向变换功能或者内置低压升高压的开关电源电路。

Description

一种没有预充电继电器的汽车高压系统电路
技术领域
本发明属于节能和新能源汽车领域，特别涉及节能和新能源汽车高压系统电路、高压系统电路中容性负载上电时的充电控制方法。
背景技术
发展节能和新能源汽车产业是落实国家能源转型升级战略的重要举措，近年来，随着国家政策对节能与新能源汽车市场的激励和引导，节能与新能源汽车市场实现蓬勃发展。
新能源汽车的高压电系统的能耗、安全和可靠性是影响新能源汽车品质和市场的关键因素。
为避免高压电路中存在的容性负载在上电过程中因充电过快造成继电器触点、动力电池电芯或者电路的损伤，需要设置限流性充电电路；传统的限流性充电电路是由预充继电器和限流电阻组合实现的， 即在整车上电时，预充电继电器触点被接通，动力电池通过限流电阻向高压电路供电，实现对电路中的电容充电。由于充电过程中电容的电压值不断升高、动力电池输出电压值不变，即二者的差值越来越小，所以电路匹配限流电阻功率必须足够大。这样由预充继电器和限流电阻构成的充电电路存在成本高和充电过程不受控的问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有新能源汽车高压电路结构所存在的问题，提供一种新能源汽车高压系统电路及上电控制方法，实现限流性充电电路中省去预充继电器而节省成本、上电过程可控而实现上电时间可调整。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
一种没有预充电继电器的汽车高压系统电路，其特征在于包括控制系统、动力电池、主正继电器、主负继电器、逆变器、直流变换器和低压蓄电池，逆变器和直流变换器共用主正继电器和主负继电器，其中高压电器总成不限于逆变器和直流变换器。
所述的新能源汽车高压系统电路，其上电过程如下：
在车辆工作上电时，控制系统首先发出指令让直流变换器从低压蓄电池获取电能、再经直流变换器进行低压升高压实现电能向高压电路中逆变器和直流变换器等控制器内部的电容进行充电，直流变换器采用电流闭环控制实现低压升高压、控制目标以输出电流恒定、直至高压电路电压相比动力电池开路电压的差值小于或等于20V时停止低压升高压动作，即完成高压电路中电容的充电；此时控制系统再发出指令让主正继电器和主负继电器动作接通触点，实现动力电池和逆变器、直流变换器等高压电器总成的电路连通。至此，整车高压系统电路上电完成。
所述的控制系统，其控制功能可以由整车控制器、逆变器、电池管理控制器和直流变换器等单一或多个控制单元组合实现；
所述的直流变换器，具有电压双向变换功能或者内置低压升高压的开关电源电路；
所述的在直流变换器内可以设置的低压升高压的开关电源电路，可以通过设置在别的高压电器总成内来实现其功能；
所述的高压电路电压相比动力电池开路电压的差值，不限定于“小于或等于20V”的阀值设定；
所述的直流变换器低压升高压时的输出电流恒定目标值为10A-200A，具体数值依高压电路中电容总容值和整车上电时间指标而定。
【附图说明】
附图1为没有预充电继电器的汽车高压系统电路原理。
【实施例】
以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步说明。
【具体实施方式】
结合附图1所示，本发明没有预充电继电器的汽车高压系统电路，包括动力电池1、主正继电器、主负继电器3、逆变器4、低压蓄电池5、直流变换器6和控制系统7，其中逆变器4和直流变换器6中有电容C1和C2，总容值范围在500uF-1500uF内；

Claims (8)

1.一种没有预充电继电器的汽车高压系统电路，其特征在于包括控制系统、动力电池、主正继电器、主负继电器、逆变器、直流变换器和低压蓄电池，逆变器和直流变换器共用主正继电器和主负继电器，其中高压电器总成不限于逆变器和直流变换器，在上电时给电容充电的限流性充电电路没有预充继电器。
2.如权利要求1所述的新能源汽车高压系统电路，其上电过程如下：
在车辆工作上电时，控制系统首先发出指令让直流变换器从低压蓄电池获取电能、再经直流变换器进行低压升高压实现电能向高压电路中逆变器和直流变换器等控制器内部的电容进行充电，直流变换器采用电流闭环控制实现低压升高压、控制目标以输出电流恒定、直至高压电路电压相比动力电池开路电压的差值小于或等于20V时停止低压升高压动作，即完成高压电路中电容的充电；此时控制系统再发出指令让主正继电器和主负继电器动作接通触点，实现动力电池和逆变器、直流变换器等高压电器总成的电路连通，至此，整车高压系统电路上电完成。
3.如权利要求1所述的控制系统，其控制功能可以由整车控制器、逆变器、电池管理控制器和直流变换器等单一或多个控制单元组合实现。
4.如权利要求1所述的直流变换器，具有电压双向变换功能或者内置低压升高压的开关电源电路。
5.如权利要求4所述的开关电源电路，也可以通过内置在别的高压电器总成内来实现其功能。
6.如权利要求1所述的电压差值，不限于“小于或等于20V”的阀值设定。
7.如权利要求2所述的输出电流恒定目标值为25A-200A，具体数值依高压电路中电容总容值和整车上电时间指标而定。
8.本发明所属权利不限于节能和新能源汽车应用，其中定义的参数可随应用领域的变化而调整。
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