CN111688506A - 一种增程充电机到动力电池的高压配电电路及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种增程充电机到动力电池的高压配电电路，包括动力电池与增程充电机，所述动力电池的正极与增程充电机的正极相连接，动力电池的负极与增程充电机的负极相连接，增程充电机的正极、负极之间并联有一个母线电容，增程充电机的正极与二极管的阳极相连接，二极管的阴极与动力电池的正极相连接，应用时，当增程充电机停止工作时，动力电池的电压高于增程充电机的输出电压，此时，二极管处于截止状态，动力电池的电压无法流向增程充电机，不对母线电容进行预充。本设计不仅不会产生瞬间大电流，控制难度较小，而且成本较低，安全性较强。

Description

一种增程充电机到动力电池的高压配电电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种车用高压配电电路，属于新能源汽车技术领域，尤其涉及一种增程充电机到动力电池的高压配电电路及其控制方法。
背景技术
目前，现有的增程式混合动力汽车增程充电机的输出端都有一个较大的母线电容，为此，动力电池与增程充电机之间都存在一个预充电路，该预充电路一般为预充继电器串联一个预充电阻后并联一个主继电器，该种设计在整车上应用时，必须考虑预充继电器和主继电器闭合的时序逻辑问题，以及预充电阻的功率和阻值大小问题，存在时序逻辑不对产生瞬间大电流的风险，此外，该方案中采取了两个继电器，导致该高压配电回路成本较高，会减小车辆成本的竞争优势。
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的会产生瞬间大电流、控制难度较大、成本较高的缺陷与问题，提供一种不会产生瞬间大电流、控制难度较小、成本较低的增程充电机到动力电池的高压配电电路及其控制方法。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种增程充电机到动力电池的高压配电电路，包括动力电池与增程充电机，所述动力电池的正极与增程充电机的正极相连接，动力电池的负极与增程充电机的负极相连接；
所述增程充电机的正极、负极之间并联有一个母线电容；
所述增程充电机的正极与二极管的阳极相连接，二极管的阴极与动力电池的正极相连接。
所述二极管的两端并联有一个RC吸收电路，该RC吸收电路的一端与增程充电机的正极相连接，RC吸收电路的另一端与动力电池的正极相连接。
所述RC吸收电路包括相互串联的RC吸收电路电阻与RC吸收电路电容，所述RC吸收电路电阻的一端与二极管的阳极相连接，RC吸收电路电阻的另一端经RC吸收电路电容后与二极管的阴极相连接。
所述动力电池的正极与整车配电及负载的正极相连接，动力电池的负极与整车配电及负载的负极相连接。
所述增程充电机的正极与整车配电及负载的正极相连接，增程充电机的负极与整车配电及负载的负极相连接。
一种上述增程充电机到动力电池的高压配电电路的控制方法，包括以下步骤：当增程充电机开始工作时，增程充电机的正极的输出电压先上升到电池电压，再通过二极管向动力电池充电，随后，当增程充电机停止工作时，动力电池的电压高于增程充电机的输出电压，此时，二极管处于截止状态，动力电池的电压无法流向增程充电机，不对母线电容进行预充。
所述二极管的两端并联有一个RC吸收电路，该RC吸收电路的一端与二极管的阳极相连接，RC吸收电路的另一端与二极管的阴极相连接；
当增程充电机停止工作时，二极管由导通状态转到截止状态，该转变产生的反向恢复电压尖峰被RC吸收电路吸收。
所述RC吸收电路包括相互串联的RC吸收电路电阻与RC吸收电路电容，所述RC吸收电路电阻的一端与二极管的阳极相连接，RC吸收电路电阻的另一端经RC吸收电路电容后与二极管的阴极相连接；
当增程充电机停止工作时，二极管由导通状态转到截止状态所产生的反向恢复电压尖峰被RC吸收电路电阻、RC吸收电路电容所吸收。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种增程充电机到动力电池的高压配电电路及其控制方法中，在动力电池、增程充电机之间相互连接的基础上，在增程充电机、动力电池之间的正极电路上串联一个二极管，而不再设置预充电路，应用后，当增程充电机停止工作时，动力电池的电压高于增程充电机的输出电压，此时，二极管处于截止状态，动力电池的电压无法流向增程充电机，不对母线电容进行预充，从而避免现有技术中需要考虑时序逻辑、电阻的功率和阻值大小的缺陷，降低控制难度，同时，还避免了瞬间大电流的产生。因此，本发明不仅不会产生瞬间大电流，而且控制难度较小。
2、本发明一种增程充电机到动力电池的高压配电电路及其控制方法中，与现有技术相比，本设计不再需要设置包括两个继电器的预充电路，而只需要设置一个二极管即可，相对于两个继电器，二极管的价格大大降低，从而利于降低本设计的整体成本。因此，本发明的成本较低。
3、本发明一种增程充电机到动力电池的高压配电电路及其控制方法中，在增设二极管的基础上，还可继续增设一个RC吸收电路，该RC吸收电路的一端与增程充电机的正极相连接，RC吸收电路的另一端与动力电池的正极相连接，应用时，RC吸收电路能对二极管由导通状态转到截止状态所产生的反向恢复电压尖峰进行吸收，以保护二极管，尤其当RC吸收电路包括相互串联的RC吸收电路电阻与RC吸收电路电容时，效果更佳。因此，本发明不仅不会产生瞬间大电流，而且能保护二极管，安全性较强。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是图1中RC吸收电路包括RC吸收电路电阻、RC吸收电路电容时的结构示意图。
图中：动力电池1、增程充电机2、整车配电及负载3、母线电容4、二极管5、RC吸收电路6、RC吸收电路电阻61、RC吸收电路电容62。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1—图2，一种增程充电机到动力电池的高压配电电路，包括动力电池1与增程充电机2，所述动力电池1的正极与增程充电机2的正极相连接，动力电池1的负极与增程充电机2的负极相连接；
所述增程充电机2的正极、负极之间并联有一个母线电容4；
所述增程充电机2的正极与二极管5的阳极相连接，二极管5的阴极与动力电池1的正极相连接。
所述二极管5的两端并联有一个RC吸收电路6，该RC吸收电路6的一端与增程充电机2的正极相连接，RC吸收电路6的另一端与动力电池1的正极相连接。
所述RC吸收电路6包括相互串联的RC吸收电路电阻61与RC吸收电路电容62，所述RC吸收电路电阻61的一端与二极管5的阳极相连接，RC吸收电路电阻61的另一端经RC吸收电路电容62后与二极管5的阴极相连接。
所述动力电池1的正极与整车配电及负载3的正极相连接，动力电池1的负极与整车配电及负载3的负极相连接。
所述增程充电机2的正极与整车配电及负载3的正极相连接，增程充电机2的负极与整车配电及负载3的负极相连接。
一种上述增程充电机到动力电池的高压配电电路的控制方法，包括以下步骤：当增程充电机2开始工作时，增程充电机2的正极的输出电压先上升到电池电压，再通过二极管5向动力电池1充电，随后，当增程充电机2停止工作时，动力电池1的电压高于增程充电机2的输出电压，此时，二极管5处于截止状态，动力电池1的电压无法流向增程充电机2，不对母线电容4进行预充。
所述二极管5的两端并联有一个RC吸收电路6，该RC吸收电路6的一端与二极管5的阳极相连接，RC吸收电路6的另一端与二极管5的阴极相连接；
当增程充电机2停止工作时，二极管5由导通状态转到截止状态，该转变产生的反向恢复电压尖峰被RC吸收电路6吸收。
所述RC吸收电路6包括相互串联的RC吸收电路电阻61与RC吸收电路电容62，所述RC吸收电路电阻61的一端与二极管5的阳极相连接，RC吸收电路电阻61的另一端经RC吸收电路电容62后与二极管5的阴极相连接；
当增程充电机2停止工作时，二极管5由导通状态转到截止状态所产生的反向恢复电压尖峰被RC吸收电路电阻61、RC吸收电路电容62所吸收。
本发明的原理说明如下：
本发明直接采用一个正向二极管5将增程充电机2与动力电池1连接起来，并优选在该二极管5两级处并联一组RC电路6用于吸收二极管5的尖峰电压。增程充电机2开始工作的时候，电压慢慢上升到动力电池1的电压，然后通过正向二极管5直接对动力电池1充电或者对后级的整车配电及负载3供电；在增程充电机2停机时，由于二极管5的反向阻断作用，动力电池1的电压流不到增程充电机2的输出端，也避免了需要对增程充电机2输出端的母线电容4进行预充的要求。
本设计与现有技术的不同是硬件上省去了动力电池1对增程充电机2内部输出电容的预充电路，操作上省去了对预充电路的控制策略要求，同时也省去了对预充电路中各个继电器吸合的时序控制策略，不仅对整车省去了成本，而且增加了整车的可靠性。
实施例1：
参见图1—图2，一种增程充电机到动力电池的高压配电电路，包括动力电池1与增程充电机2，所述动力电池1的正极与增程充电机2的正极相连接，动力电池1的负极与增程充电机2的负极相连接；所述增程充电机2的正极、负极之间并联有一个母线电容4；所述增程充电机2的正极与二极管5的阳极相连接，二极管5的阴极与动力电池1的正极相连接。
一种上述增程充电机到动力电池的高压配电电路的控制方法，包括以下步骤：当增程充电机2开始工作时，增程充电机2的正极的输出电压先上升到电池电压，再通过二极管5向动力电池1充电，随后，当增程充电机2停止工作时，动力电池1的电压高于增程充电机2的输出电压，此时，二极管5处于截止状态，动力电池1的电压无法流向增程充电机2，不对母线电容4进行预充。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
硬件上，所述二极管5的两端并联有一个RC吸收电路6，该RC吸收电路6的一端与二极管5的阳极相连接，RC吸收电路6的另一端与二极管5的阴极相连接。
方法上，当增程充电机2停止工作时，二极管5由导通状态转到截止状态，该转变产生的反向恢复电压尖峰被RC吸收电路6吸收。
实施例3：
基本内容同实施例2，不同之处在于：
硬件上，所述RC吸收电路6包括相互串联的RC吸收电路电阻61与RC吸收电路电容62，所述RC吸收电路电阻61的一端与二极管5的阳极相连接，RC吸收电路电阻61的另一端经RC吸收电路电容62后与二极管5的阴极相连接。
方法上，当增程充电机2停止工作时，二极管5由导通状态转到截止状态所产生的反向恢复电压尖峰被RC吸收电路电阻61、RC吸收电路电容62所吸收。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式，本发明的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本发明所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (8)

1.一种增程充电机到动力电池的高压配电电路，包括动力电池(1)与增程充电机(2)，所述动力电池(1)的正极与增程充电机(2)的正极相连接，动力电池(1)的负极与增程充电机(2)的负极相连接，其特征在于：
所述增程充电机(2)的正极、负极之间并联有一个母线电容(4)；
所述增程充电机(2)的正极与二极管(5)的阳极相连接，二极管(5)的阴极与动力电池(1)的正极相连接。
2.根据权利要求1所述的一种增程充电机到动力电池的高压配电电路，其特征在于：所述二极管(5)的两端并联有一个RC吸收电路(6)，该RC吸收电路(6)的一端与增程充电机(2)的正极相连接，RC吸收电路(6)的另一端与动力电池(1)的正极相连接。
3.根据权利要求2所述的一种增程充电机到动力电池的高压配电电路，其特征在于：所述RC吸收电路(6)包括相互串联的RC吸收电路电阻(61)与RC吸收电路电容(62)，所述RC吸收电路电阻(61)的一端与二极管(5)的阳极相连接，RC吸收电路电阻(61)的另一端经RC吸收电路电容(62)后与二极管(5)的阴极相连接。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种增程充电机到动力电池的高压配电电路，其特征在于：所述动力电池(1)的正极与整车配电及负载(3)的正极相连接，动力电池(1)的负极与整车配电及负载(3)的负极相连接。
5.根据权利要求1、2或3所述的一种增程充电机到动力电池的高压配电电路，其特征在于：所述增程充电机(2)的正极与整车配电及负载(3)的正极相连接，增程充电机(2)的负极与整车配电及负载(3)的负极相连接。
6.一种权利要求1所述的增程充电机到动力电池的高压配电电路的控制方法，其特征在于所述控制方法包括以下步骤：
当增程充电机(2)开始工作时，增程充电机(2)的正极的输出电压先上升到电池电压，再通过二极管(5)向动力电池(1)充电，随后，当增程充电机(2)停止工作时，动力电池(1)的电压高于增程充电机(2)的输出电压，此时，二极管(5)处于截止状态，动力电池(1)的电压无法流向增程充电机(2)，不对母线电容(4)进行预充。
7.根据权利要求6所述的一种增程充电机到动力电池的高压配电电路的控制方法，其特征在于：所述二极管(5)的两端并联有一个RC吸收电路(6)，该RC吸收电路(6)的一端与二极管(5)的阳极相连接，RC吸收电路(6)的另一端与二极管(5)的阴极相连接；
当增程充电机(2)停止工作时，二极管(5)由导通状态转到截止状态，该转变产生的反向恢复电压尖峰被RC吸收电路(6)吸收。
8.根据权利要求7所述的一种增程充电机到动力电池的高压配电电路的控制方法，其特征在于：所述RC吸收电路(6)包括相互串联的RC吸收电路电阻(61)与RC吸收电路电容(62)，所述RC吸收电路电阻(61)的一端与二极管(5)的阳极相连接，RC吸收电路电阻(61)的另一端经RC吸收电路电容(62)后与二极管(5)的阴极相连接；
当增程充电机(2)停止工作时，二极管(5)由导通状态转到截止状态所产生的反向恢复电压尖峰被RC吸收电路电阻(61)、RC吸收电路电容(62)所吸收。
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