CN112803385B - 车载充电电路的放电控制方法、车载充电电路、车载充电机及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种车载充电电路的放电控制方法、车载充电电路、车载充电机及存储介质，涉及车载充电技术领域。车载充电电路具有第一工作状态和第二工作状态，包括：交流输入端及直流输出端；滤波电容，与交流输入端连接；预充电阻，与交流输入端及滤波电容互连；开关桥臂电路，与预充电阻连接；在第一工作状态下，预充电阻被短接；在第二工作状态下，开关桥臂电路与预充电阻构成放电回路，以对滤波电容进行放电。本申请有利于提高车载充电机的安全性，降低车载充电机的体积和生产成本，提高车载充电机的电压转换效率。

Description

车载充电电路的放电控制方法、车载充电电路、车载充电机及 存储介质

技术领域

本申请涉及车载充电技术领域，特别涉及一种车载充电电路的放电控制 方法、车载充电电路、车载充电机及存储介质。

背景技术

电动汽车的车载充电机通常具有充电枪等插头，为了确保人身安全，插 头连接的电动汽车的车载充电机的连接销拔掉后，也即电动汽车与充电桩的 连接断开后，需要满足任意可接触的标准插头与插座上的电压1s内小于 60VDC或者上面存储的能量小于50μC。然而，在插头中通常并联有滤波电容， 滤波电容的电能较大，若采用的自然放电的方案，放电速度较慢，无法满足 上述要求。为使放电时间小于1s，目前一般是在电路中增加放电电阻，这种 放电方案需要在硬件上增加放电电阻，增加了车载充电机的成本及体积，且 放电电阻在车载充电机正常工作时会消耗能量，影响车载充电机的电压转换 效率。

发明内容

本申请的主要目的是提出一种车载充电电路、车载充电机及电动汽车， 旨在解决上述车载充电机中滤波电容的放电方案需要在硬件上增加放电电 阻，增加了车载充电机的成本及体积，且放电电阻在车载充电机正常工作时 会消耗能量，影响车载充电机的电压转换效率的问题。

为实现上述目的，本申请提出一种车载充电电路的放电控制方法，所述 车载充电电路包括：依次电性连接的交流输入端、预充电电阻、开关桥臂电 路及直流输出端；还包括一端连接至所述交流输入端的正极，另一端连接至 所述交流输入端的负极及所述直流输出端的滤波电容；与所述预充电电阻并 联的开关单元；以及与所述开关桥臂电路的控制端和所述开关单元的控制端 连接的处理器，所述放电控制方法包括采用所述处理器执行以下步骤：

当所述车载充电电路上电启动完成后，控制所述开关单元导通，以将所 述预充电电阻短接，同时按照预设充电控制策略控制所述开关桥臂电路中各 开关管的开关状态，使所述车载充电电路正常工作；和/或，

当接收到放电指令时，判断所述交流输入端的输入电压是否大于预设电 压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关单元及所述开关桥臂电路中 各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电路并通过所述开 关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容进行放电。

可选的，所述放电控制方法还包括：

判断所述输入电压是否在预设时间内放电至小于所述预设电压阈值；

若是，则结束放电控制流程；和/或，

若否，则结束放电控制流程，并输出放电异常提示信息。

可选的，所述车载充电电路还包括连接在所述预充电电阻和所述开关桥 臂电路之间的电感及用于检测所述电感的电流，并与所述处理器连接的电流 检测传感器，所述放电控制方法还包括：

接收所述电流检测传感器检测的所述电感的电流，判断所述电流是否大 于预设电流阈值；

若所述电流大于所述预设电流阈值，结束放电控制流程，并输出放电异 常提示信息。

可选的，所述车载充电电路还包括第一母线电容和第二母线电容，所述 第一母线电容和所述第二母线电容串联后连接至所述直流输出端的正、负极 之间；所述开关桥臂电路为三相桥臂电路，所述车载充电电路还包括第一开 关及第二开关，所述第一开关的一端连接至所述三相桥臂电路中任一桥臂的 中位点，所述第一开关的另一端通过所述第二开关连接至所述第一母线电容 和所述第二母线电容的中间点，所述第一开关和所述第二开关的共接点连接 至所述交流输入端的负极，且所述第一开关和所述第二开关的控制端均连接 至所述处理器；

当所述交流输入端输入为三相交流电时，所述控制所述开关单元及所述 开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电 路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容 进行放电包括：

控制开关单元及所述第一开关保持断开，控制所述第二开关导通，同时 根据所述输入电压的极性，在所述三相桥臂的每个桥臂中选择一个开关管按 照100％占空比控制导通，以形成放电回路；和/或，

当所述交流输入端输入为单相交流电时，所述控制所述开关单元及所述 开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电 路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容 进行放电包括：

控制所述开关单元及所述第二开关断开，控制所述第一开关导通，同时 根据所述输入电压的极性，在所述三相桥臂的每个桥臂中选择一个开关管按 照100％占空比控制导通，以形成放电回路。

可选的，所述车载充电电路还包括第一母线电容和第二母线电容，所述 第一母线电容和所述第二母线电容串联后连接至所述直流输出端的正、负极 之间；所述车载充电电路还包括第一续流二级管及第二续流二级管，所述第 一续流二级管的阴极连接至所述直流输出端的正极，所述第一续流二级管的 阳极和所述第二续流二级管的阴极共同连接后至所述交流输入端的负极，所 述第二续流二级管的阳极连接至所述直流输出端的负极；所述开关桥臂电路 包括三个并联的桥臂；

所述交流输入端输入为单交流电，所述控制所述开关单元及所述开关桥 臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电路并通 过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容进行放 电包括：

控制开关单元断开，同时根据所述输入电压的极性，在所述开关桥臂电 路的每个桥臂中选择一个开关管按照100％占空比控制导通，以形成放电回 路。

本申请还提出一种车载充电电路，所述车载充电电路包括：依次电性连 接的交流输入端、预充电电阻、开关桥臂电路及直流输出端；还包括一端连 接至所述交流输入端的正极，另一端连接至所述交流输入端的负极及所述直 流输出端的滤波电容；与所述预充电电阻并联的开关单元；以及与所述开关 桥臂电路的控制端和所述开关单元的控制端连接的处理器，所述处理器包括：

充电控制单元，用于当所述车载充电电路上电启动完成后，控制所述开 关单元导通，以将所述预充电电阻短接，同时按照预设充电控制策略控制所 述开关桥臂电路中各开关管的开关状态，使所述车载充电电路正常工作；和/ 或，

放电控制单元，用于当接收到放电指令时，判断所述交流输入端的输入 电压是否大于预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关单元及 所述开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充 电电路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波 电容进行放电。

可选的，所述处理器还包括放电异常处理单元，用于：

判断所述输入电压是否在预设时间内放电至小于所述预设电压阈值；

若是，则结束放电控制流程；和/或，

若否，则结束放电控制流程，并输出放电异常提示信息。

可选的，所述车载充电电路还包括连接在所述预充电电阻和所述开关桥 臂电路之间的电感及用于检测所述电感的电流，并与所述处理器连接的电流 检测传感器，所述处理器还包括过流保护单元，用于：

接收所述电流检测传感器检测的所述电感的电流，判断所述电流是否大 于预设电流阈值；

若所述电流大于所述预设电流阈值，结束放电控制流程，并输出放电异 常提示信息。

本申请还提出一种车载充电机，包括：依次电性连接的交流输入端、预 充电电阻、开关桥臂电路及直流输出端；还包括：

一端连接至所述交流输入端的正极，另一端连接至所述交流输入端的负 极及所述直流输出端的滤波电容；

与所述预充电电阻并联的开关单元；

与所述开关桥臂电路的控制端和所述开关单元的控制端连接的处理器；

与所述处理器连接的存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上 运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现上述任一项 所述车载充电电路的放电控制方法。

本申请还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存 储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述任一项所述车 载充电电路的放电控制方法的步骤。

本申请提供的车载充电电路的放电控制方法、车载充电电路、车载充电 机及计算机可读存储介质，在车载充电电路断电后，借助车载充电电路交流 侧的预充电电阻及PFC拓扑对交流侧的滤波电容进行主动放电，使得交流侧 的滤波电容可以在预设时间内放电到预设电压阈值以下，由于其直接借用车 载充电电路中已有的预充电阻来对滤波电容进行放电，电路无需再额外增加 放电元件，从而可以简化电路拓扑，降低车载充电机的体积和生产成本；此 外，本申请中的车载充电电路还包括与预充电电阻并联的开关单元，其可以 在车载充电电路启动时将预充电电阻接入电路中起缓冲作用，在车载充电电 路启动完成后进入正常工作状态时，将预充电电阻短接，以避免预充电电阻 在车载充电电路正常工作时产生能耗，影响车载充电机电压转换效率。综上， 可以看出本申请解决了现有的车载充电机中滤波电容的放电方案需要在硬件 上增加放电电阻，增加了车载充电机的成本及体积，且放电电阻在车载充电 机正常工作时会消耗能量，影响车载充电机的电压转换效率的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的 附图。

图1为本申请车载充电电路一实施例的功能模块示意图；

图2为本申请车载充电电路一实施例的电路模块示意图；

图3为本申请车载充电电路另一实施例的电路模块示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				10	滤波电容	30	开关桥臂电路
20	预充电电阻	40	处理器

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步 说明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有 作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、 前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示) 下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时， 则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、 “第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者 隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以 明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可 以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方 案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在， 也不在本申请要求的保护范围之内。

本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存 在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B， 单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一 种“或”的关系。

本发明提出一种车载充电电路的放电控制方法，所述车载充电电路包括： 依次电性连接的交流输入端AC-in、预充电电阻20、开关桥臂电路30及直流 输出端DC-out；还包括一端连接至所述交流输入端AC-in的正极，另一端连 接至所述交流输入端AC-in的负极及所述直流输出端DC-out的滤波电容10； 与所述预充电电阻20并联的开关单元50；以及与所述开关桥臂电路30的控 制端和所述开关单元50的控制端连接的处理器40，所述放电控制方法包括采 用所述处理器40执行以下步骤：

当所述车载充电电路上电启动完成后，控制所述开关单元50导通，以将 所述预充电电阻20短接，同时按照预设充电控制策略控制所述开关桥臂电路 30中各开关管的开关状态，使所述车载充电电路正常工作；和/或，

当接收到放电指令时，判断所述交流输入端AC-in的输入电压是否大于 预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关单元50及所述开关桥 臂电路30中各开关的开关状态，使所述预充电电阻20接入所述车载充电电 路并通过所述开关桥臂电路30与所述滤波电容10形成放电回路，对所述滤 波电容10进行放电。

本实施例中，交流输入端AC-in可以接入的是三相交流电，也可以接入 的是单相交流电，车载充电电路可以应用于电动汽车的供电设备中。电动汽 车的供电设备可以是纯电动汽车(如纯电动大巴车、纯电动乘用车等)或混 合动力汽车等。预充电电阻20的数量可以是一个，也可以是多个，当设置为 多个时，可以是每相交流输入端AC-inAC-in均设置有至少一个预充电电阻20。 在单向交流电中，可以是多个预充电电阻20串联设置、并联设置、或者串并 联设置。预充电电阻20还可以与电感等具有限流特性的元件来组成限流电路 车载充电电路还包括与预充电电阻20并联设置的开关单元50，开关单元50 可以采用继电器、接触器或者断路器来实现，本实施例可选为继电器来实现。 可以理解的是，在开关单元50采用继电器来实现时，为了驱动继电器工作， 还可以设置有继电器驱动电路，例如三极管电路，并将继电器驱动电路串联 设置于车载充电电路的处理器40与继电器之间，以控制继电器驱动电路驱动 继电器动作。在充电的初始过程中，预充电电阻20可以抑制上电瞬间的电流 浪涌，以防止电流冲击过大，而损坏后级电路，例如开关桥臂电路30。在车 载充电电路中，还可以还集成有计数器，并通过调节计数器的计时时间，从 而在交流输入端AC-inAC-in的交流电接入一定时间，例如10s或者20s后。 也即车载充电电路上电启动完成后，控制开关单元50闭合，以在电动汽车的 供电设备进行充电时，交流电经闭合开关单元50输出，实现将交流电源输出 至开关桥臂电路30，开关桥臂电路30将交流电转换为直流电后输出至直流输 出端DC-out。本实施例采用与预充电电阻20并联设置的开关单元50，车载 充电电路上电启动完成后，将预充电阻短接。可以在车载充电电路正常工作 时，避免其消耗能量，影响电压转换效率，有利于降低车载充电电路自身的 功耗，实现节能减排。

开关桥臂电路30中设置有多个桥臂开关，一个上桥臂开关和一个下桥臂 开关构成一个桥臂电路，上桥臂开关和下桥臂开关不会同时导通，并且，每 个桥臂开关中，均设置有续流二极管，在控制各个桥臂开关的导通/截止时， 可以实现对接入的交流电进行整流。开关桥臂电路30中对应的桥臂开关组成 整流滤波回路，按照预设充电控制策略控制所述开关桥臂电路30中各开关管 的开关状态，使所述车载充电电路正常工作，实现AC-DC的转换。本申请的 预充电电阻20在车载充电电路启动时接入电路，对输入的电流进行限流，以对后级电路进行缓启动，从而形成起缓冲作用，避免大电流对后级电路产生 影响，损坏后级电路。

可以理解的是，电动汽车的供电设备通常具有充电枪等插头，在对电动 汽车的供电设备进行充电时，通过充电枪等插头，与地面充电桩进行电连接， 从而实现将充电桩存储的电能接入至电动汽车的供电设备，对电动汽车的供 电设备进行充电。在车载充电电路的交流侧，还设置有滤波电容10，以对接 入的交流电进行滤波。其中，滤波电容10的数量可以是一个，也可以是多个， 多个滤波电容10可以是X电容，也可以是Y电容，也可以是X电容和Y电 容组成的滤波电容10的模组。滤波电容10的容量通常设置得较大，为了确 保人身安全，插头连接的电动汽车供电设备的连接销拔掉后，也即电动汽车 与充电桩的连接断开后，需要满足任意可接触的标准插头与插座上的电压1s 内小于60VDC或者上面存储的能量小于50μC。然而，目前车载充电电路中 对于滤波电容10的电能，通常采用的是自然掉落的方案，放电速度较慢，无 法满足上述要求。

本实施例可以接收到放电指令时，控制开关单元50断开，此时开关桥臂 电路30中对应的桥臂开关与预充电电阻20组成放电电路，实现对滤波电容 10中存储的电能的释放，并且，为了节约程序及快速断电，可以在接收到放 电指令前，通过检测滤波电容10两端的电压，在电压低于预设阈值时，则可 以直接关机，在高于预设阈值时，控制桥臂开关与预充电电阻20组成放电电 路，并控制桥臂开关的状态，实现对滤波电容10的快速放电。

在一实施例中，所述放电控制方法还包括：

判断所述输入电压是否在预设时间内放电至小于所述预设电压阈值；

若是，则结束放电控制流程；和/或，

若否，则结束放电控制流程，并输出放电异常提示信息。

本实施例中，在放电这个过程中，还可以根据放电时间及放电后的电能 来确定是否停机。例如，在第一预设时间内或者达到第一预设时间时，滤波 电容10的电能下降至预设电压阈值，则可以确定放电正常，可以控制车载充 电电路停机。在充电的时间达到第一预设时间，滤波电容10的电能未下降至 预设电压阈值，则可以确定放电异常，可以控制车载充电电路停机，并输出 放电异常警示信号。

在一实施例中，所述车载充电电路还包括连接在所述预充电电阻20和所 述开关桥臂电路30之间的电感及用于检测所述电感的电流，并与所述处理器 40连接的电流检测传感器，所述放电控制方法还包括：

接收所述电流检测传感器检测的所述电感的电流，判断所述电流是否大 于预设电流阈值；

若所述电流大于所述预设电流阈值，结束放电控制流程，并输出放电异 常提示信息。

本实施例中，通过设置过流保护机制，例如在回路中设置电流检测传感 器，具体可以是霍尔传感器，在对滤波电容10进行放电时，可以检测电感电 流，当检测到流过电感的电流大于所述预设电流阈值，结束放电控制流程， 并输出放电异常提示信息，如此设置即使过流，车载充电机也可以通过HALL 保护信号对滤波电容10进行保护。

在一实施例中，所述车载充电电路还包括第一母线电容C21和第二母线 电容C22，所述第一母线电容C21和所述第二母线电容C22串联后连接至所 述直流输出端DC-out的正、负极之间；所述开关桥臂电路30为三相桥臂电 路，所述车载充电电路还包括第一开关及第二开关，所述第一开关的一端连 接至所述三相桥臂电路中任一桥臂的中位点，所述第一开关的另一端通过所 述第二开关连接至所述第一母线电容C21和所述第二母线电容C22的中间点， 所述第一开关和所述第二开关的共接点连接至所述交流输入端AC-in的负极，且所述第一开关和所述第二开关的控制端均连接至所述处理器40；

当所述交流输入端AC-in输入为三相交流电时，所述控制所述开关单元 50及所述开关桥臂电路30中各开关的开关状态，使所述预充电电阻20接入 所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路30与所述滤波电容10形成放电 回路，对所述滤波电容10进行放电包括：

控制开关单元50及所述第一开关保持断开，控制所述第二开关导通，同 时根据所述输入电压的极性，在所述三相桥臂的每个桥臂中选择一个开关管 按照100％占空比控制导通，以形成放电回路；和/或，

当所述交流输入端AC-in输入为单相交流电时，所述控制所述开关单元 50及所述开关桥臂电路30中各开关的开关状态，使所述预充电电阻20接入 所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路30与所述滤波电容10形成放电 回路，对所述滤波电容10进行放电包括：

控制所述开关单元50及所述第二开关断开，控制所述第一开关导通，同 时根据所述输入电压的极性，在所述三相桥臂的每个桥臂中选择一个开关管 按照100％占空比控制导通，以形成放电回路。

本实施例中，开关桥臂电路30中每一相整流桥臂电路包括第一上桥臂开 关及第一下桥臂开关，第一上桥臂开关与第一下桥臂开关串联设置。三相整 流桥臂电路的三个第一上桥臂开关分别标记为Q11、Q21、Q31，三相整流桥 臂电路的三个第一下桥臂开关分别标记为Q12、Q22、Q32。

三相整流桥臂电路中，每一相整流桥臂电路中的第一上桥臂开关及第一 下桥臂开关的按照一定的时序和时间进行导通，实现同步整流，三相整流桥 臂电路中各个桥臂开关的导通/截止顺序及情况可以根据实际需求进行调整， 此处不再赘述。

在本申请的实施例中，第一开关S4和第二开关S5为电子开关，当然在 其他实施例中，第一开关S4和第二开关S5也可以是其他类型的开关，如机 械开关等，在此不作限制。

在正常工作状态下，第一开关S4及第二开关S5同时导通(当车载充电 电路工作在三相状态时)或第一开关S4导通，第二开关S5断开(当车载充 电电路工作在单相状态时)，三相桥臂开关中对应的桥臂开关导通时，整流 的直流电能经第一开关S4及第二开关S5输出至直流输出端DC-out。

对应地，滤波电容10(C11、C12、C13)和预充电电阻20的数量均为三 个，三个滤波电容10和三个预充电电阻20(R11、R12、R13)分别对应一相 整流桥臂电路设置。在一实施例中，车载充电电路还包括三个交流侧电感(L1、 L2、L3)及母线电容(C21、C22)，母线电容(C21、C22)并联设置于直流 输出端DC-out，每个交流侧电感串联设置于一个预充电电阻20与一相整流桥 臂电路之间。母线电容的个数可以为一个或多个，例如，可以采用两个串联设置的电容来实现，在采用两个母线电容(C21、C22)来实现时，交流输入 端AC-in的零线与两个电容(C1、C2)的公共端连接，从而与开关桥臂电路 30实现倍压整流。也即开关桥臂电路30的输出端的电压值相当于开关桥臂电 路30输入端的两倍。开关单元50的具有三个开关(S1、S2、S3)，三个开 关单元50与三个预充电电阻20分别并联设置。

在单相交流电进行放电时，控制开关单元50及所述第一开关保持断开， 控制所述第二开关导通，开关单元50S1、S2、S3及第二开关S5均断开，第 一开关S4导通，各相滤波电容10的电能经第一开关S4、母线电容、对应的 桥臂开关及预充电电阻20后被消耗掉，并且通过确定输入电压的极性，三相 整流桥臂电路中，每相整流桥臂电路只开一个桥臂开关，其中，导通的桥臂 开关的控制信号的占空比为100％，可以安全快速实现放电。

在三相交流电进行放电时，开关单元50S1、S2、S3及第一开关S4均断 开，第二开关S5导通，各相滤波电容10的电能经第二开关S5、母线电容、 对应的桥臂开关及预充电电阻20后被消耗掉，并且通过确定输入电压的极性， 三相整流桥臂电路中，每相整流桥臂电路只开一个桥臂开关，其中，导通的 桥臂开关的控制信号的占空比为100％，可以安全快速实现放电。为了更好的 说明本实施例开关桥臂电路30的工作原理，本实施例以L2、L3的滤波电容 10(C12、C13)放电回路为例进行说明，在对L2的滤波电容10C12进行放 电时，电能经滤波电容10C12的正极输出至第二开关S5、母线电容C21、第 一上桥臂开关Q21、交流侧电感L2、预充电阻R12，再回到滤波电容10C12 的负极。在对L3的滤波电容10C13进行放电时，电能经滤波电容10C13的 正极输出至预充电阻R13、交流侧电感L3、第一下桥臂开关Q32、母线电容 C22、第二开关S5、再回到开关单元50S1、电容C13的负极。

本申请利用三相半桥拓扑实现对交流侧的滤波电容10进行主动放电，可 以实现对车载充电机与电动汽车供应设备之间的连接销拔掉后，也即车载充 电机的交流侧的电连接断开后，任意可接触的标准插头与插座上的电压1s内 小于60VDC或者上面存储的能量小于50μC的要求。其中，为了提高滤波电 容10的放电速度，在控制对应的桥臂开关导通时，使用100％占空比，并且， 通过确定输入电压的极性，每组桥臂选择只开一个桥臂开关，可以安全快速 实现放电。此外，本申请还借助交流侧预充电电阻20以及开关桥臂电路30， 在充电枪拔枪后，进行主动放电，使交流侧的滤波电容10能在1s内放到60V 以下，并且不会增加车载充电机的生产成本。

在一实施例中，所述车载充电电路还包括第一母线电容C21和第二母线 电容C22，所述第一母线电容C21和所述第二母线电容C22串联后连接至所 述直流输出端DC-out的正、负极之间；所述车载充电电路还包括第一续流二 级管及第二续流二级管，所述第一续流二级管的阴极连接至所述直流输出端 DC-out的正极，所述第一续流二级管的阳极和所述第二续流二级管的阴极共 同连接后至所述交流输入端AC-in的负极，所述第二续流二级管的阳极连接 至所述直流输出端DC-out的负极；所述开关桥臂电路30包括三个并联的桥臂开关；

所述交流输入端AC-in输入为单相交流电，所述控制所述开关单元50及 所述开关桥臂电路30中各开关的开关状态，使所述预充电电阻20接入所述 车载充电电路并通过所述开关桥臂电路30与所述滤波电容10形成放电回路， 对所述滤波电容10进行放电包括：

控制开关单元50断开，同时根据所述输入电压的极性，在所述开关桥臂 电路30的每个桥臂中选择一个开关管按照100％占空比控制导通，以形成放 电回路。

本实施例中，第一母线电容C21和第二母线电容C22、第一续流二级管 及第二续流二级管及开关桥臂电路30构成PFC图腾柱，当交流电压正半周工 作时，下桥臂开关和上桥臂开关的体二极管组成PFC高频电路，下桥臂开关 导通，第一电感储能，下桥臂开关关断，第一电感通过上桥臂开关的体二极 管释放能量。当交流电压负半周工作时，上桥臂开关和下桥臂开关的体二极 管组成PFC高频电路，上桥臂开关导通，第一电感储能，上桥臂开关关断， 第一电感通过下桥臂开关的体二极管释放能量。由于交流输入端AC-inAC-in 的另一端与整流桥电路34连接，可以自动实现功率的平衡。

本实施例中，PFC电路33的支路可选为三路，三路PCF支路中的三个上 桥臂开关分别标记为Q41、Q51、Q61，三路PCF支路的三个下桥臂开关分别 标记为Q42、Q52、Q62。PFC电路33为单相PFC电路33，PFC电路33中 三个PFC支路与交流输入端AC-inAC-in的火线并联设置。

对应地，滤波电容10的数量为至少一个，滤波电容10并联设置于交流 输入侧，预充电电阻20的数量均为三个，三个预充电电阻20(R21、R22、 R23)分别对应一相PFC支路设置。在一实施例中，车载充电电路还包括三 个交流侧电感及两个母线电容，也即第一电感(L1、L2、L3)及母线电容(C21、 C22)，母线电容并联设置于直流输出端DC-out，每个交流侧电感串联设置 于一个预充电电阻20与一相PFC支路之间。并且，开关单元50的数量也为 三个(S1、S2、S3)，三个开关单元50与三个预充电电阻20分别并联设置。

第一续流二级管及第二续流二级管构成整流桥电路，第二工作状态下， 第二续流二级管与三个PFC支路中的下桥臂开关Q42、Q52、Q62构成放电 回路。为了更好的说明本实施例开关桥臂电路30的工作原理，本实施例结合 三个PFC支路中下桥臂开关Q42、Q52、Q62的构成放电回路为例进行说明， 在对滤波电容10进行放电时，电能经滤波电容10输出至预充电电阻20(R21、 R22、R23)、交流侧电感(L1、L2、L3)、下桥臂开关Q42、Q52、Q62、 第二续流二级管、再回到滤波电容10的负极。当然在其他实施例中，也可以 是三个PFC支路中下桥臂开关Q42、Q52、Q62与上述元件的构成放电回路 对EMC进行放电，具体可以根据电路的极性进行确定。

本申请可以利用拓扑中本身就存在的预充电电阻20以及PFC图腾柱拓扑 对滤波电容10进行主动放电，对车载充电机和和电动汽车供应设备之间的连 接销拔掉后，也即车载充电机的交流侧的电连接断开后，任意可接触的标准 插头与插座上的电压1s内小于60VDC或者上面存储的能量小于50μC的要 求，以提高滤波电容10的放电速度。

本发明还提出一种车载充电电路，所述车载充电电路包括：依次电性连 接的交流输入端AC-in、预充电电阻20、开关桥臂电路30及直流输出端DC-out；还包括一端连接至所述交流输入端AC-in的正极，另一端连接至所 述交流输入端AC-in的负极及所述直流输出端DC-out的滤波电容10；与所述 预充电电阻20并联的开关单元50；以及与所述开关桥臂电路30的控制端和 所述开关单元50的控制端连接的处理器40，所述处理器40包括：

充电控制单元，用于当所述车载充电电路上电启动完成后，控制所述开 关单元50导通，以将所述预充电电阻20短接，同时按照预设充电控制策略 控制所述开关桥臂电路30中各开关管的开关状态，使所述车载充电电路正常 工作；和/或，

放电控制单元，用于当接收到放电指令时，判断所述交流输入端AC-in 的输入电压是否大于预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关 单元50及所述开关桥臂电路30中各开关的开关状态，使所述预充电电阻20 接入所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路30与所述滤波电容10形成 放电回路，对所述滤波电容10进行放电。

本实施例中，处理器40可以是单片机、DSP及FPGA等微处理器40，本 领域的技术人员能够通过在处理器40中集成一些硬件电路和软件程序或算 法，来实现处理器40对开关桥臂电路30的控制。处理器40中还可以集成有 用于分析比较接收到的控制指令号的软件算法程序，以及用于解析控制指令 的解码器及其他算法程序。通过运行或执行存储在处理器40存储器内的软件 程序和/或模块，并调用存储在存储器内的数据，对接收到的控制指令进行比 较、分析等处理。例如在处理器40接收到充电指令时，输出PWM信号至开 关桥臂电路30，以使开关桥臂电路30工作在第一工作状态，并触发开关单元 50闭合，交流输入端AC-inAC-in接入的交流电经开关单元50输出至开关桥 臂电路30，开关桥臂电路30中的桥臂开关在PWM信号的指示下进行导通或 关断，从而给车载高压电池包进行充电。或者在处理器40接收到放电指令时， 处理器40触发开关单元50关断，并且控制开关桥臂电路30工作在第二工作 状态，以与滤波电容10和预充电电阻20构成放电回路，对滤波电容10存储 的电能进行放电。车载充电电路中还可以设置有电压检测电路，以实时检测 滤波电容10两端的电能。在车载充电机中还设置有拔枪检测机制，以在检测 到用户进行拔枪动作结束充电时，通过CAN总线给处理器40发送主动放电 指令，以使处理器40控制开关桥臂电路30执行放电动作，在这个过程中， 根据放电时间及放电后的电能来确定是否停机。例如，在第一预设时间内或 者达到第一预设时间时，滤波电容10的电能下降至预设电压阈值，则可以确定放电正常，可以控制车载充电电路停机。在充电的时间达到第一预设时间， 滤波电容10的电能未下降至预设电压阈值，则可以确定放电异常，可以控制 车载充电电路停机，并输出放电异常警示信号。

需要说明的是，除了在检测到拔枪动作时，CAN总线给主控制器发送主 动放电指令外，还可以是在车载充电机故常时，CAN总线给主控制器发送主 动放电指令等，在此不作限制。总而言之，一旦车载充电电路的交流侧断电， CAN总线就会给主控制器发送主动放电指令，以使处理器40控制开关桥臂电 路30执行放电动作。

在一实施例中，所述处理器40还包括放电异常处理单元，用于：

判断所述输入电压是否在预设时间内放电至小于所述预设电压阈值；

若是，则结束放电控制流程；和/或，

若否，则结束放电控制流程，并输出放电异常提示信息。

本实施例中，在放电这个过程中，处理器40的放电异常处理单元可以根 据放电时间及放电后的电能来确定是否停机。例如，在第一预设时间内或者 达到第一预设时间时，滤波电容10的电能下降至预设电压阈值，则可以确定 放电正常，可以控制车载充电电路停机。在充电的时间达到第一预设时间， 滤波电容10的电能未下降至预设电压阈值，则可以确定放电异常，可以控制 车载充电电路停机，并输出放电异常警示信号。

在一实施例中，所述车载充电电路还包括连接在所述预充电电阻20和所 述开关桥臂电路30之间的电感及用于检测所述电感的电流，并与所述处理器 40连接的电流检测传感器，所述处理器40还包括过流保护单元，用于：

接收所述电流检测传感器检测的所述电感的电流，判断所述电流是否大 于预设电流阈值；

若所述电流大于所述预设电流阈值，结束放电控制流程，并输出放电异 常提示信息。

本实施例中，过流保护单元具体可以在放电回路中设置霍尔传感器，在 对滤波电容10进行放电时，可以检测电感电流，当检测到流过电感的电流大 于所述预设电流阈值，结束放电控制流程，并输出放电异常提示信息，如此 设置即使过流，车载充电机也可以通过HALL保护信号对滤波电容10进行保 护。

本发明还提出一种车载充电机，包括：依次电性连接的交流输入端AC-in、 预充电电阻20、开关桥臂电路30及直流输出端DC-out；还包括：

一端连接至所述交流输入端AC-in的正极，另一端连接至所述交流输入 端AC-in的负极及所述直流输出端DC-out的滤波电容10；

与所述预充电电阻20并联的开关单元50；

与所述开关桥臂电路30的控制端和所述开关单元50的控制端连接的处 理器40；

与所述处理器40连接的存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器 40上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器40执行时，实现如上 所述车载充电电路的放电控制方法。

参照图1，图1为本发明实施例方案涉及的车载充电机硬件运行环境的终 端结构示意图。

本发明实施例的终端可以是PC，也可以是智能手机、平板电脑、电子书 阅读器、MP4(Moving Picture Experts Group Audio Layer IV，动态影像专家压 缩标准音频层面3)播放器、便携计算机等具有显示功能的可移动式终端设备。 如图1所述，该终端可以包括处理器40(例如CPU)，通信总线，用户接口， 网络接口，存储器。其中，通信总线用于实现这些组件之间的连接通信；用 户接口可以包括显示屏(Display)、输入单元比如键盘(Keyboard)；网络 接口可选的可以包括标准的有线接口、无线接口(如WI-FI接口)；存储器可 以是高速RAM存储器，也可以是稳定的存储器(non-volatile memory)，例如 磁盘存储器，存储器可选的还可以是独立于前述处理器40的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图1中示出的车载充电机硬件运行环境的终 端结构并不构成对本发明车载充电机的限定，可以包括比图示更多或更少的 部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

本发明还提出一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存 储有计算机程序，所述计算机程序被处理器40执行时，实现如上所述车载充 电电路的放电控制方法的步骤。

在图1所示的终端中，网络接口1004主要用于连接云服务器，与云服务 器进行数据通信；网络接口1004还用于连接用于提供防串货平台，所述防串 货平台包括用于提供各个服务功能的通用功能模块。用户接口1003可以连接 客户端(用户端)，与客户端进行数据通信；而处理器40可以用于调用存储 器1005中存储的车载充电电路的放电控制程序，执行如上所述的车载充电电 路的放电控制方法的步骤。

本申请提出一种车载充电电路。

参照图1至图3，在本申请一实施例中，该车载充电电路具有第一工作状 态和第二工作状态，车载充电电路包括：

交流输入端AC-in及直流输出端DC-out；

滤波电容，与交流输入端AC-in连接；

预充电电阻20，与交流输入端AC-in及滤波电容互连；

开关桥臂电路30，与预充电阻连接；

在第一工作状态下，所述预充电阻被短接；

开关桥臂电路30与滤波电容构成整流滤波回路，用以将交流输入端AC-in 接入的交流电进行整流滤波后输出至直流输出端DC-out；

在第二工作状态下，开关桥臂电路30与预充电电阻20构成放电回路， 以对滤波电容进行放电。

本实施例中，车载充电电路可以接入的是三相交流电，也可以接入的是 单相交流电，车载充电电路可以应用于电动汽车的供电设备中。电动汽车的 供电设备可以是纯电动汽车(如纯电动大巴车、纯电动乘用车等)或混合动 力汽车等。预充电电阻20的数量可以是一个，也可以是多个，当设置为多个 时，可以是每相交流输入端AC-in均设置有至少一个预充电电阻20。在单向 交流电中，可以是多个预充电电阻20串联设置、并联设置、或者串并联设置。 预充电电阻20还可以与电感等具有限流特性的元件来组成限流电路，在车载 充电电路启动时，预充电电阻接入电路，对输入的电流进行限流，以对后级 电路进行缓启动，从而形成起缓冲作用，避免大电流对后级电路产生影响， 损坏后级电路。本实施例采用与预充电电阻20并联设置的开关单元，在车载 充电电路第一工作状态，也即正常工作状态时，将预充电阻短接。可以在车 载充电电路正常工作时，避免其消耗能量，影响电压转换效率，有利于降低 车载充电电路自身的功耗，实现节能减排。

在充电的初始过程中，预充电电阻20可以抑制上电瞬间的电流浪涌，以 防止电流冲击过大，而损坏后级电路，例如开关桥臂电路30。在车载充电电 路中，还可以还集成有计数器，并通过调节计数器的计时时间，从而在交流 输入端AC-in的交流电接入一定时间，例如10s或者20s后，控制开关单元闭 合，以在电动汽车的供电设备进行充电时，控制开关单元闭合，以将交流电 源输出至开关桥臂电路30，开关桥臂电路30将交流电转换为直流电后输出至 直流输出端DC-out。

开关桥臂电路30中设置有多个桥臂开关，一个上桥臂开关和一个下桥臂 开关构成一个桥臂电路，上桥臂开关和下桥臂开关不会同时导通，并且，每 个桥臂开关中，均设置有续流二极管，在控制各个桥臂开关的导通/截止时， 可以实现对接入的交流电进行整流。开关桥臂电路30可实现能量双向流动， 并且开关桥臂电路30具有两个工作状态，在不同的工作状态下，开关桥臂电 路30中各桥臂开关工作在不同的开关状态。具体地，在第一工作状态下，开 关桥臂电路30中对应的桥臂开关组成整流滤波回路，实现AC-DC的转换。 在第二工作状态下，开关桥臂电路30中对应的桥臂开关与预充电电阻20组 成放电电路，实现对滤波电容中存储的电能的释放。

可以理解的是，电动汽车的供电设备通常具有充电枪等插头，在对电动 汽车的供电设备进行充电时，通过充电枪等插头，与地面充电桩进行电连接， 从而实现将充电桩存储的电能接入至电动汽车的供电设备，对电动汽车的供 电设备进行充电。在车载充电电路的交流侧，还设置有滤波电容，以对接入 的交流电进行滤波。其中，滤波电容的数量可以是一个，也可以是多个，多 个滤波电容可以是X电容，也可以是Y电容，也可以是X电容和Y电容组成 的滤波电容的模组。滤波电容的容量通常设置得较大，为了确保人身安全， 插头连接的电动汽车供电设备的连接销拔掉后，也即电动汽车与充电桩的连 接断开后，需要满足任意可接触的标准插头与插座上的电压1s内小于60VDC 或者上面存储的能量小于50μC。然而，目前车载充电电路中对于滤波电容的 电能，通常采用的是自然掉落的方案，放电速度较慢，无法满足上述要求。

为了解决上述问题，本申请开关桥臂电路30与滤波电容相当于并联设置， 并且预充电电阻20串联设置在开关桥臂电路30与滤波电容之间，通过控制 开关桥臂电路30中桥臂开关的导通和关断，即可改变开关桥臂电路30的工 作状态，使其在车载充电电路未断电时进行整流滤波，在车载充电电路断电 时通过预充电电阻20来对滤波电容中因为断电而未消耗掉的电能进行释放， 从而提高滤波电容的电能消耗速度，提升车载充电电路使用的可靠性和安全 性。并且，由于直接使用车载充电电路中已有的预充电电阻20来对滤波电容进行放电，在无需改变预充电电阻20原有工作状态的情况下，电路无需再额 外增加放电元件，通过预充电电阻20的复用，有利于提高器件的利用率，从 而可以简化电路拓扑，降低车载充电电路的生产成本。本申请解决了上述车 载充电机中滤波电容的放电方案需要在硬件上增加放电电阻，增加了车载充 电机的成本及体积，且放电电阻在车载充电机正常工作时会消耗能量，影响 车载充电机的电压转换效率的问题。

参照图1，在一实施例中，车载充电电路还包括处理器，处理器与开关桥 臂电路30的受控端连接。处理器用于在接收到拔枪指令时，控制开关桥臂电 路30工作在第二工作状态，以对滤波电容进行放电，直至对滤波电容的放电 时间达到第一预设时间，或者滤波电容的电压降低至第一预设电压阈值。

处理器可以是单片机、DSP及FPGA等微处理器，本领域的技术人员能 够通过在处理器中集成一些硬件电路和软件程序或算法，来实现处理器对开 关桥臂电路30的控制。处理器中还可以集成有用于分析比较接收到的控制指 令号的软件算法程序，以及用于解析控制指令的解码器及其他算法程序。通 过运行或执行存储在处理器存储器内的软件程序和/或模块，并调用存储在存 储器内的数据，对接收到的控制指令进行比较、分析等处理。例如在处理器 接收到充电指令时，输出PWM信号至开关桥臂电路30，以使开关桥臂电路 30工作在第一工作状态，并触发开关单元闭合，交流输入端AC-in接入的交 流电经开关单元输出至开关桥臂电路30，开关桥臂电路30中的桥臂开关在PWM信号的指示下进行导通或关断，从而给车载高压电池包进行充电。或者 在处理器接收到放电指令时，处理器触发开关单元关断，并且控制开关桥臂 电路30工作在第二工作状态，以与滤波电容和预充电电阻20构成放电回路， 对滤波电容存储的电能进行放电。车载充电电路中还可以设置有电压检测电 路，以实时检测滤波电容两端的电能。在车载充电机中还设置有拔枪检测机 制，以在检测到用户进行拔枪动作结束充电时，通过CAN总线给处理器发送 主动放电指令，以使处理器控制开关桥臂电路30执行放电动作，在这个过程 中，根据放电时间及放电后的电能来确定是否停机。例如，在第一预设时间 内或者达到第一预设时间时，滤波电容的电能下降至预设电压阈值，则可以 确定放电正常，可以控制车载充电电路停机。在充电的时间达到第一预设时 间，滤波电容的电能未下降至预设电压阈值，则可以确定放电异常，可以控 制车载充电电路停机，并输出放电异常警示信号。

需要说明的是，除了在检测到拔枪动作时，CAN总线给主控制器发送主 动放电指令外，还可以是在车载充电机故常时，CAN总线给主控制器发送主 动放电指令等，在此不作限制。总而言之，一旦车载充电电路的交流侧断电， CAN总线就会给主控制器发送主动放电指令，以使处理器控制开关桥臂电路 30执行放电动作。

参照图1和图2，在一实施例中，开关桥臂电路30包括可控整流调节电 路31及充放电切换电路32，可控整流调节电路31及充放电切换电路32依次 与交流输入端AC-in连接；其中，

在第一工作状态下，所述开关桥臂电路30与所述滤波电容构成整流滤波 回路，以将所述交流输入端接入的交流电进行整流滤波后输出至所述直流输 出端DC-out；充放电切换电路32将可控整流调节电路31整流后的电能进行 输出；

在第二工作状态下，充放电切换电路32连通可控整流调节电路31与滤 波电容的放电回路。

其中，可控整流调节电路31包括三相整流桥臂电路，每一相整流桥臂电 路包括第一上桥臂开关及第一下桥臂开关，第一上桥臂开关与第一下桥臂开 关串联设置。三相整流桥臂电路的三个第一上桥臂开关分别标记为Q11、Q21、Q31，三相整流桥臂电路的三个第一下桥臂开关分别标记为Q12、Q22、Q32。

本实施例中，在处理器的控制下，三相整流桥臂电路中，每一相整流桥 臂电路中的第一上桥臂开关及第一下桥臂开关的按照一定的时序和时间进行 导通，实现同步整流，三相整流桥臂电路中各个桥臂开关的导通/截止顺序及 情况可以根据实际需求进行调整，此处不再赘述。

进一步地，充放电切换电路32包括第一开关S4及第二开关S5，第一开 关S4的第一端与可控整流调节电路31的输出端连接，第一开关S4的第二端 与第二开关S5的第一端及滤波电容互连，第二开关S5的第二端与直流输出 端DC-out连接。在本申请的实施例中，第一开关S4和第二开关S5为电子开 关当然，在其他实施例中，第一开关S4和第二开关S5也可以是其他类型的 开关，如机械开关等，在此不作限制。

在第一工作状态下，第一开关S4及第二开关S5同时导通(当车载充电 电路工作在三相状态时)或第一开关S4导通，第二开关S5断开(当车载充 电电路工作在单相状态时)，三相桥臂开关中对应的桥臂开关导通时，整流 的直流电能经第一开关S4及第二开关S5输出至直流输出端DC-out。

对应地，滤波电容(C11、C12、C13)和预充电电阻20的数量均为三个， 三个滤波电容和三个预充电电阻20(R11、R12、R13)分别对应一相整流桥 臂电路设置。在一实施例中，车载充电电路还包括三个交流侧电感(L1、L2、 L3)及直流母线电容(C21、C22)，直流母线电容(C21、C22)并联设置于 直流输出端DC-out，每个交流侧电感串联设置于一个预充电电阻20与一相整 流桥臂电路之间。直流母线电容的个数可以为一个或多个，例如，可以采用 两个串联设置的电容来实现，在采用两个直流母线电容(C21、C22)来实现 时，交流输入端的零线与两个电容(C1、C2)的公共端连接，从而与开关桥 臂电路30实现倍压整流。也即开关桥臂电路30的输出端的电压值相当于开 关桥臂电路30输入端的两倍。开关单元的数量也为三个(S1、S2、S3)，三 个开关单元与三个预充电电阻20分别并联设置。

在第二工作状态下，开关单元S1、开关单元S2、开关单元S3及第一开 关S4均断开，第二开关S5导通，各相滤波电容的电能经第二开关S5、直流 母线电容、对应的桥臂开关及预充电电阻20后被消耗掉，并且通过确定输入 电压的极性，三相整流桥臂电路中，每相整流桥臂电路只开一个桥臂开关， 其中，导通的桥臂开关的控制信号的占空比为100％，可以安全快速实现放电。 为了更好的说明本实施例开关桥臂电路30的工作原理，本实施例以L2、L3 的滤波电容(C12、C13)放电回路为例进行说明，在对L2的滤波电容C12 进行放电时，电能经滤波电容C12的正极输出至第二开关S5、直流母线电容 C21、第一上桥臂开关Q21、交流侧电感L2、预充电阻R12，再回到滤波电 容C12的负极。在对L3的滤波电容C13进行放电时，电能经滤波电容C13 的正极输出至预充电阻R13、交流侧电感L3、第一下桥臂开关Q32、直流母 线电容C22、第二开关S5、再回到开关单元S1、电容C13的负极。

本申请利用三相半桥拓扑实现对交流侧的滤波电容进行主动放电，可以 实现对车载充电机与电动汽车供应设备之间的连接销拔掉后，也即车载充电 机的交流侧的电连接断开后，任意可接触的标准插头与插座上的电压1s内小 于60VDC或者上面存储的能量小于50μC的要求。其中，为了提高滤波电容 的放电速度，在控制对应的桥臂开关导通时，使用100％占空比，并且，通过 确定输入电压的极性，每组桥臂选择只开一个桥臂开关，可以安全快速实现 放电。此外，本申请还借助交流侧预充电电阻20以及开关桥臂电路30，在充 电枪拔枪后，进行主动放电，使交流侧的滤波电容能在1s内放到60V以下， 并且不会增加车载充电机的生产成本。

在一些实施例中，车载充电电路还设置有过流保护机制，例如在回路中 设置霍尔传感器，在对滤波电容进行放电时，可以检测电感电流，即使过流， 车载充电机也可以通过HALL保护信号对滤波电容进行保护。

参照图1和图3，在一实施例中，开关桥臂电路30包括PFC电路33及 整流桥电路34，PFC电路33及整流桥电路34依次与交流输入端AC-in连接。

进一步地，上述实施例中，PFC电路33包括多条PFC支路，每一PFC 支路包括第一电感、上桥臂开关及下桥臂开关，第一电感的第一端与预充电 阻连接，第一电感的第二端与上桥臂开关和下桥臂开关的公共端连接；上桥 臂开关的第一端与直流输出端DC-out的正极连接，上桥臂开关的第二端与下 桥臂开关的第一端连接，下桥臂开关的第二端接直流输出端DC-out的负极。

本实施例中，PFC电路33及整流桥电路34构成PFC图腾柱，当交流电 压正半周工作时，下桥臂开关和上桥臂开关的体二极管组成PFC高频电路， 下桥臂开关导通，第一电感储能，下桥臂开关关断，第一电感通过上桥臂开 关的体二极管释放能量。当交流电压负半周工作时，上桥臂开关和下桥臂开 关的体二极管组成PFC高频电路，上桥臂开关导通，第一电感储能，上桥臂 开关关断，第一电感通过下桥臂开关的体二极管释放能量。由于交流输入端 AC-in的另一端与整流桥电路34连接，可以自动实现功率的平衡。

本实施例中，PFC电路33的支路可选为三路，三路PCF支路中的三个上 桥臂开关分别标记为Q41、Q51、Q61，三路PCF支路的三个下桥臂开关分别 标记为Q42、Q52、Q62。PFC电路33为单相PFC电路33，PFC电路33中 三个PFC支路与交流输入端AC-in的火线并联设置。

对应地，滤波电容的数量为至少一个，滤波电容并联设置于交流输入侧， 预充电电阻20的数量均为三个，三个预充电电阻20(R21、R22、R23)分别 对应一相PFC支路设置。在一实施例中，车载充电电路还包括三个交流侧电 感及两个直流母线电容，也即第一电感(L1、L2、L3)及直流母线电容(C21、 C22)，直流母线电容并联设置于直流输出端DC-out，每个交流侧电感串联 设置于一个预充电电阻20与一相PFC支路之间。并且，开关单元的数量也为 三个(S1、S2、S3)，三个开关单元与三个预充电电阻20分别并联设置。

整流桥电路34设置有两个二极管D1、D2，第二工作状态下，第二续流 二级管与三个PFC支路中的下桥臂开关Q42、Q52、Q62构成放电回路。为 了更好的说明本实施例开关桥臂电路30的工作原理，本实施例结合三个PFC 支路中下桥臂开关Q42、Q52、Q62的构成放电回路为例进行说明，在对滤波 电容进行放电时，电能经滤波电容输出至预充电电阻20(R21、R22、R23)、 交流侧电感(L1、L2、L3)、下桥臂开关Q42、Q52、Q62、第二续流二级管、 再回到滤波电容的负极。当然在其他实施例中，也可以是三个PFC支路中下 桥臂开关Q42、Q52、Q62与上述元件的构成放电回路对EMC进行放电，具 体可以根据电路的极性进行确定。

本申请可以利用拓扑中本身就存在的预充电电阻20以及PFC图腾柱拓扑 对滤波电容进行主动放电，对车载充电机和和电动汽车供应设备之间的连接 销拔掉后，也即车载充电机的交流侧的电连接断开后，任意可接触的标准插 头与插座上的电压1s内小于60VDC或者上面存储的能量小于50μC的要求， 以提高滤波电容的放电速度。

本申请还提出一种车载充电机。车载充电机包括如上任一实施例所述的 车载充电电路。

本申请还提出一种电动汽车。电动汽车包括本体和如上任一实施例所述 的车载充电机。车载充电机安装在本体上。车载充电机及电动汽车中的车载 充电电路的详细结构可参照上述实施例，此处不再赘述。可以理解的是，由 于在本申请的车载充电机及电动汽车中使用了上述车载充电电路，因此，本 申请的车载充电机及电动汽车的实施例包括上述车载充电电路全部实施例的 全部技术方案，且所达到的技术效果也完全相同，在此不再赘述。

以上仅为本申请的可选实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是 在本申请的发明构思下，利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构变换， 或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种车载充电电路的放电控制方法，其特征在于，所述车载充电电路包括：依次电性连接的交流输入端、预充电电阻、开关桥臂电路及直流输出端；还包括一端连接至所述交流输入端的正极，另一端连接至所述交流输入端的负极及所述直流输出端的滤波电容；与所述预充电电阻并联的开关单元；以及与所述开关桥臂电路的控制端和所述开关单元的控制端连接的处理器，所述放电控制方法包括采用所述处理器执行以下步骤：

当所述车载充电电路上电启动完成后，控制所述开关单元导通，以将所述预充电电阻短接，同时按照预设充电控制策略控制所述开关桥臂电路中各开关管的开关状态，使所述车载充电电路正常工作；和/或，

当接收到放电指令时，判断所述交流输入端的输入电压是否大于预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关单元及所述开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容进行放电；

其中，所述车载充电电路还包括第一母线电容和第二母线电容，所述第一母线电容和所述第二母线电容串联后连接至所述直流输出端的正、负极之间；所述开关桥臂电路为三相桥臂电路，所述车载充电电路还包括第一开关及第二开关，所述第一开关的一端连接至所述三相桥臂电路中任一桥臂的中位点，所述第一开关的另一端通过所述第二开关连接至所述第一母线电容和所述第二母线电容的中间点，所述第一开关和所述第二开关的共接点连接至所述交流输入端的负极，且所述第一开关和所述第二开关的控制端均连接至所述处理器；

当所述交流输入端输入为三相交流电时，所述控制所述开关单元及所述开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容进行放电包括：

控制开关单元及所述第一开关保持断开，控制所述第二开关导通，同时根据所述输入电压的极性，在所述三相桥臂的每个桥臂中选择一个开关管按照100%占空比控制导通，以形成放电回路；和/或，

当所述交流输入端输入为单相交流电时，所述控制所述开关单元及所述开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容进行放电包括：

控制所述开关单元及所述第二开关断开，控制所述第一开关导通，同时根据所述输入电压的极性，在所述三相桥臂的每个桥臂中选择一个开关管按照100%占空比控制导通，以形成放电回路。

2.如权利要求1所述车载充电电路的放电控制方法，其特征在于，所述放电控制方法还包括：

判断所述输入电压是否在预设时间内放电至小于所述预设电压阈值；

若是，则结束放电控制流程；和/或，

若否，则结束放电控制流程，并输出放电异常提示信息。

3.如权利要求1所述的车载充电电路的放电控制方法，其特征在于，所述车载充电电路还包括连接在所述预充电电阻和所述开关桥臂电路之间的电感及用于检测所述电感的电流，并与所述处理器连接的电流检测传感器，所述放电控制方法还包括：

接收所述电流检测传感器检测的所述电感的电流，判断所述电流是否大于预设电流阈值；

若所述电流大于所述预设电流阈值，结束放电控制流程，并输出放电异常提示信息。

4.一种车载充电电路的放电控制方法，其特征在于，所述车载充电电路包括：依次电性连接的交流输入端、预充电电阻、开关桥臂电路及直流输出端；还包括一端连接至所述交流输入端的正极，另一端连接至所述交流输入端的负极及所述直流输出端的滤波电容；与所述预充电电阻并联的开关单元；以及与所述开关桥臂电路的控制端和所述开关单元的控制端连接的处理器，所述放电控制方法包括采用所述处理器执行以下步骤：

当所述车载充电电路上电启动完成后，控制所述开关单元导通，以将所述预充电电阻短接，同时按照预设充电控制策略控制所述开关桥臂电路中各开关管的开关状态，使所述车载充电电路正常工作；和/或，

当接收到放电指令时，判断所述交流输入端的输入电压是否大于预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关单元及所述开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容进行放电；

其中，所述车载充电电路还包括第一母线电容和第二母线电容，所述第一母线电容和所述第二母线电容串联后连接至所述直流输出端的正、负极之间；所述车载充电电路还包括第一续流二级管及第二续流二级管，所述第一续流二级管的阴极连接至所述直流输出端的正极，所述第一续流二级管的阳极和所述第二续流二级管的阴极共同连接后至所述交流输入端的负极，所述第二续流二级管的阳极连接至所述直流输出端的负极；所述开关桥臂电路包括三个并联的桥臂；

所述交流输入端输入为单交流电，所述控制所述开关单元及所述开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容进行放电包括：

控制开关单元断开，同时根据所述输入电压的极性，在所述开关桥臂电路的每个桥臂中选择一个开关管按照100%占空比控制导通，以形成放电回路。

5.一种车载充电电路，其特征在于，所述车载充电电路包括：依次电性连接的交流输入端、预充电电阻、开关桥臂电路及直流输出端；还包括一端连接至所述交流输入端的正极，另一端连接至所述交流输入端的负极及所述直流输出端的滤波电容；与所述预充电电阻并联的开关单元；以及与所述开关桥臂电路的控制端和所述开关单元的控制端连接的处理器，所述处理器包括：

充电控制单元，用于当所述车载充电电路上电启动完成后，控制所述开关单元导通，以将所述预充电电阻短接，同时按照预设充电控制策略控制所述开关桥臂电路中各开关管的开关状态，使所述车载充电电路正常工作；和/或，

放电控制单元，用于当接收到放电指令时，判断所述交流输入端的输入电压是否大于预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关单元及所述开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容进行放电；

其中，所述车载充电电路还包括第一母线电容和第二母线电容，所述第一母线电容和所述第二母线电容串联后连接至所述直流输出端的正、负极之间；所述开关桥臂电路为三相桥臂电路，所述车载充电电路还包括第一开关及第二开关，所述第一开关的一端连接至所述三相桥臂电路中任一桥臂的中位点，所述第一开关的另一端通过所述第二开关连接至所述第一母线电容和所述第二母线电容的中间点，所述第一开关和所述第二开关的共接点连接至所述交流输入端的负极，且所述第一开关和所述第二开关的控制端均连接至所述处理器；

当所述交流输入端输入为三相交流电时，所述放电控制单元用于当接收到放电指令时，判断所述交流输入端的输入电压是否大于预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制开关单元及所述第一开关保持断开，控制所述第二开关导通，同时根据所述输入电压的极性，在所述三相桥臂的每个桥臂中选择一个开关管按照100%占空比控制导通，以形成放电回路；和/或，

当所述交流输入端输入为单相交流电时，所述放电控制单元用于当接收到放电指令时，判断所述交流输入端的输入电压是否大于预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关单元及所述第二开关断开，控制所述第一开关导通，同时根据所述输入电压的极性，在所述三相桥臂的每个桥臂中选择一个开关管按照100%占空比控制导通，以形成放电回路。

6.如权利要求5所述车载充电电路，其特征在于，所述处理器还包括放电异常处理单元，用于：

判断所述输入电压是否在预设时间内放电至小于所述预设电压阈值；

若是，则结束放电控制流程；和/或，

若否，则结束放电控制流程，并输出放电异常提示信息。

7.如权利要求5所述的车载充电电路，其特征在于，所述车载充电电路还包括连接在所述预充电电阻和所述开关桥臂电路之间的电感及用于检测所述电感的电流，并与所述处理器连接的电流检测传感器，所述处理器还包括过流保护单元，用于：

接收所述电流检测传感器检测的所述电感的电流，判断所述电流是否大于预设电流阈值；

若所述电流大于所述预设电流阈值，结束放电控制流程，并输出放电异常提示信息。

8.一种车载充电电路，其特征在于，所述车载充电电路包括：依次电性连接的交流输入端、预充电电阻、开关桥臂电路及直流输出端；还包括一端连接至所述交流输入端的正极，另一端连接至所述交流输入端的负极及所述直流输出端的滤波电容；与所述预充电电阻并联的开关单元；以及与所述开关桥臂电路的控制端和所述开关单元的控制端连接的处理器，所述处理器包括：

充电控制单元，用于当所述车载充电电路上电启动完成后，控制所述开关单元导通，以将所述预充电电阻短接，同时按照预设充电控制策略控制所述开关桥臂电路中各开关管的开关状态，使所述车载充电电路正常工作；和/或，

放电控制单元，用于当接收到放电指令时，判断所述交流输入端的输入电压是否大于预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关单元及所述开关桥臂电路中各开关的开关状态，使所述预充电电阻接入所述车载充电电路并通过所述开关桥臂电路与所述滤波电容形成放电回路，对所述滤波电容进行放电；

其中，所述车载充电电路还包括第一母线电容和第二母线电容，所述第一母线电容和所述第二母线电容串联后连接至所述直流输出端的正、负极之间；所述车载充电电路还包括第一续流二级管及第二续流二级管，所述第一续流二级管的阴极连接至所述直流输出端的正极，所述第一续流二级管的阳极和所述第二续流二级管的阴极共同连接后至所述交流输入端的负极，所述第二续流二级管的阳极连接至所述直流输出端的负极；所述开关桥臂电路包括三个并联的桥臂；

所述交流输入端输入为单交流电时，所述放电控制单元用于当接收到放电指令时，判断所述交流输入端的输入电压是否大于预设电压阈值；若大于预设电压阈值，则控制所述开关单元断开，同时根据所述输入电压的极性，在所述开关桥臂电路的每个桥臂中选择一个开关管按照100%占空比控制导通，以形成放电回路。

9.一种车载充电机，其特征在于，包括：依次电性连接的交流输入端、预充电电阻、开关桥臂电路及直流输出端；还包括：

一端连接至所述交流输入端的正极，另一端连接至所述交流输入端的负极及所述直流输出端的滤波电容；

与所述预充电电阻并联的开关单元；

与所述开关桥臂电路的控制端和所述开关单元的控制端连接的处理器；

与所述处理器连接的存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，实现如权利要求1~4任一项所述车载充电电路的放电控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1至4中任一项所述车载充电电路的放电控制方法的步骤。

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