CN115528898A - 预充电系统及方法 - Google Patents

预充电系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115528898A
CN115528898A CN202110710247.2A CN202110710247A CN115528898A CN 115528898 A CN115528898 A CN 115528898A CN 202110710247 A CN202110710247 A CN 202110710247A CN 115528898 A CN115528898 A CN 115528898A
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
switch
state
resistor
charge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110710247.2A
Other languages
English (en)
Inventor
李志超
王守艳
江剑
张云凤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delta Electronics Shanghai Co Ltd
Original Assignee
Delta Electronics Shanghai Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Delta Electronics Shanghai Co Ltd filed Critical Delta Electronics Shanghai Co Ltd
Priority to CN202110710247.2A priority Critical patent/CN115528898A/zh
Priority to US17/494,998 priority patent/US11777402B2/en
Priority to EP21206144.4A priority patent/EP4109727A1/en
Publication of CN115528898A publication Critical patent/CN115528898A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/32—Means for protecting converters other than automatic disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00711—Regulation of charging or discharging current or voltage with introduction of pulses during the charging process
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H9/00—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection
    • H02H9/001—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection limiting speed of change of electric quantities, e.g. soft switching on or off
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/34—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering
    • H02J7/345—Parallel operation in networks using both storage and other dc sources, e.g. providing buffering using capacitors as storage or buffering devices
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/06—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes without control electrode or semiconductor devices without control electrode
    • H02M7/062—Avoiding or suppressing excessive transient voltages or currents
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/02—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal
    • H02M7/04—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/12—Conversion of ac power input into dc power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/125—Avoiding or suppressing excessive transient voltages or currents
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2207/00—Indexing scheme relating to details of circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J2207/50—Charging of capacitors, supercapacitors, ultra-capacitors or double layer capacitors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007—Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/007188—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters
    • H02J7/007192—Regulation of charging or discharging current or voltage the charge cycle being controlled or terminated in response to non-electric parameters in response to temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36—Means for starting or stopping converters

Abstract

本公开提供一种预充电系统及用以控制预充电系统的预充电方法。预充电系统包含负载电路及预充电电路。负载电路包含输入端、输入开关及母线电容。预充电电路并联连接于输入开关的两端，且包含相互串联的预充电电阻及预充电开关。预充电方法包含：当负载电路处于预充电模式时，控制输入开关处于关断状态，并控制预充电开关在导通及关断状态之间多次切换，且在预充电开关处于导通状态时，预充电电阻的消耗功率大于功率阈值且小于或等于极限功率，在预充电开关处于关断状态时，预充电电阻的消耗功率为0；以及当负载电路处于工作模式时，控制输入开关处于导通状态。

Description

预充电系统及方法
技术领域
本公开涉及电力电子技术领域，特别涉及一种预充电系统及方法。
背景技术
为避免母线电容在启动时产生过流现象，可利用预充电电路为母线电容进行预充电，其中预充电电路多包含预充电开关及预充电电阻。在现有的预充电方法中，如图1所示，在为母线电容进行预充电时，控制预充电开关持续处于导通状态，以持续为母线电容充电，直到母线电容上的母线电压达到预设值或预充电开关已导通一预设时长，方才将预充电开关关断而结束预充电。
然而，在预充电过程中，由于预充电开关维持在导通状态，故预充电电阻将持续工作并消耗功率。再者，如图2所示，由于电阻的过载能力与其带载时间成反比，故随着预充电电阻的工作时间增加，预充电电阻的过载能力将逐渐下降，亦即，预充电电阻的过载功率逐渐减小。
基于上述的现有预充电方法及电阻特性，现有的预充电电路需选用具有较大额定功率的预充电电阻，不仅制约了预充电电阻的类型，亦将使预充电电阻的体积及成本增加。
因此，如何发展一种可改善上述现有技术的预充电系统及方法，实为目前迫切的需求。
发明内容
本公开的目的在于提供一种预充电系统及方法，其通过控制预充电开关在导通状态与关断状态之间进行多次切换，使预充电电阻间歇地以接近极限功率的消耗功率工作。因此，可采用具有较低额定功率的预充电电阻，使得预充电电阻的体积及成本降低，同时还可以使预充电系统更快的完成预充电。
为达上述目的，本公开提供一种预充电方法，用以控制预充电系统，其中预充电系统包含负载电路及预充电电路。负载电路包含输入端、输入开关及母线电容，输入端接收输入电流，输入开关耦接于输入端与母线电容之间。预充电电路并联连接于输入开关的两端，且包含相互串联的预充电电阻及预充电开关。预充电方法包含：当负载电路处于预充电模式时，控制输入开关处于关断状态，且控制预充电开关在导通状态与关断状态之间进行多次切换，其中当预充电开关处于导通状态时，预充电电阻的消耗功率大于功率阈值且小于或等于预充电电阻的极限功率，输入电流流经预充电电阻为母线电容充电，母线电容上的母线电压上升；当预充电开关处于关断状态时，预充电电阻的消耗功率为0，母线电容停止充电；以及当负载电路处于工作模式时，控制输入开关处于导通状态。
为达上述目的，本公开还提供一种预充电系统，包含负载电路、预充电电路及控制电路。负载电路包含输入端、输入开关及母线电容，输入端接收输入电流，输入开关耦接于输入端与母线电容之间。预充电电路并联连接于输入开关的两端，且包含相互串联的预充电电阻及预充电开关。控制电路架构于执行本公开的预充电方法。
本公开提供一种预充电系统及方法，通过控制预充电开关在导通状态与关断状态之间切换，预充电电阻间歇地以大于功率阈值且小于或等于极限功率的消耗功率工作，从而使预充电电阻在工作时的消耗功率维持在较接近极限功率的水准。因此，预充电系统可采用具有较低额定功率的预充电电阻，使得预充电电阻的体积及成本降低，同时还可以使预充电系统更快的完成预充电。此外，通过使预充电电阻间歇地散热，亦可提升整体系统的可靠性。
附图说明
图1示出了在采用现有预充电方法时的母线电容的波形及预充电开关的开关时序。
图2为电阻的过载功率与工作时间的关系示意图。
图3为本公开优选实施例的预充电系统的电路结构示意图。
图4为图3中的预充电开关的驱动信号及母线电压的波形示意图。
图5为图3中的预充电电阻的消耗功率与工作时间的关系示意图。
附图标记说明：
1：预充电系统
10：预充电电路
11：预充电电阻
12：预充电开关
20：负载电路
21：输入端
22：输入开关
23：整流电路
Cbus：母线电容
30：控制电路
S12：驱动信号
Vbus：母线电压
t0、t1、t2、t3、t4、t5：时刻
P1：极限功率
P2：功率阈值
A、B：时间段
具体实施方式
体现本公开特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施方式上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及图示在本质上是当作说明之用，而非用以限制本公开。
图3为本公开优选实施例的预充电系统的电路结构示意图。如图3所示，预充电系统1包含预充电电路10及负载电路20。负载电路20包含输入端21、输入开关22及母线电容Cbus，其中输入端21接收输入电流，输入开关22耦接于输入端21与母线电容Cbus之间。预充电电路10并联连接于输入开关22的两端，且包含相互串联的预充电电阻11及预充电开关12。上述输入电流可为一直流电，该直流电可用于给母线电容Cbus进行充电。在一些实施例中，输入电流为一交流电时，即输入端21接入一交流电，负载电路20还包括一整流电路23，整流电路23耦接于输入开关22与母线电容Cbus之间，用于将交流电转换为直流电进而给母线电容Cbus进行充电。于图3中，是以两相电路示意负载电路20，于此实施方式中，负载电路20包含两个输入开关22，预充电系统1包含两个预充电电路10，且两个预充电电路10分别并联连接于两个输入开关22。实际上，负载电路20的相数不受限制，负载电路20相数例如但不限制为单相、两相或三相，当负载电路20的相数改变时，输入开关22及预充电电路10的数量亦将随之改变。另外，预充电系统1还包含控制电路30，控制电路30电连接于负载电路20及预充电电路10，并架构于控制预充电系统1的运行。须注意的是，本公开后续所述的预充电方法皆由控制电路30所执行，以借此控制预充电系统1的运行。
以下以图4及图5为例说明本公开用以控制预充电系统1的预充电方法。于图4中，S12为预充电开关12的驱动信号，Vbus为母线电容Cbus上的母线电压。如图4所示，在时刻t0至t5期间，负载电路20处于预充电模式，控制输入开关22处于关断状态，并控制预充电开关12在导通状态与关断状态之间进行多次切换。在时刻t5后，负载电路20处于工作模式，控制输入开关22处于导通状态。进一步地，负载电路20处于工作模式时，可控制预充电开关12处于关断状态或导通状态。具体说明预充电系统1在负载电路20处于预充电模式时的作动如下。
在时刻t0，预充电开关12导通。于时刻t0至t1期间，预充电开关12处于导通状态，输入电流流经预充电电阻11而为母线电容Cbus充电，使得母线电压Vbus上升。在时刻t1，预充电开关12关断。于时刻t1至t2期间，预充电开关12处于关断状态，母线电容Cbus停止充电，母线电压Vbus不变。在一些实施例中，母线电压Vbus亦可略有下降。请参阅图4及图5，其中图5为预充电电阻11的消耗功率与工作时间的关系示意图，且于图5中以阴影部分表示预充电电阻11的实际工作区域。于时刻t0，预充电电阻11的消耗功率等于极限功率P1，在一些实施例中，于时刻t0，预充电电阻11的消耗功率可为小于极限功率P1且大于功率阈值P2的一任意值。其中，极限功率P1大于预充电电阻11的额定功率。于时刻t0至t1期间，预充电开关12处于导通状态而使预充电电阻11工作，且随着预充电电阻11的工作时间增加，预充电电阻11中的热能逐渐累积，导致预充电电阻11允许的消耗功率的最大值逐渐下降而朝功率阈值P2接近。需注意的是，在时刻t0至t1期间，预充电电阻11的消耗功率均大于功率阈值P2且小于或等于极限功率P1。于时刻t1至t2期间，预充电开关12处于关断状态而使预充电电阻11停止工作，预充电电阻11的消耗功率为零，故预充电电阻11可进行散热，进而导致预充电电阻11恢复接近于初始状态，预充电电阻11允许的消耗功率的最大值逐渐上升并朝极限功率P1接近，在一些实施例中，预充电电阻11允许的消耗功率的最大值可恢复至和极限功率P1相等。
而后，于时刻t2，预充电电阻11的消耗功率再次等于极限功率P1，在一些实施例中，该时刻预充电电阻11的消耗功率也可为微微小于极限功率P1且大于功率阈值P2的一任意值。于时刻t2至t3期间，预充电开关12处于导通状态，母线电容Cbus充电，母线电压Vbus上升，同时预充电电阻11再次工作，随着预充电电阻11的工作时间增加，预充电电阻11中的热能逐渐累积，导致预充电电阻11允许的消耗功率的最大值再次逐渐下降并朝功率阈值P2接近，在时刻t2至t3期间，预充电电阻11的消耗功率均大于功率阈值P2且小于或等于极限功率P1。于时刻t3至t4期间，预充电开关12处于关断状态并使预充电电阻11停止工作，此时预充电电阻11的消耗功率为零，预充电电阻11进行散热并再次恢复接近于初始状态，即预充电电阻11允许的消耗功率的最大值逐渐上升并朝极限功率P1接近，在一些实施例中，预充电电阻11允许的消耗功率的最大值可再次恢复至和极限功率P1相等。于时刻t3至t4期间，母线电容Cbus停止充电，母线电压Vbus不变。在一些实施例中，母线电压Vbus亦可略有下降。于时刻t4至t5期间，预充电开关12处于导通状态，母线电容Cbus充电，母线电压Vbus上升。同理，于时刻t4至t5期间，预充电电阻11的消耗功率的变化趋势与时刻t0至t1期间及时刻t2至t3期间相同。可以理解的是，预充电系统1在负载电路20处于预充电模式时，预充电开关12在导通状态与关断状态之间切换的切换次数不仅仅局限于如图5所示的次数，可能根据预充电系统的实际情况进行灵活设置。
由上述可知，当处于时间段A时(即在时刻t0至t1期间、时刻t2至t3期间和时刻t4至t5期间)，预充电电阻11工作而逐渐累积热能，且预充电电阻11允许的消耗功率的最大值逐渐下降而朝功率阈值P2接近；而当处于时间段B时(即在时刻t1至t2期间、时刻t3至t4期间及时刻t5后)，预充电电阻11停止工作而进行散热，且预充电电阻11允许的消耗功率的最大值逐渐上升而朝极限功率P1接近，在一些实施例中，预充电电阻11允许的消耗功率的最大值可恢复至和极限功率P1相等。因此，通过控制预充电开关12在导通状态与关断状态之间切换，预充电电阻11间歇地以大于功率阈值P2且小于或等于极限功率P1的消耗功率工作，从而使预充电电阻11在工作时的消耗功率维持在较接近极限功率P1的水准。通过本公开的预充电方法，预充电系统1可采用具有较低额定功率的预充电电阻11，使得预充电电阻11的体积及成本降低，同时还可以使预充电系统1更快的完成预充电。更甚者，通过使预充电电阻11间歇地散热，亦可提升整体系统的可靠性。
此外，于本公开的预充电方法中，可预先设定在负载电路20处于预充电模式时满足特定条件便自动将负载电路20切换至工作模式，其中特定条件可为负载电路20处于预充电模式的时长已达预设时长、预充电开关12的切换次数已达预设切换次数等等。但亦不以此为限，本公开的预充电方法亦可实时判断是否控制负载电路20从预充电模式进入工作模式，其中，判断是否控制负载电路从预充电模式进入工作模式的依据并不受限制，可视实际应用环境及需求而定。举例而言，于一些实施例中，可实时检测母线电压Vbus(对应地，预充电系统1还包含电连接于控制电路30及母线电容Cbus的电压感测器(未图示))，若母线电压Vbus大于或等于一预设电压，则控制负载电路20从预充电模式进入工作模式。于另一些实施例中，可实时统计预充电开关12的累计导通时长，若该累计导通时长大于或等于一预设时长，则控制负载电路20从预充电模式进入工作模式。于另一些实施例中，可实时计算母线电压Vbus与输入端的输入电压的差值，若该差值小于或等于一预设值，则控制负载电路20从预充电模式进入工作模式。再者，在要判断是否控制负载电路20从预充电模式进入工作模式时，进行判断的时间点及频率均不受限制。
另外，图4中时间段A及B的具体时长不受限制，只需确保预充电电阻11在工作时的消耗功率始终大于功率阈值P2且小于或等于极限功率P1即可。须注意的是，时间段A及B仅分别代表预充电开关12处于导通及关断状态的时间段，其中每一时间段A或B的时长无需一致。
再者，于本公开的预充电方法中，可预先设定时间段A及B的时长，以简化对于预充电开关12的切换控制。当然，实际上并不以此为限，本公开的预充电方法亦可实时调整各时间段A及B的时长。举例而言，当负载电路20处于预充电模式时，预充电方法还包含感测预充电电阻11的温度(对应地，预充电系统1还包含电连接于控制电路30及预充电电路10的温度感测器(未图示))，并依据预充电电阻11的温度控制预充电开关12处于导通及关断状态的时长，具体说明步骤如下。首先，控制预充电开关12处于导通状态，并感测预充电电阻11的第一温度。接着，将预充电电阻11的第一温度和一第一温度阈值进行比较，当预充电电阻11的第一温度大于或等于第一温度阈值时，控制预充电开关12自导通状态切换至关断状态。接着，维持预充电开关12处于关断状态，并感测预充电电阻11的第二温度。而后，将预充电电阻11的第二温度和一第二温度阈值进行比较，当预充电电阻11的第二温度小于或等于第二温度阈值时，控制预充电开关12自关断状态切换至导通状态。最后，重复执行前述步骤，直至负载电路20从预充电模式进入工作模式。于一些实施例中，第一温度阈值大于第二温度阈值。
于一些实施例中，预充电开关12在导通状态与关断状态之间进行切换后，预充电电阻11的极限功率P1可动态变化，其中极限功率P1可根据预充电电阻11的类型及预充电开关12每次处于导通状态的时长所决定。
于一些实施例中，预充电开关12在导通状态与关断状态之间进行切换后，可动态调节功率阈值，其中功率阈值可根据预充电开关12在导通状态与关断状态之间的切换次数、预充电开关12每次处于导通状态和关断状态的时长、预充电电阻11的温度系数及散热条件所决定。
此外，为了在预充电系统1发生故障时及时发现并关闭系统，于一些实施例中，当负载电路20处于预充电模式，且预充电开关12在导通状态与关断状态之间的切换次数等于一预设次数时，若母线电压Vbus小于一预设电压，且母线电压Vbus与输入电压的差值大于一预设值，则控制负载电路20从预充电模式进入故障模式，并控制预充电系统1关机。
综上所述，本公开提供一种预充电系统及方法，通过控制预充电开关在导通状态与关断状态之间切换，预充电电阻间歇地以大于功率阈值且小于或等于极限功率的消耗功率工作，从而使预充电电阻在工作时的消耗功率维持在较接近极限功率的水准。因此，预充电系统可采用具有较低额定功率的预充电电阻，使得预充电电阻的体积及成本降低，同时还可以使预充电系统更快的完成预充电。此外，通过使预充电电阻间歇地散热，亦可提升整体系统的可靠性。
须注意，上述仅是为说明本公开而提出的优选实施例，本公开不限于所述的实施例，本公开的范围由权利要求决定。且本公开得由本领域技术人员任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱权利要求所欲保护者。

Claims (14)

1.一种预充电方法，用以控制一预充电系统，其中该预充电系统包含一负载电路及一预充电电路，该负载电路包含一输入端、一输入开关及一母线电容，该输入端接收一输入电流，该输入开关耦接于该输入端与该母线电容之间，该预充电电路并联连接于该输入开关的两端，且包含相互串联的一预充电电阻及一预充电开关，该预充电方法包含：
当该负载电路处于预充电模式时，控制该输入开关处于关断状态，且控制该预充电开关在导通状态与关断状态之间进行多次切换，其中当该预充电开关处于导通状态时，该预充电电阻的消耗功率大于一功率阈值且小于或等于该预充电电阻的极限功率，该输入电流流经该预充电电阻为该母线电容充电，该母线电容上的一母线电压上升；当该预充电开关处于关断状态时，该预充电电阻的消耗功率为0，该母线电容停止充电；以及
当该负载电路处于工作模式时，控制该输入开关处于导通状态。
2.如权利要求1所述的预充电方法，其中当该负载电路处于该预充电模式时，该预充电方法还包含：感测该预充电电阻的温度，并依据该预充电电阻的该温度控制该预充电开关处于导通及关断状态的时长。
3.如权利要求2所述的预充电方法，上述依据该预充电电阻的该温度控制该预充电开关处于导通及关断状态的时长包括步骤：
S1：控制该预充电开关处于导通状态，感测该预充电电阻的第一温度；
S2：将该预充电电阻的该第一温度和一第一温度阈值进行比较，当该预充电电阻的该第一温度大于或等于该第一温度阈值时，控制该预充电开关自导通状态切换至关断状态；
S3：维持该预充电开关处于关断状态，感测该预充电电阻的第二温度；
S4：将该预充电电阻的该第二温度和一第二温度阈值进行比较，当该预充电电阻的该第二温度小于或等于该第二温度阈值时，控制该预充电开关自关断状态切换至导通状态；以及
S5:重复执行步骤S1-S4，直至该负载电路从该预充电模式进入该工作模式。
4.如权利要求3所述的预充电方法，其中该第一温度阈值大于该第二温度阈值。
5.如权利要求1所述的预充电方法，其中该预充电开关在导通状态与关断状态之间进行切换后，该极限功率可动态变化。
6.如权利要求5所述的预充电方法，其中该极限功率是根据该预充电电阻的类型及该预充电开关每次处于导通状态的时长所决定。
7.如权利要求1所述的预充电方法，其中该预充电开关在导通状态与关断状态之间进行切换后，可动态调节该功率阈值。
8.如权利要求7所述的预充电方法，其中该功率阈值是根据该预充电开关在导通状态与关断状态之间的切换次数、该预充电开关每次处于导通状态和关断状态的时长、该预充电电阻的温度系数及散热条件所决定。
9.如权利要求1所述的预充电方法，其中当该负载电路处于该预充电模式时，实时检测该母线电压，若该母线电压大于或等于一预设电压，则控制该负载电路从该预充电模式进入该工作模式。
10.如权利要求1所述的预充电方法，其中当该负载电路处于该预充电模式时，实时统计该预充电开关的累计导通时长，若该累计导通时长大于或等于一预设时长，则控制该负载电路从该预充电模式进入该工作模式。
11.如权利要求1所述的预充电方法，其中当该负载电路处于该预充电模式时，实时计算该母线电压与一输入电压的差值，若该差值小于或等于一预设值，则控制该负载电路从该预充电模式进入该工作模式。
12.如权利要求1所述的预充电方法，其中当该负载电路处于该预充电模式，且该预充电开关在导通状态与关断状态之间的切换次数等于一预设次数时，若该母线电压小于一预设电压，且该母线电压与一输入电压的差值大于一预设值，则控制该负载电路从该预充电模式进入故障模式，并控制该预充电系统关机。
13.如权利要求1所述的预充电方法，其中该预充电电阻的该极限功率大于该预充电电阻的额定功率。
14.一种预充电系统，包含一负载电路、一预充电电路及一控制电路，其中该负载电路包含一输入端、一输入开关及一母线电容，该输入端接收一输入电流，该输入开关耦接于该输入端与该母线电容之间，该预充电电路并联连接于该输入开关的两端，且包含相互串联的一预充电电阻及一预充电开关，该控制电路架构于执行权利要求1-13中任一项所述的预充电方法。
CN202110710247.2A 2021-06-25 2021-06-25 预充电系统及方法 Pending CN115528898A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110710247.2A CN115528898A (zh) 2021-06-25 2021-06-25 预充电系统及方法
US17/494,998 US11777402B2 (en) 2021-06-25 2021-10-06 Precharge system and method
EP21206144.4A EP4109727A1 (en) 2021-06-25 2021-11-03 Precharge system and method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110710247.2A CN115528898A (zh) 2021-06-25 2021-06-25 预充电系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115528898A true CN115528898A (zh) 2022-12-27

Family

ID=78621684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110710247.2A Pending CN115528898A (zh) 2021-06-25 2021-06-25 预充电系统及方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11777402B2 (zh)
EP (1) EP4109727A1 (zh)
CN (1) CN115528898A (zh)

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7528574B1 (en) * 2006-02-16 2009-05-05 Summit Microelectronics, Inc. Systems and methods of programming voltage and current in a battery charger
US8000671B2 (en) * 2008-04-01 2011-08-16 Seiko Epson Corporation Dual threshold demodulation in an amplitude modulation radio receiver
DE102009037723B4 (de) * 2009-08-17 2016-08-11 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum Entladen eines Zwischenkreiskondensators eines Spannungszwischenkreis-Umrichters
CN206628973U (zh) 2017-02-23 2017-11-10 国网江西省电力公司赣东北供电分公司 一种小冲击电流的低电压换流器软启动电路
US10027223B1 (en) * 2017-06-12 2018-07-17 Linear Technology Holding Llc Soft-charging of switched capacitors in power converter circuits
CN111289870B (zh) 2018-12-06 2022-12-06 中车时代电动汽车股份有限公司 一种预充电电路故障检测方法及其装置
FR3093248B1 (fr) 2019-02-21 2021-02-12 Commissariat Energie Atomique Système et procédé de précharge d’un condensateur par une batterie comportant une résistance de précharge et un dispositif hacheur
JP7120072B2 (ja) * 2019-02-22 2022-08-17 株式会社デンソー プリチャージ制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP4109727A1 (en) 2022-12-28
US11777402B2 (en) 2023-10-03
US20220416647A1 (en) 2022-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6271709B1 (en) Gate drive circuit of voltage drive switching element
US8174802B2 (en) Switching regulator and operations control method thereof
EP1691474B1 (en) Overcurrent protection for a buck-boost switching regulator
TWI330775B (en) Quick response switching regulator and control method thereof
EP2161822A1 (en) Prediction control system
CN100413175C (zh) 通用电池充电器
US9484816B2 (en) Controllable on-time reduction for switching voltage regulators operating in pulse frequency modulation mode
AU2020317327B2 (en) Step-Up Circuit and Step-Circuit Control Method
EP2704301B1 (en) DC-DC converter and control method thereof
CN113169668A (zh) 调压器控制系统和方法
CN115714527A (zh) 高压直流固态功率控制器中大容性负载启动方法
US10491127B2 (en) Power supply control unit and isolation type switching power supply device
JP2001204173A (ja) 空気調和機の電源回路
WO2007016401A2 (en) Pre-charge method for isolated boost converter
CN115528898A (zh) 预充电系统及方法
JP2018183018A (ja) マトリクスコンバータ及び交流電動機の定数決定方法
JP2003299354A (ja) フライバックコンバータの同期整流回路
CN104617933B (zh) 减少功率级的功率消耗的电路及其方法
CN213693465U (zh) 电源、升压/功率转换器及具有pfc的电源和功率转换器
JPH07175533A (ja) 突入電流防止回路
KR102213603B1 (ko) 트리거 회로, 이를 포함하는 조명 장치 및 트리거 방법
GB2447875A (en) Short Circuit Protection of DC to DC converter
CN103715888B (zh) 用于减小驱动感性负载的电路的功率损耗的方法
JP2021057976A (ja) スイッチの駆動回路
CN108322035B (zh) 一种充电控制电路及其控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination