CN201805353U - 预充电控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种预充电控制电路，包括电解电容(C)、充电电阻(R充)、开关(KEY)、继电器(M)，电池(Battery)，其特征在于：在充电电阻(R充)与电解电容(C)之间串联一个场效应管(Q1)，通过控制场效应管(Q1)对电路中大容量电容进行预充并控制主开关电路的上电时刻，有效保证了整个电路的安全性及可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制器，特别涉及一种预充电控制电路。
背景技术
驱动控制技术被广泛应用于电机控制器、电动汽车控制器、变频器等，控制器的输入母线上一般都采用大容量的电解电容或多个电解电容并联结构，容量较大，若与电容直接串联的继电器闭合时，电容初始状态相当于短路，就会使继电器触点上瞬间流过的电流很大，可能烧坏继电器触点，或使继电器寿命下降。因此需采用预充电电路对电解电容进行预充电。
传统的预充电电路采用充电电阻加继电器的方式，如图1。即在继电器的一对触点两侧并联充电电阻，与电解电容构成RC充电电路，上电后先从充电电阻上流过，一段时间后再将继电器吸合。此电路的缺点是：当电容发生短路或逆变部分如IGBT或MOSFET短路造成电容两端充不上电，则能量全都加在充电电阻上，不但电阻消耗能量，还可能烧毁，且由于无法判断是否发生了故障，经过一段时间闭合继电器则会将继电器触点烧毁。另外简单的RC电路其初始电流大，对开关的要求比较高，且影响开关的使用寿命。
实用新型内容
为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种控制器、变频器等输入有大电容的设备或产品的预充电控制电路。
本实用新型解决其技术问题是采取以下方案来实现的：
本实用新型的预充电控制电路，包括电解电容(C)、充电电阻(R充)、开关(KEY)、继电器(M)，电池(Battery)，其特征在于：在充电电阻(R充)与电解电容(C)之间串联一个场效应管(Q1)，场效应管(Q1)的漏极与充电电阻(R充)相连，场效应管(Q1)的源极与电解电容(C)、自举电容(C1)的一端相连，场效应管(Q1)的栅极与电阻(R4)相连，电阻(R4)的另一端与自举电容(C1)的另一端、三极管(Q4)的集电极相连，三极管(Q4)的发射极接电阻(R6)的一端和VCC1，三极管(Q4)的基极接电阻(R7)、电阻(R7)的另一端与光耦(U1)的集电极相连，光耦(U1)的发射极接地，光耦(U1)的阳极及阴极与电阻(R8)并联，电阻(R8)的一端和控制单元(DSP/MCU)的预充电控制信号(PCS)相连，电阻(R8)的另一端接数字地。
所述VCC1、VCC2电源由开关电源提供，开关电源由开关(KEY)控制，即当开关(KEY)闭合则控制单元上电。
本实用新型所述的预充电控制电路采用RC电路串联场效应管，通过控制单元控制该场效应管的通断达到对电解电容的预充电控制，场效应管的驱动巧妙的采用自举原理解决了高边驱动需要升压的问题。开关KEY闭合上电时，VCC2使控制单元上电工作，此时控制单元不输出任何控制信号，因此三极管Q4截止，自举电容C1上没有电压，场效应管Q1截止；控制单元对电路进行自检确认无故障后输出高电平预充电控制信号PCS，光耦U1导通，进而使Q4导通，VCC1通过Q4、D4对自举电容C1充电，C1上充的电达到Q1的开启电压时Q1导通，预充电开始，由场效应管的特性曲线可知其初始导通电流较RC电路的电流小，如图3，这样对开关KEY的冲击就会小些。当电容上开始有电压时，自举电容C1上的电压就会被抬起来，由于D4的存在，C1上被抬高的电压不会对其他电路产生影响。在对电解电容预充电的过程中控制单元时刻检测并比较电容两端与电源Battery的电压值，当电容电压VC＝VB时，其中VB为电源电压，VC为电容电压，充电自动结束，控制单元输出MDIV信号控制继电器M吸合。
本实用新型与现有技术相比具有显著的优点和有益效果，具体体现在以下几个方面：
1、上电后自动进行电路检测，确保在无故障的情况下才开始对电容进行预充，且由控制单元判断预充时间，即当满足预充要求后闭合继电器，使整个电路性能更安全可靠。
2、采用软充电代替了硬充电方式，使得预充电初始电流及峰值电流都减小，可以减小电路中使用的开关及保险的容量。
3、预充电控制回路和大电流回路完全隔离，增强了系统的安全性。
4、使用廉价的N沟道场效应管通过自举驱动方式解决了传统高边驱动需要P沟道效应管或N沟道效应管加升压电路的方法。
附图说明
图1为现有技术预充电电路原理图；
图2是本实用新型预充电控制电路原理图；
图3是预充电电流特性图。
具体实施方式
以下结合附图中所给出的具体电路来对技术方案进行详述。
参见图1、图2所示，本实用新型的预充电控制电路，包括电解电容(C)、充电电阻(R充)、开关(KEY)、继电器(M)，电池(Battery)，其特征在于：在充电电阻(R充)与电解电容(C)之间串联一个场效应管(Q1)，场效应管(Q1)的漏极与充电电阻(R充)相连，场效应管(Q1)的源极与电解电容(C)、自举电容(C1)的一端相连，场效应管(Q1)的栅极与电阻(R4)相连，电阻(R4)的另一端与自举电容(C1)的另一端、三极管(Q4)的集电极相连，三极管(Q4)的发射极接电阻(R6)的一端和VCC1，三极管(Q4)的基极接电阻(R7)、电阻(R7)的另一端与光耦(U1)的集电极相连，光耦(U1)的发射极接地，光耦(U1)的阳极及阴极与电阻(R8)并联，电阻(R8)的一端和控制单元(DSP/MCU)的预充电控制信号(PCS)相连，电阻(R8)的另一端接数字地。
所述VCC1、VCC2电源由开关电源提供，开关电源由开关(KEY)控制，即当开关(KEY)闭合则控制单元上电。
开关(KEY)闭合上电时，VCC2使控制单元(DSP/MCU)上电工作，此时控制单元(DSP/MCU)不输出任何控制信号，因此三极管(Q4)截止，自举电容(C1)上没有电压，场效应管(Q1)截止；控制单元对电路进行自检确认无故障后输出高电平预充电控制信号(PCS)，光耦(U1)导通，进而使三极管(Q4)导通，VCC1通过三极管(Q4)、二极管(D4)对自举电容(C1)充电，自举电容(C1)上充的电达到场效应管(Q1)的开启电压时场效应管(Q1)导通，预充电开始，由场效应管的特性曲线可知其初始导通电流较RC电路的电流小，这样对开关(KEY)的冲击就会小些，见图3的电流曲线比较。
当电容上开始有电压时，自举电容(C1)上的电压就会被抬起来，由于二极管(D4)的存在，自举电容(C1)上被抬高的电压不会对其他电路产生影响。在对电解电容预充电的过程中控制单元时刻检测并比较电容两端与电源Battery的电压值，当电容电压VC＝VB时，其中VB为电源电压，VC为电容电压，充电自动结束，控制单元输出MDIV信号控制继电器(M)吸合。
本实用新型所述的预充电控制电路采用RC电路串联场效应管，通过控制单元控制该场效应管的通断达到对电解电容的预充电控制，场效应管的驱动巧妙的采用自举原理解决了高边驱动需要升压的问题。同时利用场效应管的特性降低了电路开关及保险的容量需求，更好地保证了电路的安全性及可靠性。
利用本实用新型所述的技术方案，或本领域的技术人员在本实用新型技术方案的启发下，设计出类似的技术方案，而达到上述的技术效果的，均是落入本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种预充电控制电路，包括电解电容(C)、充电电阻(R充)、开关(KEY)、继电器(M)，电池(Battery)，其特征在于：在充电电阻(R充)与电解电容(C)之间串联一个场效应管(Q1)，场效应管(Q1)的漏极与充电电阻(R充)相连，场效应管(Q1)的源极与电解电容(C)、自举电容(C1)的一端相连，场效应管(Q1)的栅极与电阻(R4)相连，电阻(R4)的另一端与自举电容(C1)的另一端、三极管(Q4)的集电极相连，三极管(Q4)的发射极接电阻(R6)的一端和VCC1，三极管(Q4)的基极接电阻(R7)、电阻(R7)的另一端与光耦(U1)的集电极相连，光耦(U1)的发射极接地，光耦(U1)的阳极及阴极与电阻(R8)并联，电阻(R8)的一端和控制单元(DSP/MCU)的预充电控制信号(PCS)相连，电阻(R8)的另一端接地。
2.根据权利要求1的预充电控制电路，其特征在于：所述VCC1、VCC2电源由开关电源提供，开关电源由开关(KEY)控制上电。
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Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102624232A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-01 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 一种用于dc-dc升压变换器的预充电电路及预充电方法 |
| CN102969704A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-13 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种预充电电路 |
| CN103269202A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-28 | 苏州益高电动车辆制造有限公司 | 控制器自举型预充电自放电电路 |
| CN103825458A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-05-28 | 大陆汽车投资（上海）有限公司 | 直流-直流转换器及预充电方法 |
| CN104410264A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-03-11 | 四川长虹欣锐科技有限公司 | 变频器逆变桥启动控制方法 |
| CN104553810A (zh) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | 现代自动车株式会社 | 用于车辆的电池安全装置及其故障的检测方法 |
| CN104979862A (zh) * | 2014-04-03 | 2015-10-14 | 福特全球技术公司 | 用于高压总线预充电的线性电流调节器 |
| CN105353319A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-02-24 | 郑州日产汽车有限公司 | 基于无源隔离的电动汽车预充电完成状态检测装置 |
| CN105391349A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-03-09 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种变频控制器预充电控制方法 |
| CN106992773A (zh) * | 2016-01-21 | 2017-07-28 | 北京友信宏科电子科技有限公司 | 一种电器的主接触器管理电路及方法 |
| CN107645268A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-01-30 | 上海华希软件科技有限公司 | 低速电动车控制器断电保护电路 |
| CN107972496A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-01 | 蔚来汽车有限公司 | 电动车辆动力电池预充系统及装置 |
| CN109039048A (zh) * | 2017-06-12 | 2018-12-18 | 凌力尔特科技控股有限责任公司 | 电力转换器电路中开关电容器的软充电 |
| CN112026522A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-04 | 吴江绿控电控科技有限公司 | 一种具有自动预充电功能的供电电路 |
-
2010
- 2010-08-30 CN CN2010205102206U patent/CN201805353U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (21)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102624232B (zh) * | 2012-04-20 | 2014-06-25 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 一种用于dc-dc升压变换器的预充电电路及预充电方法 |
| CN102624232A (zh) * | 2012-04-20 | 2012-08-01 | 矽力杰半导体技术(杭州)有限公司 | 一种用于dc-dc升压变换器的预充电电路及预充电方法 |
| CN102969704B (zh) * | 2012-11-06 | 2018-01-12 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种预充电电路 |
| CN102969704A (zh) * | 2012-11-06 | 2013-03-13 | 天津市松正电动汽车技术股份有限公司 | 一种预充电电路 |
| CN103269202A (zh) * | 2013-05-16 | 2013-08-28 | 苏州益高电动车辆制造有限公司 | 控制器自举型预充电自放电电路 |
| CN104553810A (zh) * | 2013-10-28 | 2015-04-29 | 现代自动车株式会社 | 用于车辆的电池安全装置及其故障的检测方法 |
| CN104553810B (zh) * | 2013-10-28 | 2018-08-28 | 现代自动车株式会社 | 用于车辆的电池安全装置及其故障的检测方法 |
| CN103825458A (zh) * | 2014-03-21 | 2014-05-28 | 大陆汽车投资（上海）有限公司 | 直流-直流转换器及预充电方法 |
| CN104979862A (zh) * | 2014-04-03 | 2015-10-14 | 福特全球技术公司 | 用于高压总线预充电的线性电流调节器 |
| CN104979862B (zh) * | 2014-04-03 | 2019-06-11 | 福特全球技术公司 | 用于高压总线预充电的线性电流调节器 |
| CN104410264A (zh) * | 2014-11-25 | 2015-03-11 | 四川长虹欣锐科技有限公司 | 变频器逆变桥启动控制方法 |
| CN105391349A (zh) * | 2015-10-29 | 2016-03-09 | 四川长虹电器股份有限公司 | 一种变频控制器预充电控制方法 |
| CN105353319B (zh) * | 2015-11-27 | 2018-06-15 | 郑州日产汽车有限公司 | 基于无源隔离的电动汽车预充电完成状态检测装置 |
| CN105353319A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-02-24 | 郑州日产汽车有限公司 | 基于无源隔离的电动汽车预充电完成状态检测装置 |
| CN106992773A (zh) * | 2016-01-21 | 2017-07-28 | 北京友信宏科电子科技有限公司 | 一种电器的主接触器管理电路及方法 |
| CN107972496A (zh) * | 2016-10-21 | 2018-05-01 | 蔚来汽车有限公司 | 电动车辆动力电池预充系统及装置 |
| CN107972496B (zh) * | 2016-10-21 | 2021-12-10 | 蔚来(安徽)控股有限公司 | 电动车辆动力电池预充系统及装置 |
| CN109039048A (zh) * | 2017-06-12 | 2018-12-18 | 凌力尔特科技控股有限责任公司 | 电力转换器电路中开关电容器的软充电 |
| CN107645268A (zh) * | 2017-08-23 | 2018-01-30 | 上海华希软件科技有限公司 | 低速电动车控制器断电保护电路 |
| CN112026522A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-04 | 吴江绿控电控科技有限公司 | 一种具有自动预充电功能的供电电路 |
| CN112026522B (zh) * | 2020-08-20 | 2024-03-29 | 吴江绿控电控科技有限公司 | 一种具有自动预充电功能的供电电路 |
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