CN209409823U - 高压配电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种高压配电电路，所述高压配电电路包括两供电母线、第一可控开关、多个供电单元以及保护单元，第一可控开关设于所述供电母线上，供电单元连接于两供电母线之间，保护单元并联于第一可控开关的两端，保护单元包括第二可控开关以及限流电阻，第二可控开关与限流电阻串联。在对供电单元的第三可控开关进行粘连检测时，预先控制第二可控开关导通使得供电单元通电，由于在检测过程中无需闭合第一可控开关，第一可控开关不存在损坏的可能，从而有效避免了在对供电单元的第三可控开关进行粘连检测时对电路造成的二次损坏。另外，保护单元所包括的第二可控开关以及限流电阻均为无源器件，可靠性高。

Description

高压配电电路

技术领域

本实用新型涉及高压配电技术领域，尤其涉及一种高压配电电路。

背景技术

目前国内大多数电动汽车中高压配电的接触器越来越多，人们对接触器的粘连检测也越来越重视。为了提高生产活动中的安全性，在上高压电之前，需要对高压配电的接触器进行相应的粘连检测来判断接触器是否处在粘连状态，以防止在接触器粘连还进行上电或者维修等操作，造成产品的进一步损失。

现有技术中，采用通过检测接触器后端电压来判断接触器是否粘连，具体地，在接触器前端上高压后，如果在未下发接触器吸合指令时，在接触器的后端检测出高压，则判定接触器粘连。或者下高压之前，下发接触器断开指令，如果检测到接触器后端的高压未掉，则判定接触器粘连。以上检测方法中，必须给电路的前端上高压电，如果在配电单元中的接触器本身存在粘连的情况下直接上高压电，可能会导致主线路上的接触器被过高的电压烧坏，从而造成对电路的二次损坏，存在极大的安全隐患和带来较大的经济损失。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题是如何避免在对接触器进行粘连检测的过程中导致对电路造成二次损坏。

为了解决上述问题，本实用新型实施例提出一种高压配电电路，该高压配电电路包括：

两供电母线；

第一可控开关，所述第一可控开关设于所述供电母线上；

多个供电单元，各所述供电单元均连接于两所述供电母线之间；

保护单元，所述保护单元并联于所述第一可控开关的两端，所述保护单元包括第二可控开关以及限流电阻，所述第二可控开关与所述限流电阻串联。

其进一步的技术方案为，所述供电单元包括第三可控开关、电压变换器、电容以及预充单元，所述第三可控开关以及所述电容串联连接于两所述供电母线之间，所述预充单元与所述第三可控开关并联，所述电压变换器与所述电容并联。

其进一步的技术方案为，所述电压变换器为DC-AC变换器或者DC-DC变换器。

其进一步的技术方案为，所述预充单元包括第四可控开关、预充电阻以及二极管，所述第四可控开关、所述预充电阻以及所述二极管串联连接。

其进一步的技术方案为，所述高压配电电路还包括控制器，所述第一可控开关、所述第二可控开关以及各所述供电单元的第三可控开关以及第四可控开关均与所述控制器连接且受控于所述控制器。

其进一步的技术方案为，所述供电单元的电压变换器与所述控制器连接且用于将所述电容的充电电压发送给所述控制器。

其进一步的技术方案为，所述高压配电电路还包括辅助电源，所述辅助电源连接于两所述供电母线之间。

其进一步的技术方案为，所述第一可控开关为接触器或者继电器；所述第二可控开关为接触器或者继电器；所述第三可控开关为接触器或者继电器；所述第四可控开关为接触器或者继电器。

通过应用本实用新型实施例的技术方案，高压配电电路包括保护单元，保护单元并联于第一可控开关的两端，保护单元包括第二可控开关以及限流电阻。在对供电单元的第三可控开关进行粘连检测时，预先控制第二可控开关导通使得供电单元通电，通过限流电阻可限制电路中电流的大小。并且，由于在检测过程中无需闭合第一可控开关，第一可控开关不存在损坏的可能，从而有效避免了在对供电单元的第三可控开关进行粘连检测时对电路造成的二次损坏。保护单元所包括的第二可控开关以及限流电阻均为无源器件，可靠性高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，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获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提出的一种高压配电电路的电路图；以及

图2为本实用新型另一实施例提出的一种高压配电电路的电路图。

附图标记

供电单元10；保护单元20、电压变换器11以及预充单元12。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，附图中类似的组件标号代表类似的组件。显然，以下将描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

还应当理解，在此本实用新型实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型实施例。如在本实用新型实施例说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

参见图1，本实用新型实施例提出一种高压配电电路，该高压配电电路应用于电动汽车中，该高压配电电路包括两供电母线(该两供电母线分别为正供电母线HV+以及负供电母线HV-)、第一可控开关K1、多个供电单元10以及保护单元20。

第一可控开关K1设于供电母线上，具体地，第一可控开关K1设置在负供电母线HV-上，或者在其他实施例中，第一可控开关K1也可设置在正供电母线HV+上。第一可控开关K1为接触器，或者在其他实施例中，第一可控开关K1为继电器等其他可控的开关器件。各供电单元10均连接于两所述供电母线之间。具体地，供电单元10可具体为电动汽车的主电机驱动单元、辅助电机驱动单元、空调控制单元或者DC-DC变换器单元。

本实用新型实施例提出的高压配电电路还包括保护单元20，保护单元20并联于第一可控开关K1的两端，保护单元20包括第二可控开关K2以及限流电阻R1，第二可控开关K2与限流电阻R1串联。具体地，第二可控开关K2为继电器，或者在其他实施例中，第二可控开关K2为接触器等其他可控的开关器件。

供电单元10包括第三可控开关K3，本实用新型实施例中，在对供电单元10的第三可控开关K3进行粘连检测时，预先控制第二可控开关K2导通使得供电单元10通电，通过限流电阻R1可限制电路中电流的大小。并且，由于无需闭合第一可控开关K1，第一可控开关K1不存在损坏的可能，有效避免了在对供电单元10的第三可控开关K3进行粘连检测时对电路造成的二次损坏。

通过应用本实用新型实施例的技术方案，高压配电电路包括保护单元20，保护单元20并联于第一可控开关K1的两端，保护单元20包括第二可控开关K2以及限流电阻R1。在对供电单元10的第三可控开关K3进行粘连检测时，预先控制第二可控开关K2导通使得供电单元10通电，通过限流电阻R1可限制电路中电流的大小。并且，由于在检测过程中无需闭合第一可控开关K1，第一可控开关K1不存在损坏的可能，从而有效避免了在对供电单元10的第三可控开关K3进行粘连检测时对电路造成的二次损坏。保护单元20所包括的第二可控开关K2以及限流电阻R1均为无源器件，可靠性高。

继续参见图1，在一实施例中，例如本实施例中，供电单元10包括第三可控开关K3、电压变换器11、电容C以及预充单元12，第三可控开关K3以及电容C串联连接于两供电母线之间，预充单元12与第三可控开关K3并联，电压变换器11与电容C并联。

进一步地，第三可控开关K3为接触器，或者在其他实施例中，第三可控开关K3为继电器等其他可控的开关器件。

进一步地，电压变换器11可具体为DC-AC变换器或者DC-DC变换器。

进一步地，预充单元12包括第四可控开关K4、预充电阻R2以及二极管D2，第四可控开关K4、预充电阻R2以及二极管D2串联连接。具体地，所述第四可控开关的一端连接至正供电母线HV+，另一端与电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端与二极管D2的阳极连接，而二极管的阴极连接至所述第三可控开关K3与所述电容C的连接节点。

进一步地，第四可控开关K4为继电器，或者在其他实施例中，第四可控开关K4为接触器等其他可控的开关器件。

进一步地，高压配电电路还包括控制器，具体地，该控制器可具体为电动汽车中的集成控制器。第一可控开关K1、第二可控开关K2以及各供电单元10的第三可控开关K3以及第四可控开关K4均与所述控制器连接且受控于所述控制器。

进一步地，供电单元10的电压变换器11与控制器连接且用于将电容C的充电电压发送给控制器，具体地，在电压变换器11内设有电压检测电路，通过电压检测电路可检测电容C的充电电压。

参见图2，在一实施例中，例如本实施例中，高压配电电路还包括辅助电源Vcc，辅助电源Vcc连接于两所述供电母线之间，从而可以进一步满足某些电动汽车车型中的集成控制器要求在上高压之前就能事先检测到接触器状态信息的需求。

在本发明实施例中，供电单元的第三可控开关粘连检测方法说明如下：

控制器向第二可控开关下发吸合指令以使得第二可控开关导通，供电单元上电。控制器通过供电单元的电压变换器获取供电单元的电容的充电电压。根据充电电压的变化规律可获取充电电压的第一变化率。

具体地，在充电时间为t₁以及t₂时，电容的充电电压分别为v₁和v₂。则第一变化率为

如果供电单元的第三可控开关粘连，则高压配电电路通过限流电阻给电容充电，则供电单元的电容的充电电压变化应当符合限流电阻给电容充电的时间常数变化规律。

此时，电容的充电电压在充电时间为t₁到t₂时的变化率为其中，V_in为上电电压即两供电母线之间的电压，R₁为限流电阻的电阻值，C₁为电容的电容值。

具体地，设定第一预设变化率为并判断第一变化率是否等于预设的第一预设变化率。

如果所述第一变化率等于所述第一预设变化率，判定所述供电单元的第三可控开关粘连。

如果所述第一变化率不等于所述第一预设变化率，判定所述供电单元的第三可控开关粘连。

在本发明实施例中，第一可控开关粘连检测方法说明如下：

控制器向供电单元的第四可控开关下发吸合指令以使得第四可控开关导通。

控制器通过供电单元的电压变换器获取供电单元的电容的充电电压。根据充电电压的变化规律可获取充电电压的第二变化率。具体地，在充电时间为t₁以及t₂时，电容的充电电压分别为v₁和v₂。则第二变化率为

如果第一可控开关粘连，则高压配电电路通过预充电阻给电容充电，则供电单元的电容的充电电压变化应当符合预充电阻给电容充电的时间常数变化规律。

此时，电容的充电电压在充电时间为t₁到t₂时的变化率为其中，V_in为上电电压即两供电母线之间的电压，R₂为预充电阻的电阻值，C₁为电容的电容值。

具体地，设定第二预设变化率为并判断第二变化率是否等于预设的第二预设变化率。

如果所述第二变化率等于所述第二预设变化率，判定所述第一可控开关粘连。

如果所述第二变化率不等于所述第二预设变化率，判定所述第一可控开关未粘连。

需要说明的是，以上提出的粘连检测方法可通过在控制器中配置相应的软件程序来实现的，具体地软件配置方法为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

需要说明的是，以上实施例提出的方法可通过在控制器中配置相应的软件程序来实现的，具体地软件配置方法为本领域技术人员所熟知，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，尚且本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

以上所述，为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种高压配电电路，其特征在于，包括：

两供电母线；

第一可控开关，所述第一可控开关设于所述供电母线上；

多个供电单元，各所述供电单元均连接于两所述供电母线之间；

保护单元，所述保护单元并联于所述第一可控开关的两端，所述保护单元包括第二可控开关以及限流电阻，所述第二可控开关与所述限流电阻串联。

2.根据权利要求1所述的高压配电电路，其特征在于，所述供电单元包括第三可控开关、电压变换器、电容以及预充单元，所述第三可控开关以及所述电容串联连接于两所述供电母线之间，所述预充单元与所述第三可控开关并联，所述电压变换器与所述电容并联。

3.根据权利要求2所述的高压配电电路，其特征在于，所述电压变换器为DC-AC变换器或者DC-DC变换器。

4.根据权利要求2所述的高压配电电路，其特征在于，所述预充单元包括第四可控开关、预充电阻以及二极管，所述第四可控开关、所述预充电阻以及所述二极管串联连接。

5.根据权利要求4所述的高压配电电路，其特征在于，所述高压配电电路还包括控制器，所述第一可控开关、所述第二可控开关以及各所述供电单元的第三可控开关以及第四可控开关均与所述控制器连接且受控于所述控制器。

6.根据权利要求5所述的高压配电电路，其特征在于，所述供电单元的电压变换器与所述控制器连接且用于将所述电容的充电电压发送给所述控制器。

7.根据权利要求6所述的高压配电电路，其特征在于，所述高压配电电路还包括辅助电源，所述辅助电源连接于两所述供电母线之间。

8.根据权利要求4所述的高压配电电路，其特征在于，所述第一可控开关为接触器或者继电器；所述第二可控开关为接触器或者继电器；所述第三可控开关为接触器或者继电器；所述第四可控开关为接触器或者继电器。