CN220764091U - 高压预充电路、装置及新能源汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高压预充电路、装置及新能源汽车，电路包括：防反模块、预充模块、储能模块、开关模块、驱动模块、及逆变模块；防反模块分别与电池及所述预充模块连接，用于防止电池反接时所产生的反向电压；预充模块还与储能模块连接，用于高压上电时对储能模块进行预充电；开关模块分别与电池、储能模块及驱动模块连接，用于根据驱动模块的控制信号相应的控制电池与储能模块之间的通断状态；驱动模块还与逆变模块连接，用于在控制逆变模块的工作状态时相应控制开关模块的通断状态；逆变模块还与储能模块及负载连接，用于根据驱动模块的控制信号相应的控制负载的工作状态。这样在节省电路空间布局的情况下实现对储能模块的预充。

Description

高压预充电路、装置及新能源汽车

技术领域

本实用新型涉及充电电路技术领域，更具体而言，涉及一种高压预充电路、装置及新能源汽车。

背景技术

目前在新能源车零部件市场，高压侧一般由于设计需要会有电解电容或者薄膜电容，有些零部件由于本身功率比较大，所加的电解电容也比较多，这样导致了每次高压上电瞬间会有一个很大的电流冲击，有时候甚至高达上百安培的电流。这样的冲击电流对高压侧零部件和整车保险丝都会造成很大的损伤和风险，甚至可能引发火灾或爆炸事故。为了避免这种情况，通常需要设置一个预充装置，其作用是在高压侧接通前先通过一个较大的充电电阻对各个电容进行预充电，使其上的电压逐渐升至接近工作电压，从而减小冲击电流。

目前市场上常见的预充装置一般采用继电器+充电电阻的方式来实现预充，具体参照图3所示，当高压侧没有接通时，继电器被控制器DSP控制处于断开状态，此时电容C10上没有任何电荷；当高压侧接通后，控制器DSP检测到高压输入信号，并延迟一段时间后闭合继电器K1。此时，高压输入经过充电电阻R10对电容C10进行预充，由于R10的阻值较大，因此预充过程中的冲击电流被极大地限制在一个较小的范围内。当电容C10上的预充电压达到额定电压后，控制器DSP控制闭合继电器K1，此时高压输入直接通过继电器K1对电容C10进行正常充电，此时的冲击电流已经被降低到一个可以接受的范围内。这样就完成了整个预充过程。

这种继电器+充电电阻的预充装置虽然能够有效地减小冲击电流，但是也存在以下几个问题：1.在一些大功率零部件的应用中，继电器需要承受很大的电流，导致它的体积变得特别巨大，直接影响了电路布局和空间利用率。2.这种预充装置无法防止高压反接带来的安全隐患。3.这种预充装置需要软件配合控制器DSP来实现预充逻辑，如果控制器DSP出现死机或者延迟，可能导致继电器K1不能及时断开或闭合，从而存在烧毁充电电阻或者造成过大的冲击电流的问题。

实用新型内容

本实用新型实施方式提供一种高压预充电路。

本实用新型实施方式的高压预充电路，所述电路包括：

防反模块、预充模块、储能模块、开关模块、驱动模块、及逆变模块；

所述防反模块分别与电池及所述预充模块连接，用于防止电池反接时所产生的反向电压；

所述预充模块还与所述储能模块连接，用于高压上电时对所述储能模块进行预充电；

所述开关模块分别与电池、所述储能模块及所述驱动模块连接，用于根据所述驱动模块的控制信号相应的控制电池与所述储能模块之间的通断状态；

所述驱动模块还与所述逆变模块连接，用于在控制所述逆变模块的工作状态时相应控制所述开关模块的通断状态；

所述逆变模块还与所述储能模块及负载连接，用于根据所述驱动模块的控制信号相应的控制负载的工作状态。

在某些实施方式中，所述开关模块包括：

与所述驱动模块连接的用于分压的分压单元、及与所述分压单元连接的稳压单元、及与所述分压单元连接的开关单元；

所述稳压单元还分别与所述储能模块及所述开关单元连接，用于在所述驱动模块控制所述开关模块连通电池与所述储能模块时，提供所述开关单元导通所需的电压差；

所述开关单元还分别与电池及所述储能模块连接，用于在所述驱动模块控制所述开关模块连通电池与所述储能模块时，根据所述稳压单元所提供的电压差连通电池与所述储能模块。

在某些实施方式中，所述逆变模块包括：

与所述驱动模块连接的上桥臂、下桥臂、及自举单元；

所述上桥臂分别与所述储能模块、所述驱动模块、及负载连接；

所述下桥臂分别与所述驱动模块、及负载连接；

所述自举单元分别与所述开关模块及所述驱动模块连接。

在某些实施方式中，所述防反模块包括防反二极管，所述防反二极管正极与电池连接，所述防反二极管负极与所述预充模块连接；

所述预充模块包括第一预充电阻和第二预充电阻，所述第一预充电阻一端与所述防反二极管负极连接，所述第一预充电阻另一端与所述第二预充电阻一端连接，所述第二预充电阻另一端与所述储能模块连接；

所述储能模块包括储能电容，所述储能电容一端与所述开关模块、所述逆变模块及所述第二预充电阻另一端连接，所述储能电容另一端接地。

在某些实施方式中，所述分压单元包括分压电阻，所述分压电阻一端与所述驱动模块连接，所述分压电阻另一端与所述稳压单元及所述开关单元连接；

所述稳压单元包括并联的稳压二极管及第一电容，所述稳压二极管正极及所述第一电容一端与所述储能模块连接，所述稳压二极管负极及所述第一电容另一端与所述开关单元及所述分压电阻另一端连接；

所述开关单元包括可控硅，所述可控硅的控制极与所述稳压二极管负极及所述分压电阻另一端连接，所述可控硅的阳极与电池连接，所述可控硅的阴极与所述储能模块连接。

在某些实施方式中，所述上桥臂包括第一电阻和第一开关型器件，所述第一电阻一端与所述驱动模块的高侧驱动输出端连接，所述第一电阻另一端与所述第一开关型器件的第一端连接，所述第一开关型器件的第二端与所述储能模块连接，所述第一开关型器件的第三端与所述驱动模块的高侧浮动电源回路端及负载连接；

所述下桥臂包括第二电阻和第二开关型器件，所述第二电阻一端与所述驱动模块的低侧驱动输出端连接，所述第二电阻另一端与所述第二开关型器件的第一端连接，所述第二开关型器件的第二端与所述驱动模块的高侧浮动电源回路端及负载连接，所述第二开关型器件的第三端接地。

在某些实施方式中，所述自举单元包括自举电容和自举二极管，所述自举电容一端与所述驱动模块的高侧浮动电源回路端连接，所述自举电容另一端与所述驱动模块的高侧浮动电源输入端、所述自举二极管负极及所述开关模块连接，所述自举二极管正极与所述驱动模块的偏置电源输入端连接。

本实用新型实施方式的高压预充装置包括上述任一项所述的高压预充电路。

本实用新型实施方式的新能源汽车包括上述所述的高压预充装置。

在本实用新型实施方式中的高压预充电路中，通过设置防反模块使得可避免电池反接时所产生反向电压对电路造成的损坏，通过设置预充模块对储能模块实现预充，通过设置开关模块、驱动模块以及逆变模块，使得开关模块根据驱动模块的控制相应的控制电池与储能模块之间的通断状态，同时逆变模块根据驱动模块的控制相应的控制负载的工作状态，使得在高压上电时，驱动模块未驱动逆变模块而使得负载未运行，此时直接通过预充模块对储能模块进行预充，而预充完成后驱动模块驱动逆变模块，同时还控制开关模块连通电池与储能模块，从而实现负载实现正常工作，此时未使用继电器等元器件使得可有效节省电路的排布空间，同时通过防反模块设置使得即使电池反接也不会对电路造成影响，同时由于采用纯硬件电路，使得不需要软件进行控制，即使控制器出现故障也不会对影响其正常使用。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施方式的高压预充电路的模块示意图；

图2是本实用新型实施方式的高压预充电路的电路图；

图3是现有技术中的高压预充电路的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，实施方式的示例在附图中示出，其中，相同或类似的标号自始至终表示相同或类似的元件或可具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的实施方式的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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一个或者更多个所述特征。在本实用新型的实施方式的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型的实施方式的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型的实施方式中的具体含义。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的实施方式的不同结构。为了简化本实用新型的实施方式的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型的实施方式可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型的实施方式提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1，本实用新型实施方式中的高压预充电路的模块示意图，为了便于说明，仅示出了与本实用新型实施方式相关的部分，本实用新型实施方式提供的高压预充电路包括防反模块10、预充模块20、储能模块30、开关模块40、驱动模块50、及逆变模块60；

其中防反模块10分别与电池及预充模块20连接，用于防止电池反接时所产生的反向电压；

预充模块20还与储能模块30连接，用于高压上电时对储能模块30进行预充电；

开关模块40分别与电池、储能模块30及驱动模块50连接，用于根据驱动模块50的控制信号相应的控制电池与储能模块30之间的通断状态；

驱动模块50还与逆变模块60连接，用于在控制逆变模块60的工作状态时相应控制开关模块40的通断状态；

逆变模块60还与储能模块30及负载连接，用于根据驱动模块50的控制信号相应的控制负载的工作状态。

其中，本实用新型实施方式的工作原理为：当高压上电时，电池输入端+BATIN所输出的母线电压通过防反模块10向预充模块20和储能模块30提供电压，其中防反模块10的作用是防止电池反接时所产生的反向电压对储能模块30造成影响。此时并未控制负载工作，因此驱动模块50没有输出控制信号，使得开关模块40处于断开状态，因此电池输入端+BATIN与储能模块30没有直接连接。此时预充模块20开始对储能模块30进行预充电，使得储能模块30的电压逐渐上升，直到与电池输入端+BATIN的母线电压相同或相近，其整个过程称为预充电。而当预充完成后需控制负载工作时，驱动模块50输出控制信号开始控制逆变模块60的工作状态，使得逆变模块60将储能模块30的直流电压转换为交流电压，并输出给负载(压缩机或电动机)实现驱动负载的工作。驱动模块50同时也控制开关模块40的通断状态，使得开关模块40与逆变模块60同步工作，因此开关模块40由断开状态转换为导通状态，从而使电池输入端+BATIN与储能模块30直接连接，储能模块30可以从电池输入端+BATIN获取能量。因此本实施方式在负载未工作时，通过预充模块20实现电池对储能模块30进行预充，而在负载工作时通过直接连接电池和储能模块30，使得可提供负载工作所需的大电流，同时用于防反模块10的设置，使得当电池反接时开关模块40无法导通使得不会造成任何安全隐患，另外由于该电路为纯硬件电路，不需要软件控制，使得即使控制器(例如DSP)出现故障也不会对影响其正常使用。其中需要指出的是，高压上电是指将高压电源(如电池)连接到高压负载(如压缩机)的过程，通常需要通过一些控制器件来实现。高压上电的目的是为了提供足够的电能来驱动高压负载，例如在新能源汽车中，高压上电是为了启动汽车的动力系统。

综上所述，在本实用新型实施方式的高压预充电路，通过设置防反模块使得可避免电池反接时所产生反向电压对电路造成的损坏，通过设置预充模块对储能模块实现预充，通过设置开关模块、驱动模块以及逆变模块，使得开关模块根据驱动模块的控制相应的控制电池与储能模块之间的通断状态，同时逆变模块根据驱动模块的控制相应的控制负载的工作状态，使得在高压上电时，驱动模块未驱动逆变模块而使得负载未运行，此时直接通过预充模块对储能模块进行预充，而预充完成后驱动模块驱动逆变模块，同时还控制开关模块连通电池与储能模块，从而实现负载实现正常工作，此时未使用继电器等元器件使得可有效节省电路的排布空间，同时通过设置防反模块使得即使电池反接也不会对电路造成影响，同时由于采用纯硬件电路，使得不需要软件进行控制，即使控制器出现故障也不会对影响其正常使用。

进一步的，在本实用新型的一个实施方式中，参照图2所示，开关模块40包括：

与驱动模块50连接的用于分压的分压单元41、及与分压单元41连接的稳压单元42、及与分压单元41连接的开关单元43；

稳压单元42还分别与储能模块30及开关单元43连接，用于在驱动模块50控制开关模块40连通电池与储能模块30时，提供开关单元43导通所需的电压差；

开关单元43还分别与电池及储能模块30连接，用于在驱动模块50控制开关模块40连通电池与储能模块30时，根据稳压单元42所提供的电压差连通电池与储能模块30。

其中，在本实用新型的一个实施方式中，参照图2所示，逆变模块60包括：

与驱动模块50连接的上桥臂61、下桥臂62、及自举单元63；

上桥臂61分别与储能模块30、驱动模块50、及负载连接；

下桥臂62分别与驱动模块50、及负载连接；

自举单元63分别与开关模块40及驱动模块50连接。

下面以一种具体实施方式对本实用新型进行进一步说明，在本实施方式中，防反模块10包括防反二极管D1，防反二极管D1正极与电池连接，防反二极管D1负极与预充模块20连接。

预充模块20包括第一预充电阻R1和第二预充电阻R2，第一预充电阻R1一端与防反二极管D1负极连接，第一预充电阻R1另一端与第二预充电阻R2一端连接，第二预充电阻R2另一端与储能模块30连接。

储能模块30包括储能电容E1，储能电容E1一端与开关模块40、逆变模块60及第二预充电阻R2另一端连接，储能电容E1另一端接地。其中，用于驱动负载工作的电路需要该储能模块30，具体的储能模块30可以提供稳定的直流电压，以供逆变模块60将其转换为交流电压，并输出给负载。同时储能模块40可以缓冲负载的波动，以保证逆变模块60的输出电压和电流的质量。还有储能模块40可以在电池输入端+BATIN与逆变模块之间实现能量的双向转换，以提高整个电路的效率和可靠性。而在高压上电时由于对储能模块30进行充电所产生的瞬间冲击电流，因此该高压预充电路主要针对实现对该储能模块30进行预充电。

进一步的，参照图2所示，分压单元41包括分压电阻R3，分压电阻R3一端与驱动模块50连接，分压电阻R3另一端与稳压单元42及开关单元43连接。

稳压单元42包括并联的稳压二极管D2及第一电容C1，稳压二极管D2正极及第一电容C1一端与储能模块30连接，稳压二极管D2负极及第一电容C1另一端与开关单元43及分压电阻R3另一端连接。其中本实施方式中，该稳压二极管D2两端电压稳定在设定稳压值范围内，本实施例中具体稳压值为5.6V，其稳压二极管D2同时也可对可控硅SCR1起到保护作用，防止驱动模块50所输出的电压过高导致对可控硅SCR1的损坏。而第一电容C1作用是缓冲保护稳压二极管D2。由于可控硅SCR1的开关速度很快，当可控硅SCR1导通或截止时，会产生很大的电流或电压变化率，从而在稳压二极管D2两端产生感应电动势。这种感应电动势可能会损坏稳压二极管D2或其他元件。此时通过在稳压二极管D2上并联一个第一电容C1，以吸收感应电动势，并使稳压二极管D2两端的电压变化更加平滑。

开关单元43包括可控硅SCR1，可控硅SCR1的控制极G与稳压二极管D2负极及分压电阻R3另一端连接，可控硅SCR1的阳极A与电池连接，可控硅SCR1的阴极K与储能模块30连接。

进一步的，参照图2所示，驱动模块50为一半桥栅极G驱动器，用于驱动所连接的逆变模块60的工作状态以及开关模块40的通断状态。本实施方式中，驱动模块50具体为UCC27710D芯片，其驱动模块50包括偏置电源输入端VCC、高侧驱动输入端HIN、低侧驱动输入端LIN、地线端COM、低侧驱动输出端LO、高侧浮动电源回路端VS、高侧驱动输出端HO、高侧浮动电源输入端VB。该偏置电源输入端VCC连接15V电源，高侧浮动电源回路端VS与高侧浮动电源输入端VB之间可形成自举电路，高侧浮动电源输入端VB需连接一个自举电容C2到高侧浮动电源回路端VS，以提供高侧驱动的工作电压和电流。

进一步的，参照图2所示，上桥臂61包括第一电阻R4和第一开关型器件Q1，第一电阻R4一端与驱动模块50的高侧驱动输出端HO连接，第一电阻R4另一端与第一开关型器件Q1的第一端连接，第一开关型器件Q1的第二端与储能模块30连接，第一开关型器件Q1的第三端与驱动模块50的高侧浮动电源回路端VS及负载连接。其中第一开关型器件Q1可为功率MOSFET管或IGBT管。本实施方式中，第一开关型器件Q1为功率MOSFET管，其第一端为栅极G，第二端为漏极D，第三端为源极S。其中上桥臂61的作用是根据驱动模块50输出的控制信号周期性地导通或关断，从而在负载端产生正向或零向的输出电压。

下桥臂62包括第二电阻R5和第二开关型器件Q2，第二电阻R5一端与驱动模块50的低侧驱动输出端LO连接，第二电阻R5另一端与第二开关型器件Q2的第一端连接，第二开关型器件Q2的第二端与驱动模块50的高侧浮动电源回路端VS及负载连接，第二开关型器件Q2的第三端接地。其中第二开关型器件Q2可为功率MOSFET管或IGBT管。本实施方式中，第一开关型器件Q1为功率MOSFET管，其第一端为栅极G，第二端为漏极D，第三端为源极S。其中下桥臂62的作用是根据驱动模块50输出的控制信号周期性地导通或关断，从而在负载端产生负向或零向的输出电压。

自举单元63包括自举电容C2和自举二极管D3，自举电容C2一端与驱动模块50的高侧浮动电源回路端VS连接，自举电容C2另一端与驱动模块50的高侧浮动电源输入端VB、自举二极管D3负极及开关模块40连接，自举二极管D3正极与驱动模块50的偏置电源输入端VCC连接。其中自举单元63的作用是利用下桥臂62导通时产生的脉冲电压，给上桥臂61提供高于母线电压的工作电压和电流。

具体的，本实用新型实施方式的工作原理如下：

当高压上电时，防反模块10检测电池的正负极是否正确接入，如果正确接入，则防反二极管D1导通，将电池的正极通过电池输入端+BATIN与预充模块20连接；如果反接，则防反二极管D1截止，切断电池与预充模块20的连接，避免反向电压对储能模块30造成损坏。

预充完成后开始驱动模块50并未驱动逆变模块60控制负载进行工作，此时驱动模块50没有输出，其驱动模块50的高侧浮动电源输入端VB的电压为电池母线电压，此时可控硅SCR1的控制极G和阳极A之间没有电压差，因此可控硅SCR1不导通，电池输入端+BATIN与储能模块30之间没有直接连接。因此在防反二极管D1导通时，预充模块20开始对储能模块30进行预充电。预充模块20中的第一预充电阻R1和第二预充电阻R2构成一个分压网络，它们限制了储能模块30的电流，使得储能模块30的电压逐渐上升，直到与电池输入端+BATIN的电压相同或相近。其中，负载未工作的时候，通过预充模块20对储能模块30进行缓慢充电的原因是为了保护电路和储能模块30。如果没有预充模块20，那么当储能模块30直接接入母线电压时，会产生一个很大的冲击电流，这可能会损坏电路中的元件，也会对母线电压造成干扰。其中第一预充电阻R1和第二预充电阻R2可以限制流入储能模块30的冲击电流大小，使储能模块30平稳地充电，避免过热或过压。

然后驱动模块50驱动逆变模块60控制负载开始工作，此时驱动模块50有输出开始控制逆变模块60的工作状态，使得逆变模块60将储能模块30的直流电压转换为交流电压，并输出给负载。由于自举单元63中的自举电容C2和自举二极管D3将驱动模块50的偏置电源输出端的电压升压后得到一个具体为母线电压加上上桥臂61驱动电压的电压值。此时分压单元41将驱动模块50的偏置电源输出端的电压分压后送给稳压单元42和开关单元43；由于稳压单元42中的稳压二极管D2的存在，使得将可控硅SCR1的控制极G及阳极A之间的电压差稳定维持在稳压二极管D2所提供的稳压值(具体稳压二极管D2的稳压值为5.6V)中；其中稳压二极管D2起到了保护作用，防止控制极G电压过高损坏可控硅SCR1。此时开关模块40中的可控硅SCR1根据稳压单元42提供的电压差进行稳定导通，使可控硅SCR1连通电池与储能模块30。此时，电池输入端+BATIN与储能模块30之间形成了直接连接，储能模块30可以从电池输入端+BATIN获取能量，同时可以提供负载工作所需的大电流。其中负载工作的时候，需要通过可控硅SCR1将预充模块20短路的原因是为了提高效率和性能，使储能模块30快速达到满电状态，为负载提供足够的启动能量。如果不短路第一预充电阻R1和第二预充电阻R2，那么储能模块30的充电速度会很慢，电路中的电流较小，无法满足压缩机启动时的需求。当储能模块30充满后，如果第一预充电阻R1和第二预充电阻R2仍然连接在回路中，由于预充模块20会降低母线的有效电压，因此会影响负载的正常工作。而且，第一预充电阻R1和第二预充电阻R2会消耗一部分功率，降低效率。由于可控硅SCR1只需要一个很小的触发信号就可以导通，并且在导通状态下具有很低的导通损耗，因此无需额外的驱动和控制电路，简化了系统结构，降低了系统成本。

驱动模块50对逆变模块60进行控制时，驱动模块50根据负载的需求产生相应的调制信号，并通过高侧驱动输出端HO和低侧驱动输出端LO分别驱动上桥臂61中的第一开关型器件Q1和下桥臂62中的第二开关型器件Q2的开关动作。驱动模块50还通过高侧浮动电源回路端VS和高侧浮动电源输入端VB提供给上桥臂61中的第一开关型器件Q1所需的驱动电源。由于第一开关型器件Q1的工作电压高于储能模块30的电压，因此需要一个浮动的驱动电源，而不能直接使用驱动模块50的偏置电源输出端的电压。为了实现这一点，本实施方式采用了自举单元63，利用自举电容C2和自举二极管D3将驱动模块50的高侧浮动电源端的电压升压后送给上桥臂61中的第一开关型器件Q1。当逆变模块60中的第一开关型器件Q1和第二开关型器件Q2按照驱动模块50的调制信号进行交替开关时，逆变模块60将储能模块30的直流电压转换为交流电压，并输出给负载。逆变模块60可以根据驱动模块50的调制信号调节输出交流电压的幅值和频率，实现对负载的精确控制。

综上所述，在本实用新型实施方式的高压预充电路，通过采用防反模块可以有效地防止电池反接时产生的反向电压，保护电路和电池不受损坏；通过采用预充模块的第一预充电阻和第二预充电阻可以实现对储能模块的快速和精确的预充，缩短预充时间，提高预充效果；通过采用开关模块可以实现对电池和储能模块之间的通断控制，避免在逆变模块工作时产生过大的冲击电流和损耗；同时开关模块采用可控硅作为开关单元，可以利用稳压单元提供的电压差进行导通，无需额外的驱动和控制电路，简化了系统结构，降低了系统成本；通过采用驱动模块可以实现对逆变模块和开关模块的协调控制，保证逆变模块和开关模块之间的同步性和稳定性；通过采用逆变模块可以实现对直流电源转换为交流电源，并根据负载的需求进行输出电压和频率的调节，实现对负载的精确控制；同时逆变模块还包括自举单元，用于在驱动负载工作时提升驱动模块的高侧浮动电源端的电压从而实现对开关模块的通断控制，同时还可对上桥臂进行有效驱动，提高了逆变模块的输出性能。同时由于开关模块与逆变模块共用一个驱动模块，无需设置额外的控制策略和控制参数，只需根据逆变模块的工作状态进行控制，使得可有效节省电路的排布空间。

本实用新型实施方式中还提供了一种高压预充装置，包括如上述所述的高压预充电路。

本实施方式所提供的高压预充装置，其实现原理及产生的技术效果和前述电路实施方式相同，为简要描述，装置实施方式部分未提及之处，可参考前述电路实施方式中相应内容。

本实用新型实施方式中还提供了一种新能源汽车，包括如上述所述的高压预充装置。

本实施方式所提供的新能源汽车，其实现原理及产生的技术效果和前述电路及装置实施方式相同，为简要描述，装置实施方式部分未提及之处，可参考前述电路及装置实施方式中相应内容。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施方式，可以理解的是，上述实施方式是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施进行变化、修改、替换和变型。

Claims (9)

1.一种高压预充电路，其特征在于，所述电路包括：

防反模块、预充模块、储能模块、开关模块、驱动模块、及逆变模块；

所述防反模块分别与电池及所述预充模块连接，用于防止电池反接时所产生的反向电压；

所述预充模块还与所述储能模块连接，用于高压上电时对所述储能模块进行预充电；

所述开关模块分别与电池、所述储能模块及所述驱动模块连接，用于根据所述驱动模块的控制信号相应的控制电池与所述储能模块之间的通断状态；

所述驱动模块还与所述逆变模块连接，用于在控制所述逆变模块的工作状态时相应控制所述开关模块的通断状态；

所述逆变模块还与所述储能模块及负载连接，用于根据所述驱动模块的控制信号相应的控制负载的工作状态。

2.根据权利要求1所述的高压预充电路，其特征在于，所述开关模块包括：

与所述驱动模块连接的用于分压的分压单元、及与所述分压单元连接的稳压单元、及与所述分压单元连接的开关单元；

所述稳压单元还分别与所述储能模块及所述开关单元连接，用于在所述驱动模块控制所述开关模块连通电池与所述储能模块时，提供所述开关单元导通所需的电压差；

所述开关单元还分别与电池及所述储能模块连接，用于在所述驱动模块控制所述开关模块连通电池与所述储能模块时，根据所述稳压单元所提供的电压差连通电池与所述储能模块。

3.根据权利要求1所述的高压预充电路，其特征在于，所述逆变模块包括：

与所述驱动模块连接的上桥臂、下桥臂、及自举单元；

所述上桥臂分别与所述储能模块、所述驱动模块、及负载连接；

所述下桥臂分别与所述驱动模块、及负载连接；

所述自举单元分别与所述开关模块及所述驱动模块连接。

4.根据权利要求1所述的高压预充电路，其特征在于，所述防反模块包括防反二极管，所述防反二极管正极与电池连接，所述防反二极管负极与所述预充模块连接；

所述预充模块包括第一预充电阻和第二预充电阻，所述第一预充电阻一端与所述防反二极管负极连接，所述第一预充电阻另一端与所述第二预充电阻一端连接，所述第二预充电阻另一端与所述储能模块连接；

所述储能模块包括储能电容，所述储能电容一端与所述开关模块、所述逆变模块及所述第二预充电阻另一端连接，所述储能电容另一端接地。

5.根据权利要求2所述的高压预充电路，其特征在于，所述分压单元包括分压电阻，所述分压电阻一端与所述驱动模块连接，所述分压电阻另一端与所述稳压单元及所述开关单元连接；

所述稳压单元包括并联的稳压二极管及第一电容，所述稳压二极管正极及所述第一电容一端与所述储能模块连接，所述稳压二极管负极及所述第一电容另一端与所述开关单元及所述分压电阻另一端连接；

所述开关单元包括可控硅，所述可控硅的控制极与所述稳压二极管负极及所述分压电阻另一端连接，所述可控硅的阳极与电池连接，所述可控硅的阴极与所述储能模块连接。

6.根据权利要求3所述的高压预充电路，其特征在于，所述上桥臂包括第一电阻和第一开关型器件，所述第一电阻一端与所述驱动模块的高侧驱动输出端连接，所述第一电阻另一端与所述第一开关型器件的第一端连接，所述第一开关型器件的第二端与所述储能模块连接，所述第一开关型器件的第三端与所述驱动模块的高侧浮动电源回路端及负载连接；

所述下桥臂包括第二电阻和第二开关型器件，所述第二电阻一端与所述驱动模块的低侧驱动输出端连接，所述第二电阻另一端与所述第二开关型器件的第一端连接，所述第二开关型器件的第二端与所述驱动模块的高侧浮动电源回路端及负载连接，所述第二开关型器件的第三端接地。

7.根据权利要求3所述的高压预充电路，其特征在于，所述自举单元包括自举电容和自举二极管，所述自举电容一端与所述驱动模块的高侧浮动电源回路端连接，所述自举电容另一端与所述驱动模块的高侧浮动电源输入端、所述自举二极管负极及所述开关模块连接，所述自举二极管正极与所述驱动模块的偏置电源输入端连接。

8.一种高压预充装置，其特征在于，包括权利要求1-7中任意一项所述的高压预充电路。

9.一种新能源汽车，其特征在于，包括权利要求8所述的高压预充装置。