CN108422889A - 一种电动汽车用的预充控制电路及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动汽车用的预充控制电路及控制方法，包括一直流电源、一DC‑DC转换器、复数个预充电容装置、复数个高压用电设备、复数个电池模组、一主正继电器、一电压检测装置、一控制装置，所述DC‑DC转换器把所述直流电源的低压直流电转换为高压直流电，对电动车上的所述高压用电设备对应的所述预充电容装置进行充电，同时所述电压检测装置检测所述预充电容装置的电压与所述电池模组的电压，当所述预充电容装置的电压与所述电池模组的电压接近时，所述控制装置闭合主正继电器构成闭合回路，完成电动车汽车的预充过程。

Description

一种电动汽车用的预充控制电路及控制方法
技术领域
本发明涉及一种电动汽车电力***领域，特别指一种电动汽车用的预充控制电路及控制方法。
背景技术
当车辆启动过程中，若不进行电容预充电，电池直接闭合继电器完成回路，则电池350V的电直接加在电容两端，假设回路内阻为0.1Ω，根据I＝△U/R＝(350V-0V)/0.1Ω＝3500A，回路会产生数千安培的冲击电流，对回路上的继电器、熔断器、电容进行冲击，造成元器件的损坏。
现预充控制电路，如：申请号：201710516716.0一种混合动力汽车高压***的预充电控制电路及控制方法，“其特征在于：所述主正继电器、主负继电器的一端分别连接所述动力电池模组的正极端、负极端，主正继电器、主负继电器的另一端与电机连接，所述电容并接在电机的两端，所述预充继电器串接预充电阻后连接在主正继电器的两端形成并联电路，在并联电路与动力电池模组的正极端之间设置分流器”；其优点在于：“本发明方法，闭合主正继电器、主负继电器和预充继电器时回路中电流值均较小，能够防止由于主正继电器、主负继电器和预充继电器触点烧结引起的事故,进一步保障车辆和驾驶员人身安全”。因为201710516716.0利用预充继电器和预充电阻通过电容对电机进行预充，但是由于预充继电器串接预充电阻后再并联主正继电器，形成的并联回路易产生干扰，如电磁干扰等，常触发未预充直接上电的问题，最终造成预充继电器、预充电阻、用电器设备的损坏，而且频繁更换器件维修，导致电动车保养和维修成本的增加，使电动车的实用性降低。
现有技术缺点是：
1、预充控制电路加大高压电气回路的复杂性从而导致预充控制电路的不稳定，预充电路器件互相干扰运行，在启动过程中容易出现未经预充直接上电的情况，在该情况下容易直接损坏主正继电器。
2、预充继电器和预充电阻均是有一定寿命的，当长期使用的情况下，预充继电器和预充电阻均为易损件，特别是在有电流冲击的情况下，寿命大大降低，需要频繁更换增加保养和维修的成本。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种一种电动汽车用的预充控制电路及控制方法。
本发明是这样实现的：一种电动汽车用的预充控制电路，包括一直流电源、复数个低压用电设备、一DC-DC转换器、复数个预充电容装置、复数个高压用电设备、复数个电池模组、一主正继电器、一电压检测装置、一控制装置，复数个所述电池模组串联使用，所述直流电源并联所述低压用电设备以及所述DC-DC转换器，所述主正继电器串联所述电池模组后并联所述DC-DC转换器、所述高压用电设备、所述预充电容装置，所述电压检测装置并联所述主正继电器，所述控制装置连接所述电压检测装置以及所述主正继电器。
优选地，还包括一主负继电器，所述主负继电器串联所述电池模组的另一端，所述主正继电器、所述电池模组、所述主负继电器依次串联后并联所述DC-DC转换器、所述高压用电设备、所述预充电容装置。
优选地，所述电压检测装置并联所述主正继电器或所述主负继电器，所述控制装置连接所述电压检测装置、所述主正继电器和所述主负继电器。
优选地，所述一高压用电设备对应并联一所述预充电容装置。
优选地，所述DC-DC转换器为双向DC-DC转换器，所述直流电源为铅酸电池或锂电池。
本发明具体包括如下步骤：一种电动汽车用的预充控制电路的控制方法，包括一直流电源、一DC-DC转换器、复数个预充电容装置、复数个高压用电设备、复数个电池模组、一主正继电器、一电压检测装置、一控制装置，所述DC-DC转换器把所述直流电源的低压直流电转换为高压直流电，对电动车上的所述高压用电设备对应的所述预充电容装置进行充电，同时所述电压检测装置检测所述预充电容装置的电压与所述电池模组的电压，当所述预充电容装置的电压与所述电池模组的电压接近时，所述控制装置闭合主正继电器构成闭合回路，完成电动车汽车的预充过程。
优选地，还包括一主负继电器，当所述电压检测装置检测所述预充电容装置的电压与所述电池模组的电压接近时，所述控制装置闭合主正继电器、主负继电器构成闭合回路，完成电动车汽车的预充过程。
优选地，还包括复数个低压用电设备，预充完成，车辆正常工作后，所述电池模组的高压直流电通过所述DC-DC转换器转成低压直流电给所述直流电源充电，并给所述低压用电设备供电。
优选地，所述DC-DC转换器为双向DC-DC转换器，所述直流电源为铅酸电池或锂电池。
优选地，进行充电时，电动车上所有的高压用电设备对应的所有的所述预充电容装置都进行充电。
本发明具有如下优点：
1、本发明不使用预充继电器与预充电阻，降低电动汽车的高压构架复杂程度，避免预充电路器件互相干扰运行导致的未经预充直接上电的情况，具有节约成本、保护用电器设备的特点，极大的降低了电动车的维修和保养成本。
2、通过添加主负继电器，主负继电器与主正继电器分别设置在电池模组的正极端以及负极端，把电池模组的正极端以及负极端与其他负载分开，避免电池模组异常而影响其它负载。
3、通过双向DC-DC转换器，本发明在预充完成，车辆正常工作后，还能将电池模组的高压直流电转成低压直流电给直流电源充电，并给所述低压用电设备供电，如此不仅保证了每次直流电源使用的时长，而且为低压用电设备多提供了一种供电保障，使低压用电设备用电更加稳定。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明方法装置连接示意图。
说明书附图如下：
直流电源1；低压用电设备2；DC-DC转换器3；预充电容装置4；高压用电设备5；电池模组6；电压检测装置7；主正继电器8；主负继电器9。
具体实施方式
请参阅图1所示，一种电动汽车用的预充控制电路，包括一直流电源1、复数个低压用电设备2、一DC-DC转换器3、复数个预充电容装置4、复数个高压用电设备5、复数个电池模组6、一主正继电器8、一主负继电器9、一电压检测装置7、一控制装置(图未示)，复数个所述电池模组6串联使用，所述直流电源1并联所述低压用电设备2以及所述DC-DC转换器3(本发明的低压用电设备2不仅限于图中所示的数量)，所述主正继电器8、所述电池模组6、所述主负继电器9依次串联后并联所述DC-DC转换器3、所述高压用电设备5、所述预充电容装置4，所述电压检测装置7并联所述主正继电器8或所述主负继电器9，所述控制装置(图未示)连接所述电压检测装置7、所述主正继电器8和所述主负继电器9；所述一高压用电设备5对应并联一所述预充电容装置4，本发明的高压用电设备5以及预充电容装置4不仅限于图中所示的数量；所述DC-DC转换器3为双向DC-DC转换器，所述直流电源1为铅酸电池或锂电池。
一种电动汽车用的预充控制电路的控制方法，包括一直流电源1、一DC-DC转换器3、复数个预充电容装置4、复数个高压用电设备5、复数个低压用电设备2、复数个电池模组6、一主正继电器8、一主负继电器9、一电压检测装置7、一控制装置(图未示)，所述DC-DC转换器3把所述直流电源1的低压直流电转换为高压直流电，对电动车上的所有的所述高压用电设备5对应的所有的所述预充电容装置4进行充电，同时所述电压检测装置7检测所述预充电容装置4的电压与所述电池模组6的电压，当所述预充电容装置4的电压与所述电池模组6的电压接近时，所述控制装置(图未示)闭合主正继电器8以及主负继电器9构成闭合回路，完成电动车汽车的预充过程。预充完成，车辆正常工作后，所述电池模组6的高压直流电通过所述DC-DC转换器3转成低压直流电给所述直流电源1充电，并给所述低压用电设备2供电。所述DC-DC转换器3为双向DC-DC转换器，所述直流电源1为铅酸电池或锂电池，铅酸电池与锂电池根据实际电动车汽车配备进行选择，这里以12V铅酸电池，电池模组6与高压用电设备5的用电为350V为例进一步说明双向DC-DC转换器3的作用。
双向DC-DC转换器3在上电预充过程中，将12V铅酸电池的12V低压电转化成350V高压电对用高压用电设备5对应的预充电容装置4(预充电容装置4对高压用电设备5起稳压和滤波的作用)进行充电；在上电成功后，双向DC-DC转换器3接受电池模组6的350V高压电将其转化成12V低压电为12V铅酸电池进行充电，并给所述低压用电设备2供电。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种电动汽车用的预充控制电路，包括一直流电源、复数个低压用电设备、一DC-DC转换器、复数个预充电容装置、复数个高压用电设备、复数个电池模组、一主正继电器、一电压检测装置、一控制装置，复数个所述电池模组串联使用，其特征在于：
所述直流电源并联所述低压用电设备以及所述DC-DC转换器，所述主正继电器串联所述电池模组后并联所述DC-DC转换器、所述高压用电设备、所述预充电容装置，所述电压检测装置并联所述主正继电器，所述控制装置连接所述电压检测装置以及所述主正继电器。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车用的预充控制电路，其特征在于：还包括一主负继电器，所述主负继电器串联所述电池模组的另一端，所述主正继电器、所述电池模组、所述主负继电器依次串联后并联所述DC-DC转换器、所述高压用电设备、所述预充电容装置。
3.根据权利要求2所述的一种电动汽车用的预充控制电路，其特征在于：所述电压检测装置并联所述主正继电器或所述主负继电器，所述控制装置连接所述电压检测装置、所述主正继电器和所述主负继电器。
4.根据权利要求1所述的一种电动汽车用的预充控制电路，其特征在于：所述一高压用电设备对应并联一所述预充电容装置。
5.根据权利要求1所述的一种电动汽车用的预充控制电路，其特征在于：所述DC-DC转换器为双向DC-DC转换器，所述直流电源为铅酸电池或锂电池。
6.一种电动汽车用的预充控制电路的控制方法，包括一直流电源、一DC-DC转换器、复数个预充电容装置、复数个高压用电设备、复数个电池模组、一主正继电器、一电压检测装置、一控制装置，其特征在于：所述DC-DC转换器把所述直流电源的低压直流电转换为高压直流电，对电动车上的所述高压用电设备对应的所述预充电容装置进行充电，同时所述电压检测装置检测所述预充电容装置的电压与所述电池模组的电压，当所述预充电容装置的电压与所述电池模组的电压接近时，所述控制装置闭合主正继电器构成闭合回路，完成电动车汽车的预充过程。
7.根据权利要求6所述的一种电动汽车用的预充控制电路的控制方法，其特征在于：还包括一主负继电器，当所述电压检测装置检测所述预充电容装置的电压与所述电池模组的电压接近时，所述控制装置闭合主正继电器、主负继电器构成闭合回路，完成电动车汽车的预充过程。
8.根据权利要求6所述的一种电动汽车用的预充控制电路的控制方法，其特征在于：还包括复数个低压用电设备，预充完成，车辆正常工作后，所述电池模组的高压直流电通过所述DC-DC转换器转成低压直流电给所述直流电源充电，并给所述低压用电设备供电。
9.根据权利要求6所述的一种电动汽车用的预充控制电路的控制方法，其特征在于：所述DC-DC转换器为双向DC-DC转换器，所述直流电源为铅酸电池或锂电池。
10.根据权利要求6所述的一种电动汽车用的预充控制电路的控制方法，其特征在于：进行充电时，电动车上所有的高压用电设备对应的所有的所述预充电容装置都进行充电。
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