CN112977177A - 氢能源汽车燃电升压fcdc主动放电电路及其放电方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路及其放电方法。本发明的高压辅助电源、第一预充电路和电机控制器串联形成闭合电路，燃电升压FCDC并联在高压辅助电源的两端，降压DCL并联在电机控制器的两端；第二预充电路、燃电空压机控制器和高压部件依次串联形成支路，支路并联在高压辅助电源的两端；高压辅助电源的输出端设有开关K4；燃电升压FCDC包括燃电升压电容、二极管和放电电阻，燃电升压电容和二极管串联，放电电阻通过开关K5并联在燃电升压电容和二极管的两端。本发明借用燃电升压FCDC的主动放电控制电路来帮助燃电空压机控制器和其高压部件完成主动放电，缩短支撑电容高压放电时间。

Description

氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路及其放电方法
技术领域
本发明涉及氢能源汽车技术领域，尤其涉及一种氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路及其放电方法。
背景技术
我国燃料电池客车已经完成商业示范运营，燃料电池乘用车也在飞速发展，各种性能指标已基本达到运营要求，开始向大规模产业化迈进。然而，一种新的能源***要得到推广和应用，其安全性是应该首先被关注的。现有技术中的燃电升压FCDC不具有主动放电功能，在燃电空压机控制器和高压部件不具备主动放电功能时，氢能源汽车的下电时间长，存在一定安全隐患。
发明内容
本发明的目的在于，针对现有技术的上述不足，提出一种提高安全性的氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路及其放电方法。
本发明的一种氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路，包括高压辅助电源、燃电升压FCDC、电机控制器、降压DCL、燃电空压机控制器、高压部件、第一预充电路和第二预充电路；
所述电机控制器与整车驱动电机电连接，所述燃电空压机控制器与空压机电机电连接；
所述高压辅助电源、第一预充电路和电机控制器串联形成闭合电路，所述燃电升压FCDC并联在所述高压辅助电源的两端，所述降压DCL并联在所述电机控制器的两端；
所述第二预充电路、燃电空压机控制器和高压部件依次串联形成支路，所述支路并联在所述高压辅助电源的两端；
所述高压辅助电源的输出端设有开关K4；
所述燃电升压FCDC包括燃电升压电容、二极管和放电电阻，所述燃电升压电容和二极管串联，所述放电电阻通过开关K5并联在所述燃电升压电容和二极管的两端。
如上述的一种氢能源汽车升压FCDC主动放电电路的放电方法，在所述燃电空压机和高压部件不具备主动放电功能的情况下，由所述燃电升压FCDC输出端的主动放电电路进行来放电，使所述燃电空压机控制器和高压部件支撑电容尽快完成放电，同时燃电升压FCDC自身也同时放电完成。
进一步的，具体实现方法如下：
整车高压下电时，断开所述开关K4和所述第一预充电路，所述电机控制器开始主动放电的功能对其开始放电，放电完成后完成对整车驱动电机下电，然后闭合第二预充电路和闭合开关K5，所述燃电空压机控制器和燃电升压FCDC连接起来，通过所述燃电升压FCDC的放电电阻开始放电，氢能源汽车的整车控制器监控所述燃电升压FCDC输出正极和负极之间的电压低于阈值后，即确认所述燃电空压机控制器和高压部件主动放电完成，同时所述燃电升压FCDC自身也同时放电完成，断开所述开关K5，完成所述燃电空压机控制器和高压部件的主动放电。
进一步的，所述第一预充电路包括开关K0、开关K1和第一预充电阻R1，所述开关K1、第一预充电阻R1串联在所述闭合电路上，所述开关K0并联在所述开关K1和第一预充电阻R1的两端；所述第二预充电路包括开关K2、开关K3和第二预充电阻R2，所述开关K3、第二预充电阻R2串联在所述支路上，所述开关K2并联在所述开关K3和第二预充电阻R2的两端。
进一步的，整车高压下电时，断开所述开关K4、所述开关K1和开关K0，所述电机控制器开始主动放电的功能对其开始放电，放电完成后完成对整车驱动电机下电，然后闭合所述开关K2和闭合开关K5，所述燃电空压机控制器和燃电升压FCDC连接起来，通过所述放电电阻开始放电，氢能源汽车的整车控制器监控所述燃电升压FCDC输出正极和负极之间的电压低于阈值后，即确认所述燃电空压机控制器和高压部件主动放电完成，同时所述燃电升压FCDC自身也同时放电完成，断开所述开关K5，完成所述燃电空压机控制器和高压部件的主动放电。
本发明的一种氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路中，所述放电电阻通过开关K5并联在所述燃电升压电容和二极管的两端，使得燃电升压FCDC具有主动放电功能，借用燃电升压FCDC的主动放电控制电路来帮助燃电空压机控制器和其高压部件完成主动放电，同时燃电升压FCDC自身也同时完成主动放电，缩短支撑电容高压放电时间，提高燃电空压机控制器、燃电升压FCDC和高压部件的安全性。
附图说明
图1为本发明的一种氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路的结构示意图。
1、高压辅助电源；2、燃电升压FCDC；3、电机控制器；4、降压DCL；5、燃电空压机控制器；6、高压部件；7、第一预充电路；8、第二预充电路；9、整车驱动电机；10、空压机电机；11、燃电升压电容；12、二极管；13、放电电阻。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1所示，本发明的一种氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路，包括高压辅助电源1、燃电升压FCDC2、电机控制器3、降压DCL4、燃电空压机控制器5、高压部件6、第一预充电路7和第二预充电路8；
电机控制器3与整车驱动电机9电连接，燃电空压机控制器5与空压机电机10电连接；
高压辅助电源1、第一预充电路7和电机控制器3串联形成闭合电路，燃电升压FCDC2并联在高压辅助电源1的两端，降压DCL4并联在电机控制器3的两端；
第二预充电路8、燃电空压机控制器5和高压部件6依次串联形成支路，支路并联在高压辅助电源1的两端；
高压辅助电源1的输出端设有开关K4；
燃电升压FCDC2包括燃电升压电容11、二极管12和放电电阻13，燃电升压电容11和二极管12串联，放电电阻13通过开关K5并联在燃电升压电容11和二极管12的两端。
本发明的一种氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路中，所述放电电阻13通过开关K5并联在所述燃电升压电容11和二极管12的两端，使得燃电升压FCDC2具有主动放电功能，借用燃电升压FCDC2的主动放电控制电路来帮助燃电空压机控制器5和其高压部件6完成主动放电，同时燃电升压FCDC2自身也同时完成主动放电，缩短支撑电容高压放电时间，提高燃电空压机控制器5、燃电升压FCDC2和高压部件6的安全性。
开关K0可以包括第一高压正极主正继电器或接触器。
开关K1可以包括第一高压预充继电器或接触器。
开关K2可以包括第二高压正极主正继电器或接触器。
开关K3可以包括第二高压预充继电器或接触器。
开关K5的作用是对升压FCDC输出端的放电回路的高压继电器进行控制接通或断开。
开关K4的作用是对高压辅助电源1的高压输出总正进行控制接通或断开。
降压DCL4的作用是整车直流高压转换成直流低压的转换器。
电机控制器3的作用是；对控制与整车驱动电机9转速扭矩等。
整车驱动电机9的作用是驱动车辆行驶。
空压机电机10的作用是对燃料电池空气路压力进行增压并输入给燃料电堆。
燃电空压机控制器5的作用是控制空压机电机10的转速、启停等。
燃电升压FCDC2的作用是对燃料电池的输出电压进行升压并提供给整车，其内部有方向二极管12所以在其输出端不需要预充。
高压部件6是指内部有支撑电容或其他电容的高压部件6或附件；
如上述的一种氢能源汽车升压FCDC主动放电电路的放电方法，在燃电空压机和高压部件6不具备主动放电功能的情况下，由燃电升压FCDC2输出端的主动放电电路进行来放电，使燃电空压机控制器5和高压部件6支撑电容尽快完成放电，同时燃电升压FCDC2自身也同时放电完成。
具体实现方法如下：
整车高压下电时，断开开关K4和第一预充电路7，电机控制器3开始主动放电的功能对其开始放电，放电完成后完成对整车驱动电机9下电，然后闭合第二预充电路8和闭合开关K5，燃电空压机控制器5和燃电升压FCDC2连接起来，通过燃电升压FCDC2的放电电阻13开始放电，氢能源汽车的整车控制器监控燃电升压FCDC2输出正极和负极之间的电压低于阈值后，即确认燃电空压机控制器5和高压部件6主动放电完成，同时燃电升压FCDC2自身也同时放电完成，断开开关K5，完成燃电空压机控制器5和高压部件6的主动放电。
第一预充电路7包括开关K0、开关K1和第一预充电阻R1，开关K1、第一预充电阻R1串联在闭合电路上，开关K0并联在开关K1和第一预充电阻R1的两端；第二预充电路8包括开关K2、开关K3和第二预充电阻R2，开关K3、第二预充电阻R2串联在支路上，开关K2并联在开关K3和第二预充电阻R2的两端。
整车高压下电时，断开开关K4、开关K1和开关K0，电机控制器3开始主动放电的功能对其开始放电，放电完成后完成对整车驱动电机9下电，然后闭合开关K2和闭合开关K5，燃电空压机控制器5和燃电升压FCDC2连接起来，通过放电电阻13开始放电，氢能源汽车的整车控制器监控燃电升压FCDC2输出正极和负极之间的电压低于阈值后，即确认燃电空压机控制器5和高压部件6主动放电完成，同时燃电升压FCDC2自身也同时放电完成，断开开关K5，完成燃电空压机控制器5和高压部件6的主动放电。
以上未涉及之处，适用于现有技术。
虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围，本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例来做出各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的方向或者超越所附权利要求书所定义的范围。本领域的技术人员应该理解，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种氢能源汽车燃电升压FCDC主动放电电路，其特征在于：包括高压辅助电源(1)、燃电升压FCDC(2)、电机控制器(3)、降压DCL(4)、燃电空压机控制器(5)、高压部件(6)、第一预充电路(7)和第二预充电路(8)；
所述电机控制器(3)与整车驱动电机(9)电连接，所述燃电空压机控制器(5)与空压机电机(10)电连接；
所述高压辅助电源(1)、第一预充电路(7)和电机控制器(3)串联形成闭合电路，所述燃电升压FCDC(2)并联在所述高压辅助电源(1)的两端，所述降压DCL(4)并联在所述电机控制器(3)的两端；
所述第二预充电路(8)、燃电空压机控制器(5)和高压部件(6)依次串联形成支路，所述支路并联在所述高压辅助电源(1)的两端；
所述高压辅助电源(1)的输出端设有开关K4；
所述燃电升压FCDC(2)包括燃电升压电容(11)、二极管(12)和放电电阻(13)，所述燃电升压电容(11)和二极管(12)串联，所述放电电阻(13)通过开关K5并联在所述燃电升压电容(11)和二极管(12)的两端。
2.如权利要求1所述的一种氢能源汽车升压FCDC主动放电电路的放电方法，其特征在于：在所述燃电空压机和高压部件(6)不具备主动放电功能的情况下，由所述燃电升压FCDC(2)输出端的主动放电电路进行来放电，使所述燃电空压机控制器(5)和高压部件(6)支撑电容尽快完成放电，同时燃电升压FCDC(2)自身也同时放电完成。
3.如权利要求2所述的一种氢能源汽车升压FCDC主动放电电路的放电方法，其特征在于：具体实现方法如下：
整车高压下电时，断开所述开关K4和所述第一预充电路(7)，所述电机控制器(3)开始主动放电的功能对其开始放电，放电完成后完成对整车驱动电机(9)下电，然后闭合第二预充电路(8)和闭合开关K5，所述燃电空压机控制器(5)和燃电升压FCDC(2)连接起来，通过所述燃电升压FCDC(2)的放电电阻(13)开始放电，氢能源汽车的整车控制器监控所述燃电升压FCDC(2)输出正极和负极之间的电压低于阈值后，即确认所述燃电空压机控制器(5)和高压部件(6)主动放电完成，同时所述燃电升压FCDC(2)自身也同时放电完成，断开所述开关K5，完成所述燃电空压机控制器(5)和高压部件(6)的主动放电。
4.如权利要求3所述的一种氢能源汽车升压FCDC主动放电电路的放电方法，其特征在于：所述第一预充电路(7)包括开关K0、开关K1和第一预充电阻R1，所述开关K1、第一预充电阻R1串联在所述闭合电路上，所述开关K0并联在所述开关K1和第一预充电阻R1的两端；所述第二预充电路(8)包括开关K2、开关K3和第二预充电阻R2，所述开关K3、第二预充电阻R2串联在所述支路上，所述开关K2并联在所述开关K3和第二预充电阻R2的两端。
5.如权利要求4所述的一种氢能源汽车升压FCDC主动放电电路的放电方法，其特征在于：整车高压下电时，断开所述开关K4、所述开关K1和开关K0，所述电机控制器(3)开始主动放电的功能对其开始放电，放电完成后完成对整车驱动电机(9)下电，然后闭合所述开关K2和闭合开关K5，所述燃电空压机控制器(5)和燃电升压FCDC(2)连接起来，通过所述放电电阻(13)开始放电，氢能源汽车的整车控制器监控所述燃电升压FCDC(2)输出正极和负极之间的电压低于阈值后，即确认所述燃电空压机控制器(5)和高压部件(6)主动放电完成，同时所述燃电升压FCDC(2)自身也同时放电完成，断开所述开关K5，完成所述燃电空压机控制器(5)和高压部件(6)的主动放电。
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