[发明专利]用于高压总线预充电和放电的有源隔离电路

权利要求书

1.一种电路，包含：

电池；

DC-DC转换器，其耦接在所述电池和主接触器之间；

主接触器，其耦接在所述转换器及总线之间用于通过所述转换器有选择地将所述电池连接到所述总线；

控制模块，其用于控制所述转换器来有选择地从所述电池为所述总线预充电并且有选择地为所述总线向所述电池放电；

其中所述转换器配置为隔离所述电池和总线。

2.根据权利要求1所述的电路，其中所述DC-DC转换器包含：

变压器，其具有初级线圈及次级线圈；

初级侧开关电路，其耦接到所述电池和所述初级线圈，其中所述初级侧开关电路用于通过所述变压器有选择地连接所述电池和总线，以便基于来自所述控制模块的预充电信号为所述总线预充电，以及基于来自所述控制模块的放电信号为所述总线放电；以及

次级侧电路，其耦接到所述次级线圈和总线，其中所述次级侧电路用于：

通过所述变压器有选择地连接所述电池及总线，以便基于来自所述控制模块的脉冲宽度调制信号为所述总线预充电；以及

通过所述变压器连接所述电池和总线以便为所述总线放电。

3.根据权利要求2所述的电路，其中所述初级侧开关电路包含：

第一对晶体管，其用于有选择地将所述电池连接到所述初级线圈以基于所述预充电信号通过所述变压器从所述电池为所述总线预充电；以及

第二对晶体管，其用于有选择地连将所述电池连接到所述初级线圈以基于所述放电信号为所述总线通过变压器向所述电池放电。

4.根据权利要求3所述的电路，其中所述初级侧开关电路进一步包含：

第一对二极管，其每一个与所述第一对晶体管中的每一个并联耦接；

第一对电容器，其每一个与所述第一对晶体管中的每一个及所述第一对二极管中的每一个并联耦接；

第二对二极管，其每一个与所述第二对晶体管中的每一个并联耦接；以及

第二对电容器，其每一个与所述第二对晶体管中的每一个及所述第二对二极管中的每一个并联耦接。

5.根据权利要求2所述的电路，其中：

所述变压器包含中心抽头变压器；

所述次级线圈的中心抽头耦接到所述总线的正极接线端子；以及

所述次级侧电路包含：

一对放电二极管，其耦接到所述次级线圈的端部及所述总线的负极接线端子，所述一对放电二极管每一个的阴极连接到所述次级线圈的其中一个端部；以及

一对预充电晶体管，其每一个与所述一对放电二极管并联耦接并且耦接到所述总线的负极接线端子，所述一对预充电晶体管有选择地将所述总线连接到所述次级线圈，以基于来自控制模块的脉冲宽度调制信号通过所述变压器从所述电池为所述总线预充电，其中当所述预充电信号被激活时，所述脉冲宽度调制信号被激活。

6.根据权利要求2所述的电路，其中所述变压器的匝数比近似为一。

7.根据权利要求1所述的电路，其中：

所述总线的电压在第一时刻低于所述电池的电压：以及

所述控制模块控制所述主接触器断开并且控制所述DC-DC转换器从所述电池向所述总线预充电，这样所述总线的电压增大直到在所述第一时刻随后的一段时间之后所述总线的电压接近所述电池的电压。

8.根据权利要求7所述的电路，其中当所述总线的电压在所述第一时刻随后的一段时间之后接近所述电池的电压时，所述控制模块控制所述DC-DC转换器停止从所述电池向所述总线预充电并且控制所述主接触器闭合以直接将所述电池连接到所述总线。

9.根据权利要求1所述的电路，其中：

所述总线的电压在第二时刻接近所述电池的电压；以及

所述控制模块控制所述主接触器断开并且控制所述DC-DC转换器为所述总线向所述电池放电，这样所述总线的电压降低直到所述总线的电压在第二时刻随后的一段时间之后接近预定的电压。

10.根据权利要求9所述的电路，其中，当所述总线的电压在第二时刻随后的一段时间之后接近所述预定电压时，所述控制模块控制所述DC-DC转换器停止所述总线向所述电池放电。