[发明专利]一种高压母线电容的复合式主动放电方法以及系统

说明书

一种高压母线电容的复合式主动放电方法以及系统，方法包括：S0、判断第一路放电路径和第二路放电路径是否均正常，如是进入S1，否则进入S4；S1、同时启动第一、第二路放电路径；S2、在母线电容的电压降低到第一预设值时，关闭第一路放电路径；S3、在母线电容的电压降低到安全阈值时，关闭第二路放电路径，结束；S4：启动第三放电路径，并在母线电容的电压降低到安全阈值时关闭第三放电路径，结束；其中，第一路放电路径通过降压模块、低压辅助电源进行放电，第二路放电路径通过高压辅助电源进行放电；第三放电路径为通过逆变器、电机进行放电。本发明成本低和体积小；降压模块的工作电压范围变窄；可以避免系统单点故障风险，提高系统可靠性。

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，尤其涉及一种应用于电动汽车的高压母线电容的复合式主动放电方法以及系统。

背景技术

处于安全需要，在电动汽车停止运行时，需要通过电机控制器将母线电容存储的能量迅速泄放。一般要求在2s内将母线电压下降至60V以下。

现有技术中，为达成上述放电要求，通常采用DCDC变换器主动放电的方案，即在DCDC变换器工作电压范围内，DCDC变换器先以峰值功率输出的形式将母线电容能量传递给低压蓄电池，当母线电压跌落至DCDC变换器正常工作电压范围后，以较小功率输出给低压蓄电池。但该种放电方式要求DCDC变换器具有非常宽的工作电压范围，例如一般至少满足60～450V的工作电压范围，但是DCDC变换器在宽工作电压范围内难以优化设计，效率较低，成本较高；并且在DCDC变换器出现故障时，无法完成主动放电。

现有技术中，另一种放电方式是采用半导体开关器件和放电电阻进行主动放电。具体的，在停车时通过控制半导体开关器件导通，将母线电容存储的能量通过放电电阻以热损耗的形式释放。该种方式的缺点是成本较高、且需占用额外的空间，同时存在单点故障时无法完成主动放电的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述成本较高、单点故障时无法完成主动放电的缺陷，提供一种成本低、单点故障仍然可以放电的可靠性高的应用于电动汽车的高压母线电容的复合式主动放电方法以及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种高压母线电容的复合式主动放电方法，包括以下步骤：

S1、在高压母线电容的电压高于第一预设值时，同时启动第一路放电路径和第二路放电路径；

S2、在高压母线电容的电压降低到第一预设值时，关闭第一路放电路径；

S3、在高压母线电容的电压降低到安全阈值时，关闭第二路放电路径；

其中，第一路放电路径为通过降压模块将高压母线电容的能量传递给低压辅助电源进行消耗，第二路放电路径为将高压母线电容的能量直接传递给高压辅助电源进行消耗；所述第一预设值为降压模块的最低工作电压，所述安全阈值小于第一预设值。

在本发明所述的高压母线电容的复合式主动放电方法中，步骤S1中启动第一路放电路径包括：

在高压母线电容的电压高于第二预设值时，降压模块以峰值功率将高压母线电容的能量传递给低压辅助电源进行消耗；

在高压母线电压降低至第二预设值时，降压模块以轻载功率将高压母线电容的能量传递给低压辅助电源进行消耗；

其中，第二预设值为降压模块满功率工作的最低电压，所述第二预设值大于第一预设值。

在本发明所述的高压母线电容的复合式主动放电方法中，在步骤S1之前包括步骤S0：判断第一路放电路径和第二路放电路径是否均正常，如果是则执行步骤S1，否则执行步骤S4；

其中，步骤S4：启动第三放电路径，并在高压母线电容的电压降低到安全阈值时关闭第三放电路径，所述第三放电路径为通过电机控制器中的三相逆变器将高压母线电容的能量传递给电机进行消耗。