[实用新型]一种用于负载储能电容的高压预充模块电路

说明书

本实用新型属于新能源汽车高压预充电技术领域，具体涉及一种用于负载储能电容的高压预充模块电路，包括接线端子、预充电路（120）、用于监测预充电路（120）两端压差的监测反馈电路（160）和用于控制负载储能电容放电的自动放电电路（140）。本实用新型具有更多保护功能、低成本、小体积、高可靠性的高压预充模块电路，使得在预充过程中，能监测各参数变化用以判断预充电完成或是故障状态；同时又兼具逆接故障诊断与保护、负载储能电容的主动放电等功能。

技术领域

本实用新型属于新能源汽车高压预充电技术领域，具体涉及一种用于负载储能电容的高压预充模块电路。

背景技术

新能源汽车高压大功率负载都带有大容量负载储能滤波电容，在冷启动时，负载储能电容上电压接近0V，若此时直接闭合供电回路高压接触器，接触器触点两端电压达几百伏特，而供电导线电阻及接触器触点接触电阻正常状态下最多只有几十毫欧，此刻供电系统相当于发生短路，接触器触点瞬间会流过几千甚至上万安培的电流，供电系统熔断器及高压接触器必坏无疑。因此此类高压负载的供电回路一般都会安装高压预充模块，高压供电系统工作初期，先通过预充电阻给负载端高压负载储能电容预充电，等预充电完成后，再用高压接触器短路高压预充开关和预充电阻，负载得以正常启动。采取这样的措施后，使启动瞬间的冲击电流大大降低。

对于预充电完成的判断，现有技术一般采取三种控制策略：

第一种是对预充电进行延时控制，如公告号为CN208078666U的专利文献公开一种输入上电防冲击预充电电路，采用NMOS管Q1代替现有技术中的继电器开关，使用延时电容E1延时NMOS管Q1开通以达到DC-DC转换器预充电，延时结束后，直接结束预充电并闭合高压接触器；

第二种方法是监测预充电流，如公开号为CN108879862A的专利文献公开一种动力电池充电监测系统的控制方法，对动力电池各个充电阶段的电流进行实时监测，该类控制方案使用时，当预充电流趋近于0A时结束预充并闭合高压接触器；

第三种是利用微控制器分别对预充电路两端的电压AD采样并计算电压差，如公开号为CN106696713A的专利文献公开一种电动汽车高压预充控制电路与控制方法，该类控制方案应用在预充控制系统时，当压差趋近于0V时结束预充过程并闭合高压接触器。

但实际使用中以上现有技术发现以下缺陷：

采用第一种延时控制的预充模块，若负载侧电路发生短路时，或者由于动力电源管理系统一致性、器件稳定性等问题，在特定的预充时间结束后，预充电路两端的直流母线仍存在较大电压差，未消除瞬时大电流冲击风险，此时闭合高压接触器仍会损坏供电系统；

而采用第二种采样预充电流的方案，电路结构过于复杂或采用电流传感器成本较高；

第三种用微控制器分别对预充电路两端电压进行AD采样并计算压差的办法，控制电路复杂成本较高；此外由于高压预充模块的高压继电器、高压大电流接触器动作时会产生较大的EMI干扰信号，模块内微控制器有时会发生复位或误动作。

另外，现有技术中高压预充模块中通常不具备逆接故障诊断保护功能以及负载储能电容的自动放电功能，给安装维护人员带来诸多不便甚至影响到人身安全；另外，现有技术采用的压差监测的技术手段相对复杂、成本较高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供一种用于负载储能电容的高压预充模块电路，具有更多保护功能、低成本、小体积、高可靠性的高压预充模块电路，使得在预充过程中，能监测各参数变化用以判断预充电完成或是故障状态；同时又兼具逆接故障诊断与保护、负载储能电容的主动放电等功能。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于负载储能电容的高压预充模块电路，包括接线端子、预充电路、用于监测预充电路两端压差的监测反馈电路和用于控制负载储能电容放电的自动放电电路；