[发明专利]预充电电路及预充电方法、双向直流变换器和电动汽车

权利要求书

1.一种双向直流变换器的预充电电路，用于在进行直流变换前对所述双向直流变换器中的电容进行预充电，其特征在于，所述预充电电路包括：

主电路模块，用于向所述电容提供一充电电流；

电流采样模块，用于对所述电容的充电电流进行采样；

电流环控制模块，与所述电流采样模块电性连接，用于利用电流环对所述充电电流进行调制；

电压反馈模块，用于获取所述电容上的电压；以及

电压环控制模块，与所述电压反馈模块电性连接，用于利用电压环对所述充电电流进行调制；

其中，所述主电路模块包括第一采样电阻、二极管、第一功率电感以及开关元件，其中，所述第一采样电阻、所述第一功率电感及所述开关元件串联连接在所述电容的接地端外的另一端，所述电流采样模块与所述第一采样电阻电性连接，所述二极管连接在所述第一功率电感和所述开关元件之间的节点与地之间。

2.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，还包括：

PWM控制模块，用于根据所述电流环控制模块和所述电压环控制模块的输出调节PWM占空比；以及

驱动模块，用于根据所述PWM占空比的信号控制所述主电路模块中的开关元件，以调节所述充电电流的大小。

3.如权利要求2所述的预充电电路，其特征在于，所述开关元件为所述双向直流变换器的安全保护开关。

4.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，所述电流环控制模块和所述电压环控制模块调制的是所述充电电流的平均值或者峰值。

5.一种双向直流变换器的预充电方法，用于在进行直流变换前对所述双向直流变换器中的电容进行预充电，其特征在于，包括充电诊断步骤，其中，利用如权利要求1至4任一项所述的预充电电路以第一充电电流对所述双向直流变换器中的电容进行预充电，并在预设时间内检测所述电容上的电压是否达到阈值电压，若没有达到所述阈值电压，诊断所述双向直流变换器的工况，若达到所述阈值电压，利用如权利要求1至4任一项所述的预充电电路以第二充电电流对所述双向直流变换器中的电容进行预充电，直到达到设定电压，所述第二充电电流大于所述第一充电电流。

6.一种双向直流变换器，用于在第一电源和第二电源之间进行直流转换，所述第一电源和所述第二电源的负极接地，其特征在于，所述双向直流变换器包括：

第一电容，连接在所述第一电源的端口和地之间；

第二电容，连接在所述第二电源的端口和地之间；

转换电路，配置在所述第一电源和所述第二电源之间；

安全保护开关，连接第一端口；以及

如权利要求1至4任一项所述的预充电电路，所述预充电电路用于在直流转换前对所述第一电容和所述第二电容进行预充电。

7.如权利要求6所述的双向直流变换器，其特征在于，所述第一电源为低压电源，所述第二电源为高压电源，所述第二电容为高压侧寄生电容。

8.如权利要求7所述的双向直流变换器，其特征在于，所述预充电电路的电压反馈模块与所述第二电容的接地端外的另一端电性连接，以获取所述第二电容上的电压。

9.如权利要求7所述的双向直流变换器，其特征在于，所述低压电源为12V电源系统，所述高压电源为48V或者400V电源系统。

10.如权利要求6所述的双向直流变换器，其特征在于，所述预充电电路的主电路模块包括第一采样电阻、二极管、第一功率电感以及所述安全保护开关，其中，所述第一采样电阻、所述第一功率电感、所述安全保护开关串联连接在所述第一电容的接地端外的另一端，所述电流采样模块与所述第一采样电阻电性连接，所述二极管连接在所述第一功率电感和所述安全保护开关之间的节点与地之间。

11.如权利要求6所述的双向直流变换器，其特征在于，在所述双向直流变换器进行直流变换时，所述第一功率电感作为EMC滤波电感。