[发明专利]新能源汽车的高压电器的预充电装置

说明书

一种新能源汽车的预充电装置，包括直流母线电容、电容电压采样电路、双向DC‑DC变换电路、充电电源及控制器。直流母线电容的两端分别与新能源汽车的直流母线的正、负极相连。电容电压采样电路的输出端与控制器的输入端耦接。双向DC‑DC变换电路耦接在直流母线电容与充电电源之间，包括隔离变压器、第一整流/逆变电路、第二整流/逆变电路、滤波电路、开关管Q₇和Q₈。控制器可控制双向DC‑DC变换电路工作于预充电模式，在预充电模式时双向DC‑DC变换电路先在降压模式下对直流母线电容进行充电，在直流母线电容电压达到预定阈值后双向DC‑DC变换电路在升压模式下对直流母线电容进行充电。本发明充电速度快、充电效率高、结构紧凑、重量轻。

技术领域

本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种新能源汽车的高压电器的预充电装置。

背景技术

如图1所示，电动汽车的电气系统一般由高压电池包91、电池管理系统（BMS ：Battery Management System）92、接线盒93、高压电器94等组成，汽车起动时，电池管理系统92控制接线盒93接通高压电池包91和高压电器94，由高压电池包91为高压电器94充电。高压电器94可以是各种高压用电设备，如高压DC-DC变换器、逆变器、车载充电机等等。这些高压用电设备并联在高压直流母线上，其直流输入端通常设有一直流母线电容C1。所有高压用电设备的直流母线电容的一端均与电动汽车的直流母线的正极相连，直流母线电容的另一端与直流母线的负极相连。由于直流母线电容的电压不能突变，为了确保高压电路接通瞬间的用电安全，需要设置给电容进行预充电的预充电电路。

现有的预充电电路主要由预充电接触器95和预充电电阻96组成。其存在着以下缺点：1、预充电接触器和预充电电阻的尺寸较大，要占用较多的空间；2、充电速度不够快，充电电流不可控，越到后期充电电流会越小；3、预充电电阻上会损耗掉一部分能量，导致充电效率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种充电速度快、充电效率高、结构紧凑、重量轻的预充电装置。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：

一种新能源汽车的预充电装置，该新能源汽车具有直流母线，新能源汽车的预充电装置包括直流母线电容、电容电压采样电路、双向DC-DC变换电路、充电电源以及控制器；直流母线电容的一端与新能源汽车的直流母线的正极相连，另一端与新能源汽车的直流母线的负极相连；电容电压采样电路的输出端与控制器的输入端耦接，电容电压采样电路用于采集直流母线电容的电压；双向DC-DC变换电路耦接在直流母线电容与充电电源之间，以使得充电电源可通过该双向DC-DC变换电路向直流母线电容充电；双向DC-DC变换电路包括隔离变压器、第一整流/逆变电路、第二整流/逆变电路、滤波电路、开关管Q₇和开关管Q₈；第一整流/逆变电路与直流母线电容并联连接，隔离变压器的原边与第一整流/逆变电路连接，隔离变压器的副边与第二整流/逆变电路连接；滤波电路包括滤波电感，滤波电感的一端与第二整流/逆变电路相连；开关管Q₈的第一导通端与滤波电感的另一端连接，开关管Q₈的第二导通端与第二整流/逆变电路连接；充电电源的正极与开关管Q₇的第一导通端相连，开关管Q₇的第二导通端与开关管Q₈的第一导通端相连，充电电源的负极与开关管Q₈的第二导通端相连；控制器分别与第一整流/逆变电路、第二整流/逆变电路、开关管Q₇的控制端和开关管Q₈的控制端连接；控制器可控制双向DC-DC变换电路工作于预充电模式，在预充电模式时双向DC-DC变换电路先在降压模式下对直流母线电容进行充电，在直流母线电容电压达到预定的阈值后双向DC-DC变换电路在升压模式下对直流母线电容进行充电，直到直流母线电容的电压达到预设的充电电压值。

本发明至少具有以下技术效果：