[发明专利]预充电装置、电压转换器和电动车

说明书

本申请公开了一种预充电装置，该装置包括连接至外部电源的第一预充电单元，用于对负载提供第一阶段预充电，和连接至内部电源的第二预充电单元，所述第二预充电单元包括电荷泵单元，用于在对所述负载提供第二预充电阶段的过程中将所接收的电压进行转换且输出预定的恒定电压。本申请还公开了一种电压转换器和一种电动车。

技术领域

本申请之各实施例大体地涉及一种预充电装置、电压转换器和电动车。

背景技术

随着驱动控制技术的发展，其在电机控制、电动车控制、变频控制等领域起到日益重要的作用。在电动车领域中，其中，电动车包括例如纯电动车(BEV，Battery ElectricVehicle)、混合动力车(HEV，Hybrid Electric Vehicle)、插电式混合动力车(PHEV，Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、增程式电动车(Range extended EV)、燃料电池车(FCEV，Fuel Cell Electric Vehicle)等，已有技术将直流/直流(Direct Current to DirectCurrent，“DC/DC”)转换器应用于双电源网络汽车架构，以便在车辆的第一网络和第二网络之间执行电压转换。通常，第一电网是提供低于30伏(V)的低压网络，例如24V、14V、12V，而第二网络是提供高于30V的高压网络，例如48V、60V。执行电压转换具体地包括将DC/DC转换器的高压侧连接至车辆中的iBSG(“integrated Belt Starter Generator”，即，集成皮带起动发电机)，且通过继电器连接至例如48V、60V电池。高压侧的电容器需借助DC/DC转换器的预充电机制充电至例如48V、60V电池电压，然后电动车将闭合继电器以将例如48V、60V电池连接至高压侧，之后电池给iBSG供电，iBSG工作于起动机模式，继而iBSG在内燃发动机的带动下工作于发电机模式，电动车便命令DC/DC转换器运行于降压模式下以实现电源交换。

现亟需至少以高效率、高安全性以及简单的结构提供对用于电动车的电压转换器的预充电机制的改善。

发明内容

根据本申请公开的一个或多个具体实施方式，本发明在一个示例性方面中，提供了一种预充电装置，该装置包括连接至外部电源的第一预充电单元，用于对负载提供第一阶段预充电，和连接至内部电源的第二预充电单元，所述第二预充电单元包括电荷泵单元，用于在对所述负载提供第二预充电阶段的过程中将所接收的电压进行转换且输出预定的恒定电压。

在一些实施例中，所述第二预充电单元还包括连接至所述电荷泵单元的第二预充电开关器件，用于提供保护机制且与所述电荷泵单元协作以提供所述第二预充电阶段。

在一些实施例中，所述第二预充电单元还包括连接至所述电荷泵单元和第二预充电开关器件的驱动器以提供驱动。

在一些实施例中，所述第二预充电开关器件包括两个反向串联的功率开关。

在一些实施例中，所述第一预充电单元包括恒流源单元和与之连接的第一预充电开关器件。

在一些实施例中，所述预充电装置包括两阶段预充电机制。

本发明在另一个示例性方面中，提供了一种用于电动车的电压转换器，其连接于外部低压源和外部高压源之间。所述电压转换器包括内部电源和构造成对与所述外部高压源相连的负载进行预充电的预充电装置。所述预充电装置包括第一预充电单元，其构造成由所述外部低压源供电以提供第一预充电阶段。所述预充电装置还包括连接至所述内部电源的第二预充电单元。第二预充电单元包括电荷泵单元，所述电荷泵单元用于在第二预充电阶段的过程中将所接收的电压进行转换且输出预定的恒定电压。

在一些实施例中，所述电压转换器还包括斩波器，其连接在所述预充电装置与将要被预充电的负载之间。

在一些实施例中，所述电压转换器是DC/DC转换器。