[发明专利]混合主动放电电路及其控制方法

说明书

本发明公开了混合主动放电电路及其控制方法，其中混合主动放电电路包括控制器和高压动力电池，高压动力电池通过直流母线分别连接高压逆变器、高压DC/DC，所述高压DC/DC连接低压电池，所述直流母线的正负母线之间连接高压电容，所述高压逆变器连接高压交流负载，所述低压电池连接低压电池负载，所述高压DC/DC的连接所述直流母线的输入端设有放电支路；放电前期，所述高压电容通过高压DC/DC向低压电池充电；放电后期，所述高压电容通过放电支路进行放电；放电电能一部分传输给低压电池、一部分消耗在HVDCDC变换器中，另一部分消耗在小型化的功率放电电阻上，具有放电速度快、功率放电电阻尺寸小、成本低、易控制及可靠性高的优点。

技术领域

本发明涉及电动汽车高压动力系统领域，具体涉及一种混合主动放电电路及其控制方法。

背景技术

在电动汽车和混合动力汽车中使用的逆变器输入端电压高于60Vdc，为保护人身安全，要求在逆变器的直流侧电容配有放电电路，以降低直流侧电容的电压。目前常用的主动放电法为外加主动放电回路，利用功率电阻放电，但是需要另外增加恒功率控制电路，增加成本，功率放电电阻体积大，功率放电电阻在多次放电后，也可能会损坏。

因此，设计一种节约能源、体积小、寿命长、工作可靠的放电电路是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种混合主动放电电路及其控制方法。

本发明采用的技术方案是设计一种混合主动放电电路，其包括控制器和高压动力电池，高压动力电池通过直流母线分别连接高压逆变器、高压DC/DC，所述高压DC/DC连接低压电池，所述直流母线的正负母线之间连接高压电容，所述高压逆变器连接高压交流负载，所述低压电池连接低压电池负载，所述高压DC/DC的连接所述直流母线的输入端设有放电支路；放电前期，所述高压电容通过高压DC/DC向低压电池充电；放电后期，所述高压电容通过放电支路进行放电。

所述放电支路包括串联的放电电阻PTC和放电开关Q1，所述放电开关Q1受控制器控制。

所述高压动力电池与直流母线之间串接电源开关SW1。

所述直流母线还连接其他高压用电设备。

所述高压DC/DC包括依次连接的原边变换模块、高频变压器、副边变换模块，所述原边变换模块采用全桥拓扑结构，所述副边变换模块采用同步整流拓扑结构，副边变换模块包括第六开关Q6和第七开关Q7；所述第六开关Q6和第七开关Q7采用带有体二极管的MOS管。

本发明还设计了一种混合主动放电电路控制方法，所述放电电路采用上述的混合主动放电电路，所述控制方法包括:放电前期，所述高压电容通过高压DC/DC向低压电池充电；放电后期，所述高压电容通过放电支路进行放电。

所述放电开始后检测所述高压电容电压，在高压电容电压高于门限电压时，所述高压电容通过高压DC/DC向低压电池充电；在高压电容电压不高于门限电压时，所述高压电容通过放电支路进行放电；在高压电容电压低于阈值电压时，结束放电。

检测到高压电容电压不高于门限电压时，前段时间控制放电开关Q1短时间内持续导通进行预放电，后段时间用PWM信号控制放电开关Q1间歇导通进行放电。

进行预放电时，检测高压电容电压下降速率，高压电容电压下降速率不低于阈值速率时，结束放电，同时发出放电故障信号。

放电后开始对放电时长T进行计时，当放电时长T大于等于放电时长阈值Tn时，结束放电。

所述控制方法具体包括以下步骤：

步骤1、检测是否有放电使能信号，如无则转结束放电，如有则转步骤2；

步骤2、开始对放电时长T进行计时；

步骤3、高压电容通过高压DC/DC向低压电池充电；