[发明专利]一种多个任务负载与母线之间的电压均衡控制方法

说明书

本发明公开了电压均衡控制领域的一种多个任务负载与母线之间的电压均衡控制方法，电压均衡控制方法步骤如下：步骤1：判断各负载为上电状态还是待机状态；步骤2：上电状态：高压直流母线上电，各双向预充电模块为负载电容预充电，电压均衡一致时，完成预充电工作；步骤3：待机状态：各负载的继电器开关断开，采集高压直流母线电压与各负载端的电压并判断大小，如电压差值大于阈值，则接通该路负载对应的双向预充电模块，使该路负载放电或被充电。本发明实现了各负载与高压母线之间缓启，消除了负载与高压直流母线硬接通时的电流冲击，有效避免或消除了潜在的过流和异常电流保护的风险，改善了电网的特性和提升了电网供电品质，净化了用电环境。

技术领域

本发明涉及母线电压均衡领域，具体是一种多个任务负载与母线之间的电压均衡控制方法。

背景技术

电动新能源车辆普遍采取混合电压体制供电系统，普遍具备一条高压直流母线、一条低压直流母线，甚至具有两条不同电压等级的高压直流母线。高压直流母线上的设备以电力设备为主，如驱动电机、空调、冷却风扇、泵等，低压直流母线上的设备以电子设备为主。

车辆电力设备往往以电机类负载居多，电机类负载基本都配有控制器，控制器输入端会配置有不同容值大小的滤波电容、支撑电容。电容的特性，决定了电容两端电压不能突变。当电容初始电压值极低时(电容荷电状态低)，突然接通电源，电路中会产生很大的冲击电流(电容充电)，该充电电流的大小可能对电网、电路、设备、保护装置造成损伤、损害。同时负载的车辆任务工况运行，各任务负载处于不同时序的通、断控制，往往造成整个母线系统中电压的不均衡现象。

以高压直流母线电气系统为例，负载1～负载n相互并联接在高压母线上。假定负载1～负载n为自带控制器的电机类负载，控制器输入端有较大电容。各负载端电压与高压直流母线电压不平衡时，如若直连通电，会造成较大的冲击电流。电压不平衡现象至少包括以下几种：

1、高压直流母线电压高于负载端电压

此种情况，高压直流母线电压会直接加到电压较低的负载侧，该负载端会出现瞬时过冲大电流，对电网、设备造成冲击损伤、损害，电网稳定特性受到影响。甚至会造成该路安全阈值保护误动作，负载线路主动保护切断，负载无法正常工作的严重后果。

2、个别负载端电压高于高压直流母线电压

该种情况往往出现在电机类偏感性负载突然抛载或异常停止，电感中存储的能量迅速抬升负载侧电压，以及母线突然过载，电压跌落。电压高于母线的负载端电容便会通过固态功率管的体二极管向母线放电。该路负通路出现反向冲击电流，反向冲击电流具有以下危害：

a)反向电流不受控制，往往也无监控，会造成“隐蔽性”伤害；

b)反向冲击电流有害于高压继电器触点，并且造成高压继电器无法电磁灭弧，影响触点接触电阻和寿命；

c)反向电流会造成高压直流网络中两个方向的电流碰撞，串扰高压直流网络；

d)在具备反向电流检测预警的网络中会出现误报警、误动作等不期望的结果。

为避免上述电压不均衡的现象，改善和提高电网的供电品质，需要对各负载和高压直流母线之间做好电压均衡控制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多个任务负载与母线之间的电压均衡控制方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种多个任务负载与母线之间的电压均衡控制方法，包括高压直流母线，所述高压直流母线与高压输入电源、储能单元、安全监控装置连接，所述高压直流母线上并联有多路负载，每路负载均与高压直流母线之间各自连接有常开的继电器开关与双向预充电模块，所述继电器开关与双向预充电模块并联；电压均衡控制方法步骤如下：