[发明专利]车辆、预充电路及其预充方法

说明书

本申请提供一种车辆、预充电路及其预充方法，预充电路包括电池包、桥臂单元、储能模块、主正继电器、主负继电器、预充电容以及控制模块，控制模块被配置为：当对预充电容进行预充时，控制第一功率开关单元和第二功率开关单元交替导通，使储能模块处于交替储能和释能过程中，直至预充电容的电压达到预设电压值。本申请技术方案仅需要使用现有电路中的器件，无需额外增加预充电路，将储能模块作为能量均衡的中介，通过利用储能模块的电感特性，使得预充电流从0开始逐渐增大，避免了预充尖峰问题，并且本技术方案中无阻性元件，电路中的电感电容均为储能元件，用于进行能量转移，不会消耗能量，避免了预充能量损耗。

技术领域

本申请涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车辆、预充电路及其预充方法。

背景技术

现有方案中的电动汽车高压系统是通过增加预充继电器和预充电阻形成高压预充电路，对整车X电容进行预充，防止动力电池包闭合主正继电器造成较大的电流冲击，将X电容及零部件高压端口烧毁。如图1，高压预充电路包括动力电池组1，预充电阻2，预充继电器3，主正继电器4，主负继电器5，整车X电容6。高压预充电路的工作过程为：先闭合主负继电器5，再闭合预充继电器3，电池通过预充继电器3、预充电阻2对整车X电容6充电。待X电容两端电压达到阈值，闭合主正继电器4，断开预充继电器3。至此，电池1完成对X电容的预充，完成大功率输出电流的准备。

为了加快预充速度，减少预充时间，需要减小预充时间常数τ，根据公式τ＝RC，则要求较小的预充电阻；新增的预充电阻2主要是为了限制X电容充电电流冲击，RC回路初始电流冲击i＝u/R(u为电池包电压)，为了减小电流冲击，则要求较大的预充电阻。由上可见，预充电阻满足了预充时间短，则势必造成较高的电流冲击；同理，满足了较小的电流冲击，则势必延长充电时间。同时，预充电流流过预充电阻的能量均是有功能量，有功功率将全部以热量的形式被消耗掉，造成能量的浪费。

综上所述，现有技术中存在预充电路设置预充电阻导致电流冲击高或者充电时间长以及预充电阻消耗能量的问题。

发明内容

本申请的目的在于提供一种车辆、预充电路及其预充方法，以解决现有技术中存在预充电路设置预充电阻导致电流冲击高或者充电时间长以及预充电阻消耗能量的问题。

本申请是这样实现的，本申请第一方面提供一种预充电路，所述预充电路包括：

电池包、桥臂单元、储能模块、主正继电器、主负继电器、预充电容以及控制模块，所述电池包包括第一电池组和第二电池组，所述第一电池组与所述第二电池组串联，所述桥臂单元包括第一功率开关单元和第二功率开关单元，所述第一功率开关单元的第一端连接所述主正继电器的第一端和所述预充电容的第一端，所述主正继电器的第二端连接所述第一电池组的正极，所述第一功率开关单元的第二端连接所述储能模块的第一端和所述第二功率开关单元的第一端，所述储能模块的第二端连接所述预充继电器的第一端，所述预充继电器的第二端连接在所述第一电池组和所述第二电池组之间，所述第二电池组的负极连接所述主负继电器的第二端，所述主负继电器的第一端连接所述第二功率开关单元的第二端和所述预充电容的第二端，所述控制模块分别连接所述第一功率开关单元的控制端、所述第二功率开关单元的控制端、所述主正继电器的控制端、所述主负继电器的控制端以及所述预充继电器的控制端；

所述控制模块被配置为：当对所述预充电容进行预充时，控制所述主正继电器断开，所述主负继电器和所述预充继电器导通，并控制所述第一功率开关单元和所述第二功率开关单元交替导通，使所述储能模块处于交替储能和释能过程中，直至所述预充电容的电压达到预设电压值。

本申请第二方面提供一种预充电路的预充方法，基于第一方面所述的预充电路，所述预充方法包括：

当对所述预充电容进行预充时，控制所述主正继电器断开，所述主负继电器和所述预充继电器导通，并控制所述第一功率开关单元和所述第二功率开关单元交替导通，使所述储能模块处于交替储能和释能过程中，直至所述预充电容的电压达到预设电压值。