[发明专利]基于车载DCDC的预充电装置及车辆

说明书

本发明涉及一种基于车载DCDC的预充电装置及包括所述基于车载DCDC的预充电装置的车辆。按照本发明一个方面的基于车载DCDC的预充电装置包括倍流模块，其连接于变压器原边并且包括第一功率开关和电流检测单元；以及整流模块，其连接于变压器副边与母线电容之间，其中，所述第一功率开关响应于所述电流检测单元检测的电流而导通或断开。

技术领域

本发明总体上涉及电动汽车技术，并且更具体地涉及一种基于车载DCDC的预充电装置及包括所述基于车载DCDC的预充电装置的车辆。

背景技术

电动汽车用电设备的输入侧具有较大的电容。动力电池电压接通瞬间，整个回路之间很大的电流容易对保险、继电器、整车零件造成损伤。为防止这种电流冲击，一般需要进行预充电，限制电源接通瞬间的充电电流，以保护元器件不会因大电流而损坏。

目前，预充电路通常由预充电阻和接触器串联构成，并与高压主电路的继电器并联，通过微控制单元控制预充电路的接触器开通与闭合来实现预充功能。

然而，该预充电路需要额外的预充电阻和接触器，导致成本高、体积大以及控制复杂。此外，预充电阻和接触器存在接线错误的风险，而且预充电阻的使用寿命有限，预充失败可能导致预充电阻烧损，导致额外的维修成本。

发明内容

为了解决或至少缓解以上问题中的一个或多个，提供了以下技术方案。

按照本发明的第一方面，提供一种基于车载DCDC的预充电装置，所述预充电装置包括倍流模块，其连接于变压器原边并且包括第一功率开关和电流检测单元；以及整流模块，其连接于变压器副边与母线电容之间，其中，所述第一功率开关响应于所述电流检测单元检测的电流而导通或断开。

根据本发明一实施例所述的预充电装置，其中所述倍流模块还包括第一电感、第二电感、第二功率开关、第三功率开关和二极管，所述电流检测单元的第一端连接于所述第一功率开关的源极，所述电流检测单元的第二端经由所述第一电感和所述第二电感分别与所述第二功率开关的漏极和所述第三功率开关的漏极连接，所述二极管的第一端连接于所述第一功率开关的源极与所述电流检测单元的第一端之间，以及所述二极管的第二端连接于所述第二功率开关的源极和所述第三功率开关的源极。

根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的预充电装置，其中所述第一功率开关响应于所述电流检测单元检测的电流值大于预设电流值而断开并且响应于所述电流检测单元检测的电流值降低到零而导通。

根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的预充电装置，其中所述第二功率开关和所述第三功率开关的导通与断开时间占空比基于所述母线电容的充电时间来确定。

根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的预充电装置，其中所述第二功率开关和所述第三功率开关的导通时间部分地重叠。

根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的预充电装置，其中当所述第一功率开关和所述第二功率开关导通而所述第三功率开关断开时：通过所述第一功率开关、所述电流检测单元、所述第二电感和所述第二功率开关的支路对所述第二电感执行储能操作；以及通过所述第一功率开关、所述电流检测单元、所述第一电感、所述变压器原边和所述第二功率开关的支路对所述变压器原边执行放电操作。

根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的预充电装置，其中当所述第一功率开关、所述第二功率开关和所述第三功率开关导通时：通过所述第一功率开关、所述电流检测单元、所述第一电感和所述第三功率开关的支路对所述第一电感执行储能操作；以及通过所述第一功率开关、所述电流检测单元、所述第二电感和所述第二功率开关的支路对所述第二电感执行储能操作。