一種防止電池電壓反灌的放電電路及控制方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于電力電子領(lǐng)域，具體涉及一種防止電池電壓反灌的放電電路及控制方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，高壓直流技術(shù)普遍應(yīng)用在各種場(chǎng)合，尤其在電動(dòng)汽車充電方面。高壓直流技術(shù)有傳輸效率高、并聯(lián)技術(shù)成熟、可靠性高等特點(diǎn)，但是存在系統(tǒng)安全性差、高壓脫離器件昂貴、電池短路防護(hù)難等問題阻礙高壓直流的發(fā)展。本發(fā)明成功解決了高壓直流脫離時(shí)，系統(tǒng)放電問題；系統(tǒng)短路時(shí)防止電池反灌問題;高壓直流過零脫離，可采用成本低廉的低壓器件。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0003]本發(fā)明的目的在于克服上述不足，提供一種防止電池電壓反灌的放電電路及控制方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在高壓直流單元脫離系統(tǒng)時(shí)，不能及時(shí)放電，引起安全隱患的問題。
[0004]為了達(dá)到上述目的，一種防止電池電壓反灌的放電電路，包括至少一個(gè)具有正極和負(fù)極的高壓直流輸出模塊，每個(gè)高壓直流輸出模塊連接與其對(duì)應(yīng)的高壓直流分配單元，高壓直流輸出模塊與高壓直流分配單元間并聯(lián)有放電單元，高壓直流分配單元的正極和負(fù)極上均分別設(shè)置有第一開關(guān)K1和第二開關(guān)K2，第一開關(guān)K1或第二開關(guān)K2串聯(lián)有負(fù)極連接電池組正極的二極管D1或正極連接電池組負(fù)極的二極管D2，所有高壓直流分配單元均連接電池組。
[0005]所述高壓直流輸出模塊包括AC/DC變換器或DC/DC變換器。
[0006]所述放電單元包括串聯(lián)的功率電阻R1和放電開關(guān)K3，功率電阻R1連接高壓直流輸出模塊的正極，放電開關(guān)K3的另一端連接高壓直流輸出模塊的負(fù)極。
[0007]所述高壓直流分配單元包括與高壓直流輸出模塊正極連接的第一開關(guān)K1，以及與高壓直流輸出模塊負(fù)極連接的第二開關(guān)K3，第一開關(guān)K1下游連接二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極連接電池組。
[0008]所述高壓直流分配單元包括與高壓直流輸出模塊正極連接的第一開關(guān)K1，以及與高壓直流輸出模塊負(fù)極連接的第二開關(guān)K3，第二開關(guān)K2下游連接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的正極連接電池組。
[0009]—種防止電池電壓反灌的放電電路的控制方法，包括能夠?qū)⒅绷麟娝腿敫邏褐绷鞣峙鋯卧母邏褐绷鬏敵瞿K，高壓直流輸出模塊與高壓直流分配單元均并聯(lián)有具有功率電阻R1和放電開關(guān)K3的放電單元，高壓直流分配單元的正極和負(fù)極上均分別設(shè)置有第一開關(guān)K1和第二開關(guān)K2，第一開關(guān)K1或第二開關(guān)K2串聯(lián)有負(fù)極連接電池組正極的二極管D1或正極連接電池組負(fù)極的二極管D2 ；
[0010]tl時(shí)刻，高壓直流分配單元K1和K2開關(guān)吸合，零電流吸合；t2時(shí)刻，高壓直流輸出模塊開始啟動(dòng);t3時(shí)刻，高壓直流輸出模塊啟動(dòng)完成，開始給負(fù)載或電池組充電；t4時(shí)刻，電池組充電完成，高壓直流輸出模塊關(guān)機(jī)，放電單元中的放電開關(guān)K3閉合啟動(dòng)放電，高壓直流輸出電壓開始下降；t5時(shí)刻，檢測(cè)到放電完成，延遲到t6時(shí)刻，關(guān)閉放電單元信號(hào)；t7時(shí)刻，K1和K2斷開，零流斷開，完成充電。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0012]1、當(dāng)系統(tǒng)不再給負(fù)載或電池充電時(shí)，直流模塊關(guān)機(jī)，放電單元開始工作，使系統(tǒng)處于無電狀態(tài)，提高系統(tǒng)安全性；
[0013]2、當(dāng)系統(tǒng)不再給負(fù)載或電池充電時(shí)，由于二極管D1或二極管D2的存在，電池電壓不能反灌給輸入端，同時(shí)控制高壓直流輸出模塊關(guān)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)高壓直流分配單元K1和K2的過零脫離，避免高壓大電流拉弧導(dǎo)致器件損壞；
[0014]3、當(dāng)系統(tǒng)不再給負(fù)載或電池充電時(shí)，由于二極管D1或二極管D2的存在，電池電壓不能反灌給輸入端，同時(shí)控制高壓直流輸出模塊關(guān)機(jī)，可實(shí)現(xiàn)高壓輸出模塊的在線插拔；
[0015]4、當(dāng)高壓直流分配單元輸入側(cè)發(fā)生短路，由于二極管D1或二極管D2的存在，防止電池電壓反灌，避免大電流引起系統(tǒng)起火，提高系統(tǒng)的安全性；
[0016]5、當(dāng)高壓直流輸出模塊輸出側(cè)發(fā)生短路，由于二極管D1或二極管D2的存在，防止電池電壓反灌，避免大電流引起系統(tǒng)起火，提高系統(tǒng)的安全性；
[0017]6、當(dāng)放電單元工作時(shí)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)模塊輸出電壓，如果輸出電壓在一定的時(shí)間只能并沒有下降，說明電路異常，輸出放電電路停止工作，避免輸出放電電路過度放電，引起電路損壞；
[0018]7、本發(fā)明能夠采用一組給電池充電，也可以是N組并聯(lián)后給電池充電；
[0019]8、本發(fā)明組成的系統(tǒng)，放電電路互相獨(dú)立控制，由于二極管D1或二極管D2的存在互不影響。
【【附圖說明】】
[0020]圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；
[0021 ]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1的基本電氣單元連接圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例2的基本電氣單元連接圖；
[0023]圖4為本發(fā)明工作時(shí)序圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]參見圖1和圖2，一種防止電池電壓反灌的放電電路，包括至少一個(gè)具有正極和負(fù)極的高壓直流輸出模塊，每個(gè)高壓直流輸出模塊連接與其對(duì)應(yīng)的高壓直流分配單元，高壓直流輸出模塊與高壓直流分配單元間并聯(lián)有放電單元，所有高壓直流分配單元均連接電池組；
[0027]放電單元包括串聯(lián)的功率電阻R1和放電開關(guān)K3，功率電阻R1連接高壓直流輸出模塊的正極，放電開關(guān)K3的另一端連接高壓直流輸出模塊的負(fù)極；
[0028]高壓直流分配單元包括與高壓直流輸出模塊正極連接的第一開關(guān)K1，以及與高壓直流輸出模塊負(fù)極連接的第二開關(guān)K3，第一開關(guān)K1下游連接二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極連接電池組。
[0029]實(shí)施例2:
[0030]參見圖3，一種防止電池電壓反灌的放電電路，包括至少一個(gè)具有正極和負(fù)極的高壓直流輸出模塊，每個(gè)高壓直流輸出模塊連接與其對(duì)應(yīng)的高壓直流分配單元，高壓直流輸出模塊與高壓直流分配單元間并聯(lián)有放電單元，所有高壓直流分配單元均連接電池組；
[0031]放電單元包括串聯(lián)的功率電阻R1和放電開關(guān)K3，功率電阻R1連接高壓直流輸出模塊的正極，放電開關(guān)K3的另一端連接高壓直流輸出模塊的負(fù)極；
[0032]高壓直流分配單元包括與高壓直流輸出模塊正極連接的第一開關(guān)K1，以及與高壓直流輸出模塊負(fù)極連接的第二開關(guān)K3，第二開關(guān)K2下游連接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的正極連接電池組。
[0033]高壓直流輸出模塊包括AC/DC變換器或DC/DC變換器。
[0034]參見圖4，11時(shí)刻，高壓直流分配單元K1和K2開關(guān)吸合，零電流吸合;t2時(shí)刻，高壓直流輸出模塊開始啟動(dòng);t3時(shí)刻，高壓直流輸出模塊啟動(dòng)完成，開始給負(fù)載或電池組充電；t4時(shí)刻，電池組充電完成，高壓直流輸出模塊關(guān)機(jī)，放電單元中的放電開關(guān)K3閉合啟動(dòng)放電，高壓直流輸出電壓開始下降;t5時(shí)刻，檢測(cè)到放電完成，延遲到t6時(shí)刻，關(guān)閉放電單元信號(hào);t7時(shí)刻，K1和K2斷開，零流斷開，完成充電。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種防止電池電壓反灌的放電電路，其特征在于，包括至少一個(gè)具有正極和負(fù)極的高壓直流輸出模塊，每個(gè)高壓直流輸出模塊連接與其對(duì)應(yīng)的高壓直流分配單元，高壓直流輸出模塊與高壓直流分配單元間并聯(lián)有放電單元，高壓直流分配單元的正極和負(fù)極上均分別設(shè)置有第一開關(guān)K1和第二開關(guān)K2，第一開關(guān)K1或第二開關(guān)K2串聯(lián)有負(fù)極連接電池組正極的二極管D1或正極連接電池組負(fù)極的二極管D2，所有高壓直流分配單元均連接電池組。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止電池電壓反灌的放電電路，其特征在于，所述高壓直流輸出模塊包括AC/DC變換器或DC/DC變換器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止電池電壓反灌的放電電路，其特征在于，所述放電單元包括串聯(lián)的功率電阻R1和放電開關(guān)K3，功率電阻R1連接高壓直流輸出模塊的正極，放電開關(guān)K3的另一端連接高壓直流輸出模塊的負(fù)極。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止電池電壓反灌的放電電路，其特征在于，所述高壓直流分配單元包括與高壓直流輸出模塊正極連接的第一開關(guān)K1，以及與高壓直流輸出模塊負(fù)極連接的第二開關(guān)K3，第一開關(guān)K1下游連接二極管D1的正極，二極管D1的負(fù)極連接電池組。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止電池電壓反灌的放電電路，其特征在于，所述高壓直流分配單元包括與高壓直流輸出模塊正極連接的第一開關(guān)K1，以及與高壓直流輸出模塊負(fù)極連接的第二開關(guān)K3，第二開關(guān)K2下游連接二極管D2的負(fù)極，二極管D2的正極連接電池組。6.—種防止電池電壓反灌的放電電路的控制方法，其特征在于，包括能夠?qū)⒅绷麟娝腿敫邏褐绷鞣峙鋯卧母邏褐绷鬏敵瞿K，高壓直流輸出模塊與高壓直流分配單元均并聯(lián)有具有功率電阻R1和放電開關(guān)K3的放電單元，高壓直流分配單元的正極和負(fù)極上均分別設(shè)置有第一開關(guān)K1和第二開關(guān)K2，第一開關(guān)K1或第二開關(guān)K2串聯(lián)有負(fù)極連接電池組正極的二極管D1或正極連接電池組負(fù)極的二極管D2; tl時(shí)刻，高壓直流分配單元K1和K2開關(guān)吸合，零電流吸合;t2時(shí)刻，高壓直流輸出模塊開始啟動(dòng);t3時(shí)刻，高壓直流輸出模塊啟動(dòng)完成，開始給負(fù)載或電池組充電；t4時(shí)刻，電池組充電完成，高壓直流輸出模塊關(guān)機(jī)，放電單元中的放電開關(guān)K3閉合啟動(dòng)放電，高壓直流輸出電壓開始下降；t5時(shí)刻，檢測(cè)到放電完成，延遲到t6時(shí)刻，關(guān)閉放電單元信號(hào)；t7時(shí)刻，K1和K2斷開，零流斷開，完成充電。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種防止電池電壓反灌的放電電路及控制方法，包括至少一個(gè)具有正極和負(fù)極的高壓直流輸出模塊，每個(gè)高壓直流輸出模塊連接與其對(duì)應(yīng)的高壓直流分配單元，高壓直流輸出模塊與高壓直流分配單元間并聯(lián)有放電單元，高壓直流分配單元的正極和負(fù)極上均分別設(shè)置有第一開關(guān)K1和第二開關(guān)K2，第一開關(guān)K1或第二開關(guān)K2串聯(lián)有負(fù)極連接電池組正極的二極管D1或正極連接電池組負(fù)極的二極管D2，所有高壓直流分配單元均連接電池組，當(dāng)系統(tǒng)不再給負(fù)載或電池充電時(shí)，由于二極管D1或二極管D2的存在，電池電壓不能反灌給輸入端，同時(shí)控制高壓直流輸出模塊關(guān)機(jī)，可以實(shí)現(xiàn)高壓直流分配單元K1和K2的過零脫離，避免高壓大電流拉弧導(dǎo)致器件損壞。
【IPC分類】H02J7/00
【公開號(hào)】CN105449781
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201511024325
【發(fā)明人】袁慶民
【申請(qǐng)人】西安特銳德智能充電科技有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2015年12月30日