[發(fā)明專利]主動(dòng)給電動(dòng)車輛電源系統(tǒng)中的電容器放電的設(shè)備和方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210287722.0
• 申請(qǐng)日: 2012-08-13
• 公開（公告）號(hào): CN102983601A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 里卡爾多·維安西諾;法比奧·貝爾納迪;喬瓦尼·朱弗雷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 馬涅蒂-馬瑞利公司
• 主分類號(hào): H02J7/00
• 分類號(hào): H02J7/00;H02J7/34;B60L11/00
• 代理公司: 北京市路盛律師事務(wù)所 11326
• 代理人: 吳振江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種主動(dòng)給在電力驅(qū)動(dòng)車輛的電源系統(tǒng)中的電容器放電的放電設(shè)備和放電方法。“電力驅(qū)動(dòng)車輛”表示僅具有電力驅(qū)動(dòng)（即，沒有其他類型的機(jī)械能量源）的車輛或者設(shè)置有電力驅(qū)動(dòng)和熱驅(qū)動(dòng)的混合動(dòng)力車輛。

背景技術(shù)

為形成混合動(dòng)力驅(qū)動(dòng)將電力驅(qū)動(dòng)與傳統(tǒng)熱驅(qū)動(dòng)組合在公路車輛中正變得越來越流行。

電力驅(qū)動(dòng)包括使用三相（通常同步的或者永磁類型的）、可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)（即，能夠工作為通過汲取電力并且產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)扭矩的電動(dòng)馬達(dá)或工作為通過汲取機(jī)械能并且產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)），其一方面機(jī)械地連接到或者可連接到驅(qū)動(dòng)輪，并且另一方面電連接到與包括工作在高電壓（400-600伏的級(jí)別）的電化學(xué)電池的存儲(chǔ)系統(tǒng)交換電力的電子功率變換器。濾波電容器當(dāng)前緊接于存儲(chǔ)系統(tǒng)的下游。濾波電容器安裝在電子功率變換器中，并聯(lián)連接到存儲(chǔ)系統(tǒng)的接頭，具有高容量并且具有吸收/供應(yīng)高頻電力的功能；換句話說，存儲(chǔ)系統(tǒng)供應(yīng)/吸收交換電力的“平均值”，而濾波電容器供應(yīng)/吸收交換電力的脈沖變化（這樣延長了存儲(chǔ)系統(tǒng)的電化學(xué)電池的壽命，當(dāng)電化學(xué)電池必須交換瞬態(tài)能量時(shí)它們快速衰弱）。

必要時(shí)（例如，在干預(yù)的情況下或者在事故的情況下，無論何時(shí)在行駛結(jié)束時(shí)借由啟動(dòng)鑰匙使車輛熄火），存儲(chǔ)系統(tǒng)借由隔離開關(guān)與其余電路電隔離，以保證電力與電路的斷開；然而，濾波電容器設(shè)置在存儲(chǔ)系統(tǒng)的隔離開關(guān)的下游，并且通過保持處于充電，它保持電力系統(tǒng)持續(xù)很長時(shí)間。因此每逢斷開存儲(chǔ)系統(tǒng)的隔離開關(guān)都需要給濾波電容器放電。如何以被動(dòng)方式，即借由永久地并聯(lián)連接到電容器的放電電阻，給電容器放電，或者以主動(dòng)方式，即通過將放電電阻偏置到導(dǎo)通模式以便產(chǎn)生與電容器并聯(lián)的借由其耗散電容器電荷的放電支路，是已知的。

被動(dòng)放電系統(tǒng)是非常安全的，因?yàn)樗偸窃诠ぷ鳎ㄖ辽僦钡奖ＷC系統(tǒng)的機(jī)械完整性），但是替代地它需要很長時(shí)間（幾分鐘的級(jí)別）來將電容器的剩余電壓帶到安全水平，并且由于焦耳效應(yīng)提供永久的能量耗散。另一方面，主動(dòng)放電系統(tǒng)可以快速地（在幾秒鐘內(nèi)）給電容器放電并且僅當(dāng)使用它時(shí)才耗散能量（因此它具有絕對(duì)可忽略的能量耗散），但是另一方面在控制系統(tǒng)出錯(cuò)的情況下它不會(huì)被觸發(fā)，控制系統(tǒng)必須觸發(fā)放電晶體管。

專利申請(qǐng)US2011057627A1描述了一種用于主動(dòng)給在電源系統(tǒng)中的電容器放電的放電電路。放電支路并聯(lián)連接到所述電容器并且設(shè)置有在需要給電容器放電時(shí)偏置到導(dǎo)通模式的放電晶體管；控制設(shè)備連接到放電晶體管的柵極/基極接頭，當(dāng)需要給電容器放電時(shí)通過將放電晶體管偏置到導(dǎo)通模式來控制放電晶體管，并且具有控制晶體管，當(dāng)它處于導(dǎo)通模式時(shí)保持隔離放電晶體管并且必須被隔離以便放電晶體管導(dǎo)通。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種主動(dòng)給在電力驅(qū)動(dòng)車輛的電源系統(tǒng)中的電容器放電的放電設(shè)備和放電方法。該放電方法和設(shè)備沒有上面描述的缺陷，同時(shí)容易并且低成本地實(shí)施。

附圖說明

現(xiàn)在將參考示出了其非限制性實(shí)施例的附圖描述本發(fā)明，其中：

圖1為設(shè)置有根據(jù)本發(fā)明制造的電容器放電設(shè)備的電力驅(qū)動(dòng)車輛的電源系統(tǒng)的視圖；

圖2為在圖1中的放電設(shè)備的大致電路圖；

圖3為在圖1中的放電設(shè)備的詳細(xì)電路圖；以及

圖4包含表示當(dāng)觸發(fā)電容器放電時(shí)在圖1中的放電設(shè)備的一些量隨時(shí)間變化的圖表。

具體實(shí)施方式

在圖1中，數(shù)字1作為整體表示混合熱力/電力驅(qū)動(dòng)車輛的電源系統(tǒng)。

電源系統(tǒng)1包括三相（通常同步的或者永磁類型的）、可逆旋轉(zhuǎn)電機(jī)（即，其可以工作為通過汲取電力并且產(chǎn)生機(jī)械驅(qū)動(dòng)扭矩的電動(dòng)馬達(dá)或工作為通過汲取機(jī)械能并且產(chǎn)生電力的發(fā)電機(jī)），其機(jī)械地連接到或者可連接到車輛的驅(qū)動(dòng)輪。

電源系統(tǒng)1包括借由三個(gè)電纜4電連接到電機(jī)2并且控制電機(jī)2的電子功率變換器3，以及適于存儲(chǔ)電力、包括一組鋰電池（設(shè)置有相應(yīng)電化學(xué)電池）、并且借由一對(duì)電纜6電連接到電子功率變換器3的高電壓存儲(chǔ)系統(tǒng)5（通常400-600伏）。高電壓存儲(chǔ)系統(tǒng)5具有存儲(chǔ)和釋放大量能量的功能，能量在電驅(qū)動(dòng)車輛時(shí)與電機(jī)2交換。