[發明專利]危險電壓預充電和放電系統及方法

在審

• 申請號: 201980056569.0
• 申請日: 2019-08-30
• 公開（公告）號: CN112640240A
• 公開（公告）日: 2021-04-09
• 發明（設計）人: 安德烈亞斯·埃格爾澤;馬丁·溫特
• 申請（專利權）人: 麥格納國際公司
• 主分類號: H02J1/00
• 分類號: H02J1/00;B60L50/60;B60L58/10;B60R16/033
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉雯鑫;侯艷超

一種用于對危險電壓直流系統進行預充電和放電的系統包括：以主接觸器的形式的第一繼電器、第二繼電器以及設置在第一電接觸部與第二電接觸部之間的電阻器。在初始狀態下，主接觸器斷開并且第二繼電器將電阻器連接至第二接觸部，以操作為無源放電裝置。在啟動狀態下，第二繼電器進行切換，并且利用電阻器發生預充電。在操作狀態下，主接觸器閉合并且在沒有電阻器的情況下電流在第一接觸部與第二接觸部之間流動。在關閉狀態下，主接觸器斷開并且第二繼電器進行切換以將電阻器連接至第二接觸部，并且在電阻器處對來自第二接觸部的電壓以熱的方式進行放電。

相關申請的交叉引用

本PCT國際專利申請要求于2018年8月31日提交的題為“High Voltage Pre-Charging And Discharging System And Method”的美國臨時專利申請序列號62/725,399的權益和優先權，該美國臨時專利申請的全部公開內容通過引用并入本文。

技術領域

本公開內容涉及電動車輛中的危險電壓直流系統。更具體地，本公開內容涉及對系統進行預充電并且還對系統中的電壓進行放電的單元。

背景技術

電動客用車輛諸如純電動車輛或混合電動車輛在客用車輛行業以及商用車輛行業(諸如，卡車和公共汽車)中普遍使用。電動車輛在其使用中依賴于危險電壓直流(HVDC)。具有大的電容性負載的危險電壓系統可能在初始接通期間暴露于高電流。與可以在諸如公共設施電力分配的初始上電的極少數場合下接通的一些HVDC應用不同，用于電動車輛的HVDC系統需要頻繁地上電。在大多數電動車輛系統中，每天對HVDC系統上電多次。

因此，期望在初始通電期間對HVDC系統的電力線電壓進行預充電，以限制上電過程期間的浪涌電流。在沒有進行預充電的情況下，上電時的峰值浪涌電流可能對系統的電子部件造成壓力，從而降低系統的電子部件的可靠性和壽命。對系統進行預充電可以增加高電壓系統中的部件的壽命和可靠性。

在電動車輛中，對系統中的電阻器進行預充電是必要的，以避免利用峰值浪涌電流對系統中的電容器進行充電并且避免損壞布線、繼電器、電池或保險絲。然而，電動車輛標準還要求HVDC電路在其被關斷之后的短時間內就無電壓。

現有的電動車輛系統利用兩個分開的功能元件來實現在上電時對系統進行預充電并且在關閉之后對系統中的電壓進行放電的要求。每個功能元件形成一個繼電器和一個電阻器。

鑒于前述內容，仍然需要改進預充電單元和放電單元。

發明內容

一種用于對危險電壓直流系統進行預充電和放電的電路包括：一對第一電接觸部，所述一對第一電接觸部經由第一線和第二線連接至一對第二電接觸部；第一繼電器，該第一繼電器以主接觸器的形式設置在第一線和第二線上，該第一繼電器具有下述狀態：中斷第一接觸部與第二接觸部之間的連接的斷開狀態和形成第一接觸部與第二接觸部之間的連接的閉合狀態；以及形成沿著第一線的連接并且中斷沿著第二線的連接的部分斷開狀態；第一旁路線，該第一旁路線從第一線在設置在主接觸器與第二電接觸部之間的點處延伸；第二旁路線，該第二旁路線從第二線在設置在主接觸器與第一電接觸部之間的點處延伸；以及第三旁路線，該第三旁路線具有電阻器并且從第二線在設置在主接觸器與第二電接觸部之間的點處延伸；第二繼電器，該第二繼電器具有連接第一旁路線與第三旁路線的第一狀態以及連接第二旁路線與第三旁路線的第二狀態；其中，該系統包括其中主接觸器處于斷開狀態并且第二繼電器處于第一狀態的初始狀態；其中，該系統包括其中第二繼電器處于第二狀態并且主接觸器處于部分斷開狀態的啟動狀態；其中，該系統包括其中主接觸器處于閉合狀態的操作狀態；以及其中，該系統包括其中主接觸器處于斷開狀態并且第二繼電器處于第一狀態的關閉狀態。

在一個方面，主接觸器被配置成與其他線無關的在每個線處形成和中斷沿著第一線和第二線的連接。在另一方面，主接觸器是兩個分開的繼電器。

在一個方面，第一電接觸部附接至電池。在一個方面，第二電接觸部附接至電動車輛部件。