一种电动车高压预充电电路及车辆的制作方法

本实用新型涉及车辆充电技术领域，特别是涉及一种电动车高压预充电电路及车辆。

背景技术：

目前的电动汽车高压预充电技术中预充电电路中是由电阻与继电器串接在一起，当车辆预充电或者预充电完成，继电器关闭和断开完成整个流程。而这种电路会有如下的缺点：预充时间会较长，影响整车启动时间，用户在启动车辆后，等待时间超过1秒，等待时间太长，影响用户的体验感受。该方案只是延缓高压继电器粘连，降低高压继电器粘连的频次，但不能在电动汽车全生命周期内避免高压继电器粘连现象；当电动汽车采用更高的电压平台，例如800v，高压继电器粘连的频次将上升。

技术实现要素：

本实用新型的一个目的是提供一种电动车高压预充电电路解决现有技术中继电器触点烧蚀、粘连的问题。

本实用新型的另一个目的是解决现有技术中预充电时间长的问题。

本实用新型的又一个目的是提供一种具有该电动车高压预充电电路的车辆。

特别地，本实用新型公开了一种电动车高压预充电电路，与负载串联，包括：

主电路，其上串接有第一继电器；和

预充电路，所述预充电路与所述主电路并联，且所述预充电路上串接有第二继电器和igbt驱动模块。

可选地，还包括igbt驱动模块控制电路，所述igbt驱动模块控制电路包括依次串接的电子控制单元、光电耦合模块和电阻，其中，所述光电耦合模块与所述igbt驱动模块连接，所述电子控制单元通过所述光电耦合模块控制所述igbt驱动模块在所述预充电路上的断开和闭合。

可选地，所述igbt驱动模块包括集电极、门极和发射极，所述igbt驱动模块的所述集电极和所述发射极串接在所述预充电路处，所述门极与所述光电耦合模块连接。

可选地，所述光电耦合模块包括发光二极管和光敏三极管。

可选地，所述电子控制单元包括车辆内部的控制器。

可选地，还包括控制器，所述控制器与所述第一继电器、第二继电器以及所述电子控制单元连接。

特别地，本实用新型还提供一种车辆，包括上面所述的高压预充电电路。

本实用新型由于预充电路上串接的是igbt驱动模块，在第二继电器断开或者闭合的过程中，igbt驱动模块断开，因此第二继电器高压触点接触瞬间不会因高压拉电弧，不会烧蚀、粘连。由于igbt驱动模块是电子开关，因此其在闭合时不存在机械触点闭合拉电弧问题。

进一步地，由于本实用新型的电动汽车高压回路最终的通、断是由igbt驱动模块完成，igbt驱动模块可承受较大的冲击电流，因此预充电流较大，故缩短了预充时间。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型的一个实施例的电动车高压预充电电路的示意性电路图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型的一个实施例的电动车高压预充电电路100的示意性电路图。本实施例的电动车高压预充电电路100与负载串联，具体该电动车高压预充电电路100可以包括主电路10和预充电路20。其中，主电路10上串接有第一继电器11。预充电路20与主电路10并联，且预充电路20上串接有第二继电器21和igbt驱动模块22。本实施例的主电路10和预充电路20分别是在电动车高压预充过程中，先利用预充电路20对电动车高压负载电容进行预先充电，等到预先充电完成后，再利用主电路10对高压负载进行供电，共同完成电动汽车高压上电预充流程。

本实施例中，由于预充电路20上串接的是igbt驱动模块22，在第二继电器21断开或者闭合的过程中，igbt驱动模块22断开，因此第二继电器21高压触点接触瞬间不会因高压拉电弧，不会烧蚀、粘连。由于igbt驱动模块22是电子开关，因此其在闭合时不存在机械触点闭合拉电弧问题。

此外，由于本申请的电动汽车高压回路最终的通、断是由igbt驱动模块22完成，igbt驱动模块22可承受较大的冲击电流，因此预充电流较大，故缩短了预充时间。

作为一个具体地实施例，本实施例的电动车高压预充电电路100还可以包括igbt驱动模块控制电路30。igbt驱动模块控制电路30包括依次串接的电子控制单元31、光电耦合模块32和电阻33。其中，光电耦合模块32与igbt驱动模块22连接，电子控制单元31通过光电耦合模块32控制igbt驱动模块22在预充电路20上的断开和闭合。

作为一个具体地实施例，igbt驱动模块22包括集电极c、门极和发射极e，igbt驱动模块22的集电极c和发射极e串接在预充电路20处，门极与光电耦合模块32连接。具体地，本实施例中的电路右侧为输出端vo，左侧为输入端vi。中间的主电路10与预充电路20并联设置，负载串接在输出端。本实施例的igbt驱动模块22的发射极e与输出端连接，igbt驱动模块22的集电极c与输入端连接。

本实施例中，igbt驱动模块22控制电路通过一具有12v电压的电源驱动，电阻33的作用主要是为了分走光电耦合模块32的电压，从而保证光电耦合模块32的正常运行。

作为一个具体地实施例，光电耦合模块32包括发光二极管和光敏三极管。当光照射光敏三极管基极时，光敏三极管的集电极c与发射极e导通，否则光敏三极管的集电极c与发射极e断开，通过这种隔离控制方式，可实现弱电可靠而安全的控制高压强电的通、断。光电耦合模块32与igbt驱动模块22的门集连接，通过光电耦合的光敏三极管的通断从而实现对igbt驱动模块22的发射极e和集电极c的闭合和断开的控制。

作为一个实施例，本实施例的电子控制单元31包括车辆内部控制器。也就是，本实施例中的电子控制单元31可以是车辆自带的控制器，无需额外增加电子控制单元31，减小成本。

作为一个具体地实施例，本实施例的电动车高压预充电电路100还可以包括控制器40，控制器40与第一继电器11、第二继电器21以及电子控制单元31连接。本实施例的控制器40可以分别控制第一继电器11、第二继电器21和电子控制单元31的动作。具体控制器40的控制动作包括：在整个电动车高压预充电电路100工作时的上电过程包括：先控制第二继电器21闭合，再控制电子控制单元通过光电耦合模块32控制igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点接通，此时预充电路20导通，开始对负载电容进行预先充电。一段时间后，预充电完成，控制器40控制第一继电器11闭合，再控制电子控制单元31通过光电耦合模块32控制igbt驱动模块22的发射极e和集电极c端点断开，再控制断开第二继电器21，完成电动车高压预充电的上电流程。在电动车高压预充电电路100工作时的下电过程包括：先控制第二继电器21闭合，再控制电子控制单元通过光电耦合模块32控制igbt驱动模块22的发射极e和集电极c端点接通，控制断开第一继电器11，然后再控制电子控制单元31通过光电耦合模块32控制igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点断开，接着控制断开第二继电器21，完成电动汽车下电流程。

本实施例通过在预充电路20处串接第二继电器21和igbt驱动模块22来保证电动车高压回路可靠的上电、下电，同时解决高压继电器粘连问题。

具体地，上电时，电动汽车上高压预充，第二继电器21闭合，因igbt驱动模块22的发射极e和集电极c端断开，故第二继电器21高压触点接触瞬间不会因高压拉电弧，第二预充继电器高压触点不会烧蚀、粘连。电子控制单元31通过光电耦合模块32控制igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点的闭合，由于igbt驱动模块22是电子开关，因此，igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点闭合不存在机械触点闭合拉电弧问题。预充完成后，闭合第一继电器11，此时第一继电器11高压触点间的电势差极小，近乎忽略不计，因此第一继电器11高压触点接触瞬间不会拉电弧，故第一继电器11高压触点不会烧蚀、粘连。同样，在接下来电子控制单元31通过光电耦合模块32控制igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点的断开的过程中，由于igbt驱动模块22是电子开关，因此，igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点断开时不存在机械触点闭合拉电弧问题。然后第二继电器21断开时，因为igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点已经断开，再者，预充电路20的各点位电势差极小，预充第二继电器21高压触点断开瞬间不会拉电弧，故第二继电器21高压触点不会烧蚀、粘连。

下电时：闭合第二继电器21时，因为igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点已经断开，再者，预充电路20的各点位电势差极小，第二继电器21高压触点接触瞬间不会因高压拉电弧，故第二继电器21高压触点不会烧蚀、粘连。电子控制单元31通过光电耦合模块32控制igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点的接通时，由于igbt驱动模块22是电子开关，因此，igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点闭合不存在机械触点闭合拉电弧问题。断开第一继电器11时，此时第一继电器11高压触点间的电势差极小，近乎忽略不计，因此，第一继电器11高压触点断开瞬间不会拉电弧，故第一继电器11高压触点不会烧蚀、粘连。电子控制单元31通过光电耦合模块32控制igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点断开时，由于igbt驱动模块22是电子开关，因此，igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点断开时不存在机械触点闭合拉电弧问题。断开第二继电器21过程中，因为igbt驱动模块22发射极e和集电极c端点已经断开，第二继电器21高压触点断开瞬间不会拉电弧，故第二继电器21高压触点不会烧蚀、粘连。

作为一个具体地实施例，本实施例还公开一种车辆，该车辆包括上面所述的高压预充电电路100。本实施例中的车辆，该车辆预充电采用本实施例中的高压预充电电路100。由于预充电路20上串接的是igbt驱动模块22，在第二继电器21断开或者闭合的过程中，igbt驱动模块22断开，因此第二继电器21高压触点接触瞬间不会因高压拉电弧，因此不会烧蚀、粘连。由于igbt驱动模块22是电子开关，因此其在闭合时不存在机械触点闭合拉电弧问题。此外，由于本申请的电动汽车高压回路最终的通、断是由igbt驱动模块22完成，igbt驱动模块22可承受较大的冲击电流，因此预充电流较大，故缩短了预充时间。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。