【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及電氣元件，尤其涉及一種雙向轉換系統的主動放電方法及車載充電機。
技術介紹
1、電動汽車行業中，車載充電機obc和整車高壓系統之間連接如圖6所示，整車高壓系統包括整車高壓電池、電池加熱系統ptc和電機驅動單元mcu。其中，整車高壓電池通過高壓直流繼電器s1和其他高壓器件連接，且整車高壓電池內還并聯了容值在500μf～2000μf的cmcu電容，在停車前需要泄放cmcu電容上的電荷，以降低整機電壓，保障系統安全延長使用壽命。現有的放電方案有以下幾種：
2、方案一，設置與cmcu電容并聯的可控開關器件和放電電阻，以對cmcu電容進行電阻放電，但是該方案需要額外增加元器件和控制電路，硬件成本大。
3、方案二，設置與整車高壓電池連接的低壓電池，通過將cmcu電容的能量轉換至低壓電池中，但因電路特性，該方案無法將cmcu電容的能量轉換到閾值電壓，不能完全解決需求。
4、方案三，設置兩個與整車高壓電池連接的橋臂，每個橋臂均由兩個開關管組成，通過控制兩個橋臂上的開關管，使整車高壓電池工作在高頻開關狀態，然后通過開關管的開關損耗，消耗掉cmcu電容的能量。因此該方案未增加硬件成本，且cmcu電容的能量能轉換到閾值電壓。
5、但是該方案放電時，由于流過開關管的電流較小，比較依賴于開關管本身的規格，因此為了減少放電時間，需通過加大開關管的開關頻率，來增大開關損耗，加快放電速度，而開關損耗大會導致正常充放電的效率變低。
6、為了追求車載充電機obc的工作效率，開關管的開關損耗一定
技術實現思路
1、有鑒于此，本專利技術提供了一種雙向轉換系統的主動放電方法及車載充電機，用于解決現有技術中開關管的開關頻率高于正常開關頻率，導致開關管的可靠性下降，及帶來emc的問題。
2、本專利技術的技術方案為設計一種雙向轉換系統的主動放電方法，所述雙向轉換系統包括通過變壓器耦合的第一電路和第二電路，所述第一電路連接第一電容c1，所述第二電路連接第二電容c2以及與所述第二電容c2并聯的cmcu電容，所述雙向轉換系統還包括第一阻抗器z1和第二阻抗器z2，其中所述第一阻抗器z1與所述變壓器的第一繞組串聯構成第一諧振腔，所述第一諧振腔兩端的電壓為第一諧振腔方波電壓vab，所述第一諧振腔連接所述第一電路；所述第二阻抗器z2與所述變壓器的第二繞組串聯構成第二諧振腔，所述第二諧振腔兩端的電壓為第二諧振腔方波電壓vcd，所述第二諧振腔連接所述第二電路；所述主動放電方法包括：雙向轉換系統執行接到放電指令后，雙向轉換系統執行消耗電操作和/或轉存電操作，所述消耗電操作為：增加第一諧振腔和第二諧振腔中的諧振電流，通過第一諧振腔和第二諧振腔、以及第一電路和第二電路中的功率開關消耗第二電容c2和cmcu電容中的電能；所述轉存電操作為：將第二電容c2和cmcu電容中的電能轉存到所述第一電容c1中。
3、進一步的，所述轉存電操作具體包括：接到放電指令后，控制所述第一電路和所述第二電路，將所述第二電容c2和cmcu電容中的電能分一次或數次轉存入所述第一電容c1中，并且在所述轉存電操作中，實時在所述第一電容c1兩端測得第一側電壓v1，在所述第二電容c2兩端測得第二側電壓v2，當所述第一側電壓v1小于第一閾值電壓vs1時，繼續所述轉存電操作；當所述第一側電壓v1大于等于第一閾值電壓vs1時，停止所述轉存電操作。
4、進一步的，所述消耗電操作至少包括下述任一種調整操作：調整相位差φ操作、調整占空比操作、調整頻率操作、調整死區操作，在消耗電操作中可同時采用所述四種調整操作中的一種、兩種、三種或四種。
5、進一步的，所述調整相位差φ操作包括：調整第一諧振腔方波電壓vab與第二諧振腔方波電壓vcd之間的相位差φ具體包括：調整第一諧振腔方波電壓vab相對于第二諧振腔方波電壓vcd的正方波的中點超前或滯后形成的相位差φ，以增加第一諧振腔和/或第二諧振腔中的諧振電流，增加第一電路和第二電路中功率開關以及第一諧振腔和第二諧振腔中元器件的損耗，進而消耗第二電容c2和cmcu電容中的電能。
6、進一步的，所述調整占空比操作包括：調整第一諧振腔方波電壓vab和第二諧振腔方波電壓vcd的占空比，以增加第一諧振腔和/或第二諧振腔中的諧振電流，增加第一電路和第二電路中功率開關以及第一諧振腔和第二諧振腔中元器件的損耗，進而消耗第二電容c2和cmcu電容中的電能。
7、進一步的，所述調整頻率操作包括：預先測得第一電路和第二電路中功率開關的放電頻率；在接到放電指令后，調用所述放電頻率，以增加第一電路和第二電路中功率開關的損耗，進而消耗第二電容c2和cmcu電容中的電能。
8、進一步的，所述調整死區操作包括：調節所述第一電路和第二電路中功率開關的死區位置，增加第一電路和第二電路中功率開關的損耗，進而消耗第二電容c2和cmcu電容中的電能。
9、進一步的，所述雙向轉換系統還包括與變壓器中第三繞組連接的第三電路；在進行所述轉存電操作和/或消耗電操作時，亦可對所述第三電路進行轉存電操作和/或消耗電操作。
10、進一步的，當所述第二側電壓v2小于等于第二閾值電壓vs2時，不進行轉存電操作和/或消耗電操作；當所述第二側電壓v2大于第二閾值電壓vs2時，進行轉存電操作和/或消耗電操作。
11、進一步的，所述主動放電方法還包括：在主動放電開始時刻對充電時長進行計時，當充電時長大于等于充電上限時長時，停止主動放電、并發出超時報警。
12、進一步的，所述主動放電方法還包括：在主動放電開始時刻對充電時長進行計時，當充電時長到達檢測時刻時，將主動放電開始時刻的第二側電壓v2減去檢測時刻的第二側電壓v2，得到電壓下降值；當電壓下降值大于等于壓降參考值時，繼續主動放電；當電壓下降值小于壓降參考值時，停止主動放電、并發出報警。
13、進一步的，所述主動放電方法還包括：通過所述第一電路和第二電路中功率開關的開關特性，實際調測得到各功率開關之間的死區值，接到放電指令后，調取所述死區值，控制所述第一電路和第二電路中的功率開關工作在硬開關狀態。
14、進一步的，在所述停止主動放電之后，經過一個冷卻時間n之后重新開始主動放電。
15、進一步的，所述第一阻抗器z1和第二阻抗器z2采用導線、電感和電容中的一種、兩種類或三種。
16、進一步的，所述第一電路和第二電路采用雙向轉換電路；通過對第一電路、第二電路和第三電路進行轉存電操作和/或消耗電操作以消耗所述第二電容c2和cmcu電容中的電能，也可以通過對第一電路、第二電路和第三電路進行轉存電操作和/或消耗電操作以消耗所述第一電容c1中的電能。
17、本專利技術還設計了一種車載充電機，所述車載充電機采用上述的雙本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種雙向轉換系統的主動放電方法，所述雙向轉換系統包括通過變壓器耦合的第一電路和第二電路，所述第一電路連接第一電容C1，所述第二電路連接第二電容C2以及與所述第二電容C2并聯的Cmcu電容，其特征在于，所述雙向轉換系統還包括第一阻抗器Z1和第二阻抗器Z2，其中
2.根據權利要求1所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述轉存電操作具體包括：接到放電指令后，控制所述第一電路和所述第二電路，將所述第二電容C2和Cmcu電容中的電能分一次或數次轉存入所述第一電容C1中，并且在所述轉存電操作中，實時在所述第一電容C1兩端測得第一側電壓V1，在所述第二電容C2兩端測得第二側電壓V2，
3.根據權利要求2所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述消耗電操作至少包括下述任一種調整操作：調整相位差Φ操作、調整占空比操作、調整頻率操作、調整死區操作，在消耗電操作中可同時采用所述四種調整操作中的一種、兩種、三種或四種。
4.根據權利要求3所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述調整相位差Φ操作包括：調整第一諧振腔方波電壓Vab與第二諧振
5.根據權利要求3所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述調整占空比操作包括：調整第一諧振腔方波電壓Vab和第二諧振腔方波電壓Vcd的占空比，以增加第一諧振腔和/或第二諧振腔中的諧振電流，增加第一電路和第二電路中功率開關以及第一諧振腔和第二諧振腔中元器件的損耗，進而消耗第二電容C2和Cmcu電容中的電能。
6.根據權利要求3所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述調整頻率操作包括：預先測得第一電路和第二電路中功率開關的放電頻率；在接到放電指令后，調用所述放電頻率，以增加第一電路和第二電路中功率開關的損耗，進而消耗第二電容C2和Cmcu電容中的電能。
7.根據權利要求3所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述調整死區操作包括：調節所述第一電路和第二電路中功率開關的死區位置，增加第一電路和第二電路中功率開關的損耗，進而消耗第二電容C2和Cmcu電容中的電能。
8.根據權利要求1至7任一項所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述雙向轉換系統還包括與變壓器中第三繞組連接的第三電路；在進行所述轉存電操作和/或消耗電操作時，亦可對所述第三電路進行轉存電操作和/或消耗電操作。
9.根據權利要求2所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，當所述第二側電壓V2小于等于第二閾值電壓Vs2時，不進行轉存電操作和/或消耗電操作；當所述第二側電壓V2大于第二閾值電壓Vs2時，進行轉存電操作和/或消耗電操作。
10.根據權利要求1所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述主動放電方法還包括：在主動放電開始時刻對充電時長進行計時，當充電時長大于等于充電上限時長時，停止主動放電、并發出超時報警。
11.根據權利要求2所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述主動放電方法還包括：在主動放電開始時刻對充電時長進行計時，當充電時長到達檢測時刻時，將主動放電開始時刻的第二側電壓V2減去檢測時刻的第二側電壓V2，得到電壓下降值；當電壓下降值大于等于壓降參考值時，繼續主動放電；當電壓下降值小于壓降參考值時，停止主動放電、并發出報警。
12.根據權利要求9所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，在所述停止主動放電之后，經過一個冷卻時間N之后重新開始主動放電。
13.根據權利要求1所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述第一阻抗器Z1和第二阻抗器Z2采用導線、電感和電容中的一種、兩種類或三種。
14.根據權利要求8所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述第一電路和第二電路采用雙向轉換電路；通過對第一電路、第二電路和第三電路進行轉存電操作和/或消耗電操作以消耗所述第二電容C2和Cmcu電容中的電能，也可以通過對第一電路、第二電路和第三電路進行轉存電操作和/或消耗電操作以消耗所述第一電容C1中的電能。
15.一種車載充電機，其特征在于，所述車載充電機采用權利要求1至14任一項所述的雙向轉換系統、以及主動放電方法；并且所述第一電路連接直流電源或PFC電路，所述第二電路通過繼電器S1連接高...
【技術特征摘要】
1.一種雙向轉換系統的主動放電方法，所述雙向轉換系統包括通過變壓器耦合的第一電路和第二電路，所述第一電路連接第一電容c1，所述第二電路連接第二電容c2以及與所述第二電容c2并聯的cmcu電容，其特征在于，所述雙向轉換系統還包括第一阻抗器z1和第二阻抗器z2，其中
2.根據權利要求1所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述轉存電操作具體包括：接到放電指令后，控制所述第一電路和所述第二電路，將所述第二電容c2和cmcu電容中的電能分一次或數次轉存入所述第一電容c1中，并且在所述轉存電操作中，實時在所述第一電容c1兩端測得第一側電壓v1，在所述第二電容c2兩端測得第二側電壓v2，
3.根據權利要求2所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述消耗電操作至少包括下述任一種調整操作：調整相位差φ操作、調整占空比操作、調整頻率操作、調整死區操作，在消耗電操作中可同時采用所述四種調整操作中的一種、兩種、三種或四種。
4.根據權利要求3所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述調整相位差φ操作包括：調整第一諧振腔方波電壓vab與第二諧振腔方波電壓vcd之間的相位差φ具體包括：調整第一諧振腔方波電壓vab相對于第二諧振腔方波電壓vcd的正方波的中點超前或滯后形成的相位差φ，以增加第一諧振腔和/或第二諧振腔中的諧振電流，增加第一電路和第二電路中功率開關以及第一諧振腔和第二諧振腔中元器件的損耗，進而消耗第二電容c2和cmcu電容中的電能。
5.根據權利要求3所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述調整占空比操作包括：調整第一諧振腔方波電壓vab和第二諧振腔方波電壓vcd的占空比，以增加第一諧振腔和/或第二諧振腔中的諧振電流，增加第一電路和第二電路中功率開關以及第一諧振腔和第二諧振腔中元器件的損耗，進而消耗第二電容c2和cmcu電容中的電能。
6.根據權利要求3所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述調整頻率操作包括：預先測得第一電路和第二電路中功率開關的放電頻率；在接到放電指令后，調用所述放電頻率，以增加第一電路和第二電路中功率開關的損耗，進而消耗第二電容c2和cmcu電容中的電能。
7.根據權利要求3所述的雙向轉換系統的主動放電方法，其特征在于，所述調整死區操作包括：調節所...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉鈞，馮仁偉，李旭升，
申請(專利權)人：深圳威邁斯新能源集團股份有限公司，
類型：發明
國別省市：
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