电能传输电路及其控制方法、车辆与流程

本技术涉及电子，尤其涉及一种电能传输电路及其控制方法、车辆。

背景技术：

1、整车在高压上电时，动力电池输出电压加到高压负载的同时，也将加到母线电容器上，由于母线电容器的内阻很小，在没有电荷时相当于导体,将会产生很大的瞬时电流，因此会导致高压接触器烧结或高压保险丝熔断等。为避免此情况，在高压主回路导通前，先对动力电池并联的母线电容器进行限流充电，即反向预充，待母线电容器充满电后，再接通高压主回路。

2、相关技术中的预充电回路一般由预充继电器及预充电阻组成，预充电阻可以限制充电电流，给母线电容器充满电以后再接通高压主回路。但预充电阻体积大且成本高，导致预充电回路的实现有较大的局限性。

技术实现思路

1、本技术实施例提供一种电能传输电路，在不增加额外预充电阻的前提下实现预充电功能，以至少部分的解决上述技术问题。

2、为了实现上述目的，根据本技术的第一方面，提供一种电能传输电路，用于在一个车载蓄电池与一个母线电容之间传输电能；所述电能传输电路包括：储能电容，与所述车载蓄电池构成电能耦合；电机电路，包括若干电机绕组；驱动电路，包括若干与电机绕组电性连接的半导体开关，所述驱动电路与所述母线电容和所述储能电容电性连接；以及控制器，分别与所述半导体开关的控制端电性连接；其中，所述控制器配置为，控制所述驱动电路中所述半导体开关的导通状态以使所述储能电容输出或接收的电流仅流经所述电机绕组；所述控制器还配置为，控制所述驱动电路中所述半导体开关的导通状态以使所述储能电容输出或接收的电流流经所述电机绕组和所述母线电容。

3、可选地，所述控制器还配置为：在第一工作状态下，所述控制器在第一时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第一导通状态以使所述储能电容输出的电流仅流经所述电机绕组；所述控制器在第二时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第二导通状态以使所述储能电容输出的电流流经所述电机绕组和所述母线电容，以完成对所述母线电容的充电；在第二工作状态下，所述控制器在第三时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第三导通状态以使所述母线电容释放能量，电流流经电机绕组和储能电容；所述控制器在第四时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第四导通状态使得电机绕组的能量释放，以完成对所述母线电容的泄压；其中，所述第二时间晚于所述第一时间，所述第四时间晚于所述第三时间，所述半导体开关的占空比可调。

4、可选地，所述驱动电路为六臂全桥电路，包括组成上桥的第一半导体开关、第二半导体开关和第三半导体开关，以及组成下桥的第四半导体开关、第五半导体开关和第六半导体开关。

5、可选地，所述控制器还配置为：所述控制器在第一时间内控制所述第一半导体开关、所述第二半导体开关和所述第六半导体开关断开，同时所述第三半导体开关、所述第四半导体开关和所述第五半导体开关导通，以使所述储能电容向所述电机绕组充电；所述控制器在第二时间内控制所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关和所述第六半导体开关断开，同时所述第三半导体开关导通，以使所述储能电容和所述电机绕组共同向所述母线电容充电。

6、可选地，所述控制器还配置为：所述控制器在第三时间内控制所述第一半导体开关和所述第二半导体开关导通，同时所述第三半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关和所述第六半导体开关断开，以使所述母线电容向所述电机绕组充电；所述控制器在第四时间内控制所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第三半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关和所述第六半导体开关断开，以使所述电机绕组通过所述第三半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关和所述第六半导体开关的体二极管构成的续流回路进行能量释放。

7、可选地，所述电能传输电路还包括第一开关，设置在所述母线电容的一端和所述储能电容的一端之间，所述第一开关配置为，当所述储能电容两端的电压值与所述车载动力电池的电压值的差值小于或等于第一预设值时，所述第一开关处于闭合状态。

8、可选地，所述电能传输电路还包括：升压电路，包括一电感线圈和若干个开关晶体管，所述升压电路与所述车载蓄电池电性连接，所述开关晶体管的占空比可调；变压器，包括初级绕组和次级绕组，所述变压器的次级绕组与所述升压电路电性连接；电流转换电路，与所述变压器和所述储能电容电性连接，所述电流转换电路配置为对电流进行交直流转换。

9、可选地，所述升压电路配置为：将所述车载蓄电池输出的电压进行升压后，通过所述变压器和所述电流转换电路输出至所述储能电容，以对所述储能电容进行充电。

10、根据本技术的第二方面，提供一种电能传输电路的控制方法，所述电能传输电路包括：储能电容，与车载蓄电池构成电能耦合；电机电路，包括若干电机绕组；驱动电路，包括若干与电机绕组电性连接的半导体开关，所述驱动电路与所述母线电容和所述储能电容电性连接；以及控制器，分别与所述半导体开关的控制端电性连接；所述控制方法包括：控制驱动电路中半导体开关的导通状态以使储能电容输出或接收的电流流经电机绕组。

11、可选地，所述方法还包括：在第一工作状态下：在第一时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第一导通状态以使所述储能电容输出的电流仅流经所述电机绕组；在第二时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第二导通状态以使所述储能电容输出的电流流经所述电机绕组和所述母线电容，以完成对所述母线电容的充电；在第二工作状态下：在第三时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第三导通状态以使所述母线电容释放能量，电流流经电机绕组和储能电容；在第四时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第四导通状态使得电机绕组的能量释放，以完成对所述母线电容的泄压；其中，所述第二时间晚于所述第一时间，所述第四时间晚于所述第三时间，所述半导体开关的占空比可调。

12、可选地，所述驱动电路为六臂全桥电路，包括组成上桥的第一半导体开关、第二半导体开关和第三半导体开关，以及组成下桥的第四半导体开关、第五半导体开关和第六半导体开关。

13、可选地，所述在第一时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第一导通状态，包括：在第一时间内控制所述第一半导体开关、所述第二半导体开关和所述第六半导体开关断开，同时所述第三半导体开关、所述第四半导体开关和所述第五半导体开关导通，以使所述储能电容向所述电机绕组充电；所述在第二时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第二导通状态，包括：所述控制器在第二时间内控制所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关和所述第六半导体开关断开，同时所述第三半导体开关导通，以使所述储能电容和所述电机绕组共同向所述母线电容充电。

14、可选地，所述在第三时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第三导通状态，包括：在第三时间内控制所述第一半导体开关和所述第二半导体开关导通，同时所述第三半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关和所述第六半导体开关断开，以使所述母线电容向所述电机绕组充电；所述在第四时间内控制所述驱动电路中所述半导体开关执行第四导通状态，包括：所述控制器在第四时间内控制所述第一半导体开关、所述第二半导体开关、所述第三半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关和所述第六半导体开关断开，以使所述电机绕组通过所述第三半导体开关、所述第四半导体开关、所述第五半导体开关和所述第六半导体开关的体二极管构成的续流回路进行能量释放。

15、可选地，所述方法还包括：当所述母线电容两端的电压值与车载动力电池的电压值的差值小于或等于第一预设值时，控制第一开关处于闭合状态；其中，所述第一开关的两端分别连接所述母线电容和所述车载动力电池；当所述储能电容两端的电压值与所述车载动力电池的电压值的差值小于或等于第二预设值时，控制第二开关处于闭合状态；其中，所述第二开关的两端分别连接所述母线电容和所述储能电容。

16、可选地，所述方法还包括：通过升压电路将所述车载蓄电池输出的电压进行升压后，通过变压器和电流转换电路输出至所述储能电容，以对所述储能电容进行充电。

17、根据本技术的第三方面，还提供一种车辆，包括如上所述的电能传输电路。

18、本技术实施例的电能传输电路中，包括储能电容、电机电路、驱动电路以及控制器，其中，储能电容与车载蓄电池构成电能耦合，电机电路包括若干电机绕组，驱动电路包括若干与电机绕组电性连接的半导体开关，且驱动电路与母线电容和储能电容电性连接，控制器分别与半导体开关的控制端电性连接，通过控制器控制驱动电路中半导体开关的导通状态以使储能电容输出或接收的电流仅流经电机绕组；或控制驱动电路中半导体开关的导通状态以使储能电容输出或接收的电流流经电机绕组和母线电容，在不增加额外的预充继电器和预充电阻的前提下，仅复用车载电路中原有的电机电路和驱动电路，通过控制驱动电路半导体开关的导通状态即可实现车载蓄电池经过储能电容向母线电容的预充电功能，且可以实现母线电容向储能电容以及车载蓄电池的泄压，进而解决了相关技术中的预充电回路存在体积较大且成本较高的问题。

19、本技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。