用于母线电容的放电控制装置、放电控制方法及车辆与流程

本发明总体上涉及电动汽车技术，并且更具体地涉及一种用于母线电容的放电控制装置、用于母线电容的放电控制方法及包括所述用于母线电容的放电控制装置的车辆。

背景技术：

1、电动汽车属于使用电能行驶的交通工具，随着能源危机和环境问题的日益突出，发展高效、节能、低噪声、零排放的清洁型电动汽车已成为国内外汽车工业发展的必然趋势，节能环保、安全可靠的电动汽车越来越受到人们的关注。

2、电动汽车将驱动电机与电机控制器作为驱动车辆行驶的重要部件，电机控制器的母线电容在车辆运行过程中会带有高压直流电压，当车辆使用结束或者发生故障时，为了保证用车人员的人身安全，需要短时间内通过放电器件快速地泄放母线电容上存储的电能。

3、目前，在通过放电器件快速地泄放母线电容上存储的电能的过程中，未对放电器件采取有效的保护措施。由于电压变化较快，在放电时放电器件需要承受很大的功率，导致放电器件出现过热、短路和溢锡等情况，从而影响用车人员的人身安全。此外，目前的母线电容放电电路结构复杂，成本较高。

技术实现思路

1、为了解决或至少缓解以上问题中的一个或多个，提供了以下技术方案。

2、按照本发明的第一方面，提供一种用于母线电容的放电控制装置，所述放电控制装置包括：放电模块，其与所述母线电容耦合并且包括放电开关单元和放电电阻，所述放电开关单元配置成响应于放电控制信号处于有效状态而控制所述放电电阻对所述母线电容进行放电；以及控制模块，其与所述放电模块连接并且包括阻容器件，所述控制模块配置成响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而将利用所述放电电阻对所述母线电容进行放电的持续时间控制为基于所述阻容器件的特性能够调整的预设持续时间。

3、根据本发明一实施例所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述放电开关单元进一步配置成响应于所述放电控制信号处于无效状态而控制所述放电电阻停止对所述母线电容进行放电。

4、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述放电开关单元包括第一功率开关器件和第二功率开关器件，所述第一功率开关器件连接于所述第二功率开关器件与所述放电电阻之间，所述第二功率开关器件用于接收所述放电控制信号。

5、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述第二功率开关器件响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而断开以通过将所述第一功率开关器件的开启电压升高至开启电压阈值以上来导通所述第一功率开关器件，使得控制所述放电电阻对所述母线电容进行放电。

6、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述第二功率开关器件响应于所述放电控制信号处于无效状态而导通以通过将所述第一功率开关器件的开启电压降低至开启电压阈值以下来断开所述第一功率开关器件，使得控制所述放电电阻停止对所述母线电容进行放电。

7、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述控制模块还包括单个功率开关器件，所述单个功率开关器件连接于所述阻容器件与所述第一功率开关器件之间并且响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而断开，所述阻容器件用于接收所述放电控制信号并且响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而启用放电操作，以通过将所述单个功率开关器件的开启电压升高至开启电压阈值以上来导通所述单个功率开关器件。

8、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述单个功率开关器件响应于所述阻容器件的所述放电操作而将所述第一功率开关器件的开启电压降低至开启电压阈值以下来断开所述第一功率开关器件，使得控制所述放电电阻停止对所述母线电容进行放电。

9、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述阻容器件包括电阻元件和电容元件，所述阻容器件的特性包括所述电阻元件的电阻值和所述电容元件的电容值中的一个或多个。

10、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述预设持续时间通过以下方式来调整：调整所述电阻元件的电阻值和所述电容元件的电容值中的一个或多个以调整所述电容元件两端电压的下降速度；以及通过调整所述电容元件两端电压的下降速度来调整所述放电开关单元控制所述放电电阻对所述母线电容进行放电的持续时间。

11、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述放电控制装置设置于高压侧，所述放电模块与所述母线电容连接并且配置成响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而与所述母线电容形成放电回路，以通过所述放电回路对所述母线电容进行放电。

12、根据本发明一实施例或以上任一实施例的所述的用于母线电容的放电控制装置，其中所述放电控制装置设置于低压侧，所述放电模块经由同步整流变换器与高压侧的所述母线电容连接，所述同步整流变换器用于将所述母线电容的能量从所述高压侧转换到所述低压侧。

13、按照本发明的第二方面，提供一种用于母线电容的放电控制方法，所述方法包括：响应于放电控制信号处于有效状态而控制放电电阻对所述母线电容进行放电；以及响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而将利用所述放电电阻对所述母线电容进行放电的持续时间控制为基于阻容器件的特性能够调整的预设持续时间。

14、根据本发明的第三方面，提供一种车辆，所述车辆包括根据本发明第一方面所述的用于母线电容的放电控制装置。

15、根据本发明的一个或多个实施例的用于母线电容的放电控制装置能够通过放电控制信号的控制来实现对母线电容的放电控制，并且能够将母线电容的放电持续时间控制为基于阻容器件的特性能够调整的预设持续时间，从而有效保护用于母线电容放电的放电器件，提高了车辆的安全性能和放电器件的使用寿命。根据本发明的一个或多个实施例的用于母线电容的放电控制装置具有结构简单、易于实现、节约成本的优点。

技术特征：

1.一种用于母线电容的放电控制装置，其特征在于，所述放电控制装置包括：

2.根据权利要求1所述的放电控制装置，其中所述放电开关单元进一步配置成响应于所述放电控制信号处于无效状态而控制所述放电电阻停止对所述母线电容进行放电。

3.根据权利要求1所述的放电控制装置，其中所述放电开关单元包括第一功率开关器件和第二功率开关器件，所述第一功率开关器件连接于所述第二功率开关器件与所述放电电阻之间，所述第二功率开关器件用于接收所述放电控制信号。

4.根据权利要求3所述的放电控制装置，其中所述第二功率开关器件响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而断开以通过将所述第一功率开关器件的开启电压升高至开启电压阈值以上来导通所述第一功率开关器件，使得控制所述放电电阻对所述母线电容进行放电。

5.根据权利要求3所述的放电控制装置，其中所述第二功率开关器件响应于所述放电控制信号处于无效状态而导通以通过将所述第一功率开关器件的开启电压降低至开启电压阈值以下来断开所述第一功率开关器件，使得控制所述放电电阻停止对所述母线电容进行放电。

6.根据权利要求3所述的放电控制装置，其中所述控制模块还包括单个功率开关器件，所述单个功率开关器件连接于所述阻容器件与所述第一功率开关器件之间并且响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而断开，所述阻容器件用于接收所述放电控制信号并且响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而启用放电操作，以通过将所述单个功率开关器件的开启电压升高至开启电压阈值以上来导通所述单个功率开关器件。

7.根据权利要求6所述的放电控制装置，其中所述单个功率开关器件响应于所述阻容器件的所述放电操作而将所述第一功率开关器件的开启电压降低至开启电压阈值以下来断开所述第一功率开关器件，使得控制所述放电电阻停止对所述母线电容进行放电。

8.根据权利要求1所述的放电控制装置，其中所述阻容器件包括电阻元件和电容元件，所述阻容器件的特性包括所述电阻元件的电阻值和所述电容元件的电容值中的一个或多个。

9.根据权利要求8所述的放电控制装置，其中所述预设持续时间通过以下方式来调整：

10.根据权利要求1所述的放电控制装置，其中所述放电控制装置设置于高压侧，所述放电模块与所述母线电容连接并且配置成响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而与所述母线电容形成放电回路，以通过所述放电回路对所述母线电容进行放电。

11.根据权利要求1所述的放电控制装置，其中所述放电控制装置设置于低压侧，所述放电模块经由同步整流变换器与高压侧的所述母线电容连接，所述同步整流变换器用于将所述母线电容的能量从所述高压侧转换到所述低压侧。

12.一种用于母线电容的放电控制方法，其特征在于，所述方法包括：

13.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括根据权利要求1-11中任一项所述的用于母线电容的放电控制装置。

技术总结
本发明涉及一种用于母线电容的放电控制装置、用于母线电容的放电控制方法及包括所述用于母线电容的放电控制装置的车辆。按照本发明一个方面的用于母线电容的放电控制装置包括：放电模块，其与所述母线电容耦合并且包括放电开关单元和放电电阻，所述放电开关单元配置成响应于放电控制信号处于有效状态而控制所述放电电阻对所述母线电容进行放电；以及控制模块，其与所述放电模块连接并且包括阻容器件，所述控制模块配置成响应于所述放电控制信号处于所述有效状态而将利用所述放电电阻对所述母线电容进行放电的持续时间控制为基于所述阻容器件的特性能够调整的预设持续时间。

技术研发人员：王小飞,杜永红,王超,洪文成
受保护的技术使用者：蔚来动力科技（合肥）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15