预充电路及充电系统的制作方法

本申请涉及电子电路，具体涉及一种预充电路及充电系统。

背景技术：

1、随着新能源汽车的快速发展，新能源汽车的电池电压越来越高，与之配备的直流转直流(direct current/direct current converter，dc/dc)车载电源由于输入端有电容的存在，上电瞬间有较大的浪涌电流造成整车供电系统不稳。目前，一般在dc/dc车载电源的输入端设置预充电路给输入端的电容进行预充。由于dc/dc车载电源功率在千瓦级别以上，正常工作时输入电流较大，大部分的预充电路采用继电器和预充电阻的方式给电容充电。但是由于市场对车载电源的功率密度要求越来越高，车载电源体积越来越小。较大的继电器和预充电阻会占据很大空间，给整个布局设计带来较大的挑战。也不利于车载电源小型化的发展。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种预充电路及充电系统，可以降低预充电路所需的空间体积。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种预充电路，包括分压电路、稳压电路、开关电路、限流电路和电容模块；所述开关电路包括第一电容和第一开关管；所述预充电路用于为预充电容充电；所述预充电容的第一端连接所述预充电路的输出正极，所述预充电容的第二端连接所述预充电路的输出负极；

3、所述分压电路的第一端连接所述预充电路的输出正极和第一二极管的负极，所述第一二极管的正极连接所述预充电路的输入正极，所述分压电路的第二端连接所述预充电路的输入负极、所述稳压电路的第二端和所述开关电路的第二端，所述分压电路的分压节点连接所述稳压电路的第一端，所述稳压电路的第三端连接所述第一电容的第一端、所述第一开关管的第一端和所述限流电路的第一端，所述第一电容的第二端连接所述第一开关管的第二端，所述限流电路的第二端连接所述电容模块的第一端，所述电容模块的第二端连接所述第一开关管的第三端和所述预充电路的输出负极。

4、可选的，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接所述预充电路的输出正极，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述稳压电路的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述预充电路的输入负极。

5、可选的，所述稳压电路包括：第二开关管、第三开关管、第二二极管、第三电阻、第四电阻和第二电容；

6、所述第三电阻的第一端连接所述第二电阻的第一端和所述第二二极管的正极，所述第三电阻的第二端连接所述第二开关管的第一端，所述第二开关管的第二端连接所述预充电路的输入负极、所述第二电容的第二端、第三开关管的第二端和所述第一电容的第二端，所述第二二极管的负极连接所述第二开关管的第三端、所述第二电容的第一端和所述第四电阻的第一端，所述第二电容的第一端适于与所述第三开关管的第一端连接，所述第三开关管的第三端连接所述第四电阻的第二端和所述第一电容的第一端。

7、可选的，所述稳压电路还包括第三二极管，所述第三二极管的负极连接所述第二电容的第一端，所述第三二极管的正极连接所述第三开关管的第一端。

8、可选的，所述限流电路包括至少一个串联的限流电阻。

9、可选的，所述电容模块包括至少一个并联的米勒电容。

10、可选的，所述开关电路还包括钳位模块，所述钳位模块的第一端连接所述第一开关管的第二端，所述钳位模块的第二端连接所述第一开关管的第三端；所述钳位模块用于钳位所述第一开关管的第二端和所述第一开关管的第三端之间的压差。

11、可选的，所述预充电路还包括第六二极管，所述第六二极管的负极连接所述第二电阻的第一端，所述第六二极管的正极连接所述第二电阻的第二端。

12、可选的，所述第一开关管包括绝缘栅双极晶体管igbt，所述第一开关管的第一端为所述igbt的栅极，所述第一开关管的第二端为所述igbt的发射极，所述第一开关管的第三端为所述igbt的集电极。

13、本申请实施例的第二方面提供了一种充电系统，包括本申请实施例第一方面任一项所述的预充电路和dc/dc车载电源，所述dc/dc车载电源包括预充电容，所述预充电路用于为所述预充电容充电；

14、所述预充电路的输出正极连接所述预充电容的第一端，所述预充电路的输出负极连接所述预充电容的第二端。

15、本申请实施例的预充电路包括分压电路、稳压电路、开关电路、限流电路和电容模块；开关电路包括第一电容和第一开关管；预充电路用于为预充电容充电；预充电容的第一端连接预充电路的输出正极，预充电容的第二端连接预充电路的输出负极；分压电路的第一端连接预充电路的输出正极和第一二极管的负极，第一二极管的正极连接预充电路的输入正极，分压电路的第二端连接预充电路的输入负极、稳压电路的第二端和开关电路的第二端，分压电路的分压节点连接稳压电路的第一端，稳压电路的第三端连接第一电容的第一端、第一开关管的第一端和限流电路的第一端，第一电容的第二端连接第一开关管的第二端，限流电路的第二端连接电容模块的第一端，电容模块的第二端连接第一开关管的第三端和预充电路的输出负极。本申请实施例中，通过第一开关管实现对预充电容的充电，无需采用继电器和预充电阻，可以降低预充电路所需的空间体积。

技术特征：

1.一种预充电路，其特征在于，包括分压电路、稳压电路、开关电路、限流电路和电容模块；所述开关电路包括第一电容和第一开关管；所述预充电路用于为预充电容充电；所述预充电容的第一端连接所述预充电路的输出正极，所述预充电容的第二端连接所述预充电路的输出负极；

2.根据权利要求1所述的预充电路，其特征在于，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的第一端连接所述预充电路的输出正极，所述第一电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述稳压电路的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述预充电路的输入负极。

3.根据权利要求2所述的预充电路，其特征在于，所述稳压电路包括：第二开关管、第三开关管、第二二极管、第三电阻、第四电阻和第二电容；

4.根据权利要求3所述的预充电路，其特征在于，所述稳压电路还包括第三二极管，所述第三二极管的负极连接所述第二电容的第一端，所述第三二极管的正极连接所述第三开关管的第一端。

5.根据权利要求1～4任一项所述的预充电路，其特征在于，所述限流电路包括至少一个串联的限流电阻。

6.根据权利要求1～4任一项所述的预充电路，其特征在于，所述电容模块包括至少一个并联的米勒电容。

7.根据权利要求1～4任一项所述的预充电路，其特征在于，所述开关电路还包括钳位模块，所述钳位模块的第一端连接所述第一开关管的第二端，所述钳位模块的第二端连接所述第一开关管的第三端；所述钳位模块用于钳位所述第一开关管的第二端和所述第一开关管的第三端之间的压差。

8.根据权利要求2～4任一项所述的预充电路，其特征在于，所述预充电路还包括第六二极管，所述第六二极管的负极连接所述第二电阻的第一端，所述第六二极管的正极连接所述第二电阻的第二端。

9.根据权利要求1～4任一项所述的预充电路，其特征在于，所述第一开关管包括绝缘栅双极晶体管igbt，所述第一开关管的第一端为所述igbt的栅极，所述第一开关管的第二端为所述igbt的发射极，所述第一开关管的第三端为所述igbt的集电极。

10.一种充电系统，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的预充电路和dc/dc车载电源，所述dc/dc车载电源包括预充电容，所述预充电路用于为所述预充电容充电；

技术总结
本申请实施例提供一种预充电路及充电系统，该预充电路包括分压电路、稳压电路、开关电路、限流电路和电容模块；开关电路包括第一电容和第一开关管；分压电路的第一端连接预充电路的输出正极和第一二极管的负极，第一二极管的正极连接预充电路的输入正极，分压电路的第二端连接预充电路的输入负极、稳压电路的第二端和开关电路的第二端，分压电路的分压节点连接稳压电路的第一端，稳压电路的第三端连接第一电容的第一端、第一开关管的第一端和限流电路的第一端，第一电容的第二端连接第一开关管的第二端，限流电路的第二端连接电容模块的第一端，电容模块的第二端连接第一开关管的第三端和预充电路的输出负极。可以降低预充电路所需的空间体积。

技术研发人员：罗羽,赵德琦,吴壬华
受保护的技术使用者：深圳欣锐科技股份有限公司
技术研发日：20240202
技术公布日：2024/11/21