一种放电电路及放电控制方法技术

本发明专利技术涉及了一种放电电路及放电控制方法，该放电控制方法包括：判断是否满足放电条件，若是，则在每个放电周期开始时，获取当前放电周期的放电起始电压，且判断当前放电周期的放电起始电压是否大于设定电压，若是，则根据当前放电周期的放电起始电压产生当前放电周期的脉冲信号，其中，所产生的脉冲信号使得有效脉冲放电时间内放电电阻的泄放能量及放电周期内放电电阻的平均功率均满足放电电阻的降额要求；向开关管输出脉冲信号，以控制开关管的通断，实现当前放电周期的放电功能。实施本发明专利技术的技术方案，在保证直流充电模块的放电电路可靠放电的同时，可有效缩短放电时间，同时扩大了放电电阻选型范围，有利于降低器件成本。

Discharge circuit and discharge control method

The invention relates to a discharge circuit and the discharge control method, the discharge control method includes: judging whether meet the discharge conditions, if, in each discharge cycle begins when the initial discharge voltage for current discharge cycles, discharge current and discharge cycle determine the starting voltage is greater than the set voltage, if the pulse is generated. According to the current signal, the discharge cycle discharge starting voltage current discharge cycle wherein the generated pulse signal so that effective pulse discharge time discharge resistance of discharge energy and discharge cycle discharge resistance of the average power can meet the discharge resistance derating requirements; tube output pulse signal to the switch to control the switch tube off, realize the function of the current discharge discharge period. The technical scheme for implementing the present invention, ensures the reliable discharge circuit of DC charging module at the same time, can effectively shorten the discharge time and discharge resistance selection of expanding the scope to reduce the cost of devices.

【技术实现步骤摘要】
一种放电电路及放电控制方法
本专利技术涉及直流充电领域，尤其涉及一种放电电路及放电控制方法。
技术介绍
在智能群充电系统中，配备了大量的直流充电模块，以实现交流输入向直流的转换，为电动汽车充电提供电能。按照国标要求，有些直流充电模块的输出电压上限比较高，通常可达750V。直流充电模块为减小输出纹波，一般会在其输出端口配置一定容量的滤波电容。但是，该滤波电容器在输出高压空载关机时使得端口电压的自放电速度非常慢，影响到直流充电模块在智能充电系统中的应用，需设计专门的放电电路来完成指定工况下输出端口电压的快速下降。一般的直流充电模块的放电电路的主要功能有两点：(1)直流充电模块从充电系统中脱离(被拔出)时，输出端口电压应迅速降低至设定电压以下；(2)智能充电系统中的直流充电模块应根据所在系统状态，实现直流充电模块位于智能充电系统中时的主动放电，配合智能充电系统实现相关功能。目前直流充电模块常用的放电电路如图1所示，利用放电使能信号控制放电电路是否动作。当直流充电模块处于系统中时，放电使能信号为低电平，开关管S断开，放电电路不动作；当直流充电模块从系统中脱离时，放电使能信号为高电平，开关管S导通，放电电路动作开始放电。虽然该放电电路的控制简单，放电速度快。但是，由于输出电压较高，一般直流充电模块输出750V时，电容C1上存储的能量可达134焦尔，放电时放电电阻R1上将承受较大的电流，并在放电电阻R1上产生大量的热积累。这种放电控制方式有两个缺点：(1)为使放电电阻R1能承受瞬间大电流所产生的热积累，需要选择大功率的电阻器件，这就意味着要选择高成本和大体积的功率电阻，甚至风道设计上也要将放电电阻考虑在内，间接增加了模块设计的复杂程度；(2)输出放电由硬件放电使能信号控制，仅在模块从系统中脱离时执行放电动作，无法实现处于充电系统中输出端的主动放电，影响系统功能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种放电电路及放电控制方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种放电控制方法，用于通过放电电阻和开关管对滤波电容上的电压进行放电控制，且所述放电电阻与所述开关管串联后再与所述滤波电容并联，其特征在于，包括：步骤S10.判断是否满足放电条件，若是，则执行下一步骤；步骤S20.在每个放电周期开始时，获取当前放电周期的放电起始电压，且判断当前放电周期的放电起始电压是否大于设定电压，若是，则执行下一步骤；步骤S30.根据当前放电周期的放电起始电压产生当前放电周期的脉冲信号，其中，所产生的脉冲信号使得有效脉冲放电时间内所述放电电阻的泄放能量及放电周期内所述放电电阻的平均功率均满足所述放电电阻的降额要求；步骤S40.向所述开关管输出所述脉冲信号，以控制所述开关管的通断，实现当前放电周期的放电功能。优选地，所述步骤S30包括：根据当前放电周期的放电起始电压获取当前有效脉冲放电时间，并根据预先设置的放电周期时间及所获取的当前有效脉冲放电时间产生当前放电周期的脉冲信号。优选地，根据当前放电周期的放电起始电压获取当前有效脉冲放电时间，具体包括：根据公式1计算当前有效脉冲放电时间：其中，ton为当前有效脉冲放电时间，R为所述放电电阻的阻值，QRmax为所述放电电阻可承受的最大泄放能量，kc为降额系数，Vo为当前放电周期的放电起始电压。优选地，根据当前放电周期的放电起始电压获取当前有效脉冲放电时间，具体包括：步骤S301.预先存储放电起始电压数组及有效脉冲放电时间数组，而且，所述放电起始电压数组中的放电起始电压与所述有效脉冲放电时间数组中的有效脉冲放电时间满足以下关系：其中，Voi为所述放电起始电压数组中的放电起始电压，且所述放电起始电压是从最小放电截止电压到所需放电的最高电压之间选取的，toni为所述有效脉冲放电时间数组中的有效脉冲放电时间，R为所述放电电阻的阻值，QRmax为所述放电电阻可承受的最大泄放能量，kc为降额系数；步骤S302.根据当前放电周期的放电起始电压从所述放电起始电压数组中确定目标放电起始电压，再从所述有效脉冲放电时间数组中确定与所述目标放电起始电压所对应的目标有效脉冲放电时间，并将所述目标有效脉冲放电时间作为当前有效脉冲放电时间，其中，所确定的目标放电起始电压高于当前放电周期的放电起始电压，且差值最小。优选地，所述步骤S30包括：根据当前放电周期的放电起始电压获取当前放电周期时间，并根据预先设置的有效脉冲放电时间及所获取的当前放电周期时间产生当前放电周期的脉冲信号。优选地，根据当前放电周期的放电起始电压获取当前放电周期时间，具体包括：根据公式2计算当前放电周期时间：其中，T为当前放电周期时间，Vo为当前放电周期的放电起始电压，R为所述放电电阻的阻值，Pe为所述放电电阻的额定功率，ton为有效脉冲放电时间，kc为降额系数，k为预先确定的放电周期内所述放电电阻可承受的最大脉冲功率倍数。优选地，根据当前放电周期的放电起始电压获取当前放电周期时间，具体包括：步骤S303.预先存储放电起始电压数组及放电周期时间数组，而且，所述放电起始电压数组中的放电起始电压与所述放电周期时间数组中的放电周期时间满足以下关系：其中，Voi为所述放电起始电压数组中的放电起始电压，且所述放电起始电压是从最小放电截止电压到所需放电的最高电压之间选取的，Ti为所述放电周期时间数组中的放电周期时间，R为所述放电电阻的阻值，Pe为所述放电电阻的额定功率，ton为有效脉冲放电时间，kc为降额系数，k为预先确定的放电周期内所述放电电阻可承受的最大脉冲功率倍数；步骤S304.根据当前放电周期的放电起始电压从所述放电起始电压数组中确定目标放电起始电压，再从所述放电周期时间数组中确定与所述目标放电起始电压所对应的目标放电周期时间，并将所述目标放电周期时间作为当前放电周期时间，其中，所确定的目标放电起始电压高于当前放电周期的放电起始电压，且差值最小。优选地，所述步骤S40包括：步骤S401.判断故障标志位是否置位，若是，则执行步骤S410；若否，则执行步骤S402；步骤S402.计时器开始计时；步骤S403.判断计时时间是否到达当前放电周期的有效脉冲放电时间，若否，则执行步骤S404；若是，则执行步骤S405；步骤S404.输出高电平，以控制开关管导通，然后执行步骤S403；步骤S405.输出低电平，以控制开关管关断；步骤S406.判断计时时间是到达到当前放电周期时间，若否，则执行步骤S405；若是，则执行步骤S407；步骤S407.计时器清零；步骤S408.获取当前放电周期的放电起始电压和放电截止电压，并判断当前放电周期的放电截止电压与放电起始电压的比值是否大于预设值，若是，则发生外部高压持续施加在输出端口的单一故障，执行步骤S409；若否，则开始进行下一放电周期的步骤；步骤S409.置位所述故障标志位；步骤S410.停止放电。优选地，在所述步骤S30中，所产生的脉冲信号使得有效脉冲放电时间内放电电阻的泄放能量及放电周期内所述放电电阻的平均功率均满足所述放电电阻的降额要求，具体为：有效脉冲放电时间及放电周期时间满足以下条件：其中，Q为当前有效脉冲放电时间内所述放电电阻的泄放能量，Vo为所述当前放电周期的放电起始电压，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电控制方法，用于通过放电电阻和开关管对滤波电容上的电压进行放电控制，且所述放电电阻与所述开关管串联后再与所述滤波电容并联，其特征在于，包括：步骤S10.判断是否满足放电条件，若是，则执行下一步骤；步骤S20.在每个放电周期开始时，获取当前放电周期的放电起始电压，且判断当前放电周期的放电起始电压是否大于设定电压，若是，则执行下一步骤；步骤S30.根据当前放电周期的放电起始电压产生当前放电周期的脉冲信号，其中，所产生的脉冲信号使得有效脉冲放电时间内所述放电电阻的泄放能量及放电周期内所述放电电阻的平均功率均满足所述放电电阻的降额要求；步骤S40.向所述开关管输出所述脉冲信号，以控制所述开关管的通断，实现当前放电周期的放电功能。

【技术特征摘要】
1.一种放电控制方法，用于通过放电电阻和开关管对滤波电容上的电压进行放电控制，且所述放电电阻与所述开关管串联后再与所述滤波电容并联，其特征在于，包括：步骤S10.判断是否满足放电条件，若是，则执行下一步骤；步骤S20.在每个放电周期开始时，获取当前放电周期的放电起始电压，且判断当前放电周期的放电起始电压是否大于设定电压，若是，则执行下一步骤；步骤S30.根据当前放电周期的放电起始电压产生当前放电周期的脉冲信号，其中，所产生的脉冲信号使得有效脉冲放电时间内所述放电电阻的泄放能量及放电周期内所述放电电阻的平均功率均满足所述放电电阻的降额要求；步骤S40.向所述开关管输出所述脉冲信号，以控制所述开关管的通断，实现当前放电周期的放电功能。2.根据权利要求1所述的放电控制方法，其特征在于，所述步骤S30包括：根据当前放电周期的放电起始电压获取当前有效脉冲放电时间，并根据预先设置的放电周期时间及所获取的当前有效脉冲放电时间产生当前放电周期的脉冲信号。3.根据权利要求2所述的放电控制方法，其特征在于，根据当前放电周期的放电起始电压获取当前有效脉冲放电时间，具体包括：根据公式1计算当前有效脉冲放电时间：其中，ton为当前有效脉冲放电时间，R为所述放电电阻的阻值，QRmax为所述放电电阻可承受的最大泄放能量，kc为降额系数，Vo为当前放电周期的放电起始电压。4.根据权利要求2所述的放电控制方法，其特征在于，根据当前放电周期的放电起始电压获取当前有效脉冲放电时间，具体包括：步骤S301.预先存储放电起始电压数组及有效脉冲放电时间数组，而且，所述放电起始电压数组中的放电起始电压与所述有效脉冲放电时间数组中的有效脉冲放电时间满足以下关系：其中，Voi为所述放电起始电压数组中的放电起始电压，且所述放电起始电压是从最小放电截止电压到所需放电的最高电压之间选取的，toni为所述有效脉冲放电时间数组中的有效脉冲放电时间，R为所述放电电阻的阻值，QRmax为所述放电电阻可承受的最大泄放能量，kc为降额系数；步骤S302.根据当前放电周期的放电起始电压从所述放电起始电压数组中确定目标放电起始电压，再从所述有效脉冲放电时间数组中确定与所述目标放电起始电压所对应的目标有效脉冲放电时间，并将所述目标有效脉冲放电时间作为当前有效脉冲放电时间，其中，所确定的目标放电起始电压高于当前放电周期的放电起始电压，且差值最小。5.根据权利要求1所述的放电控制方法，其特征在于，所述步骤S30包括：根据当前放电周期的放电起始电压获取当前放电周期时间，并根据预先设置的有效脉冲放电时间及所获取的当前放电周期时间产生当前放电周期的脉冲信号。6.根据权利要求5所述的放电控制方法，其特征在于，根据当前放电周期的放电起始电压获取当前放电周期时间，具体包括：根据公式2计算当前放电周期时间：其中，T为当前放电周期时间，Vo为当前放电周期的放电起始电压，R为所述放电电阻的阻值，Pe为所述放电电阻的额定功率，ton为有效脉冲放电时间，kc为降额系数，k为预先确定的放电周期内所述放电电阻可承受的最大脉冲功率倍数。7.根据权利要求5所述的放电控制方法，其特征在于，根据当前放电周期的放电起始电压获取当前放电周期时间，具体包括：步骤S303.预先存储放电起始电压数组及放电周期时间数组，而且，所述放电起始电压数组中的放电起始电压与所述放电周期时间数组中的放电周期时间满足以下关系：其中，Voi为所述放电起始电压数组中的放电起始电压，且所...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕剑，孙景，沈得贵，袁庆民，茹永刚，
申请(专利权)人：西安特锐德智能充电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61