高压放电系统技术方案

本发明专利技术创造设计了一种高压放电系统，所述的高压放电系统具备冗余主动放电路线，以及被动放电路线，从而提升了产品的安全性、可靠性和鲁棒性。

High voltage discharge system

The invention creates a high-voltage discharge system, which has redundant active discharge routes and passive discharge routes, thereby improving the safety, reliability and robustness of products.

【技术实现步骤摘要】
高压放电系统
本专利技术创造涉及新能源汽车电控
，具体说是一种基于安全目的的高压放电系统。
技术介绍
电池、电机、电控（又被称作“三电”）是电动新能源汽车的核心技术，功率控制单元又是电控技术中的关键技术点之一。一般地，功率控制单元中会设置电容作为重要的储能功能部件，实际工作时，电容两端的电压往往会很高（≥300V），在例如停车等工况条件或者在一些故障情况下，需要对电容进行放电，使其电压降至要求范围（60V或正常工作电压或要求电压等）。例如，中国公开专利，CN104935219A，提供了根据ISO26262道路车辆功能安全相关要求，如果电容放电发生故障，需要设计冗余路线以尽量保证人员财产安全。专利技术创造内容当车辆需要进行高压放电时，如果放电路线存在故障，且放电路线单一的话，容易导致不正常的高压高热，给车辆设备带来损害，甚至影响乘员的人身安全。本专利技术创造是针对现有技术中高压放电系统所存在的不足，根据ISO26262要求，围绕提升产品的安全性、可靠性和鲁棒性，设计一种高压放电系统，该高压放电系统同时具备主动放电和被动放电能力，且有多路放电路线。技术方案：高压放电系统，包括控制模块、电容、功率驱动模块、被动放电模块和直流转换模块。电容的主要作用为储能，在正常工作时，其两端电压可能达到数百伏特。功率驱动模块，和电容并联连接，可以为IGBT模块，为了实现优化控制，IGBT模块上一般还设有驱动板，驱动板接收控制模块的命令，并根据命令对IGBT模块进行控制，所述的IGBT模块可以将直流高压电转换为所需电压电流的交流电更优化的，所述的IGBT模块为汽车级IGBT模块，功率驱动模块是主动放电路径之一，所述的主动放电是指，相关部件在控制模块的命令下，主动对电容进行放电的过程。被动放电模块，可以是放电电阻，和电容并联连接，用于支持被动放电，即在预定的工况或条件下，自行协助电容进行放电。直流转换模块，和电容并联连接，可以将高压的直流电转换为例如12V或24V等符合要求的低压直流电，是主动放电路径之一。控制模块用于对主动放电进行控制，可以是功率控制单元自带的控制模块，例如控制板，也可以是整车控制器，控制模块分别和功率驱动模块以及直流转换模块信号连接，并控制功率驱动模块以及直流转换模块执行主动放电功能。功率驱动模块和外部交流用电设备相连接，所述的外部交流用电设备可以是三相交流驱动电机、油泵电机或者其它交流用电设备，主动放电状态下，功率驱动模块将电流导入外部交流用电设备，从而实现主动放电。直流转换模块和外部直流用电设备相连接，所述的外部直流直流用电设备可以是12V或者24V或者其它电压值的车载电子设备，主动放电状态下，直流转换模块将电流导入外部直流用电设备，从而实现主动放电。一种高压放电方法，基于上述的高压放电系统而实现，具体的包括：利用被动放电模块对电容进行被动放电；控制模块控制功率驱动模块，利用功率驱动模块对电容进行主动放电；控制模块控制直流转换模块，利用直流转换模块对电容进行主动放电。有益效果：本专利技术创造的设计，可以保证当需要进行高压放电时，即使某个放电路线存在故障，也不影响放电正常进行，提升了车辆的可靠性，从而保证了乘员和车辆的安全。同时，本专利技术创造中各功能模块本身另有工作用途，并不会带来额外的成本负担。附图说明图1是本专利技术创造的高压放电系统中各部件的电连接示意图。图2是本专利技术创造的高压放电系统中各部件的一种控制路线示意图。图3是本专利技术创造的高压放电系统中各部件的另一种控制路线（和图2路线不同）示意图。图4是本专利技术创造的高压放电系统被动放电示意图。图5是本专利技术创造的高压放电系统利用功率驱动模块进行主动放电的示意图。图6是本专利技术创造的高压放电系统利用直流转换模块进行主动放电一种（对应图3控制路线）示意图。图7是本专利技术创造的高压放电系统利用直流转换模块进行主动放电一种（对应图2控制路线）示意图。具体实施方式为了更好地对本专利技术创造的技术方案进行说明，本专利技术创造将通过以下实施例进行描述：特别说明，为了使具体实施例简洁、清楚，进行以下设定：1、具体实施例中的控制板，即指功率控制单元自带的控制模块，由于一般该控制模块是由印制电路板及设置在上面的电子元器件构成，主要功能是按照预定要求进行控制，因此简称控制板。2、具体实施例中的第一功率模块、第二功率模块即是功率驱动模块，该模块的主要作用是利用半导体的特性对电流进行调制，从而得到相应要求的电流。具体实施例一：如图1所示，高压放电系统，包括被动放电模块，电容、第一功率模块、第二功率模块、12V直流转换模块和24V直流转换模块。所述的被动放电模块，电容、第一功率模块、第二功率模块、12V直流转换模块以及24V直流转换模块之间为并联电连接；被动放电模块，电容、第一功率模块、第二功率模块、12V直流转换模块以及24V直流转换模块分别和直流输入端口串联电连接。第一功率驱动模块通过第一交流输出端口和驱动电机电连接。第二功率驱动模块通过第二交流输出端口和油泵电机电连接。12V直流转换模块和12V车载电子设备电连接。24V直流转换模块和24V车载电子设备（包括蓄电池）电连接。如图2所示，高压放电系统还包括控制模块，所述的控制模块包括整车控制器和控制板。功率控制单元拥有一定的自主控制权限，并接受整车控制器的控制。功率控制单元可以接受来自直流输入端口上的传感器的信号，可以对第一功率驱动模块以及第二功率驱动模块进行控制。整车控制器除了可以对功率控制单元（通过功率控制单元控制板实现）进行控制并接受其信号反馈外，还可以对12V直流转换模块以及24V直流转换模块进行控制。如图4所示，被动放电模块为放电电阻，和电容并联连接，当车辆停止、车载电源发生故障、直流输入端口中止接收电能等情况，高压输入断开，如果之前车辆在正常工作，那么根据公式：E=½CV2；电容中存放有大量电能，电容两端电压较高，此时，由于电容两端存在电势差，则电容和放电电阻构成回路，电流通过放电电阻后，电能转化为热能进行释放，电容两端的电压下降。按照本具体实施例的设计，有必要的情况下，可以将电容两端的电压在1s时间内，降低至60V以下。如图5所示，功率驱动模块由IGBT模块及驱动板构成，结合图1所示，当整车控制器或者功率控制单元上的控制板认为需要进行主动放电时，启动主动放电程序，由控制板分别控制驱动板，两个驱动板各自控制对应的IGBT模块，产生两条主动放电路线：第一条主动放电路线，电容中的电流通过IGBT模块，IGBT模块对电流进行调制，使多余的电能在驱动电机中转化为热能消耗掉，从而实现在不影响正常电机控制情况下的放电。第二条主动放电路线，是通过油泵电机，其基本思路和第一条主动放电路线相同。按照本具体实施例的设计，有必要的情况下，可以将电容两端的电压在1s时间内，降低至60V以下。如图7所示，由整车控制器执行主动放电程序，整车控制器对12V直流转换模块或24V直流转换模块下达指令，直流转换模块将根据命令对电能进行两方面的处理：对车载蓄电池进行充电，即将电能重新存储起来以备再次使用；通过车载电子设备进行用电释放。按照本具体实施例的设计，有必要的情况下，可以将电容两端的电压在1s时间内，降低至60V以下。具体实施例二：如图1所示，高压放电系统，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压放电系统，包括电容，其特征在于：还包括控制模块、电容、功率驱动模块、被动放电模块和直流转换模块；所述的功率驱动模块、被动放电模块以及直流转换模块分别和电容并联连接；所述的控制模块分别和控制功率驱动模块以及直流转换模块信号连接。

【技术特征摘要】
1.一种高压放电系统，包括电容，其特征在于：还包括控制模块、电容、功率驱动模块、被动放电模块和直流转换模块；所述的功率驱动模块、被动放电模块以及直流转换模块分别和电容并联连接；所述的控制模块分别和控制功率驱动模块以及直流转换模块信号连接。2.根据权利要求1所述的高压放电系统，其特征在于：所述的控制模块包括功率控制单元的控制板，所述的功率控制单元的控制板和功率驱动模块信号连接。3.根据权利要求1所述的高压放电系统，其特征在于：所述的功率驱动模块包括IGBT模块和驱动板，所述的IGBT模块和驱动板信号连接，驱动板和控制模块信号连接。4.根据权利要求1所述的高压放电系统，其特征在于：所述的被动放电模块包括放电电阻。5.根据权利要求1所述的高压放电系统，其特征在于：所述的直流转换模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜承润，马绍强，冀辉，张胜权，其他发明人请求不公开姓名，
申请(专利权)人：安捷励电控技术南京有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32