一种高压电池组的预充电路和预充方法技术

本发明专利技术实施例涉及电池技术领域，公开了一种高压电池组的预充电路和预充方法。本申请的部分实施例中，在充电过程中，控制模块在确定充电开关模块的第一端的电压和充电开关模块的第二端的电压符合第一约束关系后，闭合充电开关模块，断开充电预充模块；在放电过程中，控制模块在确定主正开关模块的第一端的电压和主正开关模块的第二端的电压符合第二约束关系后，闭合主正开关模块，断开主正预充模块。该高压电池组的预充电路能够解决由于充电开关模块和主正开关模块两端电压压差过大，导致的闭合瞬间产生大电流的问题，进而避免了大电流对充电开关模块和主正开关模块的寿命及可控性的影响。

A Precharging Circuit and Method for High Voltage Battery

The embodiment of the invention relates to the battery technology field, and discloses a pre-charging circuit and a pre-charging method of a high-voltage battery pack. In some embodiments of the present application, in the charging process, the control module closes the charging switch module and disconnects the charging pre-charging module after determining that the voltage at the first end of the charging switch module and the voltage at the second end of the charging switch module conform to the first constraint relationship; in the discharging process, the control module determines the voltage at the first end of the main positive switch module and the voltage of the main positive switch module. When the voltage of the two terminals conforms to the second constraint, the main and positive switching module is closed and the main and positive pre-charging module is disconnected. The pre-charging circuit of the high-voltage battery pack can solve the problem that the large voltage difference between the charging switch module and the main and positive switch module causes the large current in the closing instant, thus avoiding the influence of the large current on the life and controllability of the charging switch module and the main and positive switch module.

【技术实现步骤摘要】
一种高压电池组的预充电路和预充方法
本专利技术实施例涉及电池
，特别涉及一种高压电池组的预充电路和预充方法。
技术介绍
近年来，由于全球气候变暖、环境污染和能源紧张问题，世界各国纷纷推出了燃油汽车禁售时间表。随着各种优惠政策对新能源汽车的倾斜，越来越多的企业抓住了这个机遇，大力发展新能源汽车。得益于此，新能源汽车的发展十分迅速。但是，由于是新的领域，也面临着很多挑战，如核心技术基础薄弱、生产准入门槛较低、相关标准不统一、基础配套设置不够完善等问题。然而，专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题：目前，新能源汽车和传统燃油汽车相比，最大的缺点就是充电速度较慢，导致新能源汽车充好电的时间远远长于燃油汽车加好油的时间，这极大的浪费了客户的时间。基于这个客户使用痛点，许多企业都设计开发了快充功能，将新能源汽车充好电的时间大大缩短。但是，现有的快充支路和放电支路缺乏对高压开关的保护，所以有时会出现高压开关无法控制的情况，会对电池包和汽车的安全性造成极大的威胁。需要说明的是，在上述
技术介绍
部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术实施方式的目的在于提供一种高压电池组的预充电路和预充方法，使得能够解决由于充电开关模块和主正开关模块两端电压压差过大，导致的闭合瞬间产生大电流的问题，进而避免了大电流对充电开关模块和主正开关模块的寿命及可控性的影响。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式提供了一种高压电池组的预充电路，包括：高压电池组、主正开关模块、主正预充模块、充电开关模块、充电预充模块、主负开关模块和控制模块；高压电池组的正极分别与主正开关模块的第一端和充电开关模块的第一端连接，高压电池组的负极与主负开关模块的第一端连接；主正开关模块的第二端与预充电路的主正连接端连接，充电开关模块的第二端与预充电路的充电连接端连接，主负开关模块的第二端与预充电路的主负连接端连接；主正预充模块与主正开关模块并联，充电预充模块与充电开关模块并联；在充电过程中，控制模块控制充电预充模块闭合，检测充电开关模块的第一端的电压和充电开关模块的第二端的电压，在确定充电开关模块的第一端的电压和充电开关模块的第二端的电压符合第一约束关系后，闭合充电开关模块，断开充电预充模块；在放电过程中，控制模块控制主正预充模块闭合，检测主正开关模块的第一端的电压和主正开关模块的第二端的电压，在确定主正开关模块的第一端的电压和主正开关模块的第二端的电压符合第二约束关系后，闭合主正开关模块，断开主正预充模块。本专利技术的实施方式还提供了一种高压电池组的预充方法，应用于上述实施方式提及的高压电池组的预充电路，包括以下步骤：在充电过程中，控制充电预充模块闭合；检测充电开关模块的第一端的电压和充电开关模块的第二端的电压；判断充电开关模块的第一端的电压和充电开关模块的第二端的电压是否符合第一约束关系；若确定是，闭合充电开关模块，断开充电预充模块；在放电过程中，控制主正预充模块闭合；检测主正开关模块的第一端的电压和主正开关模块的第二端的电压；判断主正开关模块的第一端的电压和主正开关模块的第二端的电压是否符合第二约束关系；若确定是，闭合主正开关模块，断开主正预充模块。本专利技术实施方式相对于现有技术而言，充电过程中，高压电池组通过充电预充模块进行预充，并在确定充电开关模块的第一端的电压和充电开关模块的第二端的电压符合第一约束关系后，再闭合充电开关模块，减小了充电开关模块的第一端的电压和充电开关模块的第二端的电压之间的差值。由于减小了充电开关模块的第一端的电压和充电开关模块的第二端的电压之间的差值，充电开关模块闭合的瞬间不会产生过大的冲击电流，不会对充电开关模块的寿命造成影响，进而避免了由于经常性产生较大冲击电流造成充电开关模块粘连，导致控制模块无法控制充电开关模块断开的问题，提高了高压电池组和电动汽车的安全性。放电过程中，高压电池组通过主正预充模块进行预充，并在确定主正开关模块的第一端的电压和主正开关模块的第二端的电压符合第二约束关系后，再闭合主正开关模块，减小了主正开关模块的第一端的电压和主正开关模块的第二端的电压之间的差值。由于减小了主正开关模块的第一端的电压和主正开关模块的第二端的电压之间的差值，主正开关模块闭合的瞬间不会产生过大的冲击电流，不会对主正开关模块的寿命造成影响，进而避免了由于经常性产生较大冲击电流造成主正开关模块粘连，导致控制模块无法控制主正开关模块断开的问题，提高了高压电池组和电动汽车的安全性。另外，高压电池组的预充电路还包括主负预充模块，主负预充模块与主负开关模块并联。该实现中，主负预充模块可以作为主正预充模块或充电预充模块的备用预充模块，也可以与主正预充模块或充电预充模块配合，实现分级预充。另外，充电预充模块包括充电预充开关和第一电阻网络，充电预充开关和第一电阻网络串联；主正预充模块包括主正预充开关和第二电阻网络，主正预充开关和第二电阻网络串联。另外，主负预充模块包括主负预充开关和第三电阻网络，主负预充开关和第三电阻网络串联。另外，高压电池组的预充电路还包括第一电流检测模块；充电开关模块的第二端通过第一电流检测模块与充电连接端连接，第一电流检测模块与控制模块连接；控制模块在确定第一电流检测模块检测得到的电流值超过第一阈值时，上报过流故障。该实现中，能够及时发现并上报充电过程中的过流问题。另外，高压电池组的预充电路还包括第二电流检测模块；主正开关模块的第二端通过第二电流检测模块与主正连接端连接，第二电流检测模块与控制模块连接；控制模块在确定第二电流检测模块检测得到的电流值超过第二阈值时，上报过流故障。该实现中，能够及时发现并上报放电过程中的过流问题。另外，高压电池组的预充电路还包括第三电流检测模块；主负开关模块的第二端通过第三电流检测模块与主负连接端连接；第三电流检测模块与控制模块连接；在充电过程中，控制模块在确定第三电流检测模块检测得到的电流值超过第一阈值时，上报过流故障；在放电过程中，控制模块在确定第三电流检测模块检测得到的电流值超过第二阈值时，上报过流故障。另外，高压电池组的预充电路还包括充电模块和放电模块；充电模块的第一端与充电连接端连接，充电模块的第二端与主负连接端连接，放电模块的第一端与主正连接端连接，放电模块的第二端与主负连接端连接。另外，放电模块包括N个负载子模块，高压电池组的预充电路还包括N个第四电流检测模块，N个负载子模块与N个第四电流检测模块一一对应；其中，每个负载子模块的第一端通过负载开关与对应的第四电流检测模块的第二端连接，第四电流检测模块的第一端均与主正连接端连接，每个负载子模块的第二端均与主负连接端连接；每个第四电流检测模块分别与控制模块连接；控制模块在放电过程中，在确定第四电流检测模块检测得到的电流值超过第三阈值时，上报过流故障；N为正整数。该实现中，能够及时发现并上报各个放电支路的过流问题。另外，在控制充电预充模块闭合之前，或，控制主正预充模块闭合之前，预充方法还包括：闭合主负开关模块。另外，高压电池组的预充电路还包括主负预充模块，主负预充模块与主负开关模块并联；在充电过程中，在检测充电开关模块的第一端的电压和充电开关模块的第二端的电压之前本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高压电池组的预充电路，其特征在于，包括：高压电池组、主正开关模块、主正预充模块、充电开关模块、充电预充模块、主负开关模块和控制模块；所述高压电池组的正极分别与所述主正开关模块的第一端和所述充电开关模块的第一端连接，所述高压电池组的负极与所述主负开关模块的第一端连接；所述主正开关模块的第二端与所述预充电路的主正连接端连接，所述充电开关模块的第二端与所述预充电路的充电连接端连接，所述主负开关模块的第二端与所述预充电路的主负连接端连接；所述主正预充模块与所述主正开关模块并联，所述充电预充模块与所述充电开关模块并联；在充电过程中，所述控制模块控制所述充电预充模块闭合，检测所述充电开关模块的第一端的电压和所述充电开关模块的第二端的电压，在确定所述充电开关模块的第一端的电压和所述充电开关模块的第二端的电压符合第一约束关系后，闭合所述充电开关模块，断开所述充电预充模块；在放电过程中，所述控制模块控制所述主正预充模块闭合，检测所述主正开关模块的第一端的电压和所述主正开关模块的第二端的电压，在确定所述主正开关模块的第一端的电压和所述主正开关模块的第二端的电压符合第二约束关系后，闭合所述主正开关模块，断开所述主正预充模块。...

【技术特征摘要】
1.一种高压电池组的预充电路，其特征在于，包括：高压电池组、主正开关模块、主正预充模块、充电开关模块、充电预充模块、主负开关模块和控制模块；所述高压电池组的正极分别与所述主正开关模块的第一端和所述充电开关模块的第一端连接，所述高压电池组的负极与所述主负开关模块的第一端连接；所述主正开关模块的第二端与所述预充电路的主正连接端连接，所述充电开关模块的第二端与所述预充电路的充电连接端连接，所述主负开关模块的第二端与所述预充电路的主负连接端连接；所述主正预充模块与所述主正开关模块并联，所述充电预充模块与所述充电开关模块并联；在充电过程中，所述控制模块控制所述充电预充模块闭合，检测所述充电开关模块的第一端的电压和所述充电开关模块的第二端的电压，在确定所述充电开关模块的第一端的电压和所述充电开关模块的第二端的电压符合第一约束关系后，闭合所述充电开关模块，断开所述充电预充模块；在放电过程中，所述控制模块控制所述主正预充模块闭合，检测所述主正开关模块的第一端的电压和所述主正开关模块的第二端的电压，在确定所述主正开关模块的第一端的电压和所述主正开关模块的第二端的电压符合第二约束关系后，闭合所述主正开关模块，断开所述主正预充模块。2.根据权利要求1所述的高压电池组的预充电路，其特征在于，所述高压电池组的预充电路还包括主负预充模块，所述主负预充模块与所述主负开关模块并联。3.根据权利要求1所述的高压电池组的预充电路，其特征在于，所述充电预充模块包括充电预充开关和第一电阻网络，所述充电预充开关和所述第一电阻网络串联；所述主正预充模块包括主正预充开关和第二电阻网络，所述主正预充开关和所述第二电阻网络串联。4.根据权利要求2所述的高压电池组的预充电路，其特征在于，所述主负预充模块包括主负预充开关和第三电阻网络，所述主负预充开关和所述第三电阻网络串联。5.根据权利要求1所述的高压电池组的预充电路，其特征在于，所述高压电池组的预充电路还包括第一电流检测模块；所述充电开关模块的第二端通过所述第一电流检测模块与所述充电连接端连接，所述第一电流检测模块与所述控制模块连接；所述控制模块在确定所述第一电流检测模块检测得到的电流值超过第一阈值时，上报过流故障。6.根据权利要求1所述的高压电池组的预充电路，其特征在于，所述高压电池组的预充电路还包括第二电流检测模块；所述主正开关模块的第二端通过所述第二电流检测模块与所述主正连接端连接，所述第二电流检测模块与所述控制模块连接；所述控制模块在确定所述第二电流检测模块检测得到的电流值超过第二阈值时，上报过流故障。7.根据权利要求1所述的高压电池组的预充电路，其特征在于，所述高压电池组的预充电路还包括第三电流检测模块；所述主负开关模块的第二端通过所述第三电流检测模块与所述主负连接端连接；所述第三电流检测模块与所述控制模块连接；在充电过程中，所述控制模块在确定所述第三电流检测模块检测得到的电流值超过第一阈值时，上报过流故障；在放电过程中，所述控制模块在确定所述第三电流检测模块检测得到的电流值超过第二阈值时，上报过流故障。8.根据权利要求1所述的高压电池组的预充电路，其特征在于，所述高压电池组的预充电路还包括充电模块和放电模块；所述充电模块的第一端与所述充电连接端连接，所述充电模块的第二端与所述主负连接端连接，所述放电模块的第一端与所述主正连接端连接，所述放电模块的第二端与所述主负连接端连接。9.根据权利要求8所述的高压电池组的预充电路，其特征在于，所述放电模块包括N个负载子模块，所述高压电池组的预充电路还包括N个第四电流检测模块，所述N个负载子模块与所述N个第四电流检测模块一一对应；其中，每个所述负载子模块的第一端通过负载开关与对应的第四电流检测模块的第二端连接，所述第四电流检测模块的第一端均与所述主正连接端连接，每个所述负载子模块的第二端均与所述主负连接端连接；每个所述第四电流检测模块分别与所述控制模块连接；所述控制模块在放电过程中，在确定第四电流检测模块检测得到的电流值超过第三阈值时，上报过流故障；N为正整数。10.一种高压电池组的预充方法，其特征在于，应用于权利要求1所述的高压电池组的预充电路，包括：在充电过程中，控制充电预充模块闭合；检测充电开关模块的第一端的电压和所述充电开关模块的第二端的电压；判断所述充电开关模块的第一端的电压和所述充电开关模块的第二端的电压是否符合第一约束关系；若确定是，闭合所述充电开关模块，断开所述充电预充模块；在放电过程中，控制主正预充模块闭合；检测主正开关模块的第一端的电压和所述主正开关模块的第二端的电压；判断所述主正开关模块的第一端的电压和所述主正开关模块的第二端的电压是否符合第二约束关系；若确定是，闭合所述主正开关模块，断开所述主正预充模块。11.根据权利要求10所述的预充方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨大春，杜宝海，傅焱辉，李前邓，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35