放电电阻的电路及其设计方法、装置、设备、以及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种放电电阻的电路及其设计方法、装置、设备、以及介质。该方法包括：获取放电电阻电路板的距离边界参数、放电电阻工况参数及温差阈值；根据距离边界参数及功率耐受阈值建立放电电阻电路预拓扑结构；其中，该结构包括多组串联电阻单元；各电阻单元包括多个并联的电阻子单元；根据工况参数及预拓扑结构确定放电电阻的总阻值阈值及总阻值、各电阻子单元的阻值及功率；对放电电阻电路预拓扑结构热仿真处理，确定放电电阻温度拓扑结构；根据该结构确定各电阻子单元的最大温度与最小温度之间的差值；判断差值是否小于温差阈值；若是，则确定预拓扑结构为放电电阻电路拓扑结构；若否，则调节各电阻子单元的阻值以确定放电电阻电路拓扑结构。电路拓扑结构。电路拓扑结构。

【技术实现步骤摘要】
放电电阻的电路及其设计方法、装置、设备、以及介质


[0001]本专利技术实施例涉及放电技术，尤其涉及一种放电电阻的电路及其设计方法、装置、设备、以及介质。

技术介绍

[0002]被动放电电阻一般采用分立器件或PCB板贴片电阻两种形式。采用分立器件形式的放电电阻，其外壳多由金属构成，散热能力较强；分立器件的电阻一般用线束与电容相连接，由于电容作为高压器件，线束的绝缘等级需求较高。然而，电阻和电容表面较硬，线束较软，软硬连接部分的工艺要求很高，否则由于长时间的疲劳腐蚀等因素，该处经常出现裂口，进而导致绝缘等级降低，产生安全隐患。
[0003]采用PCB板贴片的放电电阻，一般采用多电阻串并联的方式，其可以是单独的放电电路板，也可以集成在其它功能的电路板上。相比于分立器件，PCB板与电容端子的焊接方式比线束连接方式更加可靠，且成本大幅降低。但是，PCB板的散热能力不如金属外壳的分立器件，故一般采用大面积覆铜或表面焊接散热片的方式散热，即使如此，其散热效果仍然不佳。
[0004]究其原因，常规设计下PCB板上一般采用相同阻值的电阻串并联，若电阻排布方式均匀，那么必然是板中心比边缘温度更高。此外，若PCB板立置，由于重力原因热空气向上流，故板子上半部分温度高于下半部分，这样常规设计下的PCB放电电阻温度分布并不均匀，温度分布不均会导致器件寿命减少，因此目前对如何通过优化不同位置电阻的阻值来达到整个板子板温相对均匀提出了新的要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种放电电阻的电路、及其设计方法、装置、设备、以及介质，以实现优化不同位置电阻的阻值来达到整个板子板温相对均匀的效果。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种放电电阻的电路设计方法，该方法包括：
[0007]获取放电电阻电路板的距离边界参数、放电电阻工况参数及温差阈值；其中，放电电阻工况参数包括放电时间、电容容值及母线电压；
[0008]根据所述距离边界参数及功率耐受阈值建立放电电阻电路预拓扑结构；其中，所述放电电阻电路预拓扑结构包括多组串联电阻单元；各所述电阻单元包括多个并联的电阻子单元；
[0009]根据所述放电电阻工况参数确定所述放电电阻电路预拓扑结构中放电电阻总阻值阈值，并根据所述放电电阻总阻值阈值选择放电电阻总阻值；
[0010]根据所述放电电阻总阻值及所述放电电阻电路预拓扑结构设定各所述电阻子单元的阻值及各所述电阻子单元的功率；其中，所述各电阻子单元的功率小于所述功率耐受阈值；
[0011]对所述放电电阻电路预拓扑结构热仿真处理，确定放电电阻温度拓扑结构；
[0012]根据所述放电电阻温度拓扑结构确定各所述电阻子单元的最大温度与各所述电阻子单元的最小温度之间的差值；
[0013]判断所述差值是否小于温差阈值；若是，则确定所述放电电阻电路拓扑结构为放电电阻电路预拓扑结构；
[0014]若否，则调节所述放电电阻电路预拓扑结构中的各所述电阻子单元的阻值，并返回执行对所述放电电阻电路拓扑结构热仿真处理以确定放电电阻电路拓扑结构。
[0015]可选的，还包括：
[0016]判断所述放电电阻电路拓扑结构中任一各所述电阻子单元的功率是否大于所述功率耐受阈值；
[0017]若是，则改变所述各电阻子单元的所述功率耐受阈值以确定放电电阻电路拓扑新结构；
[0018]若否，则所述放电电阻电路拓扑结构为最优放电电阻电路拓扑结构。
[0019]可选的，调节放电电阻电路预拓扑结构中的各所述电阻子单元的阻值，包括：
[0020]根据所述放电电阻温度拓扑结构确定温度矩阵，并根据所述温度矩阵确定平均温度参数，并根据所述温度矩阵及所述平均温度参数确定温度偏差矩阵；
[0021]根据各所述电阻子单元的功率确定功率矩阵；
[0022]基于各所述电阻子单元的最大温度与各所述电阻子单元的最小温度之间的差值，设定温度
‑
功率系数；
[0023]根据所述功率矩阵、所述温度
‑
功率系数及所述温度偏差矩阵确定电阻功率矩阵；
[0024]根据所述电阻功率矩阵确定电阻矩阵，并根据所述电阻矩阵调节放电电阻电路预拓扑结构中的各所述电阻子单元的阻值。
[0025]可选的，根据所述电阻功率矩阵确定电阻矩阵，包括：
[0026]获取母线电压；
[0027]根据所述电阻功率矩阵，确定各所述串联电阻单元的功率；
[0028]根据各所述串联电阻单元的功率、所述放电电阻总阻值及所述母线电压参数确定各所述串联电阻单元的电阻值；
[0029]根据各所述串联电阻单元的电阻值、各所述串联电阻单元的功率及所述电阻功率矩阵确定电导矩阵；
[0030]根据所述电导矩阵确定电阻矩阵。
[0031]可选的，根据所述电导矩阵确定电阻矩阵之后，还包括：
[0032]根据所述电阻矩阵和标称电阻表，确定标称电阻矩阵；
[0033]根据所述标称电阻矩阵确定标称放电电阻总电阻；
[0034]判断所述标称放电电阻总电阻是否小于所述放电电阻总阻值阈值；
[0035]若是，则确定所述标称电阻矩阵为最优电阻矩阵；
[0036]若否，则根据所述电阻矩阵和所述标称电阻表，重新确定标称电阻矩阵。
[0037]可选的，根据所述放电电阻工况参数确定放电电阻总阻值阈值，具体为：
[0038][0039]其中，r
all
是放电电阻总阻值，τ是放电时间，C是电容容值，U是母线电压，U
f
是人体安全电压60V。
[0040]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种放电电阻的放电电路，该放电电路包括由上述第一方面所述的放电电阻的电路设计方法得到的放电电阻电路拓扑结构及PCB电路板；所述放电电阻电路拓扑结构在所述PCB电路板的正反面均匀分布；
[0041]所述放电电阻电路拓扑结构并联在母线电压两端，且与母线电容并联。
[0042]第三方面，本专利技术实施例还提供了一种放电电阻的电路设计装置，该设计装置包括：
[0043]获取单元，用于获取放电电阻电路板的距离边界参数、放电电阻工况参数及温差阈值；其中，放电电阻工况参数包括放电时间、电容容值及母线电压；
[0044]预拓扑结构建立单元，用于根据所述距离边界参数及功率耐受阈值建立放电电阻电路预拓扑结构；其中，所述放电电阻电路预拓扑结构包括多组串联电阻单元；各所述电阻单元包括多个并联的电阻子单元；所述各电阻子单元的功率小于所述功率耐受阈值；
[0045]第一参数确定单元，用于根据所述放电电阻工况参数确定所述放电电阻电路预拓扑结构中放电电阻总阻值阈值，并根据所述放电电阻总阻值阈值选择放电电阻总阻值；
[0046]第二参数确定单元，用于根据所述放电电阻总阻值及所述放电电阻电路预拓扑结构设定各所述电阻子单元的阻值及各所述电阻子单元的功率；
[0047]温度拓扑结构确本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种放电电阻的电路设计方法，其特征在于，包括：获取放电电阻电路板的距离边界参数、放电电阻工况参数及温差阈值；其中，放电电阻工况参数包括放电时间、电容容值及母线电压；根据所述距离边界参数及功率耐受阈值建立放电电阻电路预拓扑结构；其中，所述放电电阻电路预拓扑结构包括多组串联电阻单元；各所述电阻单元包括多个并联的电阻子单元；根据所述放电电阻工况参数确定所述放电电阻电路预拓扑结构中放电电阻总阻值阈值，并根据所述放电电阻总阻值阈值选择放电电阻总阻值；根据所述放电电阻总阻值及所述放电电阻电路预拓扑结构设定各所述电阻子单元的阻值及各所述电阻子单元的功率；其中，所述各电阻子单元的功率小于所述功率耐受阈值；对所述放电电阻电路预拓扑结构热仿真处理，确定放电电阻温度拓扑结构；根据所述放电电阻温度拓扑结构确定各所述电阻子单元的最大温度与各所述电阻子单元的最小温度之间的差值；判断所述差值是否小于所述温差阈值；若是，则确定所述放电电阻电路拓扑结构为放电电阻电路预拓扑结构；若否，则调节所述放电电阻电路预拓扑结构中的各所述电阻子单元的阻值，并返回执行对所述放电电阻电路预拓扑结构热仿真处理以确定放电电阻电路拓扑结构。2.根据权利要求1所述的放电电阻的电路设计方法，其特征在于，还包括：判断所述放电电阻电路拓扑结构中任一各所述电阻子单元的功率是否大于所述功率耐受阈值；若是，则改变所述各电阻子单元的所述功率耐受阈值以确定放电电阻电路拓扑新结构；若否，则所述放电电阻电路拓扑结构为最优放电电阻电路拓扑结构。3.根据权利要求1所述的放电电阻的电路设计方法，其特征在于，调节放电电阻电路预拓扑结构中的各所述电阻子单元的阻值，包括：根据所述放电电阻温度拓扑结构确定温度矩阵，并根据所述温度矩阵确定平均温度参数，并根据所述温度矩阵及所述平均温度参数确定温度偏差矩阵；根据各所述电阻子单元的功率确定功率矩阵；基于各所述电阻子单元的最大温度与各所述电阻子单元的最小温度之间的差值，设定温度
‑
功率系数；根据所述功率矩阵、所述温度
‑
功率系数及所述温度偏差矩阵确定电阻功率矩阵；根据所述电阻功率矩阵确定电阻矩阵，并根据所述电阻矩阵调节放电电阻电路预拓扑结构中的各所述电阻子单元的阻值。4.根据权利要求3所述的放电电阻的电路设计方法，其特征在于，根据所述电阻功率矩阵确定电阻矩阵，包括：获取所述母线电压；根据所述电阻功率矩阵，确定各所述串联电阻单元的功率；根据各所述串联电阻单元的功率、所述放电电阻总阻值及所述母线电压确定各所述串联电阻单元的电阻值；
根据各所述串联电阻单元的电阻值、各所述串联电阻单元的功率及所述电阻功率矩阵确定电导矩阵；根据所述电导矩阵确定电阻矩阵。5.根据权利要求4所述的放电电阻的电路设计方法，其特征在于，根据所述电导矩阵确定电阻矩阵之后，还包括：根据所述电阻矩阵和标称...

【专利技术属性】
技术研发人员：王圣斌，朱占山，李敏，刘志强，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：