(19)国家知识产权局(12)实用新型专利(10)授权公告号(45)授权公告日(21)申请号6.6(22)申请日2022.11.17(73)专利权人福建星云电子股份有限公司地址350000福建省福州市马尾区快安马江大道石狮路6号1-4#楼(72)发明人(74)专利代理机构福州市京华专利代理事务所(普通合伙)35212专利代理师王牌(51)Int.Cl.H02J7/00(2006.01)H02H9/04(2006.01)(54)实用新型名称一种用于高压工况的充放电设备预充电路(57)摘要本实用新型提供了电动汽车技术领域的一种用于高压工况的充放电设备预充电路，包括一继电器K1、一MOS管Q1、一二极管D1、一稳压二极管D2、一电容C1、一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3以及一电阻R4；所述继电器K1的引脚1与二极管D1的输出端连接，引脚2与二极管D1的输入端连接，引脚3与电阻R1以及电阻R2连接；所述MOS管Q1的漏极与电阻R1连接，栅极与电阻R3以及电阻R4连接，源极与电阻R4、电容C1以及稳压二极管D2的输入端连接；所述稳压二极管D2的输出端与电阻R2、电阻R3以及电容C1连接。本实用新型的优点在于：实现灵活控制充放电设备的预充时间，极大的降低了预充成本。权利要求书1页说明书3页附图1页CN2189763671.一种用于高压工况的充放电设备预充电路，其特征在于：包括一继电器K1、一MOS管Q1、一二极管D1、一稳压二极管D2、一电容C1、一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3以及一电阻R4；所述继电器K1的引脚1与二极管D1的输出端连接，引脚2与二极管D1的输入端连接，引脚3与电阻R1以及电阻R2连接；所述MOS管Q1的漏极与电阻R1连接，栅极与电阻R3以及电阻R4连接，源极与电阻R4、电容C1以及稳压二极管D2的输入端连接；所述稳压二极管D2的输出端与电阻R2、电阻R3以及电容C1连接。2.如权利要求1所述的一种用于高压工况的充放电设备预充电路，其特征在于：所述电阻R1为可调电阻。CN218976367一种用于高压工况的充放电设备预充电路技术领域[0001]本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别指一种用于高压工况的充放电设备预充电路。背景技术[0002]电动汽车由电池模组进行驱动，电池模组在使用、运维过程中，需要利用充放电设备对电池模组进行充放电。在充放电设备连接电池模组之后，导通充放电设备的主接触器之前，需要对充放电设备的输出电容进行预充，否则会对输出电容造成很大的冲击，进而影响充放电设备的使用寿命。[0003]随着电动汽车的快速发展，电池模组的电压不断上升，传统恒压限流的预充方式，需要等待很长的预充时间，而且当电池模组的电压超过1000V(即处于高压工况)时，用于通断预充回路的继电器也达到瓶颈，或者需要采用更大的接触器才能满足需求，导致充放电设备的体积和成本都增加很多。[0004]因此，如何提供一种用于高压工况的充放电设备预充电路，实现灵活控制充放电设备的预充时间，降低预充成本，成为一个亟待解决的技术问题。发明内容[0005]本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种用于高压工况的充放电设备预充电路，实现灵活控制充放电设备的预充时间，降低预充成本。[0006]本实用新型是这样实现的：一种用于高压工况的充放电设备预充电路，包括一继电器K1、一MOS管Q1、一二极管D1、一稳压二极管D2、一电容C1、一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3以及一电阻R4；[0007]所述继电器K1的引脚1与二极管D1的输出端连接，引脚2与二极管D1的输入端连接，引脚3与电阻R1以及电阻R2连接；[0008]所述MOS管Q1的漏极与电阻R1连接，栅极与电阻R3以及电阻R4连接，源极与电阻R4、电容C1以及稳压二极管D2的输入端连接；[0009]所述稳压二极管D2的输出端与电阻R2、电阻R3以及电容C1连接。[0010]进一步地，所述电阻R1为可调电阻。[0011]本实用新型的优点在于：[0012]1、通过设置继电器K1通过电阻R1与MOS管Q1的漏极连接，设置电容C1的一端通过电阻R2以及电阻R1与MOS管Q1的漏极连接，另一端与MOS管Q1的源极连接，当继电器K1导通后对电容C1进行充电，当电容C1的电压达到MOS管Q1的导通阈值电压后MOS管Q1导通，由于继电器K1和MOS管Q1的导通电阻可忽略不计，进而通过电阻R1直接对充放电设备的输出电容C2进行预充，即继电器K1进行零电流切换，进而增加继电器K1的使用寿命，并且只需使用常规的继电器即可进行预充，极大的降低了预充成本；由于继电器K1的切换功率不再是关键因素，只需改变电阻R1的阻值和功率即可灵活控制充放电设备的输出电容C2的预充时CN218976367[0013]2、通过设置稳压二极管D2，防止电容C1的电压过高而损坏MOS管Q1，设置电阻R3进行限流，设置电阻R4对电压进行下拉，极大的提升了预充电路运行的稳定性。附图说明[0014]下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。[0015]图1是本实用新型一种用于高压工况的充放电设备预充电路的电路图。具体实施方式[0016]本实用新型实施例通过提供一种用于高压工况的充放电设备预充电路，解决了现有技术中恒压限流的预充方式需要等待很长的预充时间，当处于高压工况时，常规的继电器无法适用而增加预充成本的技术问题，实现了灵活控制充放电设备的预充时间，极大的降低了预充成本的技术效果。[0017]本实用新型实施例中的技术方案为解决上述问题，总体思路如下：设置继电器K1通过电阻R1与MOS管Q1的漏极连接，由于继电器K1和MOS管Q1的导通电阻可忽略不计，进而通过电阻R1直接对充放电设备的输出电容C2进行预充，即继电器K1进行零电流切换，只需使用常规的继电器即可进行预充，以降低预充成本；由于继电器K1的切换功率不再是关键因素，只需改变电阻R1的阻值和功率即可灵活控制充放电设备的输出电容C2的预充时间。[0018]为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。[0019]请参照图1所示，本实用新型一种用于高压工况的充放电设备预充电路的较佳实施例，包括一继电器K1、一MOS管Q1、一二极管D1、一稳压二极管D2、一电容C1、一电阻R1、一电阻R2、一电阻R3以及一电阻R4；所述继电器K1的引脚4(BAT+)与电池模组的正极连接；所述MOS管Q1的源极与充放电设备的输出电容C2连接，输出电容C2与电池模组的负极连接；充放电设备的输出正极为V_OUT_CAP+，输出负极为V_OUT_CAP‑；所述稳压二极管D2用于防止电容C1电压过高而损坏MOS管Q1；所述电阻R3用于进一步起到限流作用；所述电阻R4起下拉作用；[0020]所述继电器K1的引脚1与二极管D1的输出端连接，引脚2与二极管D1的输入端连接，引脚3与电阻R1以及电阻R2连接； [0021] 所述MOS管Q1的漏极与电阻R1连接，栅极与电阻R3以及电阻R4连接，源极与电阻 R4、电容C1以及稳压二极管D2的输入端连接； [0022] 所述稳压二极管D2的输出端与电阻R2、电阻R3以及电容C1连接。 [0023] 所述电阻R1为可调电阻，用于调节充放电设备的输出电容C2的预充时间。 [0024] 本实用新型工作原理： [0025] 预充过程： [0026] 通过+DR_RELA和‑DR_RELAY信号组向所述继电器K1输出吸合的工作电压以吸合继 电器K1，此时所述MOS管Q1处于关断状态，所述继电器K1属于0电流导通。 [0027] 所述继电器K1吸合后通过电阻R2给电容C1充电，所述电容C1的电压达到MOS管Q1 的导通阈值电压后，所述MOS管Q1导通；由于所述继电器K1吸合与MOS管Q1通后的导通阻值 CN218976367 [0028]预充时间控制： [0029] 电池模组对输出电容C2充电的公式近似为： [0030] [0031] c2＝0.63U BAT c2＝0.86U BAT c2＝0.95U BAT c2＝0.98U BAT c2＝0.99U BAT [0037]根据上述公式，调整所述电阻R1的阻值即可控制时间常数τ，再调整输出电容C2与 电池模组的电压差，即可控制输出电容C2的充电时间t ，设输出电容C2达到预充设定电压的时间t [0038]预充时间包含了输出电容C2和电容C1的充电时间，设电容C1的充电时间为t [0041]由上式可得：t [0042]所述预充电路的总充电时间t为： [0043] [0044]其中，U th 表示MOS管Q1的导通阈值电压。 [0045] 综上所述，本实用新型的优点在于： [0046] 1、通过设置继电器K1通过电阻R1与MOS管Q1的漏极连接，设置电容C1的一端通过 电阻R2以及电阻R1与MOS管Q1的漏极连接，另一端与MOS管Q1的源极连接，当继电器K1导通 后对电容C1进行充电，当电容C1的电压达到MOS管Q1的导通阈值电压后MOS管Q1导通，由于 继电器K1和MOS管Q1的导通电阻可忽略不计，进而通过电阻R1直接对充放电设备的输出电 容C2进行预充，即继电器K1进行零电流切换，进而增加继电器K1的使用寿命，并且只需使用 常规的继电器即可进行预充，极大的降低了预充成本；由于继电器K1的切换功率不再是关 键因素，只需改变电阻R1的阻值和功率即可灵活控制充放电设备的输出电容C2的预充时 [0047]2、通过设置稳压二极管D2，防止电容C1的电压过高而损坏MOS管Q1，设置电阻R3进 行限流，设置电阻R4对电压进行下拉，极大的提升了预充电路运行的稳定性。 [0048] 虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应 当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限 定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当 涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。 CN218976367 CN218976367

　　具有高压电阻的用于为自换向变流器的能量储存器预充电的预充电装置、自换向变流器和高压直流能量传输装置奇亿测速网址，