主动放电装置和方法制造方法及图纸

一种用于对电能存储装置(C1)进行主动放电的装置(200)，包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】主动放电装置和方法


[0001]本专利技术涉及一种主动放电方法和装置。

技术介绍

[0002]本专利技术特别应用于汽车领域，特别是那些具有电力推进或混合动力推进的汽车。
[0003]具体地，这种汽车包括：在输入端和/或输出端包括电能存储装置(例如电容器)的电气部件。这些存储装置的端子之间的电压可能很高，例如在60V和1000V之间。当电气部件的输入端或输出端断开时，电能保持存储在存储装置中。因此，如果一个人接触到存储装置，例如在汽车的维护操作期间，存储的能量可能会释放到这个人身上并伤害他们。
[0004]为了避免这种情况，已知使用主动放电装置，该主动放电装置被设计成根据命令对电能存储装置进行放电。由于必须在短时间内释放大量电能，因此主动放电装置耗散的功率较高，这可能导致其组成部件发热，甚至可能引发火灾。因此，通常会提供防发热保护。
[0005]例如，以US 2011/0057627 A1公开的专利申请描述了一种用于对电能存储装置进行主动放电的装置，其类型包括：
[0006]‑
支路，包括：
[0007]第一端和第二端，旨在分别连接到电能存储装置的正极端子和负极端子，以及
[0008]在两端之间的热敏电阻和开关，热敏电阻的电阻随着热敏电阻的温度而增加，开关被设计成接收控制信号以便从断开状态改变到闭合状态，热敏电阻和开关彼此连接，使得当开关闭合时，放电电流通过第一端进入，相继流过热敏电阻和开关，并通过第二端流出；和
[0009]‑
用于控制开关的装置。
[0010]在该专利申请中，开关是具有金属氧化物栅极的场效应晶体管(金属氧化物半导体场效应晶体管，或MOSFET)，具有：电流输入漏极、电流输出源极和栅极。对于这种开关，控制信号是栅极
‑
源极电压。更准确地说，当栅极
‑
源极电压为零时，开关断开，当电压不为零时，开关闭合。在后一种情况下，开关消耗的放电电流随着栅极
‑
源极电压而增加。此外，热敏电阻连接到开关的源极，并且控制装置被布置成在热敏电阻和开关的栅极之间提供开关的闭合电压。因为在控制装置的输出端存在稳压二极管，所以闭合电压基本上是常数。因此，栅极
‑
源极电压等于闭合电压(常数)和热敏电阻两端之间的电压之差。
[0011]在开关发热的情况下，由于开关和热敏电阻之间的热耦合，热敏电阻的温度上升，这导致电阻增加，从而导致其两端的电压增加。这导致栅极
‑
源极电压的降低，因此流过开关的放电电流降低，这限制了其发热。
[0012]前述专利中提出的主动放电装置的一个问题是，大部分热量必须在开关中消耗，这可能减少其寿命甚至损坏它。
[0013]因此，希望提供一种主动放电装置，其使得可以降低开关消耗的功率。

技术实现思路

[0014]因此，提出了一种用于对电能存储装置进行主动放电的上述类型的装置，其特征在于，控制装置连接到开关，以便独立于热敏电阻的电阻来提供控制信号。
[0015]具体地说，在上述专利申请中，由于栅极
‑
源极电压取决于热敏电阻的电阻，所以热敏电阻必须具有低电阻，使得其两端的电压不会太高，并且不会在非常低的放电电流下抵消栅极
‑
源极电压。
[0016]根据本专利技术，控制装置独立于电阻向热敏电阻提供控制信号。因此，可以选择具有非常高电阻的热敏电阻，以便它消耗大部分放电电流。于是，开关只需要消耗一小部分放电功率，并且不会随着时间的推移而出现发热和损坏的风险。
[0017]可选地，主动放电装置还包括用于提供控制信号的至少一个连接部，该连接部将控制装置连接到开关，并且其中热敏电阻位于用于提供控制信号的每个连接部的外部。换句话说，控制装置和用于提供控制信号的开关之间的连接部不包括所述热敏电阻。
[0018]同样可选地，开关具有用于放电电流的输入端子、用于放电电流的输出端子和控制端子，控制信号是控制端子和输出端子之间的控制电压，并且主动放电装置包括用于提供控制信号的两个连接部，这两个连接部将控制装置分别连接到控制端子和输出端子。
[0019]同样可选地，热敏电阻连接在支路的第一端和开关的输入端子之间。
[0020]同样可选地，热敏电阻连接在开关的输出端子和支路的第二端之间。
[0021]同样可选地，用于提供控制信号的连接部(其将控制装置连接到输出端子)包括控制装置和支路的位于开关的输出端子与热敏电阻之间的点之间的连接部。
[0022]同样可选地，热敏电阻与开关热分离，例如通过插置在它们之间的热绝缘屏障。
[0023]同样可选地，热敏电阻位于距离开关至少1cm的位置。
[0024]同样可选地，热敏电阻在25℃时的电阻比闭合状态下的开关电阻至少高10倍，优选高100倍，更优选高1000倍。
[0025]同样可选地，热敏电阻被设计成执行以下功能中的一个或多个，优选全部三个：
[0026]‑
比开关消耗更多的功率；
[0027]‑
当热敏电阻的温度上升时，限制放电电流；和
[0028]‑
具有代表放电电流的电压，该电压由验证模块测量，该验证模块被设计成当测量的电压不同于根据开关的命令预期的电压时发送错误消息。
[0029]还提出了一种用于对电能存储装置主动放电的方法，包括：
[0030]‑
向开关提供控制信号，以便使其从断开状态变为闭合状态，该开关形成支路的一部分，除了该开关之外，该支路还包括：
[0031]分别连接到电能存储装置的正极端子和负极端子的第一端和第二端，
[0032]热敏电阻，其电阻随着热敏电阻的温度而增加，热敏电阻和开关在所述两端之间相互连接；
[0033]‑
将开关改变到闭合状态，使得放电电流通过第一端进入，相继流过热敏电阻和开关，并通过第二端流出；
[0034]‑
在放电时间期间保持控制信号独立于热敏电阻的电阻而变化。
附图说明
[0035]借助于下面的描述，将更清楚地理解本专利技术，下面的描述仅作为示例给出，并参照附图提供，在附图中：
[0036]图1示意性地表示了具有电力推进或混合动力推进的带有电力部件的汽车，其中一些电力部件包括至少一个能量存储装置，
[0037]图2是根据本专利技术第一实施例的图1的能量存储装置之一的主动放电装置的电路图，
[0038]图3是表示图2的主动放电装置的开关的电流
‑
电压特性的曲线图，
[0039]图4示出了根据本专利技术一个实施例的主动放电方法的连续步骤，
[0040]图5是根据本专利技术第二实施例的图1的能量存储装置之一的主动放电装置的电路图。
具体实施方式
[0041]参考图1，具有电力推进或混合动力推进(具有电马达和热机)的汽车100包括各种电气部件。
[0042]特别地，汽车100首先包括高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置(200；500)，用于对电能存储装置(C1、C2、C3、102、114)进行主动放电，包括：
‑
支路(204)，包括：第一端(206)和第二端(208)，用于分别连接到所述电能存储装置(C1、C2、C3、102、114)的正极端子和负极端子，以及在所述两端(206、208)之间的热敏电阻(210)和开关(212)，所述热敏电阻的电阻随着热敏电阻(210)的温度而增加，所述开关被设计成接收控制信号(v
GS
)以便从断开状态改变到闭合状态，所述热敏电阻(210)和所述开关(212)彼此连接，使得当所述开关(212)闭合时，放电电流(i
D
)通过所述第一端(206)进入，相继流过所述热敏电阻(210)和所述开关(212)，通过所述第二端(208)流出；以及
‑
用于控制所述开关(212)的装置(214)；其特征在于，所述控制装置(214)连接到所述开关(212)，以便独立于所述热敏电阻(210)的电阻提供所述控制信号(v
GS
)。2.根据权利要求1所述的主动放电装置(200；500)，还包括用于提供所述控制信号(v
GS
)的至少一个连接部(216、218)，所述至少一个连接部将所述控制装置(214)连接到所述开关(212)，并且其中，所述热敏电阻(210)位于用于提供所述控制信号(v
GS
)的每个连接部(216、218)的外部。3.根据权利要求2所述的主动放电装置(200；500)，其中，所述开关(212)具有用于所述放电电流(i
D
)的输入端子(D)、用于所述放电电流(i
D
)的输出端子(S)以及控制端子(G)，其中，所述控制信号(v
GS
)是所述控制端子(G)和所述输出端子(S)之间的控制电压(v
GS
)，并且包括用于提供所述控制信号(v
GS
)的两个连接部(216、218)，所述两个连接部将所述控制装置(214)分别连接到所述控制端子(G)和所述输出端子(S)。4.根据权利要求3所述的主动放电装置(200)，其中，所述热敏电阻(210)连接在所述支路(204)的第一端(206)和所述开关(212)的输入端子(D)之间。5.根据权利要求3所述的主动放电装置(500)，其中，所述热敏电阻(210)连接在所述开关(212)的输出端子(S)和所述支路(204)的第二端(208)之间。6.根据权利要求5所述的主动放电装置(500)，其中，用于提供所述控制信号的将所述控制装置(...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y巴卡利，
申请(专利权)人：法雷奥西门子新能源汽车法国股份公司，
类型：发明
国别省市：