【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及汽车供电，具体涉及一种高压预充灭弧控制系统。
技术介绍
1、随着现有电动汽车母线电压越来越高，在高压突然接通的时候，由于高压开关触点间存在较大的电位差，造成瞬间击穿空气的现象，通常把这种现象称为“拉弧”现象，此现象对负责点位接通的电器设备或部件很不友好，使电器部件的寿命大大降低甚至损坏。为了规避此现象发生通常我们采用一个小功率的旁路来预先接通需要接通的高压电路，待高压接触器触点两端电压平衡后再接通高压接触器触点，避免“拉弧”现象的发生，这个小的旁路即我们通常讲的预充电路。
2、在现代电动汽车中，汽车供电系统(vehicle power supply system,vpss)是核心组成部分之一，负责为车辆的各种电气设备提供稳定的电源。为了确保vpss的可靠性和安全性，预充电路的设计至关重要。然而，预充电路的控制依赖于控制器的信号检测和逻辑判断，同时，为了确保供应链的稳定性，汽车制造商往往从多个供应商采购控制器，而不同厂家的控制器在控制逻辑和方式上存在差异，这使得不同品牌的汽车供电系统难以实现无缝切换，导致系统的通用性不强。此外，vpss的控制依赖于软件支持，使用不同厂家的控制器时，通常需要对供电系统进行专门的开发和调试，增加了维护的复杂性和工作量，进而提高了故障概率。
技术实现思路
1、本专利技术意在提供一种高压预充灭弧控制系统，以简化预充电路的控制逻辑，从而降低供电系统的工作量。
2、为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种高压预充灭弧
3、本方案的有益效果为：利用电压比较器、逻辑电路和莫斯管等基础电子元件组成自动逻辑控制模块，采集分压后的电压信息，实现预充电路的自动控制，全程无需依赖于控制器的信号检测和逻辑判断，降低了汽车供电系统的工作量和复杂度，从而降低了汽车供电系统的维护复杂性和工作量，进而降低了故障概率。
4、进一步，预充旁路包括串联的预充限流电阻和预充接触器，高压预充模块还包括高压接触器，高压接触器与预充旁路并联，莫斯管与高压接触器和预充逻辑控制继电器电连接并能通过莫斯管的导通控制高压接触器闭合和继电器断开。
5、进一步，第一分压装置和第二分压装置之间设置有接地节点并通过接地节点将第一分压装置和所述第二分压装置之间的终端点电位固定为0v。
6、进一步，第一分压装置包括串联的第一测压电阻和第一限流单元，第二分压装置包括串联的第二测压电阻和第二限流单元，第一测压电阻的阻值小于第二测压电阻的阻值且差值小于等于500ω，第一限流单元的阻值数量级大于第一测压电阻，第二限流单元的阻值数量级大于第二测压电阻。
7、进一步，比较控制电路还包括用于限制逻辑电路电压电平的限压单元，限压单元包括至少一个分压电阻，分压电阻与逻辑电路电连接。
8、进一步，自动逻辑控制模块还包括为比较控制电路供电的供电模组，供电模组与比较控制电路电连接。
9、进一步，供电模组包括总电源和电压降压器，总电源与莫斯管和电压降压器电连接并进行供电，电压降压器将总电源提供的电压转换为vcc电压并通过vcc电压对电压比较器供电。
10、进一步，第一限流单元和第二限流单元均包括若干串联的分压电阻，第一限流单元和第二限流单元的分压电阻数量相同或不同，但各自内部的电阻值可以根据实际需求进行设定。
11、进一步，第一采集端口采集电压信息为u-，第二采集端口采集的电压数据为u+，当u+＞u-时，电压比较器输出端输出高逻辑电平输入逻辑“与”电路并与上高压接通使能信号，逻辑“与”门电路的两路输入信号满足同时高逻辑电平时，输出端控制莫斯管导通；当u+＜u-时，电压比较器输出端输出低逻辑电平输入逻辑“与”电路并与上高压接通使能信号，逻辑“与”门电路的两路输入信号不满足同时高逻辑电平时，输出端控制莫斯管截止。
12、进一步，还包括壳体，高压接触模块和自动逻辑控制模块均固定在壳体内，壳体与汽车固定连接。
13、结合以上技术特征，本申请的技术方案还包括以下效果：
14、1.简化汽车供电系统：本方案通过基础电子元件组成自动逻辑控制模块，实现预充电路的自动控制，完全不需要外部控制器。这大大简化了控制逻辑，减少了系统复杂度，同时，由于控制逻辑简化，供电系统的工作量减少，同时也降低了维护工作量及故障概率。
15、2.提高供电系统的可靠性：通过采用分压电路和比较控制电路等简单可靠的电气元件，减少了因复杂控制逻辑导致的潜在故障点；同时，使用继电器等元件进行物理隔离，增强了系统的抗干扰能力和安全性。
16、3.采样精准：分压电路由串联的第一分压装置和第二分压装置组成，确保对高压母线两端电压的精确采样。第二分压装置的分压系数大于第一分压装置，进一步提高了采样的精度；比较控制电路中的限压单元用于限制逻辑电路电压电平，确保逻辑电路在安全范围内工作，避免过压损坏。
17、4.通过合理设计第一测压电阻、第二测压电阻及其限流单元，确保采样电流满足需求的同时，尽可能降低能耗；通过电压降压器将总电源电压转换为vcc电压，确保电压比较器等关键组件的稳定供电，提升系统整体性能。
18、5.适应性强：第一限流单元和第二限流单元均包括若干串联的分压电阻，电阻值可根据实际需求设定，增强了系统的灵活性和适应性；适用于多种高压预充电应用场景，特别是电动汽车等需要高效预充控制的领域。
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1.一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：包括用于连接高压母线并对用电器进行供电的高压接触模块和对高压母线两端电压进行采样并控制高压接触模块接通对用电器供电的自动逻辑控制模块，高压接触模块包括供高压母线的高压端接入的输入端口、供高压母线低压端接入的输出端口和高压预充电模块，高压预充电模块内置有预充旁路，预充旁路两端分别与输入端口和输出端口连通；自动逻辑控制模块包括分压电路、比较控制电路和预充逻辑控制继电器，分压电路包括串联连接的第一分压装置和第二分压装置，第一分压装置端与高压母线的高压端导通，第二分压装置端与高压母线的低压端导通，第二分压装置的分压系数大于第一分压装置的分压系数，比较控制电路包括电压比较器、逻辑电路和莫斯管，电压比较器包括用于采集第一分压装置电压信息的第一采集端口、用于采集第二分压装置电压信息的第二采集端口和对采集电压进行比较并输出比较结果输出的输出端口，逻辑电路为包括输出端和两个输入端的逻辑“与”门电路，逻辑“与”门电路的一个输入端连通有高压使能信号，逻辑“与”门电路的另一个输入端与电压比较器的输出端连通，逻辑“与”门电路的输出端与莫斯管连通并能通过逻辑输出信号
2.根据权利要求1所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：预充旁路包括串联的预充限流电阻和预充接触器，高压预充模块还包括高压接触器，高压接触器与预充旁路并联，莫斯管与高压接触器和预充逻辑控制继电器电连接并能通过莫斯管的导通控制高压接触器闭合和继电器断开。
3.根据权利要求2所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：第一分压装置和第二分压装置之间设置有接地节点并通过接地节点将第一分压装置和所述第二分压装置之间的终端点电位固定为0V。
4.根据权利要求3所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：第一分压装置包括串联的第一测压电阻和第一限流单元，第二分压装置包括串联的第二测压电阻和第二限流单元，第一测压电阻的阻值小于第二测压电阻的阻值且差值小于等于500Ω，第一限流单元的阻值数量级大于第一测压电阻，第二限流单元的阻值数量级大于第二测压电阻。
5.根据权利要求4所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：比较控制电路还包括用于限制逻辑电路电压电平的限压单元，限压单元包括至少一个分压电阻，分压电阻与逻辑电路电连接。
6.根据权利要求5所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：自动逻辑控制模块还包括为比较控制电路供电的供电模组，供电模组与比较控制电路电连接。
7.根据权利要求6所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：供电模组包括总电源和电压降压器，总电源与莫斯管和电压降压器电连接并进行供电，电压降压器将总电源提供的电压转换为VCC电压并通过VCC电压对电压比较器供电。
8.根据权利要求1所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：第一限流单元和第二限流单元均包括若干串联的分压电阻，第一限流单元和第二限流单元的分压电阻数量相同或不同，但各自内部的电阻值可以根据实际需求进行设定。
9.根据权利要求1所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：第一采集端口采集电压信息为U-，第二采集端口采集的电压数据为U+，当U+＞U-时，电压比较器输出端输出高逻辑电平输入逻辑“与”电路并与上高压接通使能信号，逻辑“与”门电路的两路输入信号满足同时高逻辑电平时，输出端控制莫斯管导通；当U+＜U-时，电压比较器输出端输出低逻辑电平输入逻辑“与”电路并与上高压接通使能信号，逻辑“与”门电路的两路输入信号不满足同时高逻辑电平时，输出端控制莫斯管截止。
10.根据权利要求9所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：还包括壳体，高压接触模块和自动逻辑控制模块均固定在壳体内，壳体与汽车固定连接。
...【技术特征摘要】
1.一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：包括用于连接高压母线并对用电器进行供电的高压接触模块和对高压母线两端电压进行采样并控制高压接触模块接通对用电器供电的自动逻辑控制模块，高压接触模块包括供高压母线的高压端接入的输入端口、供高压母线低压端接入的输出端口和高压预充电模块，高压预充电模块内置有预充旁路，预充旁路两端分别与输入端口和输出端口连通；自动逻辑控制模块包括分压电路、比较控制电路和预充逻辑控制继电器，分压电路包括串联连接的第一分压装置和第二分压装置，第一分压装置端与高压母线的高压端导通，第二分压装置端与高压母线的低压端导通，第二分压装置的分压系数大于第一分压装置的分压系数，比较控制电路包括电压比较器、逻辑电路和莫斯管，电压比较器包括用于采集第一分压装置电压信息的第一采集端口、用于采集第二分压装置电压信息的第二采集端口和对采集电压进行比较并输出比较结果输出的输出端口，逻辑电路为包括输出端和两个输入端的逻辑“与”门电路，逻辑“与”门电路的一个输入端连通有高压使能信号，逻辑“与”门电路的另一个输入端与电压比较器的输出端连通，逻辑“与”门电路的输出端与莫斯管连通并能通过逻辑输出信号控制莫斯管的导通或断开从而控制高压接触模块是否对用电器供电，预充逻辑控制继电器与莫斯管和预充旁路电连接并能依据莫斯管的导通切断预充旁路与输入端口或输出端口的连接。
2.根据权利要求1所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：预充旁路包括串联的预充限流电阻和预充接触器，高压预充模块还包括高压接触器，高压接触器与预充旁路并联，莫斯管与高压接触器和预充逻辑控制继电器电连接并能通过莫斯管的导通控制高压接触器闭合和继电器断开。
3.根据权利要求2所述的一种高压预充灭弧控制系统，其特征在于：第一分压装置和第二分压装置之间设置有接地节点并通过接地节点将第一分压装置和所述第二分压装置之间的终端点电位固定为0v。
4.根据权利要求3所述的一种高压预充灭弧控制系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：何涛，崔波，郭文军，吴向畅，戴俊楠，叶婷，
申请(专利权)人：重庆凯瑞动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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