本發(fā)明涉及直流充電領(lǐng)域，尤其涉及一種放電電路及放電控制方法。

背景技術(shù)：

在智能群充電系統(tǒng)中，配備了大量的直流充電模塊，以實(shí)現(xiàn)交流輸入向直流的轉(zhuǎn)換，為電動(dòng)汽車充電提供電能。按照國標(biāo)要求，有些直流充電模塊的輸出電壓上限比較高，通常可達(dá)750v。直流充電模塊為減小輸出紋波，一般會(huì)在其輸出端口配置一定容量的濾波電容。但是，該濾波電容器在輸出高壓空載關(guān)機(jī)時(shí)使得端口電壓的自放電速度非常慢，影響到直流充電模塊在智能充電系統(tǒng)中的應(yīng)用，需設(shè)計(jì)專門的放電電路來完成指定工況下輸出端口電壓的快速下降。

一般的直流充電模塊的放電電路的主要功能有兩點(diǎn)：

(1)直流充電模塊從充電系統(tǒng)中脫離(被拔出)時(shí)，輸出端口電壓應(yīng)迅速降低至設(shè)定電壓以下；

(2)智能充電系統(tǒng)中的直流充電模塊應(yīng)根據(jù)所在系統(tǒng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)直流充電模塊位于智能充電系統(tǒng)中時(shí)的主動(dòng)放電，配合智能充電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)相關(guān)功能。

目前直流充電模塊常用的放電電路如圖1所示，利用放電使能信號(hào)控制放電電路是否動(dòng)作。當(dāng)直流充電模塊處于系統(tǒng)中時(shí)，放電使能信號(hào)為低電平，開關(guān)管s斷開，放電電路不動(dòng)作；當(dāng)直流充電模塊從系統(tǒng)中脫離時(shí)，放電使能信號(hào)為高電平，開關(guān)管s導(dǎo)通，放電電路動(dòng)作開始放電。

雖然該放電電路的控制簡單，放電速度快。但是，由于輸出電壓較高，一般直流充電模塊輸出750v時(shí)，電容c1上存儲(chǔ)的能量可達(dá)134焦?fàn)?，放電時(shí)放電電阻r1上將承受較大的電流，并在放電電阻r1上產(chǎn)生大量的熱積累。這種放電控制方式有兩個(gè)缺點(diǎn)：

(1)為使放電電阻r1能承受瞬間大電流所產(chǎn)生的熱積累，需要選擇大功率的電阻器件，這就意味著要選擇高成本和大體積的功率電阻，甚至風(fēng)道設(shè)計(jì)上也要將放電電阻考慮在內(nèi)，間接增加了模塊設(shè)計(jì)的復(fù)雜程度；

(2)輸出放電由硬件放電使能信號(hào)控制，僅在模塊從系統(tǒng)中脫離時(shí)執(zhí)行放電動(dòng)作，無法實(shí)現(xiàn)處于充電系統(tǒng)中輸出端的主動(dòng)放電，影響系統(tǒng)功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種放電電路及放電控制方法。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種放電控制方法，用于通過放電電阻和開關(guān)管對(duì)濾波電容上的電壓進(jìn)行放電控制，且所述放電電阻與所述開關(guān)管串聯(lián)后再與所述濾波電容并聯(lián)，包括：

步驟s10.判斷是否滿足放電條件，若是，則執(zhí)行下一步驟；

步驟s20.獲取預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)，其中，所述預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)使得有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)放電電阻的泄放能量及放電周期內(nèi)放電電阻的平均功率均滿足放電電阻的降額要求；

步驟s30.向開關(guān)管輸出所述脈沖信號(hào)，以控制所述開關(guān)管的通斷，實(shí)現(xiàn)放電功能。

優(yōu)選地，

所述脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)；或者，

所述脈沖信號(hào)為定頻變脈寬的脈沖信號(hào)，而且，有效脈沖放電時(shí)間隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而增大；或者，

所述脈沖信號(hào)為定脈寬變周期的脈沖信號(hào)。

優(yōu)選地，在步驟s30中，每個(gè)放電周期進(jìn)行以下步驟：

步驟s301.判斷故障標(biāo)志位是否置位，若是，則執(zhí)行步驟s310；若否，則執(zhí)行步驟s302；

步驟s302.計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；

步驟s303.判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否到達(dá)當(dāng)前放電周期的有效脈沖放電時(shí)間，若否，則執(zhí)行步驟s304；若是，則執(zhí)行步驟s305；

步驟s304.輸出高電平，以控制開關(guān)管導(dǎo)通，然后執(zhí)行步驟s303；

步驟s305.輸出低電平，以控制開關(guān)管關(guān)斷；

步驟s306.判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是到達(dá)到當(dāng)前放電周期時(shí)間，若否，則執(zhí)行步驟s305；若是，則執(zhí)行步驟s307；

步驟s307.計(jì)時(shí)器清零；

步驟s308.獲取當(dāng)前放電周期的放電起始電壓和放電截止電壓，并判斷當(dāng)前放電周期的放電截止電壓與放電起始電壓的比值是否大于預(yù)設(shè)值，若是，則發(fā)生外部高壓持續(xù)施加在輸出端口的單一故障，執(zhí)行步驟s309；若否，則開始進(jìn)行下一放電周期的步驟；

步驟s309.置位所述故障標(biāo)志位；

步驟s310.停止放電。

優(yōu)選地，在所述脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)或定脈寬變周期的脈沖信號(hào)時(shí)，預(yù)先根據(jù)公式1設(shè)定有效脈沖放電時(shí)間：

其中，ton為所設(shè)定的有效脈沖放電時(shí)間，r為放電電阻的阻值，qrmax為放電電阻可承受的最大泄放能量，kc為降額系數(shù)，vmax為所需放電的最高電壓。

優(yōu)選地，在所述脈沖信號(hào)為定頻變脈寬的脈沖信號(hào)時(shí)，預(yù)先根據(jù)以下公式設(shè)定有效脈沖放電時(shí)間：

其中，toni為所設(shè)定的第i個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間，r為放電電阻的阻值，qrmax為放電電阻可承受的最大泄放能量，kc為降額系數(shù)，vi為第i個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓，且第一個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v1為所需放電的最高電壓，vi+1為第i個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓。

優(yōu)選地，所述預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)使得有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)所述放電電阻的泄放能量及放電周期內(nèi)所述放電電阻的平均功率均滿足所述放電電阻的降額要求，具體為：

有效脈沖放電時(shí)間及放電周期時(shí)間滿足以下條件：

而且，

其中，qi為第i個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)放電電阻的泄放能量，toni為第i個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間，vi為第i個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓，且第一個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v1為所需放電的最高電壓，vi+1為第i個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓，τ為充放電時(shí)間常數(shù)，且為放電電阻阻值與濾波電容容值的乘積，pi為第i個(gè)放電周期的平均功率，ti為第i個(gè)放電周期的放電周期時(shí)間，k為預(yù)先確定的第i個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻可承受的最大脈沖功率倍數(shù)，p為放電電阻額定功率，kc為降額系數(shù)，r為所述放電電阻的阻值，qrmax為所述放電電阻可承受的最大泄放能量。

本發(fā)明還構(gòu)造一種放電電路，與濾波電容相連，包括放電電阻、開關(guān)管和控制器，其中，所述放電電阻的第一端連接所述濾波電容的第一端，所述放電電阻的第二端連接所述開關(guān)管的第一端，所述開關(guān)管的第二端連接所述濾波電容的第二端；而且，

所述控制器，用于在判斷出滿足放電條件時(shí)，獲取預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)，并向所述開關(guān)管輸出所述脈沖信號(hào)，以控制所述開關(guān)管的通斷，實(shí)現(xiàn)放電功能，其中，所述預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)使得有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)所述放電電阻的泄放能量及放電周期內(nèi)所述放電電阻的平均功率均滿足所述放電電阻的降額要求。

優(yōu)選地，所述脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)；或者，

所述脈沖信號(hào)為定頻變脈寬的脈沖信號(hào)，而且，有效脈沖放電時(shí)間隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而增大；或者，

所述脈沖信號(hào)為定脈寬變周期的脈沖信號(hào)。

優(yōu)選地，所述控制器，還用于在每個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)，判斷當(dāng)前放電周期內(nèi)放電截止電壓與放電起始電壓的比值是否大于預(yù)設(shè)值，若是，則發(fā)生外部高壓持續(xù)施加在輸出端口的單一故障，停止輸出所述脈沖信號(hào)。

優(yōu)選地，在所述脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)或定脈寬變周期的脈沖信號(hào)時(shí)，預(yù)先根據(jù)公式1設(shè)定有效脈沖放電時(shí)間：

其中，ton為有效脈沖放電時(shí)間，r為放電電阻的阻值，qrmax為放電電阻可承受的最大泄放能量，kc為降額系數(shù)，vmax為所需放電的最高電壓；

在所述脈沖信號(hào)為定頻變脈寬的脈沖信號(hào)時(shí)，預(yù)先根據(jù)以下公式設(shè)定有效脈沖放電時(shí)間：

其中，toni為所設(shè)定的第i個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間，r為放電電阻的阻值，qrmax為放電電阻可承受的最大泄放能量，kc為降額系數(shù)，vi為第i個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓，且第一個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v1為所需放電的最高電壓，vi+1為第i個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓。

實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，控制器中存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)，且該脈沖信號(hào)使得有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)放電電阻的泄放能量及放電周期內(nèi)放電電阻的平均功率均滿足放電電阻的降額要求。當(dāng)控制器判斷滿足放電條件時(shí)，便通過輸出該脈沖信號(hào)控制開關(guān)管間斷導(dǎo)通，可避免放電電阻上因承受瞬間大電流而所產(chǎn)生的熱積累，在保證直流充電模塊的放電電路可靠工作的同時(shí)，快速降低直流充電模塊輸出端口的電壓。而且，這種放電控制方式適用于直流充電模塊的所有輸出電壓等級(jí)，在放電控制過程中無需對(duì)輸出電壓進(jìn)行檢測，控制方法簡單。另外，這種放電控制方式除了應(yīng)用在直流充電模塊從充電系統(tǒng)中脫離(被拔出)時(shí)的情況外，還能根據(jù)充電系統(tǒng)的狀態(tài)實(shí)現(xiàn)直流充電模塊的主動(dòng)放電，擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖中：

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種直流充電模塊輸出端口濾波電容及放電電路的電路圖；

圖2是本發(fā)明直流充電模塊輸出端口濾波電容及放電電路實(shí)施例一的電路圖；

圖3是本發(fā)明放電控制方法實(shí)施例一的流程圖；

圖4是在脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓實(shí)施例一的示意圖；

圖5是放電電阻的脈沖功率特性曲線圖；

圖6是在脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)時(shí)放電電阻上消耗的能量實(shí)施例一的示意圖；

圖7是在使用定頻定脈寬的脈沖信號(hào)對(duì)750v電壓進(jìn)行放電控制時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓和放電電阻上消耗的能量實(shí)施例一的示意圖；

圖8是在使用定頻變脈寬的脈沖信號(hào)進(jìn)行放電控制時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓實(shí)施例二的示意圖；

圖9是在脈沖信號(hào)為定頻變脈寬的脈沖信號(hào)時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓和放電電阻上消耗的能量實(shí)施例二的示意圖；

圖10是在使用定頻變脈寬的脈沖信號(hào)進(jìn)行放電控制時(shí)起始放電電壓分別為750v和600v時(shí)的直流充電模塊輸出端口的電壓實(shí)施例二的示意圖；

圖11是本發(fā)明放電控制方法的步驟s30實(shí)施例一的流程圖。

具體實(shí)施方式

圖2是本發(fā)明直流充電模塊輸出端口濾波電容及放電電路實(shí)施例一的電路圖，該實(shí)施例的直流充電模塊包括電壓轉(zhuǎn)換電路(未示出)、濾波電容c1及放電電路，其中，電壓轉(zhuǎn)換電路用于將交流市電轉(zhuǎn)換成直流電，并為電動(dòng)汽車提供電能。濾波電容c1設(shè)定在直流充電模塊的輸出端口處，且用于減小輸出電壓的紋波。放電電路包括放電電阻r1、開關(guān)管s和控制器u1。其中，放電電阻r1優(yōu)選有一定具有一定抗沖擊能力的功率電阻，且該放電電阻r1的第一端連接濾波電容c1的第一端，放電電阻r1的第二端連接開關(guān)管s的第一端，開關(guān)管s的第二端連接濾波電容c1的第二端，控制器u1連接開關(guān)管s的控制端，而且，控制器u1用于在檢測到滿足放電條件時(shí)，獲取預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)，并向開關(guān)管s輸出脈沖信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)開關(guān)管s的導(dǎo)通和關(guān)斷，實(shí)現(xiàn)放電功能，具體地：當(dāng)該脈沖信號(hào)為高電平時(shí)，開關(guān)管s導(dǎo)通，放電電路開始放電；當(dāng)該脈沖信號(hào)為低電平時(shí)，開關(guān)管s關(guān)斷，放電電路停止放電。而且，所設(shè)定的脈沖信號(hào)使得有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)放電電阻r1的泄放能量及放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率均滿足放電電阻r1的降額要求。

在該實(shí)施例中，放電條件例如包括：直流充電模塊從充電系統(tǒng)中脫離(被拔出)且其輸出端口的電壓大于設(shè)定電壓；或者，直流充電模塊根據(jù)充電系統(tǒng)需求進(jìn)行主動(dòng)放電，例如，該直流充電模塊所在系統(tǒng)要求模塊電壓迅速降低以完成某種特定功能。

在設(shè)定脈沖信號(hào)時(shí)，有效脈沖放電時(shí)間和放電脈沖間隔時(shí)間的設(shè)計(jì)思路是：有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)放電電阻r1的泄放能量和放電周期(有效脈沖放電時(shí)間加上放電脈沖間隔時(shí)間)內(nèi)的平均功率需滿足降額要求，即，滿足以下兩個(gè)條件：有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)放電電阻r1的泄放能量不超過放電電阻r1的最大承受能量；放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率不超過放電電阻r1的脈沖功率降額。

在上述實(shí)施例中，上述脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)；或者，上述脈沖信號(hào)為定頻變脈寬的脈沖信號(hào)，而且，有效脈沖放電時(shí)間隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而增大；或者，上述脈沖信號(hào)為定脈寬變周期的脈沖信號(hào)，而且，放電周期時(shí)間可隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而增加，也可隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而減小。

實(shí)施該實(shí)施例的技術(shù)方案，控制器中存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)，且該脈沖信號(hào)使得有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)放電電阻r1的泄放能量及放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率均滿足放電電阻r1的降額要求。當(dāng)控制器u1判斷滿足放電條件時(shí)，便通過輸出該脈沖信號(hào)控制開關(guān)管s間斷導(dǎo)通，可避免放電電阻r1上因承受瞬間大電流而所產(chǎn)生的熱積累，在保證直流充電模塊的放電電路可靠工作的同時(shí)，快速降低直流充電模塊輸出端口的電壓，另外，這種放電控制方式除了應(yīng)用在直流充電模塊從充電系統(tǒng)中脫離(被拔出)時(shí)的情況外，還能根據(jù)充電系統(tǒng)的需求實(shí)現(xiàn)直流充電模塊的主動(dòng)放電，擴(kuò)展了應(yīng)用范圍。

優(yōu)選地，控制器u1還用于在每個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)，判斷當(dāng)前放電周期內(nèi)放電截止電壓(當(dāng)前放電周期結(jié)束時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓)與放電起始電壓(當(dāng)前放電周期開始時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓)的比值是否大于預(yù)設(shè)值，若是，則停止輸出脈沖信號(hào)，以停止直流充電模塊的端口放電。

在此需說明的是，上述實(shí)施例均是以放電電路應(yīng)用在直流充電模塊為例進(jìn)行說明的，應(yīng)理解，本發(fā)明的放電電路還可應(yīng)用在其它帶濾波電容的裝置中，當(dāng)需要使濾波電容上的電壓快速下降時(shí)，可使用該放電電路對(duì)濾波電容上的電壓進(jìn)行放電控制。

圖3是本發(fā)明放電控制方法實(shí)施例一的流程圖，用于通過放電電阻和開關(guān)管對(duì)濾波電容上的電壓進(jìn)行放電控制，且放電電阻與開關(guān)管串聯(lián)后再與濾波電容并聯(lián)，結(jié)合圖2，該實(shí)施例的放電控制方法包括：

步驟s10.判斷是否滿足放電條件，若是，則執(zhí)行下一步驟；

步驟s20.獲取預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)，其中，預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)使得有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)放電電阻的泄放能量及放電周期內(nèi)放電電阻的平均功率均滿足放電電阻的降額要求；

步驟s30.向開關(guān)管輸出脈沖信號(hào)，以控制開關(guān)管的通斷，實(shí)現(xiàn)放電功能。

在步驟s20中，預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)；或者，預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)為定頻變脈寬的脈沖信號(hào)，而且，有效脈沖放電時(shí)間隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而增大；或者，預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)為定脈寬變周期的脈沖信號(hào)，而且，在一個(gè)實(shí)施例中，放電周期時(shí)間可隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而減小，在另一個(gè)實(shí)施例中，放電周期時(shí)間也可隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而減小。

而且，有效脈沖放電時(shí)間及放電周期時(shí)間滿足以下條件：

而且，

其中，qi為第i個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)放電電阻的泄放能量，toni為第i個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間，vi為第i個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓，且第一個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v1為所需放電的最高電壓，vi+1為第i個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓，即，第i+1個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓，τ為充放電時(shí)間常數(shù)，且為放電電阻阻值與濾波電容容值的乘積，pi為第i個(gè)放電周期的平均功率，ti為第i個(gè)放電周期的放電周期時(shí)間，k為預(yù)先確定的第i個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻可承受的最大脈沖功率倍數(shù)，p為放電電阻額定功率，kc為降額系數(shù)，r為放電電阻的阻值，qrmax為放電電阻可承受的最大泄放能量。

關(guān)于k的取值，需說明的是，當(dāng)脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)或定頻變脈寬的脈沖信號(hào)時(shí)，可根據(jù)預(yù)先確定的放電周期時(shí)間來確定k的取值。當(dāng)脈沖信號(hào)為定脈寬變周期的脈沖信號(hào)時(shí)，可根據(jù)預(yù)先估計(jì)的放電周期時(shí)間來確定k的取值。

在一個(gè)可選實(shí)施例中，預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)為定頻定脈寬的脈沖信號(hào)，結(jié)合圖4，t為該定頻定脈寬的脈沖信號(hào)的放電周期時(shí)間，ton為有效脈沖放電時(shí)間，toff為放電脈沖間隔時(shí)間，即，t＝ton+toff，而且，

ton＝t2-t1＝t4-t3＝t6-t5＝…

toff＝t3-t2＝t5-t4＝t7-t6＝…

控制器在t1時(shí)刻發(fā)出高電平信號(hào)，在有效脈沖放電時(shí)間ton內(nèi)開關(guān)管s持續(xù)導(dǎo)通，直到t2時(shí)刻直流充電模塊的輸出端口電壓由v1下降到v2，此時(shí)該定頻定脈寬的脈沖信號(hào)由高電平變?yōu)榈碗娖剑_關(guān)管s關(guān)斷，直流充電模塊輸出端口的電壓在放電脈沖間隔時(shí)間toff內(nèi)保持v2不變，直到下一個(gè)放電周期到來。

結(jié)合圖2，若直流充電模塊的輸出端口的濾波電容c1的容量為c，直流充電模塊輸出端口的最高電壓為vmax，則直流充電模塊的輸出端口的濾波電容c1所存儲(chǔ)的能量qmax最高可達(dá)：

放電時(shí)上述能量只能通過放電電阻r1以熱能的形式泄放掉，因此一般采用具有一定抗沖擊能力的功率電阻作為直流充電模塊的放電電阻r1。

假定放電電阻r1的額定功率為p，則結(jié)合圖5所示的放電電阻脈沖功率特性曲線，設(shè)計(jì)滿足放電電阻r1降額的脈沖放電策略。在圖5中，橫軸t為放電脈沖時(shí)間(即放電周期時(shí)間)，縱軸k為放電脈沖t時(shí)間內(nèi)放電電阻r1可承受的脈沖功率倍數(shù)，由此可見，放電脈沖時(shí)間越短，放電電阻r1可承受的脈沖功率倍數(shù)越大，但放電脈沖時(shí)間內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量不變(即k*p*t為常數(shù))，為放電電阻r1可承受的最大泄放能量。

根據(jù)圖5所示的放電電阻的脈沖功率特性曲線，可計(jì)算出放電過程中放電電阻可承受的最大泄放能量qrmax為：

qrmax＝k×p×t

對(duì)于已選定型號(hào)的放電電阻r1而言，其可承受的最大泄放能量是固定的，即qrmax是常數(shù)?？紤]到最高電壓vmax持續(xù)施加在直流充電模塊的輸出端口的故障工況，放電控制過程中需保證出現(xiàn)該故障時(shí)在有效脈沖放電時(shí)間ton內(nèi)放電電阻r1不損壞。若出現(xiàn)外部高壓持續(xù)施加在直流充電模塊輸出端口的故障工況，則單個(gè)放電脈沖內(nèi)在放電電阻r1上消耗的能量qmax為：

其中，r為放電電阻r1的阻值。

若放電電阻r1的降額系數(shù)為kc，則可預(yù)先根據(jù)公式1來設(shè)定有效脈沖放電時(shí)間：

其中，ton為所設(shè)定的有效脈沖放電時(shí)間，r為放電電阻的阻值，qrmax為放電電阻可承受的最大泄放能量，kc為降額系數(shù)，vmax為所需放電的最高電壓。

由上述內(nèi)容可知，模塊輸出端出現(xiàn)外部高壓持續(xù)施加在輸出端口的故障工況時(shí)，在短時(shí)間內(nèi)即使以有效脈沖放電時(shí)間ton進(jìn)行脈沖放電，放電電阻仍滿足能量和功率降額，不會(huì)導(dǎo)致放電電阻損壞。

另外，可根據(jù)直流充電模塊的硬件參數(shù)(例如，濾波電容c1的電容值c，放電電阻r1的阻值r等)設(shè)定放電周期時(shí)間t。

當(dāng)設(shè)定了定頻定脈寬的脈沖信號(hào)所對(duì)應(yīng)的放電周期時(shí)間t及有效脈沖放電時(shí)間ton后，還要保證所設(shè)定的放電周期時(shí)間t及有效脈沖放電時(shí)間ton滿足放電電阻的降額要求。驗(yàn)證過程具體如下：

首個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v1為所需放電的最高電壓vmax，例如，為圖2中直流充電模塊輸出端口的最高電壓，則有效脈沖放電時(shí)間ton內(nèi)放電電阻r1的泄放能量q1為：

其中，τ為充放電時(shí)間常數(shù)，且τ＝rc。

在放電周期t內(nèi)放電電阻r1的平均功率p1為：

而且，q1、p1要要滿足以下條件：

其中，k為第一個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1可承受的最大脈沖功率倍數(shù)。

結(jié)合圖6，直流充電模塊的輸出端口若無外部高壓持續(xù)施加的故障時(shí)，輸出端口的電壓隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而降低，且在首個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上消耗的能量最大，之后逐周期減小。由于首個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上消耗的能量最大，之后逐周期減小，所以，只要保證首個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上的平均功率滿足降額要求，其它周期內(nèi)放電電阻r1上的平均功率也會(huì)滿足降額要求。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，假定直流充電模塊的濾波電容c1的電容值為c＝475uf，放電周期t選取0.2s，放電電阻r1的阻值r＝440ohm，放電電阻r1的額定功率p＝12w，200ms內(nèi)放電電阻r1可承受的最大脈沖功率倍數(shù)k＝20，則放電過程中放電電阻r1可承受的最大泄放能量為：

qrmax＝k·p·t＝20*12w*200ms＝48j

在該實(shí)例中，取放電電阻r1的降額系數(shù)kc＝0.8，直流充電模塊輸出端口的最高電壓vmax＝750v，則根據(jù)下面公式確定有效脈沖放電時(shí)間ton：

因此，可設(shè)定有效脈沖放電時(shí)間ton為30ms，另外，由于所設(shè)定的定頻定脈寬的脈沖信號(hào)的放電周期時(shí)間為200ms，所以，放電脈沖間隔時(shí)間toff為170ms。當(dāng)然，在其它實(shí)施例中，也可設(shè)定有效脈沖放電時(shí)間ton小于30ms，例如25ms，此時(shí)，放電脈沖間隔時(shí)間toff為175ms，這也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

當(dāng)使用該定頻定脈寬的脈沖信號(hào)對(duì)750v電壓進(jìn)行放電控制時(shí)，直流充電模塊輸出端口的電壓和放電電阻r1上消耗的能量如圖7所示，其中，vo0(t)為放電過程中的直流充電模塊輸出端口的電壓，qc0(t)為放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量。由圖7可知，首個(gè)放電周期的放電起始電壓最高，放電電阻r1上消耗的能量也最大，隨著放電周期的增加，直流充電模塊輸出端口的電壓逐漸減小，放電電阻r1上消耗的能量也相應(yīng)減小。

而且，正常放電時(shí)，首個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v2，即第二個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓為：

由于第一個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v1為vmax，因此，放電電阻r1上泄放的能量q1為：

由此可確定，放電電阻r1上泄放的能量q1(33.374j)小于放電電阻r1可承受的最大泄放能量qrmax的80％降額，即小于38.4j(48j*0.8)。

另外，放電周期t內(nèi)放電電阻r1的平均功率p1為：

即，放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率p1(166.87w)小于放電電阻r1的80％脈沖功率降額要求，即小于192w。

在上述具體實(shí)施例中，放電電路可對(duì)直流充電模塊所輸出750v電壓進(jìn)行正常放電，而且，由于隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加，放電周期開始時(shí)的放電電壓會(huì)越來越小，因此，若首個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上消耗的能量和平均功率均滿足放電電阻r1的降額要求，則在整個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1都不存在過功率的風(fēng)險(xiǎn)。

采用上述定頻定脈寬脈沖放電控制方法，可有效提高輸出放電電路的可靠性，當(dāng)直流充電模塊電路參數(shù)固定時(shí)，根據(jù)模塊輸出的最高電壓計(jì)算得到的脈沖放電時(shí)間適用于所有輸出電壓等級(jí)，有效脈沖放電時(shí)間在整個(gè)放電過程中固定不變，控制方法簡單。

在另一個(gè)可選實(shí)施例中，預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)為定頻變脈寬的脈沖信號(hào)，即，在整個(gè)放電過程中放電周期t固定不變，放電周期t內(nèi)有效脈沖放電時(shí)間ton可變。

結(jié)合圖8，定頻變脈寬的脈沖放電過程與定頻定脈寬的脈沖放電過程類似，隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加，直流充電模塊輸出端口的電壓也會(huì)由v1下降到v2、v3等，不同之處在于，在整個(gè)放電過程中，有效脈沖放電時(shí)間ton隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而不斷增加，而放電脈沖間隔時(shí)間toff則不斷減小，即：

ton:ton1＝t2-t1,ton2＝t4-t3,ton3＝t6-t5,…，ton1＜ton2＜ton3＜...

toff:toff1＝t3-t2,toff2＝t5-t4,toff3＝t7-t6,…，toff1＞toff2＞toff3＞...

{ton1，ton2，ton3，...}即為有效放電脈沖的時(shí)間數(shù)組，當(dāng)滿足放電條件時(shí)，不論直流充電模塊輸出端口的電壓是多少，都固定以ton1作為首個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間，而以ton2作為第二個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間，以此類推，直到直流充電模塊輸出端口的電壓下降到設(shè)定電壓以下，放電電路停止動(dòng)作。

結(jié)合圖2，假定直流充電模塊輸出端口的濾波電容c1的電容量為c，直流充電模塊輸出端口的最高電壓為vmax，放電電阻r1的阻值為r，放電電阻r1的額定功率為p，根據(jù)圖5得到放電電阻r1可承受的最大泄放能量為qrmax(與上述實(shí)施例方案類似，在此不再贅述)，取放電電阻r1的降額系數(shù)為kc?？紤]到直流充電模塊可能出現(xiàn)外部最高電壓vmax持續(xù)施加在輸出端口的故障工況，放電控制過程需保證出現(xiàn)該故障時(shí)在每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1均不損壞。

具體地，在脈沖信號(hào)為定頻變脈寬的脈沖信號(hào)時(shí)，預(yù)先根據(jù)以下公式設(shè)定有效脈沖放電時(shí)間：

其中，toni為所設(shè)定的第i個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間，vi為第i個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓，且第一個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v1為所需放電的最高電壓，即，v1＝vmax，vi+1為第i個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓，vi+1也為第i+1個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓。

例如，在首個(gè)放電周期內(nèi)，第一個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v1＝vmax，因此，第一個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間為：

首個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v2，即第二個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓為：

第二個(gè)放電周期的有效脈沖放電時(shí)間為：

第二個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v3，即第三個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓為：

同理，可計(jì)算出后續(xù)每個(gè)放電周期內(nèi)的有效脈沖放電時(shí)間，由此可組成定頻變脈寬的有效脈沖放電時(shí)間數(shù)組{ton1，ton2，ton3，ton4，ton5，...}。

另外，可根據(jù)直流充電模塊的硬件參數(shù)(例如，濾波電容c1的電容值c，放電電阻r1的阻值r等)設(shè)定放電周期時(shí)間t。

在得到有效脈沖放電時(shí)間數(shù)組后，需核算每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量和平均功率，具體為：

首個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v1為直流充電模塊輸出端口的最高電壓vmax，放電電阻r1上泄放的能量q1為：

首個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率p1為：

第二個(gè)放電周期開始時(shí)的放電電壓v2為首個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓，放電電阻r1上泄放的能量q2為：

第二個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率p2為：

同理，可計(jì)算出每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量和平均功率，且每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量和平均功率均需滿足放電電阻r1的最大降額要求，即，每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量q1、q2、…均小于qrmax×kc，每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率p1、p2、…均小于k×p×kc。

在使用定頻變脈寬的脈沖信號(hào)進(jìn)行放電控制時(shí)，結(jié)合圖8，電壓越高，有效脈沖放電時(shí)間ton越短；反之，電壓越低，有效脈沖放電時(shí)間ton越長。

在一個(gè)具體例子中，假定濾波電容c1的電容c＝475uf，放電周期t＝0.2s，放電電阻r1＝440ohm，放電電阻r1額定功率p＝12w，200ms內(nèi)放電電阻r1可承受的最大脈沖功率倍數(shù)k＝20，則放電過程中電阻可承受的最大泄放能量為：

qrmax＝k·p·t＝20*12w*200ms＝48j

若取放電電阻r1的降額系數(shù)kc＝0.8，所需放電的最高電壓為750v，則在進(jìn)行放電控制時(shí)，

首個(gè)放電周期內(nèi)有效脈沖放電時(shí)間ton1為：

首個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓，即首個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v2為：

第二個(gè)放電周期內(nèi)的有效脈沖放電時(shí)間ton2為：

第二個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓，即第二個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v3為：

第三個(gè)放電周期內(nèi)的有效脈沖放電時(shí)間ton3為：

第三個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓，即第三個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v4為：

第四個(gè)放電周期內(nèi)的有效脈沖放電時(shí)間ton4為：

第四個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓，即第四個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v5為：

第五個(gè)放電周期內(nèi)的有效脈沖放電時(shí)間ton5為：

至此，由于計(jì)算得到的第五個(gè)放電周期內(nèi)有效脈沖放電時(shí)間(276ms)已超過放電周期(200ms)的放電脈沖周期時(shí)間，說明此時(shí)即使開關(guān)管s持續(xù)導(dǎo)通，以對(duì)輸出端口進(jìn)行持續(xù)放電，放電電阻r1也不會(huì)過功率，因此取第五個(gè)放電周期內(nèi)的脈沖寬度ton5為200ms，即滿占空比放電，而且，第五個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓v6為：

第五個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓v6為94.993v，仍高于設(shè)定電壓(50v)，因此繼續(xù)執(zhí)行第六個(gè)放電周期。

由于第五個(gè)放電周期為滿占空比放電，則第六個(gè)放電周期時(shí)仍為滿占空比放電，即：

ton6＝200ms

第六個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)直流充電模塊輸出端口的電壓，即第六個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v7為：

至此，經(jīng)過六個(gè)放電周期放電電壓才可低于50v的設(shè)定電壓。

由此便得到對(duì)應(yīng)該實(shí)施例的上述電路參數(shù)的有效脈沖放電時(shí)間數(shù)組為：{30ms，40ms，59ms，103ms，200ms，200ms}。以每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量和平均功率對(duì)有效脈沖放電時(shí)間和放電周期進(jìn)行核算。六個(gè)放電脈沖周期內(nèi)，在放電電阻r1上泄放的能量和電阻的平均功率如表1所示。

表1

由上表，在采用定頻變脈寬脈沖進(jìn)行放電控制時(shí)，在整個(gè)放電過程中放電電阻r1上泄放的能量均小于38.4j(48j*0.8，即，放電電阻r1可承受的最大泄放能量qrmax的80％降額)，放電電阻r1的平均功率均小于192w(20×12w×0.8，即，放電電阻r1的80％脈沖功率降額)，由此得到的有效脈沖放電時(shí)間數(shù)組{30ms，40ms，59ms，103ms，200ms，200ms}適用于直流充電模塊輸出端口全電壓等級(jí)的脈沖放電工況。即直流充電模塊滿足輸出放電條件時(shí)，不考慮輸出放電起始電壓，均以30ms作為首個(gè)放電周期內(nèi)的有效脈沖放電時(shí)間，以40ms作為第二個(gè)放電周期內(nèi)的有效脈沖放電時(shí)間，以此類推，直至輸出端口電壓下降至50v設(shè)定電壓以內(nèi)。

采用該定頻變脈寬的脈沖信號(hào)對(duì)750v的直流充電模塊輸出端口電壓進(jìn)行放電控制，該輸出端口的電壓波形和放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量如圖9所示，由圖可得，相對(duì)于采用定頻定脈寬的脈沖信號(hào)，采用定頻變脈寬的脈沖信號(hào)進(jìn)行放電控制，在同樣的電路參數(shù)下脈沖放電時(shí)間顯著縮短，且每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量和平均功率均滿足降額要求，在保證放電電路可靠性的同時(shí)，提高了放電電阻r1的利用率，縮短脈沖放電時(shí)間。

只要滿足放電條件時(shí)，控制器均以時(shí)間數(shù)組對(duì)應(yīng)的值作為當(dāng)前放電周期的有效脈沖放電時(shí)間進(jìn)行放電控制，而不管直流充電模塊輸出端口的電壓等級(jí)是多少，當(dāng)采用以上時(shí)間數(shù)組分別對(duì)750v和600v的輸出端口電壓進(jìn)行脈沖放電控制時(shí)，端口電壓的波形如圖10所示，由此可得，直流充電模塊輸出端口的最高電壓為750v時(shí)的脈沖放電時(shí)間最長，脈沖個(gè)數(shù)也最多，而放電起始電壓越低，脈沖放電時(shí)間越短和脈沖個(gè)數(shù)也越少。該實(shí)例的核心點(diǎn)在于以輸出最高電壓750v時(shí)的脈沖放電作為最惡劣工況，計(jì)算得到適用于模塊輸出全電壓范圍的有效放電脈沖序列。

采用上述的定頻變脈寬脈沖放電控制方法，以有效脈沖放電時(shí)間數(shù)組取代固定脈寬的放電脈沖，可在保證放電電路可靠性的前提下，減小脈沖放電時(shí)間，且無需對(duì)輸出電壓進(jìn)行檢測，控制方法簡單。此外，在整個(gè)放電過程中，有效脈沖放電時(shí)間ton是根據(jù)模塊輸出最高電壓脈沖放電過程(最惡劣工況)預(yù)先設(shè)定的時(shí)間數(shù)組，適用于模塊輸出全電壓等級(jí)的脈沖放電過程，在相同電路參數(shù)和處理器開銷不變的情況下，可大大減小總的脈沖放電時(shí)間。

在一個(gè)可選實(shí)施例中，預(yù)先設(shè)定的脈沖信號(hào)為定脈寬變周期的脈沖信號(hào)，即，在整個(gè)放電過程中放電周期時(shí)間t可變，但每個(gè)放電周期內(nèi)的有效脈沖放電時(shí)間ton不變。該定脈寬變周期的脈沖信號(hào)與定頻定脈寬的脈沖放電過程類似，隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加，直流充電模塊輸出端口的電壓也會(huì)逐漸下降，不同之處在于，在整個(gè)放電過程中，有效脈沖放電時(shí)間ton不變，而放電周期時(shí)間t則隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而改變，可選地，放電周期時(shí)間t可以隨著放電周期個(gè)數(shù)的增加而不斷減小。

結(jié)合圖2，若濾波電容c1的容量為c，該直流充電模塊輸出端口的最高電壓為vmax，放電電阻r1的阻值為r，放電電阻r1的額定功率為p，根據(jù)圖5得到放電電阻r1可承受的最大泄放能量為qrmax，放電電阻的降額系數(shù)為kc?？紤]到直流充電模塊可能出現(xiàn)外部最高電壓vmax持續(xù)施加在輸出端口的故障工況，在該放電控制方法中，需保證出現(xiàn)該故障時(shí)在每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1均不損壞。

首先，以直流充電模塊輸出最大電壓的最惡劣工況設(shè)計(jì)有效脈沖放電時(shí)間ton，則有：

若出現(xiàn)外部高壓持續(xù)施加在直流充電模塊輸出端口的故障工況，則單個(gè)放電周期內(nèi)在放電電阻r1上消耗的能量為常數(shù)：

此時(shí)的放電周期時(shí)間t需保證電阻上的平均功率滿足降額要求。取放電電阻可承受的最大脈沖功率倍數(shù)為k，則有：

即，

通過上述公式可得到首個(gè)放電周期的放電周期時(shí)間t1。

首個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v2為：

第二個(gè)放電周期內(nèi)的放電周期時(shí)間為：

第二個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)的放電電壓v3為：

同理，可計(jì)算出后續(xù)每個(gè)放電周期內(nèi)的放電周期時(shí)間，由此可組成定脈寬變周期的放電周期時(shí)間數(shù)組{t1，t2，t3，t4，t5，...}。

在得到放電周期時(shí)間數(shù)組后，需核算每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量和平均功率，具體為：

在首個(gè)放電周期內(nèi)，放電周期開始時(shí)的放電電壓v1為放電所需的最高電壓vmax，即，圖2中直流充電模塊輸出端口的最高電壓，放電電阻r1上泄放的能量q1為：

首個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率p1為：

在第二個(gè)放電周期內(nèi)，放電周期開始時(shí)的放電電壓v2為第一個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)放電電壓，因此，放電電阻r1上泄放的能量q2為：

第二個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率p2為：

同理，可計(jì)算出每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量和平均功率，且每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量和平均功率均需滿足放電電阻r1的最大降額要求，即，每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1上泄放的能量q1、q2、…均小于qrmax×kc，每個(gè)放電周期內(nèi)放電電阻r1的平均功率p1、p2、…均小于k×p×kc。

圖11是本發(fā)明放電控制方法的步驟s30實(shí)施例一的流程圖，在步驟s30中，每個(gè)放電周期進(jìn)行以下步驟：

步驟s301.判斷故障標(biāo)志位是否置位，若是，則執(zhí)行步驟s310；若否，則執(zhí)行步驟s302；

步驟s302.計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)；

步驟s303.判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是否到達(dá)當(dāng)前放電周期的有效脈沖放電時(shí)間，若否，則執(zhí)行步驟s304；若是，則執(zhí)行步驟s305；

步驟s304.輸出高電平，以控制開關(guān)管導(dǎo)通，然后執(zhí)行步驟s303；

步驟s305.輸出低電平，以控制開關(guān)管關(guān)斷；

步驟s306.判斷計(jì)時(shí)時(shí)間是到達(dá)到當(dāng)前放電周期時(shí)間，若否，則執(zhí)行步驟s305；若是，則執(zhí)行步驟s307；

步驟s307.計(jì)時(shí)器清零；

步驟s308.獲取當(dāng)前放電周期的放電起始電壓和放電截止電壓，并判斷當(dāng)前放電周期的放電截止電壓與放電起始電壓的比值是否大于預(yù)設(shè)值，若是，則發(fā)生外部高壓持續(xù)施加在輸出端口的單一故障，執(zhí)行步驟s309；若否，則開始進(jìn)行下一放電周期的步驟；

步驟s309.置位故障標(biāo)志位；

步驟s310.停止放電。

關(guān)于步驟s308中的預(yù)設(shè)值，在此需說明的是：

當(dāng)直流充電模塊出現(xiàn)外部高壓持續(xù)施加在其輸出端口的單一故障時(shí)，即使輸出端口的放電電路經(jīng)過一個(gè)放電周期，其輸出端口的電壓仍然保持v0不變，未出現(xiàn)預(yù)期的輸出端口電壓下降的情況，則可判斷此時(shí)直流充電模塊發(fā)生了外部高壓持續(xù)施加在輸出端口的單一故障，此時(shí)應(yīng)禁止放電電路動(dòng)作。

當(dāng)直流充電模塊的輸出端口在正常放電時(shí)，在有效脈沖放電時(shí)間ton內(nèi)，直流充電模塊的輸出端口的電壓由放電起始電壓v1逐漸減小到v2，且三者滿足下式關(guān)系：

由上式可知，在放電周期內(nèi)，放電截止電壓與放電起始電壓的比值與有效脈沖放電時(shí)間ton有關(guān)，ton時(shí)間越長，則放電截止電壓與放電起始電壓的比值越小。

對(duì)于使用定頻定脈寬或定脈寬變周期的脈沖信號(hào)進(jìn)行放電控制的情況，有效脈沖放電時(shí)間ton固定不變，因此整個(gè)放電過程中，放電截止電壓與放電起始電壓的比值也固定不變，例如，在有效脈沖放電時(shí)間ton固定為30ms時(shí)，每個(gè)放電周期內(nèi)的放電截止電壓與放電起始電壓的比值均為0.866。因此，這種情況下，可直接參照放電截止電壓與放電起始電壓的比值來設(shè)定預(yù)設(shè)值，例如設(shè)置為0.866，或，為留有足夠裕量，將其設(shè)置為大于0.866的值)。

對(duì)于使用定頻變脈寬的脈沖信號(hào)進(jìn)行放電控制的情況，首個(gè)放電周期內(nèi)的有效脈沖放電時(shí)間ton最短，放電截止電壓與放電起始電壓的比值也最大，隨著放電周期的增加，該比值逐漸減小。例如，首個(gè)放電周期內(nèi)的放電截止電壓與放電起始電壓的比值為0.866，隨后的放電周期內(nèi)隨著放電周期的增加，放電周期內(nèi)放電截止電壓與放電起始電壓的比值也隨之減小。因此，這種情況下，可參照放電截止電壓與放電起始電壓比值的最大值來設(shè)定預(yù)設(shè)值，例如，預(yù)設(shè)值設(shè)定為0.9。

若kf為所設(shè)定的預(yù)設(shè)值，每個(gè)放電周期結(jié)束時(shí)，將該放電周期內(nèi)的放電截止電壓與放電起始電壓進(jìn)行比較，若大于放電起始電壓的kf倍，則認(rèn)為直流充電模塊發(fā)生了放電失效故障，此時(shí)，相關(guān)標(biāo)志置位，禁止下一放電周期的脈沖放電。該故障檢測邏輯嵌套在脈沖放電控制中執(zhí)行。

在一個(gè)具體實(shí)施例中，結(jié)合圖2，若直流充電模塊發(fā)生外部高壓持續(xù)施加在其輸出端口的單一故障時(shí)，經(jīng)過首個(gè)有效脈沖放電時(shí)間ton，輸出端口電壓仍保持750v不變，在首個(gè)有效脈沖放電時(shí)間內(nèi)，放電電阻r1上泄放的能量為：

若取放電電阻的降額系數(shù)kc＝0.8，放電電阻r1上的平均功率為：

即使直流充電模塊發(fā)生外部高壓持續(xù)施加的單一故障，直流充電模塊在進(jìn)行放電控制時(shí)，首個(gè)放電周期內(nèi)仍滿足放電電阻r1的降額要求，因此只要能及時(shí)判斷故障的發(fā)生，放電電阻r1就沒有風(fēng)險(xiǎn)。

綜上，通過在放電周期結(jié)束時(shí)通過判斷該放電周期內(nèi)放電截止電壓與放電起始電壓的比值是否超過預(yù)設(shè)值來進(jìn)行故障診斷，可有效提高脈沖放電電路的可靠性，避免放電電阻r1的過熱損壞。

以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何纂改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。