本发明涉及汽车，尤其涉及一种车辆母线电容预充电系统及预充电控制方法。
背景技术：
1、直流母线电容常用于电源转换器，电源转换器的输入源和输出负载具有不同的瞬时功率、电压和频率，直流母线电容从中起到一个缓冲作用。
2、在电动汽车应用中，直流母线电容有助于抵消逆变器、电机控制器和电池系统中电感的影响，保护电动汽车子系统免受电压尖峰、浪涌和电磁干扰(emi)的影响。在电动汽车工作时，直流母线电容与高压电池的电压相同；在电动汽车停止并下电后，直流母线电容的电压降为0，因此在电动汽车再次工作前，需要将直流母线电容的电压预充至高压电池的电压，防止大电流烧坏零部件。
3、如图1所示，现有的直流母线电容的预充电系统包括dcdc转换器、继电器开关s1、继电器开关s2、继电器开关s3、大功率电阻r1和高压电池，dcdc转换器包括dcdc原边和dcdc副边，通过控制继电器开关s1、继电器开关s2和继电器开关s3的开合，使高压电池为直流母线电容充电，其控制原理如下：车辆下电状态下，继电器开关s3导通，继电器开关s1、继电器开关s2断开；车辆上电时，电机控制单元(motor control unit，mcu)控制继电器开关s1闭合，继电器开关s2和继电器开关s3断开，高压电池通过大功率电阻r1给直线母线电容充电；当检测到直流母线电容的电压与高压电池的电压相同时，mcu控制继电器开关s1和继电器开关s3断开，继电器开关s2闭合，使直流母线电容与高压电池直连，完成直流母线电容充电。
4、然而，发明人在实现发明的过程中发现，现有的直流母线电容的预充电系统需要多个继电器开关和大功率电阻，硬件成本高，且现有的直流母线电容的预充电系统一旦发生故障时，无法对直流母线电容进行备份充电，导致车辆无法使用，用户体验差。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术的直流母线电容的预充电系统的硬件成本高、且在预充电系统发生故障时无法对直流母线电容进行备份充电，导致车辆无法使用的不足，提供一种车辆母线电容预充电系统及预充电控制方法。
2、本发明的技术方案提供一种车辆母线电容预充电系统，包括：与高压电池电连接的第一开关、dcdc转换器和控制器，所述dcdc转换器包括与低压电池连接的低压dcdc转换器和高压dcdc转换器，所述高压dcdc转换器内设有母线电容，
3、所述第一开关与所述高压dcdc转换器电连接，所述低压dcdc转换器的一端与所述控制器通信连接，所述低压dcdc转换器的另一端与所述高压dcdc转换器电连接；
4、所述控制器在车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器与所述高压dcdc转换器连通，使所述低压电池为所述母线电容充电，且在所述母线电容的电压与所述高压电池的电压相同时控制所述第一开关闭合。
5、在其中一个可选技术方案中，所述低压dcdc转换器包括低压dcdc转换器副边，所述高压dcdc转换器包括高压dcdc转换器副边，所述高压dcdc转换器副边内设有所述母线电容，
6、所述高压dcdc转换器副边的一端与所述第一开关电连接，所述高压dcdc转换器副边的另一端与所述低压dcdc转换器副边电连接；
7、所述低压dcdc转换器副边与所述控制器通信连接，所述控制器在车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边连通，使所述低压电池为所述母线电容充电。
8、在其中一个可选技术方案中，所述低压dcdc转换器副边包括滤波电感、第一场效应管和第二场效应管，
9、所述滤波电感上设有二次绕组，所述二次绕组的绕制方向与所述滤波电感的绕制方向相反，所述滤波电感的非同名端与所述低压电池电连接，所述滤波电感的同名端与所述低压电池电连接，所述二次绕组的同名端与所述母线电容电连接；
10、所述控制器分别与所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极通信连接，所述控制器控制所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极导通，使所述低压电池通过所述滤波电感和所述二次绕组为所述母线电容充电。
11、在其中一个可选技术方案中，还包括至少一个二极管，所述二极管的输入端与所述二次绕组的同名端电连接，所述二极管的截止端与所述母线电容电连接。
12、在其中一个可选技术方案中，所述dcdc转换器包括变压器，所述低压dcdc转换器还包括低压dcdc转换器原边，所述低压dcdc转换器原边的一端通过所述变压器与所述低压dcdc转换器副边电连接，所述低压dcdc转换器原边的另一端与所述高压dcdc转换器副边电连接，所述控制器在所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边不连通时，控制所述低压dcdc转换器副边处于推挽模式，使所述低压电池依次通过所述低压dcdc转换器副边、所述变压器和所述低压dcdc转换器原边为所述母线电容充电。
13、在其中一个可选技术方案中，所述低压dcdc转换器原边包括第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管和谐振电感，
14、所述谐振电感的一端与所述变压器电连接，所述谐振电感的另一端分别与所述第三场效应管的源极和所述第四场效应管的漏极电连接；
15、所述控制器分别与所述第三场效应管的栅极、所述第四场效应管的栅极、所述第五场效应管的栅极和所述第六场效应管的栅极通信连接，所述控制器在所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边不连通时，控制所述低压电池在第一预设时间内与所述dcdc转换器电连接，使所述变压器产生的第一感应电流依次经过所述谐振电感、所述第三场效应管、所述母线电容和所述第六场效应管，以及控制所述低压电池在第二预设时间内与所述dcdc转换器电连接，使所变压器产生的第二感应电流依次经过所述谐振电感、所述第五场效应管、所述母线电容和所述第四场效应管。
16、在其中一个可选技术方案中，所述控制器经过预设延迟时间后控制所述低压电池在第二预设时间内与所述dcdc转换器电连接。
17、本发明的技术方案还提供一种采用如前所述的车辆母线电容预充电系统的预充电控制方法，包括：
18、在车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器与所述高压dcdc转换器连通，使所述低压电池为所述母线电容充电；
19、若所述母线电容的电压与所述高压电池的电压相同，控制所述第一开关闭合。
20、在其中一个可选技术方案中，所述低压dcdc转换器包括低压dcdc转换器副边，所述高压dcdc转换器包括高压dcdc转换器副边，所述高压dcdc转换器副边内设有所述母线电容，所述在车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器与所述高压dcdc转换器连通，使所述低压电池为所述母线电容充电，包括：
21、在所述车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边连通，使所述低压电池为所述母线电容充电。
22、在其中一个可选技术方案中，所述低压dcdc转换器副边包括滤波电感、第一场效应管和第二场效应管，所述滤波电感上设有二次绕组，所述二次绕组的绕制方向与所述滤波电感的绕制方向相反，所述在所述车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边连通，使所述低压电池为所述母线电容充电，包括：
23、在所述车辆上电时，控制所述第一场效应管的栅极和所述第二场效应管的栅极导通，使所述低压电池通过所述滤波电感和所述二次绕组为所述母线电容充电。
24、在其中一个可选技术方案中，所述dcdc转换器包括变压器，所述低压dcdc转换器包括低压dcdc转换器原边，所述在所述车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边连通，使所述低压电池为所述母线电容充电，包括：
25、在所述车辆上电，且所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边不连通时，控制所述低压dcdc转换器副边处于推挽模式，使所述低压电池依次通过所述低压dcdc转换器副边和所述dcdc转换器的低压dcdc转换器原边为所述母线电容充电。
26、在其中一个可选技术方案中，所述低压dcdc转换器原边包括第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管和谐振电感，所述在所述车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边连通，使所述低压电池为所述母线电容充电，包括：
27、在所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边不连通时，控制所述低压电池在第一预设时间内与所述dcdc转换器电连接，使所述变压器产生的第一感应电流依次经过所述谐振电感、所述第三场效应管、所述母线电容和所述第六场效应管，以及控制所述低压电池在第二预设时间内与所述dcdc转换器电连接，使所述变压器产生的第二感应电流依次经过所述谐振电感、所述第五场效应管、所述母线电容和所述第四场效应管。
28、采用上述技术方案后，具有如下有益效果：在车辆上电时，通过控制器控制低压dcdc转换器与高压dcdc转换器连通，使低压电池为母线电容充电，且在母线电容的电压与高压电池的电压相同时控制第一开关闭合，仅需一个开关即可完成母线电容的预充电，成本低。并且，在低压dcdc转换器副边与高压dcdc转换器副边不连通时，控制低压dcdc转换器副边处于推挽模式，使低压电池依次通过低压dcdc转换器副边和低压dcdc转换器原边为母线电容充电，实现对母线电容进行备份充电，避免发生故障时无法对母线电容预充电，导致车辆无法使用，提高用户体验。
1.一种车辆母线电容预充电系统，其特征在于，包括：与高压电池电连接的第一开关、dcdc转换器和控制器，所述dcdc转换器包括与低压电池连接的低压dcdc转换器和高压dcdc转换器，所述高压dcdc转换器内设有母线电容,
2.如权利要求1所述的车辆母线电容预充电系统，其特征在于，所述低压dcdc转换器包括低压dcdc转换器副边，所述高压dcdc转换器包括高压dcdc转换器副边，所述高压dcdc转换器副边内设有所述母线电容，
3.如权利要求2所述的车辆母线电容预充电系统，其特征在于，所述低压dcdc转换器副边包括滤波电感、第一场效应管和第二场效应管，
4.如权利要求3所述的车辆母线电容预充电系统，其特征在于，还包括至少一个二极管，所述二极管的输入端与所述二次绕组的同名端电连接，所述二极管的截止端与所述母线电容电连接。
5.如权利要求2-4任一项所述的车辆母线电容预充电系统，其特征在于，所述dcdc转换器包括变压器，所述低压dcdc转换器还包括低压dcdc转换器原边，所述低压dcdc转换器原边的一端通过所述变压器与所述低压dcdc转换器副边电连接，所述低压dcdc转换器原边的另一端与所述高压dcdc转换器副边电连接，所述控制器在所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边不连通时，控制所述低压dcdc转换器副边处于推挽模式，使所述低压电池依次通过所述低压dcdc转换器副边、所述变压器和所述低压dcdc转换器原边为所述母线电容充电。
6.如权利要求5所述的车辆母线电容预充电系统，其特征在于，所述低压dcdc转换器原边包括第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管和谐振电感，
7.如权利要求6所述的车辆母线电容预充电系统，其特征在于，所述控制器经过预设延迟时间后控制所述低压电池在第二预设时间内与所述dcdc转换器电连接。
8.一种采用如权利要求1-7任一项所述的车辆母线电容预充电系统的预充电控制方法，其特征在于，包括：
9.如权利要求8所述的预充电控制方法，其特征在于，所述低压dcdc转换器包括低压dcdc转换器副边，所述高压dcdc转换器包括高压dcdc转换器副边，所述高压dcdc转换器副边内设有所述母线电容，所述在车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器与所述高压dcdc转换器连通，使所述低压电池为所述母线电容充电，包括：
10.如权利要求9所述的预充电控制方法，其特征在于，所述低压dcdc转换器副边包括滤波电感、第一场效应管和第二场效应管，所述滤波电感上设有二次绕组，所述二次绕组的绕制方向与所述滤波电感的绕制方向相反，所述在所述车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边连通，使所述低压电池为所述母线电容充电，包括：
11.如权利要求9或10所述的预充电控制方法，其特征在于，所述dcdc转换器包括变压器，所述低压dcdc转换器包括低压dcdc转换器原边，所述在所述车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边连通，使所述低压电池为所述母线电容充电，包括：
12.如权利要求11所述的预充电控制方法，其特征在于，所述低压dcdc转换器原边包括第三场效应管、第四场效应管、第五场效应管、第六场效应管和谐振电感，所述在所述车辆上电时，控制所述低压dcdc转换器副边与所述高压dcdc转换器副边连通，使所述低压电池为所述母线电容充电，包括：
