本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)控制器放電控制電路。

背景技術(shù)：

電機(jī)控制器作為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池與電動(dòng)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)之間的連接和轉(zhuǎn)換單元，是電動(dòng)汽車(chē)的重要組成部分，直接決定電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力性能。電機(jī)控制器的主要實(shí)現(xiàn)將電動(dòng)汽車(chē)上動(dòng)力電池的高壓直流電通過(guò)三相逆變電路轉(zhuǎn)換為三相交流電為電機(jī)提供電源，進(jìn)而為汽車(chē)的運(yùn)行提供動(dòng)力。按照電機(jī)控制器內(nèi)部的功能結(jié)構(gòu)，電機(jī)控制器主要包括預(yù)充電、直流母線電容、逆變電路、放電控制電路、低壓控制電路、低壓供電電路。各部分的主要功能是：預(yù)充電電路是動(dòng)力電池接通到直流母線時(shí)，預(yù)先對(duì)并聯(lián)在直流母線上的直流母線電容進(jìn)行充電，從而避免大的浪涌電流；直流母線電容為逆變電路提供逆變所需要的紋波電流；逆變電路則完成直流電壓到三相交流的轉(zhuǎn)換；低壓控制電路的功能是監(jiān)測(cè)和控制整個(gè)電機(jī)控制器的工作狀態(tài)、邏輯及與外部設(shè)備的通訊；放電控制電路用于泄放直流母線電容殘留電荷；低壓供電電路為整個(gè)控制器內(nèi)部所需低壓電源的來(lái)源，當(dāng)汽車(chē)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的ON檔接通時(shí)，低壓供電電路工作；

電動(dòng)汽車(chē)的電機(jī)控制器中存在大容量的直流母線電容，在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)ON檔斷開(kāi)后，電機(jī)控制器失去低壓電源，逆變電路與動(dòng)力電池也斷開(kāi)電路連接。直流母線電容因?yàn)槭莾?chǔ)能器件，在逆變電路與動(dòng)力電池?cái)嚅_(kāi)連接后，直流母線上仍然是高壓，仍將會(huì)存有大量電荷，如果沒(méi)有外部的放電電路，則直流母線電容上的電荷將會(huì)長(zhǎng)時(shí)間殘留，在人為打開(kāi)機(jī)蓋后存在操作不慎而人身觸電或者導(dǎo)致導(dǎo)電體相互接觸而造成元器件損壞的可能性。

現(xiàn)有的放電控制電路中，開(kāi)關(guān)器件采用的是電力電子器件IGBT，低壓控制電路發(fā)出放電信號(hào)后，IGBT的驅(qū)動(dòng)電路接收到該信號(hào)，并將該信號(hào)功率放大，從而驅(qū)動(dòng)IGBT導(dǎo)通，功率電阻并聯(lián)至直流母線電容，對(duì)直流母線電容進(jìn)行放電，當(dāng)母線電容上的電壓降到一定程度后， IGBT的驅(qū)動(dòng)電路將會(huì)掉電，IGBT隨即斷開(kāi)，整個(gè)工作結(jié)束。在整個(gè)過(guò)程中，低壓控制電路的供電電路來(lái)自電動(dòng)汽車(chē)ON檔開(kāi)關(guān)，當(dāng)ON檔不接通時(shí)后，電機(jī)控制器的低壓供電將將不再取自O(shè)N檔開(kāi)關(guān)，如果沒(méi)有其他供電來(lái)源，低壓控制電路中的數(shù)據(jù)處理芯片將會(huì)瞬間掉電，于是將會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)無(wú)法來(lái)得及保存或其他不利情況。放電電路中的IGBT的驅(qū)動(dòng)電路也將不會(huì)工作，母線電容也就無(wú)法放電。因此，現(xiàn)有方案在ON檔斷開(kāi)后，采用將母線電容上的高壓電轉(zhuǎn)換成低壓電，由此繼續(xù)對(duì)低壓控制電路供電，實(shí)現(xiàn)ON斷開(kāi)后保持低壓供電一段時(shí)間以完成數(shù)字處理芯片的數(shù)據(jù)保存和對(duì)直流母線電容的放電等功能。

現(xiàn)有的電機(jī)控制器直流電容放電開(kāi)關(guān)常采用IGBT，IGBT作為電力電子器件，對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)、集電極尖峰電壓、集電極浪涌電流、內(nèi)部溫度敏感，易損壞或者失效?，F(xiàn)有的電機(jī)控制器主開(kāi)關(guān)IGBT對(duì)控制電源要求非常高，要求電源電壓穩(wěn)定、紋波小?，F(xiàn)有的電機(jī)控制器主開(kāi)關(guān)IGBT控制電源和主控板的低壓電源在ON關(guān)閉后取自直流母線電壓，然后通過(guò)負(fù)載的電壓變換電路，將高壓轉(zhuǎn)換成合適的IGBT驅(qū)動(dòng)電壓和主控板供電電壓，為IGBT和主控板提供電源。現(xiàn)有的電機(jī)控制器主開(kāi)關(guān)IGBT的驅(qū)動(dòng)復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)的驅(qū)動(dòng)及保護(hù)電路，電路復(fù)雜，占用空間，增加了故障點(diǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的在于提供一種本實(shí)用新型提出了一種采用驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單、低壓供電簡(jiǎn)潔的高可靠元件的電機(jī)控制器放電控制電路。

本實(shí)用新型的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：一種電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)控制器放電控制電路，它包括逆變電路、低壓控制電路、低壓供電電路、低壓電源、繼電器KA1、繼電器KA2、繼電器KA3、繼電器KA4、繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、電阻R1、電阻R2和電容Cdc；

低壓供電電路給低壓控制電路供電，低壓控制電路連接逆變電路，逆變電路連接電機(jī)；

低壓電源包括第一高壓電源和第二低壓電源；繼電器KA1包括KA1線圈和KA1主觸點(diǎn)，繼電器KA2包括KA2線圈和KA2主觸點(diǎn)，繼電器KA3包括KA3線圈和KA3主觸點(diǎn)，繼電器KA4 包括KA4線圈和KA4主觸點(diǎn)，繼電器K1包括K1線圈和K1主觸點(diǎn)，繼電器K2包括K2線圈和 K2主觸點(diǎn)，繼電器K3包括K3線圈和K3主觸點(diǎn)；

第一高壓電源正通過(guò)K3主觸點(diǎn)連接逆變電路的正接線端，K2主觸點(diǎn)與電阻R2串聯(lián)后并聯(lián)在K3主觸點(diǎn)的兩端；

第一高壓電源負(fù)與逆變電路的負(fù)接線端連接；

逆變電路的正接線端與逆變電路的負(fù)接線端之間設(shè)置電容Cdc，電容Cdc兩端并聯(lián)電阻 R1和K1主觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路；

所述的低壓控制電路包括處理器、信號(hào)放大模塊、繼電器KA3和繼電器KA4；所述的低壓供電電路包括繼電器KA1和繼電器KA2；KA1線圈、KA2線圈、KA3線圈和KA4線圈分別與信號(hào)放大模塊連接；

第二低壓電源具有一個(gè)接地端和至少兩個(gè)正極輸出端：第一正極輸出端和第二正極輸出端；第二電源的接地端連接低壓控制電路的接地端，第一正極輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)on連接低壓控制電路的正接線端；第二正極輸出端通過(guò)KA2主觸點(diǎn)連接到低壓控制電路的正接線端；第一正極輸出端通過(guò)K1線圈連接KA1主觸點(diǎn)的一端，KA1主觸點(diǎn)的另一端接地；

KA3主觸頭的一端通過(guò)K3線圈連接第一正極輸出端，KA3的另一端接地；KA4主觸頭的一端通過(guò)K2線圈連接第一正極輸出端，KA4主觸頭的另一端接地。

作為優(yōu)選方式，第二低壓電源為蓄電池。

作為優(yōu)選方式，開(kāi)關(guān)on與低壓控制電路的正接線端之間設(shè)置二極管。

作為優(yōu)選方式，第二低壓電源的第二正極輸出端與KA2主觸點(diǎn)之間設(shè)置二極管。

本實(shí)用新型的有益效果是：針對(duì)目前采用IGBT作為控制放電的開(kāi)關(guān)時(shí)IGBT本身的易損壞和失效，以及此IGBT需要復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)電路、保護(hù)電路及為IGBT驅(qū)動(dòng)提供電源的復(fù)雜低壓供電電路的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種主動(dòng)對(duì)電容上殘留電荷放電的電路，即放電控制電路。通過(guò)一個(gè)開(kāi)關(guān)元器件，在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)關(guān)閉后，將一只功率電阻并聯(lián)至直流母線電容，通過(guò)電阻將電容上的電荷快速消耗掉，電容的高壓迅速降到安全電壓以下。本實(shí)用新型采用高壓直流繼電器，繼電器作為一種機(jī)械開(kāi)關(guān)，承受尖峰電壓和浪涌電流的能力明顯。.采用繼電器作為放電控制的開(kāi)關(guān)，機(jī)械觸點(diǎn)，相比IGBT等電力電子器件具有極相當(dāng)高的可靠性；相比 IGBT等電力電子器件，繼電器對(duì)控制電路要求更低、范圍更寬，設(shè)計(jì)更簡(jiǎn)單；相比現(xiàn)在低壓供電方式在ON斷開(kāi)后采用直流母線電壓變換成低壓的方式，本實(shí)用新型采用直接從低壓蓄電池獲取電源，無(wú)需轉(zhuǎn)換、穩(wěn)定可靠。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例局部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型的技術(shù)方案，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不局限于以下所述。

如圖1、圖2所示，一種電動(dòng)汽車(chē)電機(jī)控制器放電控制電路，其特征在于：它包括逆變電路、低壓控制電路、低壓供電電路、低壓電源、繼電器KA1、繼電器KA2、繼電器KA3、繼電器KA4、繼電器K1、繼電器K2、繼電器K3、電阻R1、電阻R2和電容Cdc；

低壓供電電路給低壓控制電路供電，低壓控制電路連接逆變電路，逆變電路連接電機(jī)；

低壓電源包括第一高壓電源(比如512V)和第二低壓電源(比如12V或者24V)；繼電器 KA1包括KA1線圈和KA1主觸點(diǎn)，繼電器KA2包括KA2線圈和KA2主觸點(diǎn)，繼電器KA3包括KA3線圈和KA3主觸點(diǎn)，繼電器KA4包括KA4線圈和KA4主觸點(diǎn)，繼電器K1包括K1線圈和 K1主觸點(diǎn)，繼電器K2包括K2線圈和K2主觸點(diǎn)，繼電器K3包括K3線圈和K3主觸點(diǎn)；

第一高壓電源正通過(guò)K3主觸點(diǎn)連接逆變電路的正接線端，K2主觸點(diǎn)與電阻R2串聯(lián)后并聯(lián)在K3主觸點(diǎn)的兩端；

第一高壓電源負(fù)與逆變電路的負(fù)接線端連接；

逆變電路的正接線端與逆變電路的負(fù)接線端之間設(shè)置電容Cdc，電容Cdc兩端并聯(lián)電阻 R1和K1主觸點(diǎn)組成的串聯(lián)電路；

所述的低壓控制電路包括處理器、信號(hào)放大模塊、繼電器KA3和繼電器KA4；所述的低壓供電電路包括繼電器KA1和繼電器KA2；KA1線圈、KA2線圈、KA3線圈和KA4線圈分別與信號(hào)放大模塊連接；

第二低壓電源具有一個(gè)接地端和至少兩個(gè)正極輸出端：第一正極輸出端和第二正極輸出端；第二電源的接地端連接低壓控制電路的接地端，第一正極輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)on連接低壓控制電路的正接線端；第二正極輸出端通過(guò)KA2主觸點(diǎn)連接到低壓控制電路的正接線端；第一正極輸出端通過(guò)K1線圈連接KA1主觸點(diǎn)的一端，KA1主觸點(diǎn)的另一端接地；

KA3主觸頭的一端通過(guò)K3線圈連接第一正極輸出端，KA3的另一端接地；KA4主觸頭的一端通過(guò)K2線圈連接第一正極輸出端，KA4主觸頭的另一端接地。

優(yōu)選地，第二低壓電源為蓄電池。

優(yōu)選地，開(kāi)關(guān)on與低壓控制電路的正接線端之間設(shè)置二極管。

優(yōu)選地，第二低壓電源的第二正極輸出端與KA2主觸點(diǎn)之間設(shè)置二極管。

本實(shí)用新型放電控制電路包括放電主電路及其控制電路：放電主電路實(shí)現(xiàn)電容殘留電荷的泄放；其控制電路用于對(duì)放電主電路進(jìn)行控制。本實(shí)用新型中的繼電器對(duì)控制電源要求就相對(duì)寬松，輸入電壓在某個(gè)范圍就行，而不一定要求穩(wěn)定在某個(gè)值上，本身對(duì)電源要求不高，相對(duì)IGBT更可靠。本實(shí)用新型中繼電器的控制電源直接取自電動(dòng)汽車(chē)常備低壓蓄電池，無(wú)需高壓至低壓的轉(zhuǎn)換。本實(shí)用新型中采用的繼電器的控制十分簡(jiǎn)單，只需采用開(kāi)關(guān)接通至低壓蓄電池即可。

本實(shí)用新型電機(jī)控制器的放電主電路采用繼電器作為開(kāi)關(guān)，電機(jī)控制器低壓控制電路的供電方式來(lái)自汽車(chē)的低壓蓄電池。.放電電路繼電器作為主開(kāi)關(guān)，省去了采用其他器件所必須的復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)及電源電源電路，大大提高電機(jī)控制器生命周期中的可靠性和可維護(hù)性；低壓供電來(lái)源只有電動(dòng)汽車(chē)低壓蓄電池，沒(méi)有其他來(lái)源，穩(wěn)定可靠、電路簡(jiǎn)單。

假設(shè)Cdc為1000uF，要求充電時(shí)間為t1＝300mS，放電時(shí)間t2＝3S，根據(jù)充電和放電時(shí)間 3RC

即對(duì)于充電：3*R1*Cdc＝300mS

Cdc＝1000uF＝1mF

R1＝300/3/1＝100Ω

對(duì)于放電：3*R2*Cdc＝3S

Cdc＝1000uF＝1mF＝0.001F

R2＝3/3/0.001＝1K

本實(shí)用新型的工作原理是：假設(shè)低壓蓄電池為常用的+12V，當(dāng)駕駛員將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到 ON檔，即圖2中ON閉合，低壓供電電路將+12V輸入到低壓控制電路，低壓控制電路中的處理器得電。一方面，處理器檢測(cè)到ON信號(hào)后，閉合KA2，于是低壓控制電路由常電與+12V 同時(shí)供電；另一方面，低壓控制電路接受整車(chē)的控制，發(fā)出信號(hào)閉合繼電器KA4，K2得電，于是，通過(guò)圖1中的R2對(duì)Cdc進(jìn)行充電，經(jīng)過(guò)時(shí)間t1后，Cdc充電完成，處理器發(fā)出控制信號(hào)，閉合KA3，閉合KA3之后，處理器發(fā)出控制信號(hào)斷開(kāi)KA4，K3得電，K2掉電，K3 將充電回路R2、K2短路，DC/AC通過(guò)K3供電，電機(jī)控制器上電結(jié)束，可以開(kāi)始正常工作。

當(dāng)駕駛員將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)ON斷開(kāi)后，低壓控制電路檢測(cè)到ON信號(hào)丟失，立即斷開(kāi)繼電器 KA4，K3掉電，因?yàn)镃dc上仍有高壓電，處理器將發(fā)出控制信號(hào)閉合KA1，于是K1得電， Cdc上的電通過(guò)圖1中電阻R1，進(jìn)行釋放。釋放時(shí)間t2由R1和Cdc共同決定，在經(jīng)過(guò)t3(t3 為設(shè)置的參數(shù)，t3＞t2)時(shí)間后，Cdc已經(jīng)釋放到安全電壓以下，處理器發(fā)出控制信號(hào)，斷開(kāi) KA2，低壓控制電路掉電，KA1隨即掉電，至此，整個(gè)過(guò)程結(jié)束。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，應(yīng)當(dāng)指出的是，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。