本發(fā)明涉及電動汽車電機控制器電容放電領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車電機控制器主動放電控制電路及控制器。

背景技術(shù)：

電機控制器的主要實現(xiàn)將電動汽車上動力電池的高壓直流電通過三相逆變電路轉(zhuǎn)換為三相交流電為電機提供電源，進而為汽車的運行提供動力。電機控制器主要包括預充電電路、直流母線電容、逆變電路、低壓控制電路、低壓供電電路。預充電電路是動力電池接通到直流母線時，預先對并聯(lián)在直流母線上的直流母線電容進行充電，從而避免大的浪涌電流。直流母線電容降低逆變電路中的開關(guān)器件在頻繁動作時產(chǎn)生的紋波電壓。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)測和控制整個電機控制器的工作狀態(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控制器內(nèi)部所需低壓電源的來源，當汽車點火開關(guān)ON接通時，低壓供電電路工作。

電動汽車的電機控制器中存在大容量的直流母線電容，在點火開關(guān)ON斷開后，電機控制器失去低壓電源，逆變電路與動力電池也斷開電路連接。直流母線電容因為是儲能器件，在逆變電路與動力電池斷開連接后，直流母線上仍然是高壓，仍將會存有大量電荷，如果沒有外部的放電電路，則直流母線電容上的電荷將會長時間殘留，在人為打開機蓋后存在操作不慎而人身觸電或者導致導電體相互接觸而造成元器件損壞的可能性。

現(xiàn)有的主動放電控制系統(tǒng)中，放電采用的是逆變器，主動放電控制單元監(jiān)控、判斷逆變器的狀態(tài)，PWM發(fā)生模塊產(chǎn)生放電波形，驅(qū)動逆變器對直流母線電容進行放電，當母線電容上的電壓降到一定程度后，逆變器的控制電路將會掉電，主動放電策略停止工作，整個工作結(jié)束。在整個過程中，主動放電控制單元的供電電路來自電動汽車點火開關(guān)ON，當點火開關(guān)ON不接通時后，電機控制器的低壓供電將將不再取自點火開關(guān)ON，如果沒有其他供電來源，主動放電控制單元中的數(shù)據(jù)處理芯片將會瞬間掉電，于是將會導致數(shù)據(jù)無法來得及保存或其他不利情況，母線電容也就無法放電。因此，現(xiàn)有方案在點火開關(guān)ON斷開后，采用將母線電容上的高壓電轉(zhuǎn)換成低壓電，由此繼續(xù)對主動放電控制單元供電，實現(xiàn)點火開關(guān)ON斷開后保持低壓供電一段時間以完成數(shù)字處理芯片的數(shù)據(jù)保存和對直流母線電容的放電等功能。由于逆變單元作為電機驅(qū)動的重要組成部分，對行車安全有著至關(guān)重要的影響，使用逆變單元進行主動放電加重了控制器的負擔，容易出現(xiàn)扭矩異常、轉(zhuǎn)速異常、放電失敗等異常情況。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種電動汽車電機控制器主動放電控制電路及控制器，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中使用逆變單元進行放電，加重了控制器的負擔，容易出現(xiàn)扭矩異常、轉(zhuǎn)速異常、放電失敗等異常情況。

為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種電動汽車電機控制器主動放電控制電路，包括放電主電路和放電控制電路；放電主電路包括串聯(lián)在一起的放電電阻R1和晶閘管VT1；放電控制電路包括放電控制模塊和點火開關(guān)ON信號檢測支路；點火開關(guān)ON信號檢測支路的輸出端與放電控制模塊相連；放電控制模塊與晶閘管VT1相連并控制晶閘管VT1的開關(guān)。

一種電動汽車電機控制器，包括高壓蓄電池、逆變電路、低壓供電電路、低壓蓄電池、直流電容Cdc、點火開關(guān)ON、放電主電路和低壓控制單元。逆變電路包括逆變器、正直流母線和負直流母線，逆變器通過正直流母線與高壓蓄電池的正極相連，逆變器通過負直流母線與高壓蓄電池的負極相連。直流電容Cdc連接在正直流母線和負直流母線之間。放電主電路包括串聯(lián)在一起的放電電阻R1和晶閘管VT1，放電電阻R1與晶閘管VT1連接在正直流母線和負直流母線之間。低壓蓄電池通過低壓供電電路向低壓控制單元供電，點火開關(guān)ON設(shè)置在低壓供電電路上并控制低壓供電電路的開關(guān)，低壓控制單元與點火開關(guān)ON之間設(shè)有點火開關(guān)ON信號檢測支路。低壓控制單元與晶閘管VT1相連并控制晶閘管VT1的開關(guān)。

進一步，控制器還包括繼電器，繼電器設(shè)置在正直流母線上且靠近高壓蓄電池的輸出端。

進一步，低壓控制單元包括放電控制模塊，點火開關(guān)ON信號檢測支路設(shè)置在放電控制模塊與點火開關(guān)ON之間，放電控制模塊與晶閘管VT1相連并控制晶閘管VT1的開關(guān)。

放電控制模塊為低壓控制單元的一部分，便于將現(xiàn)有的主動放電控制電路直接應(yīng)用于現(xiàn)有的電動汽車電機控制器，簡單可行，成本低。

與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的優(yōu)點是：

1、本發(fā)明采用晶閘管串聯(lián)放電電阻的方式，相比使用逆變單元進行放電，減輕了逆變單元和控制程序的負擔，在逆變單元失效時仍能保障主動放電，增加了可靠性。

2、相比使用逆變單元放電，減輕了控制器的負擔，主動放電不用考慮逆變單元的工作邏輯，減少了監(jiān)控單元，設(shè)計更簡單。本發(fā)明中的晶閘管對控制電路要求簡單，門極電流達到閥值后只需要保持負載電流繼續(xù)流動即可，不用持續(xù)給定觸發(fā)信號，控制簡單方便。

3、相比現(xiàn)在低壓供電方式在點火開關(guān)ON斷開后，采用直流母線電壓變換成低壓等方式，本發(fā)明供電直接受控于點火開關(guān)ON信號，在點火開關(guān)ON信號無效后不需要供電。

4、現(xiàn)有的電機控制器逆變控制單元的電源和主控板的低壓電源在點火開關(guān)ON關(guān)閉后取自直流母線電壓，然后通過負載的電壓變換電路，將高壓轉(zhuǎn)換成合適的逆變驅(qū)動電壓和主控板供電電壓，為逆變和主控板提供電源。本發(fā)明中晶閘管只需要給定一個低壓觸發(fā)信號即可，無需持續(xù)給定控制信號，無需高壓至低壓的轉(zhuǎn)換。

5、現(xiàn)有的主動放電方案在逆變單元故障時失效，若此時電機仍在運轉(zhuǎn)，會產(chǎn)生較高的反向電動勢，對整個電機控制系統(tǒng)不利。本發(fā)明中，采用的晶閘管放電，相當于額外增加一重保障，在針對逆變單元時效時仍能正常進行放電。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應(yīng)當理解，以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實施例，因此不應(yīng)看作是對范圍的限定，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它相關(guān)的附圖。

圖1為本發(fā)明中電動汽車電機控制器結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

在本發(fā)明的描述中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接連接，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

實施例一：

參閱圖1，一種電動汽車電機控制器主動放電控制電路，包括放電主電路和放電控制電路；放電主電路包括串聯(lián)在一起的放電電阻R1和晶閘管VT1；放電控制電路包括放電控制模塊和點火開關(guān)ON信號檢測支路；點火開關(guān)ON信號檢測支路的輸出端與放電控制模塊相連；放電控制模塊與晶閘管VT1相連并控制晶閘管VT1的開關(guān)。放電控制模塊為處理器。

下述處理器為放電控制模塊，ON信號檢測機制有以下兩種方式：

第一種：若檢測需要隔離，則ON信號與處理器之間需要用光耦等隔離器件將信號送至處理器。再由處理器判斷ON信號的狀態(tài)。

第二種：若檢測不需要隔離，則將ON信號經(jīng)過簡單的電平轉(zhuǎn)換即可送至處理器。再由處理器判斷ON信號的狀態(tài)。

實施例二：

參閱圖1，一種電動汽車電機控制器，包括高壓蓄電池、低壓供電電路、逆變電路、低壓蓄電池、直流電容Cdc、點火開關(guān)ON、放電主電路和低壓控制單元。

逆變電路包括逆變器、正直流母線和負直流母線，逆變器通過正直流母線與高壓蓄電池的正極相連，逆變器通過負直流母線與高壓蓄電池的負極相連。直流電容Cdc連接在正直流母線和負直流母線之間。放電主電路包括串聯(lián)在一起的放電電阻R1和晶閘管VT1，放電電阻R1與晶閘管VT1連接在正直流母線和負直流母線之間。

低壓蓄電池通過低壓供電電路向低壓控制單元供電，點火開關(guān)ON設(shè)置在低壓供電電路上并控制低壓供電電路的開關(guān)，低壓控制單元與點火開關(guān)ON之間設(shè)有點火開關(guān)ON信號檢測支路。低壓控制單元與晶閘管VT1相連并控制晶閘管VT1的開關(guān)。低壓控制單元包括放電控制模塊，點火開關(guān)ON信號檢測支路設(shè)置在放電控制模塊與點火開關(guān)ON之間，放電控制模塊與晶閘管VT1相連并控制晶閘管VT1的開關(guān)。低壓控制單元為處理器。

控制器還包括繼電器K1和繼電器K2，繼電器K1和繼電器K2設(shè)置在正直流母線上且靠近高壓蓄電池的輸出端，繼電器K2串聯(lián)有電阻R2后與K1并聯(lián)。

下面結(jié)合附圖1對本發(fā)明的工作原理進一步說明：

初始狀態(tài)，繼電器K1、K2都處于分開狀態(tài)，當電動汽車點火開關(guān)ON接通時，即點火開關(guān)ON閉合，此時低壓蓄電池通過低壓供電電路向低壓控制單元供電。

電動汽車停車后，點火開關(guān)ON斷開，低壓控制單元檢測到ON信號消失，向晶閘管VT1發(fā)出主動放電觸發(fā)信號，使晶閘管VT1導通，晶閘管VT1、放電電阻R1和直流電容Cdc形成一個閉合的放電回路，直流電容Cdc上的電荷迅速釋放，電壓降到安全電壓以下，電壓下降的時間t1由電阻R1阻值、電容Cdc容量和電容Cdc初始電壓共同決定。由于發(fā)送使VT1導通的主動放電觸發(fā)信號所需要的能量很小，在此策略執(zhí)行后，低壓供電電路內(nèi)部所暫存的能量不足以繼續(xù)為低壓控制電路供電，低壓控制單元已經(jīng)處于掉電關(guān)閉狀態(tài)，放電過程結(jié)束。

以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。