本發(fā)明涉及新能源汽車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路。

背景技術(shù)：

目前新能源汽車發(fā)展迅速，車載驅(qū)動(dòng)控制器是新能源汽車的重要組成部分，車載驅(qū)動(dòng)控制器主要有兩種電源同時(shí)供電：一種是12V或24V的低壓電池供電系統(tǒng)，為車載驅(qū)動(dòng)控制器提供控制電源；一種是300V-750V的高壓電池供電系統(tǒng)，為車載驅(qū)動(dòng)控制器提供動(dòng)力電源。為了減小動(dòng)力電壓的波動(dòng)和電源對(duì)驅(qū)動(dòng)器的干擾，在電源兩端會(huì)增加母線電容，當(dāng)動(dòng)力電源斷電時(shí)，因?yàn)槟妇€電容的存在，母線電壓不會(huì)很快降低到安全電壓以下，這個(gè)下降時(shí)間往往需要10～20分鐘。在車載驅(qū)動(dòng)器中如果沒有設(shè)計(jì)針對(duì)母線電容進(jìn)行快速放電的電路，在驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行調(diào)試和維修時(shí)，母線電容的殘存電壓在斷電后需要等待很長的時(shí)間才能泄放完畢，浪費(fèi)了調(diào)試和維修的時(shí)間，降低了研發(fā)效率、延長了開發(fā)周期，同時(shí)如果未泄放完畢進(jìn)行操作，還可能發(fā)生觸電的危險(xiǎn)。

本發(fā)明的發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)：目前關(guān)于車載驅(qū)動(dòng)控制器母線電容的主動(dòng)和被動(dòng)放電的方案很少，而現(xiàn)有的放電方案主動(dòng)放電和被動(dòng)放電采用不同放電回路，并且被動(dòng)放電方案放電時(shí)間長。這為車載驅(qū)動(dòng)控制器的使用安全和維護(hù)安全帶來隱患。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施方式的目的在于提供一種車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路，使車載驅(qū)動(dòng)控制器在主動(dòng)、被動(dòng)放電時(shí)均使用相同的放電回路，放電時(shí)間一致，提高車載驅(qū)動(dòng)控制器的安全性，同時(shí)還可以簡化設(shè)計(jì)、節(jié)省成本。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的實(shí)施方式提供了一種車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路，包括：母線電容、第一支路和第二支路；所述第一支路和所述第二支路均連接于所述母線電容的兩端，且所述第二支路導(dǎo)通時(shí)形成有所述母線電容的放電回路；所述第一支路連接于所述車載驅(qū)動(dòng)控制器，且所述第一支路的通斷響應(yīng)于所述車載驅(qū)動(dòng)控制器的輸出狀態(tài)；所述第二支路的通斷受控于所述第一支路的通斷；其中，所述車載驅(qū)動(dòng)控制器輸出放電信號(hào)或者無輸出時(shí)，所述第一支路斷開；所述第一支路斷開時(shí)，所述第二支路導(dǎo)通；所述第一支路導(dǎo)通時(shí)，所述第二支路斷開。

本發(fā)明實(shí)施方式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路包括：母線電容、第一支路和第二支路。其中，第一支路和第二支路均連接于母線電容的兩端，且第二支路導(dǎo)通時(shí)形成有母線電容的放電回路。第一支路連接于車載驅(qū)動(dòng)控制器，且第一支路的通斷響應(yīng)于車載驅(qū)動(dòng)控制器的輸出狀態(tài)，第二支路的通斷受控于第一支路的通斷。其中，當(dāng)車載驅(qū)動(dòng)控制器輸出放電信號(hào)(對(duì)應(yīng)于母線電容的主動(dòng)放電)或者無輸出(對(duì)應(yīng)于母線電容的被動(dòng)放電)時(shí)，第一支路均斷開使得第二支路導(dǎo)通，從而在第二支路中形成有母線電容的放電回路，母線電容放電。因此，母線電容的主動(dòng)放電和被動(dòng)放電均使用同一放電電路放電，放電時(shí)間相同，從而提高車載驅(qū)動(dòng)控制器的調(diào)試和維修時(shí)的安全性，并且，還可以簡化設(shè)計(jì)、節(jié)省成本。

另外，所述第一支路包括：功率電阻和第一電子開關(guān)；所述車載驅(qū)動(dòng)控制器連接于所述第一電子開關(guān)的控制端，所述功率電阻的第一端連接于所述母線電容的第一端，所述功率電阻的第二端連接于所述第一電子開關(guān)的第一端；所述第一電子開關(guān)的第二端連接于所述母線電容的第二端；所述第一電子開關(guān)的第一端還連接于所述第二支路。從而提供了第一支路的實(shí)現(xiàn)方式。

另外，所述電容放電電路還包括分別連接于所述車載驅(qū)動(dòng)控制器和所述第一電子開關(guān)的控制端的光耦；所述光耦用于在所述車載驅(qū)動(dòng)控制器輸出放電信號(hào)時(shí)控制所述第一支路斷開。

另外，所述第一電子開關(guān)還用于在所述光耦無輸出時(shí)斷開。

另外，所述電容放電電路還包括連接于所述車載驅(qū)動(dòng)控制器和所述光耦之間的第一穩(wěn)壓二極管。第一穩(wěn)壓二極管用于防止在驅(qū)動(dòng)控制器正常工作時(shí)，放電信號(hào)受到外部干擾導(dǎo)致光耦誤導(dǎo)通，造成放電回路誤動(dòng)作，避免產(chǎn)生安全隱患。

另外，所述第一支路還包括保護(hù)二極管；所述保護(hù)二極管串接于所述光耦和所述母線電容的第二端之間。當(dāng)?shù)诙穼?dǎo)通，母線電容開始放電時(shí)，保護(hù)二極管可以起到保護(hù)作用，防止第二支路的放電電流倒灌對(duì)光耦造成損傷、損壞光耦。

另外，所述第二支路包括：功率電阻、放電電阻、第二電子開關(guān)和分壓電阻；所述放電電阻的第一端連接于所述母線電容的第一端，所述放電電阻的第二端連接于所述第二電子開關(guān)的第一端；所述功率電阻的第一端連接于所述母線電容的第一端，所述功率電阻的第二端連接于所述第一電子開關(guān)的第一端和所述分壓電阻的第一端，所述分壓電阻的第二端連接于所述母線電容的第二端；所述分壓電阻的第一端還連接于所述第二電子開關(guān)的控制端，所述第二電子開關(guān)的第二端連接于所述母線電容的第二端。在第一電子開關(guān)斷開時(shí)，母線電容、功率電阻和分壓電阻形成導(dǎo)通回路，分壓電阻上的電壓控制第二電子開關(guān)導(dǎo)通，此時(shí)，母線電容、放電電阻和第二電子開關(guān)形成放電回路。由此，為第二支路提供了一種實(shí)現(xiàn)方式。

另外，所述放電電阻為熱敏電阻，且所述熱敏電阻的阻抗隨溫度的升高而增大。由于熱敏電阻阻值隨著溫度升高能夠迅速增大，因此可有效避免驅(qū)動(dòng)控制器正常工作時(shí)，由于電容放電電路誤導(dǎo)通而造成的驅(qū)動(dòng)器工作異常、大量電能被消耗和放電電阻被損壞等。

另外，所述電容放電電路還包括第二穩(wěn)壓二極管；所述第二穩(wěn)壓二極管并聯(lián)于所述分壓電阻。第二穩(wěn)壓二極管用于將電壓箝位在第二電子開關(guān)導(dǎo)通的電壓范圍，從而保證第二支路穩(wěn)定放電。

另外，所述光耦為隔離光耦。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施方式車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施方式車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路的工作流程示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的闡述。然而，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在本發(fā)明各實(shí)施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術(shù)細(xì)節(jié)。但是，即使沒有這些技術(shù)細(xì)節(jié)和基于以下各實(shí)施方式的種種變化和修改，也可以實(shí)現(xiàn)本申請所要求保護(hù)的技術(shù)方案。

本發(fā)明的第一實(shí)施方式涉及一種車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路，其具體結(jié)構(gòu)如圖1所示。本實(shí)施方式的車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路例如可以應(yīng)用于新能源電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)控制器的放電。

具體地，如圖1所示，本實(shí)施方式的車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路包括：母線電容1、第一支路2和第二支路3。第一支路2和第二支路3均連接于母線電容1的兩端，且第二支路3導(dǎo)通時(shí)形成有母線電容1的放電回路。第一支路2連接于車載驅(qū)動(dòng)控制器1，且第一支路2的通斷響應(yīng)于車載驅(qū)動(dòng)控制器4的輸出狀態(tài)。第二支路3的通斷則受控于第一支路2的通斷。

其中，車載驅(qū)動(dòng)控制器4輸出放電信號(hào)或者無輸出時(shí)，第一支路2斷開，此時(shí)，第二支路3導(dǎo)通。而車輛正常工作時(shí)，車載驅(qū)動(dòng)控制器輸出例如高電平作為控制信號(hào)，此時(shí)，第一支路2導(dǎo)通，第二支路2形成有母線電容的第一導(dǎo)通回路，使母線電容起到減小車載驅(qū)動(dòng)控制器的動(dòng)力電壓波動(dòng)和電源對(duì)驅(qū)動(dòng)器的干擾的作用。

本實(shí)施方式中，當(dāng)車載驅(qū)動(dòng)控制器的動(dòng)力電源關(guān)閉時(shí)，且車載驅(qū)動(dòng)控制器的控制電源未關(guān)閉時(shí)，表示車輛暫停工作，此時(shí)，車載驅(qū)動(dòng)控制器發(fā)出放電信號(hào)，控制第一支路斷開，第二支路導(dǎo)通，使得母線電容上高壓通過第二支路中的放電回路泄放掉，避免帶來意外的危險(xiǎn)。該種放電方式即為主動(dòng)放電。當(dāng)被動(dòng)放電時(shí)，即車載驅(qū)動(dòng)控制器的動(dòng)力電源和控制電源均關(guān)閉時(shí)，此時(shí)，車載驅(qū)動(dòng)控制器無輸出，且第一支路斷開，第二支路導(dǎo)通，母線電容放電。由此可見，本實(shí)施方式無論在母線電容主動(dòng)放電還是被動(dòng)放電時(shí)，均是通過第一支路的斷開控制第二支路的導(dǎo)通從而實(shí)現(xiàn)放電。因此，本實(shí)施方式中，放電回路相同，放電時(shí)間相同。

因此，本實(shí)施方式的車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路能夠采用相同的放電回路實(shí)現(xiàn)母線電容的主動(dòng)放電和被動(dòng)放電。并且，由于主動(dòng)放電和被動(dòng)放電采用相同的放電回路，放電時(shí)間相同，所以可以提高車載驅(qū)動(dòng)控制器調(diào)試、維修時(shí)的安全性。因此，本實(shí)施方式具有安全、可靠、成本低等的特點(diǎn)，還可以縮短車輛的調(diào)試、維修時(shí)間，有利于縮短車輛的研發(fā)周期，提升產(chǎn)品競爭力。

本發(fā)明的第二實(shí)施方式涉及一種車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路。第二實(shí)施方式進(jìn)一步提供了電容放電電路的具體實(shí)現(xiàn)方式。

具體地，如圖2所示，本實(shí)施方式的車載驅(qū)動(dòng)控制器電容放電電路包括：

第一穩(wěn)壓二極管D1，光耦U1、母線電容C4(即圖1中的母線電容1)，第一支路和第二支路。其中，第一穩(wěn)壓二極管D1連接于車載驅(qū)動(dòng)控制器和光耦U1之間。光耦U1用于在車載驅(qū)動(dòng)控制器輸出放電信號(hào)或者無輸出時(shí)控制第一支路斷開，光耦U1還用于在車載驅(qū)動(dòng)控制器正常工作時(shí)控制第一支路導(dǎo)通。第一支路包括：功率電阻(即R7、R8……Rn等)、第一電子開關(guān)Q1和保護(hù)二極管D2。車載驅(qū)動(dòng)控制器的輸出端連接于光耦U1的輸入端，光耦U1的輸出端連接于第一電子開關(guān)Q1的控制端。功率電阻的第一端連接于母線電容C4的第一端，功率電阻的第二端連接于第一電子開關(guān)Q1的第一端，第一電子開關(guān)Q1的第二端連接于母線電容C4的第二端。保護(hù)二極管D2連接于光耦U1和母線電容C4的第二端之間。其中，第一電子開關(guān)Q1為三極管。當(dāng)Q1的第一端和第二端導(dǎo)通時(shí)，母線電容C4、功率電阻、第一電子開關(guān)Q1形成第一導(dǎo)通回路。

本實(shí)施方式中，第二支路包括：功率電阻(即R7、R8……Rn等)、放電電阻R4、第二電子開關(guān)Q2、電阻R5以及分壓電阻R6。放電電阻R4的第一端連接于母線電容C4的第一端，放電電阻R4的第二端連接于第二電子開關(guān)Q2的第一端。功率電阻的第一端連接于母線電容C4的第一端，功率電阻的第二端連接于第一電子開關(guān)Q1的第一端和分壓電阻R6的第一端，分壓電阻R6的第二端連接于母線電容C4的第二端。分壓電阻R6的第一端還連接于第二電子開關(guān)Q2的控制端，第二電子開關(guān)Q2的第二端連接于母線電容C4的第二端。其中，第二支路還包括第二穩(wěn)壓二極管D3，第二穩(wěn)壓二極管D3并聯(lián)于分壓電阻R6，電阻R5的兩端分別連接于分壓電阻R6的第一端和功率電阻的第二端，同時(shí)，電阻R5還連接于第一電子開關(guān)Q1的第一端。其中，第二電子開關(guān)Q2為三極管。

本實(shí)施方式中，當(dāng)?shù)谝浑娮娱_關(guān)Q1斷開時(shí)，母線電容C4、功率電阻、電阻R5、分壓電阻R6形成第二導(dǎo)通回路，此時(shí)，分壓電阻R6可以為第二電子開關(guān)Q2提供控制電壓，使得Q2的第一端和第二端導(dǎo)通，從而使得母線電容C4、放電電阻R4、Q2形成第三導(dǎo)通回路(即放電回路)。當(dāng)?shù)诙穼?dǎo)通，母線電容開始放電時(shí)，保護(hù)二極管D2可以防止第二支路的放電電流倒灌對(duì)光耦造成損傷，從而對(duì)光耦起到保護(hù)作用。

車載驅(qū)動(dòng)控制器的輸出端通過第一穩(wěn)壓二極管D1連接于光耦U1的輸入端，光耦的輸出端通過電阻R2連接于第一電子開關(guān)Q1的控制端，電阻R3和電容C2則并聯(lián)于第一電子開關(guān)Q1的控制端和第二端之間，電阻R1和電容C1則并聯(lián)于光耦U1的輸入端和地之間。本實(shí)施方式中，第一穩(wěn)壓二極管D1用于防止在車載驅(qū)動(dòng)控制器正常工作時(shí)，放電信號(hào)受到外部干擾導(dǎo)致光耦U1誤導(dǎo)通，造成放電回路誤動(dòng)作，避免產(chǎn)生安全隱患。值得一提的是，電容放電電路中的光耦可以采用不導(dǎo)通時(shí)輸出高電平的隔離光耦，當(dāng)控制電源全部斷開時(shí)，光耦輸出低電平，因此可以確保主動(dòng)放電和被動(dòng)放電的控制邏輯相同，從而可以采用同一放電回路進(jìn)行放電。

圖3為本實(shí)施方式的電容放電電路的控制框圖，現(xiàn)結(jié)合圖2、圖3對(duì)本實(shí)施方式的電容放電電路的工作過程描述如下：

1、車載驅(qū)動(dòng)控制器正常工作時(shí)，車載驅(qū)動(dòng)控制器(例如車載驅(qū)動(dòng)控制器中的控制芯片)輸出正常工作信號(hào)，控制電容放電電路中的光耦始終保持在關(guān)斷狀態(tài)，光耦輸出高電平，第一電子開關(guān)Q1導(dǎo)通，母線電容的電壓(即母線電壓)經(jīng)過功率電阻(R7、R8……Rn)、Q1、D2形成的第一導(dǎo)通回路。由于功率電阻阻值比較大，此時(shí)第一導(dǎo)通回路中的電流可以控制在兩個(gè)毫安以下，因此該電容放電回路消耗的功率可以忽略。

2、當(dāng)車載驅(qū)動(dòng)控制器的動(dòng)力電源(即高壓電源)關(guān)閉時(shí)，需要對(duì)母線電容C4進(jìn)行主動(dòng)放電。此時(shí)，控制芯片發(fā)出主動(dòng)放電信號(hào)，使電容放電電路中的光耦導(dǎo)通，此時(shí)光耦輸出低電平，第一電子開關(guān)Q1關(guān)斷，母線電容上的母線電壓此時(shí)經(jīng)功率電阻(R7、R8……Rn)、R5、R6形成一個(gè)第二導(dǎo)通回路，R6與功率電阻分壓為第二電子開關(guān)Q2提供了控制電壓，使其導(dǎo)通，D3為第二穩(wěn)壓二極管，其將第二電子開關(guān)Q2的控制電壓箝位在Q2導(dǎo)通的電壓范圍。Q2導(dǎo)通后，形成第三導(dǎo)通回路，由于放電電阻R4的阻值遠(yuǎn)小于功率電阻，所以母線電容中的高壓可以迅速通過放電電阻R4、Q2進(jìn)行放電。

3、當(dāng)車載驅(qū)動(dòng)控制器的高壓電源和控制電源全部關(guān)斷時(shí)，此時(shí)電容放電電路中的光耦關(guān)斷并且輸出低電平，相應(yīng)地、第一電子開關(guān)Q1關(guān)斷，母線電容的電壓此時(shí)經(jīng)功率電阻(R7、R8……Rn)、R5、R6形成一個(gè)第二導(dǎo)通回路，分壓電阻R6與功率電阻分壓，使第二電子開關(guān)Q2導(dǎo)通，D3為第二穩(wěn)壓二極管，將第二電子開關(guān)Q2上的電壓箝位在Q2導(dǎo)通的電壓范圍。Q2導(dǎo)通后，形成第三導(dǎo)通回路，由于放電電阻R4的阻值遠(yuǎn)小于功率電阻，所以母線電容中的高壓可以迅速通過放電回路R4、Q2進(jìn)行放電。

因此，在控制芯片的不同輸出狀態(tài)下(高電平、低電平或者無輸出)，光耦均能夠響應(yīng)于各種輸出狀態(tài)，控制第一電子開關(guān)導(dǎo)通或者關(guān)閉，從而控制母線電容正常工作或者放電。

值得一提的是，本實(shí)施方式中的放電電阻采用正溫度系數(shù)熱敏電阻，其阻值能夠隨溫度的升高而迅速增大。從而，可有效避免正常工作時(shí)，放電電路誤導(dǎo)通，造成驅(qū)動(dòng)器工作異常、消耗大量電能和損壞放電電阻等。

本實(shí)施方式采用隔離光耦，且使得隔離光耦在控制芯片輸出低電平和無輸出時(shí)，均輸出低電平，從而控制第一電子開關(guān)斷開，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)母線電容的主動(dòng)放電和被動(dòng)放電。由于主動(dòng)放電和被動(dòng)放電的控制邏輯相同，所以可以簡化電路，降低放電電路誤導(dǎo)通過的概率。

本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，上述各實(shí)施方式是實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的具體實(shí)施例，而在實(shí)際應(yīng)用中，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作各種改變，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。