[发明专利]一种新能源汽车用IGBT智能驱动模块及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及IGBT功率模块技术领域，特别涉及一种新能源汽车用IGBT智能驱动模块及其控制方法。

背景技术

目前，市场上现有的模块驱动电路，主要由驱动芯片驱动绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块，同时搭载数字AD转换器采集模块温度，起到保护模块的作用。这样每路温度均需要一块数字DA转化芯片及相应外围电路，使整个驱动模块成本增加。同时这些驱动模块均没有考虑到对驱动电压的采集与检测，当驱动电压发生波动时，整个模块都可能出现无法正常工作甚至被损坏的危险。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，针对现有技术的不足，提供一种方便采集功率模块温度信号，同时实现对驱动电压的采样，精简系统、节约成本的新能源汽车用IGBT智能驱动模块及其控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种新能源汽车用IGBT智能驱动模块，包括控制器ECU和车载控制器，还包括IGBT功率模块、IGBT驱动电路和驱动电源，所述的控制器ECU的输出端与车载控制器的输入端相连接，所述的车载控制器的输出端通过IGBT驱动电路与IGBT功率模块相连接，所述的IGBT功率模块与控制器ECU的输入端相连接，所述的IGBT驱动电路与控制器ECU相连接；

所述的控制器ECU，用于采集IGBT驱动电路的保护信号、IGBT功率模块的温度信号、驱动电源的工作状态，经判断处理后输出信号到车载控制器，所述的车载控制器根据接收的信号控制执行单元；

所述的控制器ECU，用于分别采集母线电压信号以及IGBT功率模块的模块温度信号，经判断处理后输出信号到车载控制器，所述的车载控制器根据接收的反馈信息控制IGBT功率模块工作；

所述的驱动电源，用于给IGBT驱动电路及控制器ECU提供电源。

所述的IGBT功率模块的传感器与控制器ECU相连接。

所述的IGBT驱动电路包括IGBT短路保护电路，所述的IGBT短路保护电路用于采集IGBT功率模块的工作状态，当电路发生短路时，保护IGBT功率模块中对应的模块，控制器ECU检测到IGBT功率模块中的一组模块发生短路保护后，立即关断所有的驱动电路，并将保护信息传输至车载控制器，车载控制器通过自检方式判断当前故障状态。

所述的IGBT驱动电路包括IGBT短路保护电路，所述的IGBT短路保护电路用于采集IGBT功率模块的电压信号并传输至控制器ECU，控制器ECU判断当该电压饱和时，切断IGBT驱动电路。

所述的执行单元为电机。

所述的IGBT功率模块为三相全桥逆变IGBT模块或三个半桥IGBT模块。

所述的IGBT驱动电路包括六路IGBT驱动集成电路，所述的驱动电源为隔离型DC-DC转换器，用于分别输出三路高端驱动电源及一路低端驱动电源，分别给六路IGBT驱动集成电路供电。

所述的车载控制器产生六路PWM信号通过驱动电路分别驱动三个半桥IGBT模块。

所述的控制器ECU采用单片机，其型号为MC9S08SG4。

一种新能源汽车用IGBT智能驱动模块的控制方法，该方法包括以下步骤：

a)母线电压检测步骤：控制器ECU采集母线电压信号，经处理后判断母线电压是否正常，而后输出信号到车载控制器，当母线电压出现异常时，控制器ECU首先关闭所有的驱动电路，而后将故障信息发送给车载控制器，车载主控制器通过自检方式判断当前故障状态，控制IGBT驱动电路的通断；

b)驱动电压检测步骤：控制器ECU采集驱动电路的电压信号，经处理后判断该电压是否正常，而后输出信号到车载控制器，当电压出现异常时，控制器ECU首先关闭IGBT驱动电路，而后将故障信息发送给车载控制器，车载控制器通过自检方式判断当前故障状态，并控制执行单元。

c)模块温度检测步骤：控制器ECU采集IGBT功率模块中每一路模块的温度信号，经处理后判断该模块温度信号是否正常，而后输出信号到车载控制器，当温度出现异常时，控制器ECU首先关闭所有驱动电路，而后将故障信息发送给车载控制器，车载控制器通过自检方式判断当前故障状态，并控制IGBT驱动电路的通断。

本发明采用上述结构及方法，具有以下优点：1、引入单片机作为数字AD转换电路的替代，利用其简单方便且接口较多的特点，降低了该驱动模块的成本；2、方便采集功率模块温度信号，同时实现了对驱动电压的采样，精简了系统。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细说明；

图1为本发明的原理框图；

图2为本发明的电路结构图；