[发明专利]一种混合动力电动汽车用电机控制器放电安全装置

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种混合动力电动汽车用电机控制器放电安全装置。

背景技术

随着汽车技术的不断发展，新能源车发展路径问题，社会上一直有些争论。作为新能源汽车，人们也给混合动力电动汽车安全要求提出了质疑，新能源汽车与传统燃油汽车不同处之一是直接应用到纯高压电为汽车提供能量，要使混合动力电动汽车达到量产的目标，投放市场，必须要保证高压安全。

而混合动力电动汽车中含有高压电的部分有动力电池、电机控制器和电机等部件。混合动力电动汽车的高压电供电原理为动力电池与电机控制器之间的主供电回路上连接高压继电器开关。当动力电池和电机控制器之间的高压继电器开关断开之后，高压电安全要求是电机控制器中的直流母线大容值电容在很短时间内放电成功，直至将整个回路中的高压电降为人体所能承受的安全电压。

目前的电容电阻式放电装置如图1所示。动力电池P端的高压继电器K1断开后，整个高压系统中剩下直流母线电容C1和放电电阻R1所组成的高压回路，放电电阻R1为1kΩ。直流母线电容C1中储存的电量将在放电电阻R1中消耗，直流母线电容C1正负两端的电压差就会降低，直至从高压降到人体所能接受的安全低压。该永久性的接入高压回路具有以下几个缺点：1、直流母线电容的放电时间较长，需要几分钟的时间才能降到安全的范围，具有一定的安全隐患。2、放电电阻永久性的接入高压主回路，在动力电池正常供电时，放电电阻的能量消耗比较大，降低了能量利用率。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种混合动力电动汽车用电机控制器放电安全装置，该装置通过控制接入放电电阻，实现快速安全放电，同时又减少了电能的消耗，提高电能利用率。

本发明通过下列技术方案来实现：一种混合动力电动汽车用电机控制器放电安全装置，本装置包括并联连接于动力电池两端的直流母线电容，动力电池的P极通过串联高压继电器开关连接直流母线电容，其特征在于，所述的直流母线电容的两端并联连接有可控放电电路，所述的可控放电电路包括可控开关和串联于可控开关上的第二放电电阻，所述的可控开关连接用于控制驱动电机的电机驱动控制单元，所述的电机驱动控制单元还连接于整车控制器，整车控制器发送高压继电器开关断开信号给电机驱动控制单元，所述的电机驱动控制单元还用于在直流母线电容放电时控制可控开关的导通，从而使第二放电电阻接入直流母线电容的两端进行放电。

电机驱动控制单元在接收整车控制器上的高压继电器开关断开信息时，直流母线电容开始进行放电，为了保证直流母线电容的放电安全，电机驱动控制单元通过控制导通可控开关来接入第二放电电阻，实现第二放电电阻给直流母线电容进行放电。在高压回路正常工作时，第二放电电阻不接入，不产生损耗，同时又能在直流母线需要放电时第二放电电阻及时接入，实现快速的放电，保证用电安全。

在上述的混合动力电动汽车用电机控制器放电安全装置中，所述的流母线电容的两端还并联连接有第一放电电阻。直流母线电容的两端不仅并联有可控放电电路，同时永久性的并联接入第一放电电阻，使具有放电能力的电阻分成两路接入，该冗余设计方案，在一路出现状况时，确保另一路能够进行放电，提高放电的可靠性和安全性。

在上述的混合动力电动汽车用电机控制器放电安全装置中，所述的可控开关为IGBT,所述的IGBT的集电极连接电容正极，所述的IGBT的发射极串联连接第二放电电阻，所述的IGBT的门极连接电机驱动控制单元，所述的电机驱动控制单元控制IGBT的门极的电压来导通IGBT，从而控制第二放电电阻的接入与电容放电导通。电机驱动控制单元在高压继电器开关断开时给IGBT的门极一个触发电压，使IGBT的发射极和集电极瞬间导通，把第二放电电阻并入直流母线电容的两端实现放电。

在上述的混合动力电动汽车用电机控制器放电安全装置中，所述的可控开关为继电器，所述的继电器的常开开关于第二放电电阻串联连接，所述继电器的线圈连接于电机驱动控制单元且接地构成回路。电机驱动控制单元在电机停转和高压继电器开关断开时输出电压给继电器线圈与地形成回路，从而导通继电器线圈，继电器线圈带动继电器开关触点闭合，有效接入第二放电电阻。

在上述的混合动力电动汽车用电机控制器放电安全装置中，所述的第二放电电阻阻值为3.0-11Ω。第二电阻在电机驱动控制单元的控制下在停机且断开高压继电器开关时接入并联与充电电阻的两端，降低电容两端的充电电阻的阻值。放电阻值越小放电时间越短，直流母线电容两端的电压差可在ms级时间里从336V的高压降到安全电36V以下。