[发明专利]用于低压电故障时的电机控制器主动放电系统

说明书

一种用于低压电故障时的电机控制器主动放电系统，包括：设置于母线上的高压电源、电容器、备用电源、IGBT电路和电机、与IGBT电路相连的带有电源的驱动电路、与驱动电路的电源相连的带有电源电路的低压电源，与电容器依次相连的电压采样电路、CPLD电路、开关电路和驱动电路，以及设置于CPLD电路和驱动电路之间的逻辑电路。本发明相对传统的放电途径，在不加入高成本放电单元的情况下，通过拓展备用电源的应用范围，在低压电源故障时实现了利用CPLD进行主动放电功能，去除了大功率放电电阻或其他放电电路，有效控制整机成本，简易散热设计，减小整机体积，提高功率密度。

技术领域

本发明涉及的是一种电机驱动控制领域的技术，具体是一种用于低压电故障时的电机控制器主动放电系统。

背景技术

为保证人身安全，新能源汽车停驶时，应当消耗掉电机控制器内部母线电容器储存的能量以防止电击事故发生。当前采用的主动放电的主要方式有：利用大功率放电电阻，但大功率放电电阻价格昂贵，且会给散热和结构设计带来额外的困难；利用电机绕组进行放电，但当低压供电出现故障时，主控芯片不能正常工作，无法进行主动放电操作。在电极控制器内部，高压直流输入端安装的母线电容器的容量一般在几百微法至几毫法之间，当停机或发生故障时，需要电机控制器在任何工况下均具备进行主动放电的功能。为了能够实现在低压供电失效时依然能够进行主动放电的功能，同时兼顾成本需求，需要利用备用电源，控制电机绕组进行主动放电。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种用于低压电故障时的电机控制器主动放电系统，通过拓展备用电源，当低压供电异常时，CPLD(可编程逻辑器件)电路通过开关电路实现对驱动电路的控制；当低压供电正常时，由主控模块控制电机运行，此时开关电路断开，实现高低压的隔离。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明涉及一种电机控制器主动放电系统，包括：设置于母线上的高压电源、电容器、备用电源、IGBT(绝缘栅双极型晶体管)电路和电机、与IGBT电路相连的带有电源的驱动电路、与驱动电路的电源相连的带有电源电路的低压电源，与电容器依次相连的电压采样电路、CPLD电路、开关电路和驱动电路，以及设置于CPLD电路和驱动电路之间的逻辑电路，其中：当低压电源供电正常时，第二原边电源开关开通，第一原边电源开关断开，PWM开关电路断开，电流经驱动电路流至电机，CPLD电路将采样电路传输的采样信息传递至逻辑电路，逻辑电路发出六路PWM控制信号控制IGBT电路的通断使电机正常运行或进入零扭矩模式释放母线电容器的电能；当低压电源供电异常时，备用电源从电容器获取电压，CPLD电路对采样电路传输的采样值与阈值进行比较，当母线电压高于阈值时，第一原边电源开关开通，第二原边电源开关断开，PWM开关电路开通，CPLD电路发出六路PWM控制信号经PWM开关传递至驱动电路，从而控制IGBT电路的通断使电机正常运行或进入零扭矩模式释放母线电容器的电能。

所述的CPLD电路和逻辑电路之间设有用于传递母线电压值的隔离电路。

所述的驱动电路包括：原边驱动电源、上桥副边驱动电源和下桥副边驱动电源，以及分别与之对应供电的上桥驱动电路和下桥驱动电路，其中：上桥副边驱动电源和下桥副边驱动电源的两端均分别与备用电源和电源电路相连，上桥驱动电路和下桥驱动电路均接收开关电路和逻辑电路的信号并均传输信号至IGBT电路。

所述的下桥驱动电源为下桥驱动电路供电时，经过LDO(低压差线性稳压器)产生高压5V和3.3V电源。

技术效果

与现有技术相比，本发明相对传统的放电途径，在不加入高成本放电单元的情况下，通过拓展备用电源的应用范围，在低压电源故障时实现了利用CPLD进行主动放电功能，去除了大功率放电电阻或其他放电电路，有效控制整机成本，简易散热设计，减小整机体积，提高功率密度。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图中：a为电路图；b为信号传输图；