[发明专利]电机异常保护电路

说明书

本发明公开了电机异常保护电路，属于紧急保护电路领域。该电路包括：驱动桥模块、驱动输出模块、功能控制模块和电压监测模块，驱动桥模块包括被设置为接收泄放电压并将电机绕组接地的泄放控制单元，驱动输出模块连接驱动桥模块，被设置为向驱动桥模块输入泄放电压，功能控制模块与驱动输出模块连接，被设置为限制驱动输出模块向驱动桥模块输入泄放电压，电压监测模块用于监测母线的电压，分别与驱动输出模块和功能控制模块连接。本发明通过增加电压监测模块，能够在控制系统失效时使用电路硬件检测母线电压，通过驱动输出模块进行主动泄放的方法，将发电电流主动引导泄放到地上，防止母线电压异常升高。

技术领域

本发明属于紧急保护电路领域，具体是电机异常保护电路。

背景技术

随着电子助力系统技术的成熟，同时考虑到成本、空间、重量、性能等因素，不仅电动车，燃油车上也越来越多的采用集成了电子助力功能的制动系统，现有车辆集成制动系统中的电子助力部分的核心是一个三相无刷电机，通过控制无刷电机转动，配合电磁阀开闭来将制动液从主缸输送到轮缸，给轮缸提供所需的制动压力。

制动过程中，电机推动活塞压缩制动液，制动液的压力不断升高，会对电机施加反向推力。正常情况下电机受控，可以用电机的电磁力抵消这个推力，维持稳定。但是如果发生制动系统断电等异常工况时，此时制动系统的控制系统的软件控制功能也因断电而失效，高压制动液会推动电机快速反转，这一过程中电机相当于成为了一个发电机，高速反转发电，电流会通过驱动桥的上臂体二极管给电机母线电源网络中的电容充电，因为体二极管的单项导通性，充电后母线电压会不断升高，过高的电压会损坏电子元件，甚至会烧毁电机。

传统解决方案是如图2所示采用大功率电子稳压管等元件作为被动能量吸收器件，抑制电机反转产生的高电压，母线电压过高时，稳压元件击穿导通，泄放能量，但是这种方案有以下几点问题：A、大功率被动元件体积大，价格高，对系统体积和成本负面影响大。

B、母线电压超过可承受值之后才能激活被动元件，此时电压已经很高，对连接到母线上的元件损耗比较大。

C、大功率被动元件本身受到电流冲击损耗、自身寿命、工艺一致性差异的影响，有随机失效和疲劳失效的风险，导致保护效果下降甚至完全丧失，特别是遇到蓄电池连接不牢，接触不良的时候，多次强电流放电会加速元件老化失效。

发明内容

发明目的：提供电机异常保护电路及保护方法，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：电机异常保护电路，包括：驱动桥模块，连接母线和电机绕组。

所述驱动桥模块包括泄放控制单元，所述泄放控制单元被设置为接收泄放电压并将电机绕组接地。

保护电路还包括：驱动输出模块，连接驱动桥模块，被设置为向驱动桥模块输入泄放电压。

功能控制模块，与所述驱动输出模块连接，被设置为限制所述驱动输出模块向所述驱动桥模块输入所述泄放电压。

电压监测模块，用于监测母线的电压，分别与所述驱动输出模块和所述功能控制模块连接，被设置为当所述母线电压值大于等于泄放电压阈值时，禁用所述功能控制模块。

在进一步的实施例中，所述电压监测模块还被设置为：当母线电压超过预备电压阈值且未达到泄放电压阈值时，启用所述功能控制模块和所述驱动输出模块，通过设置预备电压阈值实现预启动的方式提高响应速度。

在进一步的实施例中，所述功能控制模块还包括禁止电路，分别与控制系统和驱动输出模块连接，所述禁止电路被设置为由控制系统对所述驱动输出模块输入控制指令。

在进一步的实施例中，所述泄放控制单元包括设于三相电机中至少一相电源线路上的MOSFET。