CN103738197A - 一种电动汽车用母线电容器的放电方法 - Google Patents
一种电动汽车用母线电容器的放电方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103738197A CN103738197A CN201310681843.8A CN201310681843A CN103738197A CN 103738197 A CN103738197 A CN 103738197A CN 201310681843 A CN201310681843 A CN 201310681843A CN 103738197 A CN103738197 A CN 103738197A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- bus capacitor
- brachium pontis
- full bridge
- phase full
- electric machine
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了电力电子技术领域的一种电动汽车用母线电容器的放电方法。该方法通过控制功率模块的开关,将母线电容器存储的电荷快速消耗在功率模块上.不增加任何额外零件,在降低成本的前提下,能够快速完成母线电容放电;同时,在放电过程中,三个下半桥臂处于开通的状态,此时电机的状态是三相短路,不会在直流母线上产生反相电动势,解决了新能源车辆的永磁同步电机在旋转过程中会对母线电容器进行充电的问题。
Description
技术领域
本发明属于电力电子技术领域,尤其涉及一种电动汽车用母线电容器的放电方法。
背景技术
在新能源车辆中,在传动***中添加电驱动***或者直接用电驱动***完全代替传动***,以期获得更好的排放和油耗。一般电驱动***由蓄电池/电机/电机控制器组成。电机控制器功率部分由母线电容器,三相全桥功率模块,吸收电路等电力电子部件。母线电容器的作用是滤波,来平滑母线电压。当电驱动***的额定电压超过60V时,即使蓄电池断开高压回路,电容器由于电容器的储能特性,电容器两端的电压对操作或者维修人员存在高压风险。因此在车辆停机后,***需要迅速将电容器两端的电压放电到小于60V。根据GB18488的法规要求:快速放电需要在5s内完成。
另外,不同于工业用电驱动***,新能源车辆对电机和电机控制器都有着严格的体积和功率密度要求。为了满足这一要求,新能源车辆用电机通常是永磁同步电机。永磁体在旋转过程中产生的反相电动势,会通过三相全桥内部的二极管对母线电容器进行充电,也可能产生潜在的高压风险。
母线电容器放电通常的做法是在电容器两端,并联可断开的放电回路。放电回路由开关元件和放电元件组成。开关元件在***工作时断开,在需要进行放电时将放电回路并联到电容器两端。放电元件在放电过程中将电容器存储的能量转化成热量消耗在自身本体上,通常是大功率电阻或者大功率正温度系数(PTC)电阻。由于放电元件需要吸收电容器的所有能量,因此放电元件的设计需要考虑体积、散热、功耗等因素。
发明内容
针对背景技术中提到的现有母线电容器放电方法需要设计放电回路,增加成本;同时,新能源车辆的永磁同步电机在旋转过程中会对母线电容器进行充电,产生潜在的高压风险的问题,本发明提出了一种电动汽车用母线电容器的放电方法。
一种电动汽车用母线电容器的放电方法,在已有的电力电子零件上,对母线电容器进行放电;所述电力电子零件包括电机控制器、蓄电池管理***、三相全桥上桥臂和三相全桥下桥臂;其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
步骤1:电机控制器检测放电指令,如果检测到放电指令,则进入步骤2;否则,电机控制器继续进行检测;
步骤2:蓄电池管理***检测主接触器是否断电,如果是,则执行放电,进入步骤3;否则,蓄电池管理***继续进行检测;
步骤3:电机控制器控制三相全桥下桥臂开关全部导通;
步骤4:电机控制器控制三相全桥上桥臂开关三相依次间隔导通;
步骤5:电机控制器检测母线电容器两端电压是否产生压降,若无,则认为蓄电池主接触器未断开,退出放电过程;若存在压降,则进入步骤6;
步骤6:判断母线电容器两端的电压压降是否低于设定的阈值,若是,则执行步骤7;否则,返回执行步骤4;
步骤7:退出放电过程,***下电。
所述三相全桥上桥臂的导通时间为200~300纳秒。
所述三相全桥上桥臂开关的导通间隔为100~500微秒。
本发明所提供的方法的优势为,在电容器母线放电过程中没有额外添加的电路,成本低;同时,在放电过程中,三个下半桥臂处于开通的状态,此时电机的状态是三相短路;不会在直流母线上产生反相电动势,解决了新能源车辆的永磁同步电机在旋转过程中会对母线电容器进行充电的问题。
附图说明
图1是本发明提供的电驱动***示意图;
图2是本发明提供的母线电容放电方法流程图;
图3是本发明提供的电容器放电方法示意简图;
其中,1-蓄电池主接触器;2-母线电容器;3-三相全桥下桥臂开关;4-三相全桥上桥臂开关;5-电机。
具体实施方式
下面结合附图,对优选实施例作详细说明。应该强调的是下述说明仅仅是示例性的,而不是为了限制本发明的范围及其应用。
图1是本发明提供的电驱动***示意图,如图1所示的电驱动***,蓄电池与电机控制器之间存在主接触器用来断开蓄电池的高压输出,控制高压风险区域。该主接触器的控制和检测由蓄电池管理***完成.蓄电池管理***需要将蓄电池主接触器的状态发送给电机控制器。
当电机控制器检测到放电指令或者因为自身故障而要求放电时,通过检查蓄电池主接触器的状态判断是否激活放电功能。只有在蓄电池主接触器断开的情况下,才容许激活放电功能。
针对特殊故障情况,如蓄电池管理***发给蓄电池主接触器已断开的状态而主接触器在物理上仍闭合.此时放电回路对蓄电池持续放电,会在放电回路上累积大量的热能,损坏放电回路。因此在放电过程中,需要实时检测电容器两端的电压,判断放电过程是否工作或者放电回路是否故障。当电容器两端的电压在特定时间内不产生下降趋势或者不达到预定电压值,电机控制器需要退出放电过程。
图2是本发明提供的母线电容放电方法流程图。图2中,所述的母线电容放电方法具体包括以下步骤:
步骤1:电机控制器检测放电指令,如果检测到放电指令,则进入步骤2;否则,电机控制器继续进行检测;
步骤2:蓄电池管理***检测主接触器是否断电,如果是,则执行放电,进入步骤3;否则
步骤3:控制三相全桥下桥臂开关全部导通;
步骤4:控制三相全桥上桥臂开关三相依次间隔导通,三相全桥上桥臂的导通时间为百纳秒级别;所述三相全桥上桥臂的导通时间为200~300纳秒;三相全桥上桥臂开关的导通间隔为100微秒;
步骤5:电机控制器检测母线电容器两端电压是否产生压降,若无,则认为蓄电池主接触器未断开,退出放电过程;若存在压降,则进入步骤6;
步骤6:判断母线电容器两端的电压压降是否低于设定的阈值,若是,则执行步骤7;否则,返回执行步骤4;
步骤7:退出放电过程,***下电。
图3是本发明提供的电容器放电方法示意简图。图3中,控制半桥开关(例如IGBT)的瞬时开通与关断,同时,下桥臂一直处于开通状态。当进行放电时,将上桥臂开通,这样就实现了桥臂直通。关断时,只需要关断上桥臂的开关,开通和关断过程一次或多次切换,直至放电完成。通过主动短路以及开关切换的方式将母线电容的电荷通过开关和导通损耗释放掉,使得电荷损耗在开关本体上,毋需增加额外部件。
在此过程中,需要精确控制开关的上下短路电流,使得电流小于开关器件的安全电流。同时在该过程中,开关的驱动电路中不需要激活过流保护(DESAT),同时由于存在驱动芯片的最小开通时间,需要对于开通信号进行补偿,目标是维持开通时间在一定时间以上。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种电动汽车用母线电容器的放电方法,在已有的电力电子零件上,对母线电容器进行放电;所述电力电子零件包括电机控制器、蓄电池管理***、蓄电池主接触器、三相全桥上桥臂和三相全桥下桥臂;其特征在于,所述方法具体包括以下步骤:
步骤1:电机控制器检测放电指令,如果检测到放电指令,则进入步骤2;否则,电机控制器继续进行检测;
步骤2:蓄电池管理***检测主接触器是否断电,如果是,则执行放电,进入步骤3;否则,蓄电池管理***继续进行检测;
步骤3:电机控制器控制三相全桥下桥臂开关全部导通;
步骤4:电机控制器控制三相全桥上桥臂开关三相依次间隔导通;
步骤5:电机控制器检测母线电容器两端电压是否产生压降,若无,则认为蓄电池主接触器未断开,退出放电过程;若存在压降,则进入步骤6;
步骤6:判断母线电容器两端的电压压降是否低于设定的阈值,若是,则执行步骤7;否则,返回执行步骤4;
步骤7:退出放电过程,***下电。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述三相全桥上桥臂的导通时间为200~300纳秒。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述三相全桥上桥臂开关的导通间隔为100~500微秒。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310681843.8A CN103738197B (zh) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | 一种电动汽车用母线电容器的放电方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201310681843.8A CN103738197B (zh) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | 一种电动汽车用母线电容器的放电方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN103738197A true CN103738197A (zh) | 2014-04-23 |
CN103738197B CN103738197B (zh) | 2016-04-06 |
Family
ID=50495298
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201310681843.8A Active CN103738197B (zh) | 2013-12-12 | 2013-12-12 | 一种电动汽车用母线电容器的放电方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN103738197B (zh) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105270182A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-01-27 | 联合汽车电子有限公司 | 新能源汽车对母线高压的放电方法 |
CN105450107A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-30 | 清华大学苏州汽车研究院(吴江) | 车用永磁同步电机的母线电容器放电控制方法 |
CN105897093A (zh) * | 2015-02-18 | 2016-08-24 | 罗伯特·博世有限公司 | 发电机式运行的电机和有源桥式整流器组成的设备的运行 |
CN108016318A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-05-11 | 北京索德电气工业有限公司 | 一种电动汽车母线电容主动放电的方法 |
CN108123592A (zh) * | 2016-11-29 | 2018-06-05 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 用于功率变流器母线电容的放电控制方法 |
CN108196151A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-06-22 | 阿尔特汽车技术股份有限公司 | 一种基于电机控制器的快速放电功能下线检测方法 |
CN108363006A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-03 | 阿尔特汽车技术股份有限公司 | 一种基于下线检测设备的电机快速放电功能检测方法 |
CN108667391A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-10-16 | 巨自动化装备(上海)有限公司 | 一种电机控制器的主动放电方法 |
CN109823285A (zh) * | 2017-11-20 | 2019-05-31 | 河南森源重工有限公司 | 电动汽车高压上下电***、上下电控制方法及控制*** |
CN109995306A (zh) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种电机控制器放电控制方法及装置 |
CN110015202A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-07-16 | 清华大学 | 电动汽车电池加热方法 |
CN111071048A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 智车优行科技(上海)有限公司 | 电容放电方法和装置、电子设备和存储介质 |
CN111106744A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种逆变器主动放电方法和装置 |
CN111505409A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-08-07 | 日立电梯(中国)有限公司 | 变频器母线电容在线检测方法及装置 |
CN112104251A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-12-18 | 华为技术有限公司 | 一种主动放电方法、控制器、***以及车辆 |
CN114552533A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-05-27 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 电动汽车电机主动短路退出控制方法 |
DE102022103848A1 (de) | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Wechselrichtereinrichtung einer Elektroantriebsvorrichtung, Steuereinheit, Elektroantriebsvorrichtung und Kraftfahrzeug |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101534083A (zh) * | 2008-03-12 | 2009-09-16 | 通用汽车环球科技运作公司 | 电动机***中的dc母线放电 |
CN101728821A (zh) * | 2008-10-23 | 2010-06-09 | 通用汽车环球科技运作公司 | 使用半导体装置使母线电压放电的***和方法 |
WO2013023807A2 (de) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Betriebszustandsschaltung für wechselrichter und verfahren zum einstellen von betriebszuständen eines wechselrichters |
CN103023284A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 使用半导体装置为总线电压放电的***和方法 |
CN103066556A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-04-24 | 联合汽车电子有限公司 | 高压直流***的过压保护方法 |
CN202978250U (zh) * | 2012-05-29 | 2013-06-05 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 一种电机控制器紧急电容放电电路 |
CN103248040A (zh) * | 2012-02-08 | 2013-08-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于使电网的中间电路放电的方法和装置 |
US20130321037A1 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Robert Bosch Gmbh | Control apparatus for semiconductor switches of an inverter, and method for driving an inverter |
-
2013
- 2013-12-12 CN CN201310681843.8A patent/CN103738197B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101534083A (zh) * | 2008-03-12 | 2009-09-16 | 通用汽车环球科技运作公司 | 电动机***中的dc母线放电 |
CN101728821A (zh) * | 2008-10-23 | 2010-06-09 | 通用汽车环球科技运作公司 | 使用半导体装置使母线电压放电的***和方法 |
WO2013023807A2 (de) * | 2011-08-18 | 2013-02-21 | Robert Bosch Gmbh | Betriebszustandsschaltung für wechselrichter und verfahren zum einstellen von betriebszuständen eines wechselrichters |
CN103023284A (zh) * | 2011-09-23 | 2013-04-03 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 使用半导体装置为总线电压放电的***和方法 |
CN103248040A (zh) * | 2012-02-08 | 2013-08-14 | 罗伯特·博世有限公司 | 用于使电网的中间电路放电的方法和装置 |
CN202978250U (zh) * | 2012-05-29 | 2013-06-05 | 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 | 一种电机控制器紧急电容放电电路 |
US20130321037A1 (en) * | 2012-06-01 | 2013-12-05 | Robert Bosch Gmbh | Control apparatus for semiconductor switches of an inverter, and method for driving an inverter |
CN103066556A (zh) * | 2012-12-04 | 2013-04-24 | 联合汽车电子有限公司 | 高压直流***的过压保护方法 |
Cited By (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105270182B (zh) * | 2014-06-27 | 2018-01-12 | 联合汽车电子有限公司 | 新能源汽车对母线高压的放电方法 |
CN105270182A (zh) * | 2014-06-27 | 2016-01-27 | 联合汽车电子有限公司 | 新能源汽车对母线高压的放电方法 |
CN105897093A (zh) * | 2015-02-18 | 2016-08-24 | 罗伯特·博世有限公司 | 发电机式运行的电机和有源桥式整流器组成的设备的运行 |
CN105450107A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-03-30 | 清华大学苏州汽车研究院(吴江) | 车用永磁同步电机的母线电容器放电控制方法 |
US10873253B2 (en) | 2016-11-29 | 2020-12-22 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Discharge control method for bus capacitor in power converter |
CN108123592A (zh) * | 2016-11-29 | 2018-06-05 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 用于功率变流器母线电容的放电控制方法 |
CN109823285A (zh) * | 2017-11-20 | 2019-05-31 | 河南森源重工有限公司 | 电动汽车高压上下电***、上下电控制方法及控制*** |
CN108016318A (zh) * | 2017-12-05 | 2018-05-11 | 北京索德电气工业有限公司 | 一种电动汽车母线电容主动放电的方法 |
CN109995306A (zh) * | 2017-12-29 | 2019-07-09 | 郑州宇通客车股份有限公司 | 一种电机控制器放电控制方法及装置 |
CN108196151A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-06-22 | 阿尔特汽车技术股份有限公司 | 一种基于电机控制器的快速放电功能下线检测方法 |
CN108363006A (zh) * | 2018-02-01 | 2018-08-03 | 阿尔特汽车技术股份有限公司 | 一种基于下线检测设备的电机快速放电功能检测方法 |
CN108667391A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-10-16 | 巨自动化装备(上海)有限公司 | 一种电机控制器的主动放电方法 |
CN111106744A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种逆变器主动放电方法和装置 |
CN110015202A (zh) * | 2019-03-28 | 2019-07-16 | 清华大学 | 电动汽车电池加热方法 |
CN111071048A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-04-28 | 智车优行科技(上海)有限公司 | 电容放电方法和装置、电子设备和存储介质 |
CN111505409A (zh) * | 2020-03-30 | 2020-08-07 | 日立电梯(中国)有限公司 | 变频器母线电容在线检测方法及装置 |
CN112104251A (zh) * | 2020-07-27 | 2020-12-18 | 华为技术有限公司 | 一种主动放电方法、控制器、***以及车辆 |
CN114552533A (zh) * | 2021-12-24 | 2022-05-27 | 上海大郡动力控制技术有限公司 | 电动汽车电机主动短路退出控制方法 |
DE102022103848A1 (de) | 2022-02-18 | 2023-08-24 | Audi Aktiengesellschaft | Verfahren zum Betreiben einer Wechselrichtereinrichtung einer Elektroantriebsvorrichtung, Steuereinheit, Elektroantriebsvorrichtung und Kraftfahrzeug |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN103738197B (zh) | 2016-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103738197B (zh) | 一种电动汽车用母线电容器的放电方法 | |
CN102175971B (zh) | 一种电动车高压***的继电器状态检测方法和装置 | |
CN101814720B (zh) | 电动车辆逆变器设备及其保护方法 | |
CN106230057A (zh) | 一种变频器的预充电和故障保护一体化装置 | |
CN103419664B (zh) | 电动汽车、电动汽车的动力***及电池加热方法 | |
CN203056953U (zh) | 一种驱动器及其母线电容放电电路 | |
CN102055176A (zh) | 一种用于保护电动汽车接触器的方法及电池管理*** | |
CN110341483B (zh) | 一种电动汽车电机控制器的检测***及检测方法 | |
CN110962606A (zh) | 新能源汽车高压电源紧急切断的控制***、方法及新能源汽车 | |
CN103779622A (zh) | 一种动力电池包的电源管理方法 | |
CN104777423A (zh) | 一种镍氢混合动力汽车高压***中继电器状态的检测方法 | |
CN102983607A (zh) | 一种电动车电机控制器预充电装置 | |
CN203713584U (zh) | 一种动力电池包的电池切断单元 | |
CN101767588A (zh) | 一种车辆启动控制***及控制方法 | |
CN102497009A (zh) | 一种不间断电源的母线软启动电路及方法 | |
CN109318714B (zh) | 电动汽车高压配电***上下电控制方法 | |
CN111572365A (zh) | 一种分级预充回路控制电路及控制方法 | |
KR20150122052A (ko) | Dc-dc 전압 컨버터의 작동을 비활성화하기 위한 전압 공급 시스템 및 방법 | |
CN209233749U (zh) | 用于直流供电***的驱动器限流启动电路 | |
CN103419662B (zh) | 电动汽车、电动汽车的动力***及电池加热方法 | |
WO2019114651A1 (zh) | 高速断路器保护控制方法、控制器、牵引控制***和列车 | |
CN115675094A (zh) | 新能源车智能高压配电单元控制电路 | |
CN102593799B (zh) | 一种继电器保护电路 | |
CN115503487A (zh) | 新能源车电池包智能断路单元控制电路 | |
KR102505689B1 (ko) | 반도체 소자와 lc 공진 회로를 이용한 하이브리드 dc 차단기 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |