CN107769359A - 一种电机控制器母线电容充放电电路 - Google Patents

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吴升
朱立山
吕东冬
翟周林
汪国军
黄少峰
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Abstract

本发明公开了一种电机控制器母线电容充放电电路,包括动力电池、预充电阻、功率开关器件、主控芯片、母线电容、功率开关电路、放电电阻；所述动力电池与所述预充电阻电连接，所述预充电阻与所述功率开关器件电连接，所述功率开关器件与所述母线电容电连接，所述母线电容与所述功率开关电路电连接，所述功率开关电路与所述放电电阻电连接；所述主控芯片与动力电池、功率开关器件和母线电容控制连接，所述动力电池与所述功率开关电路电连接。本发明通过电机控制器电容充放电电路用来解决控制器内部预充失效的问题，可以实现更加安全有效地对母线电容充电，放电电路的设计可以用来去除母线常挂并联大功率放电电阻，加快放电速度。

Description

一种电机控制器母线电容充放电电路
技术领域
本发明属于放电电路领域，涉及一种电机控制器，具体是一种电机控制器母线电容充放电电路。
背景技术
现有电机控制器母线电容充放电主要有两种实现方式，一种是控制器内部采用热敏电阻加大功率电阻预充电方式，该热敏电阻主要为PTC热敏电阻，在控制器频繁上下电由于PTC的正温度系数特性，会存在充不上电的情况，导致预充电路失效。放电主要靠并联在母线电容上的大功率电阻实现，该放电电阻常挂在直流母线电容上产生功率损耗。
另外一种是控制器外部存在辅助预充回路，由整车VCU或BMS控制预充继电器对控制器母线电容进行预充操作，控制器不执行任何操作，整车VCU或BMS控制协调不一致，将导致预充电阻热量积累和继电器带负载切断，时常损坏预充电阻或者烧毁预充继电器。以上两种方式都存在弊端，尤其是在控制器母线电容并联大功率电阻被动放电放电速度慢，并且会产生不必要的功率损耗。为解决上述缺陷，现提供一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种电机控制器母线电容充放电电路。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种电机控制器母线电容充放电电路，包括动力电池、预充电阻、功率开关器件、主控芯片、母线电容、功率开关电路、放电电阻；
其中，所述动力电池与所述预充电阻电连接，所述预充电阻与所述功率开关器件电连接，所述功率开关器件与所述母线电容电连接，所述母线电容与所述功率开关电路电连接，所述功率开关电路与所述放电电阻电连接；
其中，所述主控芯片与动力电池、功率开关器件和母线电容控制连接，所述动力电池与所述功率开关电路电连接。
进一步地，所述预充电阻由两个或三个电阻并联而成。
进一步地，所述功率开关器件采用MOSFET或继电器。
进一步地，所述充放电电路中还设有电压检测电路；所述电压检测电路包括信号采样处理电路和主控芯片，信号采样电路分别采集检测动力电池和母线电容的电压。
进一步地，所述信号采样电路
进一步地，所述主控芯片采用DSP数字信号处理器。
进一步地，所述功率开关电路由两个三极管组成。
进一步地，所述动力电池、母线电容、功率开关电路和放电电阻组成放电电路；所述放电电路用于快速的将母线电容电压释放至安全电压以下。
本发明的有益效果：本发明提供了一种安全可靠的电机控制器充放电路；电机控制器电容充放电电路用来解决控制器内部预充失效的问题，可以实现更加安全有效地对母线电容充电，放电电路的设计可以用来去除母线常挂并联大功率放电电阻，加快放电速度。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的电路框图；
图2为本发明的电压检测电路检测电压的流程图；
图3为本发明的放电电路电路图；
图4为本发明信号采样电路电路图。
具体实施方式
如图1所示，一种电机控制器母线电容充放电电路，包括动力电池、预充电阻、功率开关器件、主控芯片、母线电容、功率开关电路、放电电阻；
所述动力电池与所述预充电阻电连接，所述预充电阻与所述功率开关器件电连接，所述功率开关器件与所述母线电容电连接，所述母线电容与所述功率开关电路电连接，所述功率开关电路与所述放电电阻电连接；
所述主控芯片与动力电池、功率开关器件和母线电容控制连接，所述动力电池与所述功率开关电路电连接。
其中，所述预充电阻由两个或三个电阻并联而成。
其中，所述功率开关器件采用MOSFET或继电器。
其中，如图2所示，所述充放电电路中还设有电压检测电路；所述电压检测电路包括信号采样处理电路和主控芯片，电压检测电路用来检测动力电池电压和母线电容电压。
其中，如图4所示，所述信号采样电路用于分别采集检测动力电池和母线电容的电压；所述信号采样电路中的U17-23端和U17-28端连接在主控芯片上，所述信号采样电路中的V1/KSI端与动力电池电连接；所述信号采样电路中的CAP+端与母线电容电连接；
在检测动力电池电压和母线电容电压时，当开始进行预充时，通过主控芯片打开功率开关器件，通过电压检测电路中的信号采样电路采集到电池电压和母线电容电压之后传输到主控芯片，通过主控芯片来判断是否预充成功达到电压阈值。
其中，所述主控芯片采用DSP数字信号处理器。
其中，所述功率开关电路由两个三极管组成。
其中，如图3所示，所述动力电池、母线电容、功率开关电路和放电电阻组成放电电路；所述放电电路用于快速的将母线电容电压释放至安全电压以下。
一种电机控制器母线电容充放电电路，对电机控制器电容充电时，由于控制器内部母线电容两端的电压产生突变，在刚开始充电时会产生瞬间的大电流，此电流可能会造成电容的高压击穿，还可能给电机控制器内部的功率电路带来损害。所以本发明通过增加一个预充电阻限制上电时对母线电容的大电流冲击，在主接触器接通之前使母线电容迅速的充电至设定电压完成主接触器的闭合。对于电机控制器内部，预充电路可以减缓上电时大电流对控制器内部电路的冲击，特别是瞬间大电流对MOSFET或IGBT模块造成冲击，尽可能使启动电流缓慢上升。在控制器断电后，通过放电电路同样快速的将母线电容电压释放至安全电压以下，防止造成意外人身伤害。
本发明提供了一种安全可靠的电机控制器充放电路。电机控制器电容充放电电路用来解决控制器内部预充失效的问题，可以实现更加安全有效地对母线电容充电，放电电路的设计可以用来去除母线常挂并联大功率放电电阻，加快放电速度。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电机控制器母线电容充放电电路，其特征在于，包括动力电池、预充电阻、功率开关器件、主控芯片、母线电容、功率开关电路、放电电阻；
其中，所述动力电池与所述预充电阻电连接，所述预充电阻与所述功率开关器件电连接，所述功率开关器件与所述母线电容电连接，所述母线电容与所述功率开关电路电连接，所述功率开关电路与所述放电电阻电连接；
其中，所述主控芯片与动力电池、功率开关器件和母线电容控制连接，所述动力电池与所述功率开关电路电连接。
2.根据权利要求1所述的一种电机控制器母线电容充放电电路，其特征在于，所述预充电阻由两个或三个电阻并联而成。
3.根据权利要求1所述的一种电机控制器母线电容充放电电路，其特征在于，所述功率开关器件采用MOSFET或继电器。
4.根据权利要求1所述的一种电机控制器母线电容充放电电路，其特征在于，所述充放电电路中还设有电压检测电路；所述电压检测电路包括信号采样处理电路和主控芯片。
5.根据权利要求1所述的一种电机控制器母线电容充放电电路，其特征在于，所述信号采样电路用于分别采集检测动力电池和母线电容的电压。
6.根据权利要求1所述的一种电机控制器母线电容充放电电路，其特征在于，所述主控芯片采用DSP数字信号处理器。
7.根据权利要求1所述的一种电机控制器母线电容充放电电路，其特征在于，所述功率开关电路由两个三极管组成。
8.根据权利要求1所述的一种电机控制器母线电容充放电电路，其特征在于，所述动力电池、母线电容、功率开关电路和放电电阻组成放电电路；所述放电电路用于快速的将母线电容电压释放至安全电压以下。
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