CN110233509A - 车用电机控制器母线电容泄放电路 - Google Patents

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范钱旺
叶勇
薛旭阳
黑文洁
孙晨阳
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    • H02J7/0029—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明涉及电容泄放电路，具体为车用电机控制器母线电容泄放电路。解决现有车用电机控制器母线电容泄放电路采用的主动放电电路中可控泄放开关控制方式不合理所带来的信号传输复杂，影响泄放速度；产生信号干扰，增加电路负担等问题；以及解决现有车用电机控制器母线电容泄放电路采用的主、被动放电电路结合的方式存在的功耗大、失效风险高的问题。车用电机控制器母线电容泄放电路，是由并联在母线电容两端的至少一个主动放电电路构成，主动放电电路由主动放电电阻和可控泄放开关串联而成；可控泄放开关的开闭由车辆钥匙开关信号直接控制；或者由车辆的电机控制器MCU采集车辆钥匙开关信号并输出用于控制可控泄放开关开闭的信号。

Description

车用电机控制器母线电容泄放电路
技术领域
本发明涉及电容泄放电路，具体为车用电机控制器母线电容泄放电路。
背景技术
新能源汽车在高压环境下工作，伴随着新能源汽车的快速发展，人们对新能源汽车的高压安全越来越重视，新能源汽车电驱动***的高压安全要求也越来越高。
母线电容是汽车电机控制器功率电路的重要组成部分，它与汽车动力电池共同为功率模块提供可靠、稳定电源，起到平滑母线电压、降低线路电感的作用，进而确保驱动电机良好运转。车辆运行状态下，母线电容一直处于高压状态。若车辆正常停车断电或电机侧故障停车时， 一旦有人员进行车辆维修或清洗等作业时，就存在高压触电安全隐患。所以，确保直流母线电容电压可靠、彻底、快速的降至安全电压范围以内，避免人员接触外露高压接口时发生高压触电危险是十分必要的。
目前，母线电容放电方法主要有两种：主动放电和被动放电。被动放电方式是将电阻并联在电容两端，组成RC电路。利用电容向电阻放电，以热能的形式泄放母线电容的电荷量。这种方式由于电阻持续工作，不仅存在失效风险，还造成较大能耗。主动放电方式是将功率管（或其它可控开关）与电阻串联后再并联在电容两端，由电机控制器进行实时检测汽车运行状态，在特定状态下，控制功率管（或其它可控开关）导通，从而实现快速泄放的目的。这种方式可以有效减小被动放电方式存在的能耗问题，但一旦电机控制器出现相关故障，就存在高压触电危险。
现有技术多数采用主、被动放电电路结合的方式，如图1所示。主动放电回路由主动放电电阻R1和可控泄放开关Q1串联后与母线电容C1并联；被动放电电路即将被动放电电阻R2与母线电容C1并联，一直处于导通状态。一般而言，主动放电电阻R1的阻值范围为3-11Ω，被动放电电阻R2的阻值范围为10KΩ-15 KΩ。主、被动放电电路结合的方式存在如下缺陷：1）存在较大功耗。被动放电电阻R2一直处于工作状态，始终会产生能耗损失。2）存在失效风险。一方面，被动放电电阻R2长时间工作，存在发热损坏风险。另一方面，一旦可控泄放开关Q1发生故障，母线电容C1的高压将通过较大阻值的被动放电电阻R2进行放电，也存在烧毁风险。
可控泄放开关Q1由整车控制器信号及钥匙信号共同控制，如图2所示。整车控制器VCU能接收车辆钥匙开关的开启信号和关闭信号；在接收到关闭信号后,整车控制器VCU一方面通过CAN总线使能动力电池继电器开关断开，另一方面通过CAN总线传输信号控制电机控制器MCU执行主动放电；同时电机控制器MCU接收到车辆钥匙开关的开启信号或关闭信号，执行整车控制器VCU的主动放电指令。此种控制方式存在如下缺陷：1）信号传输复杂，影响泄放速度。可控泄放开关Q1在整车控制器VCU和电机控制器MCU检测到钥匙开关信号后才能开始动作，即电机控制器MCU不仅要通过CAN总线接收整车控制器VCU发送的泄放指令信号，还要检测钥匙信号。2）产生信号干扰，增加电路负担。电机控制器MCU需要整车控制器VCU传输的泄放指令信号，则就会占用电机控制器MCU主芯片的接口，甚至增加相应的信号处理电路，从而增加电路负担及带来布线等问题，也会增加***的电磁干扰，降低***的稳定性。
发明内容
本发明解决现有车用电机控制器母线电容泄放电路采用的主动放电电路中可控泄放开关控制方式不合理所带来的信号传输复杂，影响泄放速度；产生信号干扰，增加电路负担等问题；以及解决现有车用电机控制器母线电容泄放电路采用的主、被动放电电路结合的方式存在的功耗大、失效风险高的问题，提供一种改进的车用电机控制器母线电容泄放电路。
本发明是采用如下技术方案实现的：车用电机控制器母线电容泄放电路，是由并联在母线电容两端的至少一个主动放电电路构成，主动放电电路由主动放电电阻和可控泄放开关串联而成；可控泄放开关的开闭由车辆钥匙开关信号直接控制；或者由车辆的电机控制器MCU内的处理器采集车辆钥匙开关信号并输出用于控制可控泄放开关开闭的信号。由于泄放电路仅由主动放电电路构成，排除了被动放电电路功耗大的问题；可控泄放开关的开闭由车辆钥匙开关信号直接控制或由MCU内的处理器控制，解决了现有技术信号传输复杂，影响泄放速度的问题。
本发明产生如下技术效果：
1）降低功耗。在正常工作时泄放电路不存在固定损耗，因为正常工作时，母线电容泄放电路为断路状态。从而提高电动汽车能源利用率。
2）提高可靠性。避免了目前主、被动放电电路结合的放电电路中主动放电电路故障，被动放电电阻不能及时完成泄放的情形，保证了泄放电路足够的可靠性。
3）迅速泄放电量。采用钥匙控制直接放电或者电机控制器主动放电，泄放更加迅速，且控制信号来源不同，泄放电路工作更为可靠。
附图说明
图1为现有泄放电路的原理图；
图2为现有泄放电路的控制原理图；
图3为本发明第一种泄放电路原理图；
图4为本发明第二种泄放电路原理图；
图5为本发明第三种泄放电路原理图；
图6为本发明第四种泄放电路原理图；
图7为本发明泄放电路的控制原理图。
具体实施方式
车用电机控制器母线电容泄放电路，是由并联在母线电容两端的至少一个主动放电电路构成，主动放电电路由主动放电电阻和可控泄放开关串联而成；可控泄放开关的开闭由车辆钥匙开关信号直接控制；或者由车辆的电机控制器MCU内的处理器采集车辆钥匙开关信号并输出用于控制可控泄放开关开闭的信号。可控泄放开关可采用继电器触点开关或功率管MOSFET。本领域公知常识：可控泄放开关有其控制电路，具体到继电器触点开关就是继电器线圈的带电失电控制电路，具体到功率管MOSFET就是其G极控制电路。所谓车辆钥匙开关信号“直接”控制是指钥匙开关信号直接作为控制电路导通或断开的信号源，具体到继电器触点开关就是直接作为控制继电器线圈带电失电的信号源，具体到功率管MOSFET就是直接作为G极导通或截止的信号源。
具体实施时，该车用电机控制器母线电容泄放电路由并联在母线电容两端的两个主动放电电路构成，其中一个主动放电电路的可控泄放开关K2采用继电器触点开关，另一个主动放电电路的可控泄放开关采用功率管MOSFET Q1，图3所示；或者两个主动放电电路的可控泄放开关都采用功率管MOSFET Q2、Q3，图4所示；或者两个主动放电电路的可控泄放开关都采用继电器触点开关K2、K3，图5所示。采用两个（或多个）主动放电电路，能实现直线母线电容更可靠放电，保证人车安全。该车用电机控制器母线电容泄放电路也可由并联在母线电容两端的一个主动放电电路构成，图6所示，可控泄放开关可采用继电器触点开关或功率管MOSFET。当车辆钥匙开关处于开通状态时，控制继电器触点开关断开或功率管MOSFET截止，高压电路正常工作，（一个或两个或多个）主动放电电路因均处于断路状态，损耗为零。当车辆钥匙开关处于关闭状态时，控制继电器触点开关闭合或功率管MOSFET导通，母线电容C1通过（一个或两个或多个）主动放电电路的放电电阻开始放电。若其中一路出现故障时，确保另一路主动放电电路也能给电容C1放电，从而加大了电机控制器MCU输出的放电安全。
此外，并联于母线电容C1两端的主动放电电阻的阻值越小，所用的放电时间越短。一般，主动放电电阻阻值范围为3-11Ω，通常选用10Ω。因此，两个主动放电电阻的阻值可协调分配，比如：选择两个主动放电电阻阻值为20Ω。

Claims (6)

1.一种车用电机控制器母线电容泄放电路，其特征在于，是由并联在母线电容两端的至少一个主动放电电路构成，主动放电电路由主动放电电阻和可控泄放开关串联而成；可控泄放开关的开闭由车辆钥匙开关信号直接控制；或者由车辆的电机控制器MCU内的处理器采集车辆钥匙开关信号并输出用于控制可控泄放开关开闭的信号。
2.根据权利要求1所述的车用电机控制器母线电容泄放电路，其特征在于，可控泄放开关采用继电器触点开关或功率管MOSFET。
3.根据权利要求1所述的车用电机控制器母线电容泄放电路，其特征在于，由并联在母线电容两端的两个主动放电电路构成，其中一个主动放电电路的可控泄放开关采用继电器触点开关，另一个主动放电电路的可控泄放开关采用功率管MOSFET 。
4.根据权利要求1所述的车用电机控制器母线电容泄放电路，其特征在于，由并联在母线电容两端的两个主动放电电路构成，两个主动放电电路的可控泄放开关都采用功率管MOSFET。
5.根据权利要求1所述的车用电机控制器母线电容泄放电路，其特征在于，由并联在母线电容两端的两个主动放电电路构成，两个主动放电电路的可控泄放开关都采用继电器触点开关。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的车用电机控制器母线电容泄放电路，其特征在于，主动放电电阻阻值范围为3-11Ω。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110854834A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 南京派格测控科技有限公司 一种提高电源降压速度的方法及泄放电路
CN112693315A (zh) * 2020-12-01 2021-04-23 广州橙行智动汽车科技有限公司 车辆放电电路、方法、装置、车辆及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09149509A (ja) * 1995-11-20 1997-06-06 Isuzu Motors Ltd 電気自動車用電源装置
CN103887784A (zh) * 2012-12-20 2014-06-25 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车用电机控制器直流母线电容泄放装置及电动汽车
CN205945044U (zh) * 2016-08-23 2017-02-08 苏州博思得电气有限公司 一种高压发生器的放电电路及高压发生器
CN206962695U (zh) * 2017-07-31 2018-02-02 北京新能源汽车股份有限公司 用于电动汽车的主动放电电路以及具有其的电动汽车
CN107769359A (zh) * 2017-11-24 2018-03-06 安徽维新能源技术有限公司 一种电机控制器母线电容充放电电路

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09149509A (ja) * 1995-11-20 1997-06-06 Isuzu Motors Ltd 電気自動車用電源装置
CN103887784A (zh) * 2012-12-20 2014-06-25 北汽福田汽车股份有限公司 电动汽车用电机控制器直流母线电容泄放装置及电动汽车
CN205945044U (zh) * 2016-08-23 2017-02-08 苏州博思得电气有限公司 一种高压发生器的放电电路及高压发生器
CN206962695U (zh) * 2017-07-31 2018-02-02 北京新能源汽车股份有限公司 用于电动汽车的主动放电电路以及具有其的电动汽车
CN107769359A (zh) * 2017-11-24 2018-03-06 安徽维新能源技术有限公司 一种电机控制器母线电容充放电电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110854834A (zh) * 2019-11-22 2020-02-28 南京派格测控科技有限公司 一种提高电源降压速度的方法及泄放电路
CN112693315A (zh) * 2020-12-01 2021-04-23 广州橙行智动汽车科技有限公司 车辆放电电路、方法、装置、车辆及存储介质

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