[發明專利]新能源汽車異常工況時逆變器的下短路保護系統及方法

有效

• 申請號: 201410038822.9
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN103754116A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發明（設計）人: 孫全強;張君鴻;姜煒
• 申請（專利權）人: 北京智行鴻遠汽車技術有限公司
• 主分類號: B60L3/04
• 分類號: B60L3/04
• 代理公司: 北京紐樂康知識產權代理事務所(普通合伙) 11210
• 代理人: 張朝元

1.一種新能源汽車異常工況時逆變器的下短路保護系統，包括高壓動力電池HV、逆變器六路IGBT、U/V/W三相半橋驅動保護電路及電機M，其特征在于：所述逆變器六路IGBT由IGBT1、IGBT2、IGBT3、IGBT4、IGBT5和IGBT6組成，逆變器六路IGBT的驅動保護電路包括上面IGBT1的驅動電源DC1P和DC1N、下面IGBT2的驅動電源DC2P和DC2N以及異常工況時下面IGBT2的驅動電源。

2.根據權利要求1所述的新能源汽車異常工況時逆變器的下短路保護系統，其特征在于：逆變器正常工作時，DC1P和DC1N是低壓蓄電池經過隔離變壓器生成的共地正負電源，DC2P和DC2N是低壓蓄電池經過隔離變壓器生成的共地正負電源，且上面IGBT1的驅動電源與下面IGBT2的驅動電源電氣不共地。

3.根據權利要求1所述的新能源汽車異常工況時逆變器的下短路保護系統，其特征在于：異常工況時，下面IGBT2驅動電源從高壓動力電池取電，U/V/W三相半橋驅動保護電路相同。

4.根據權利要求3所述的新能源汽車異常工況時逆變器的下短路保護系統，其特征在于：所述異常工況時，下面IGBT2的驅動電源由電路控制開關T1、穩壓器件D1?、電源開關M1、電源選擇器件D2以及輔助電阻R1、R2、R3組成。

5.一種新能源汽車異常工況時逆變器的下短路保護方法，其特征在于，包括以下步驟：

1）U相半橋中，逆變器正常工作時，上面IGBT1的驅動電源包括DC1P和DC1N，下面IGBT2的驅動電源包括DC2P和DC2N，其中，DC1P和DC1N是低壓蓄電池經過隔離變壓器生成的共地正負電源，DC2P和DC2N是低壓蓄電池經過隔離變壓器生成的共地正負電源，且上面IGBT的驅動電源與下面IGBT的驅動電源電氣不共地；當出現異常工況時，當驅動電源生成電路出現異常，引起DC1P和DC1N與DC2P和DC2N丟失時，進入保護模式；

2）V、W兩相半橋驅動保護電路與U相一樣；

3）電機U，V，W三端短接；以及

4）旋轉的電機在逆變器下面三路IGBT上產生大短路電流，轉子機械能轉換為熱能，從而轉子在大阻尼作用下，轉速快速變為零，最終所述新能源汽車的電動電力單元進入安全模式。

6.根據權利要求5所述的一種新能源汽車異常工況時逆變器的下短路保護方法，其特征在于，步驟1）中：隨著DC2P的電壓降低到不能維持電路控制開關T1的閉合狀態時，電路控制開關T1進入斷開狀態。

7.根據權利要求6所述的一種新能源汽車異常工況時逆變器的下短路保護方法，其特征在于，步驟1）中：電源開關M1的驅動端電壓逐漸增加，直至達到穩壓器件D1的穩壓電壓，同時電源開關M1由斷開狀態逐漸進入線性導通狀態，最終電源開關M1的輸出端穩定在設計電壓狀態。

8.根據權利要求7所述的一種新能源汽車異常工況時逆變器的下短路保護方法，其特征在于，步驟1）中：同時電源選擇器件D2導通，由高壓動力電池HV提供的驅動電源與下面IGBT2驅動電源驅動端連接，從而下面IGBT2驅動電源自動進入導通狀態。