[發明專利]一種電動汽車IGBT過流保護方法及其應用的電路

有效

• 申請號: 201410065354.4
• 申請日: 2014-02-25
• 公開（公告）號: CN103855687B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 郭躍飛
• 申請（專利權）人: 大洋電機新動力科技有限公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08
• 代理公司: 中山市漢通知識產權代理事務所(普通合伙)44255
• 代理人: 古冠開

技術領域：

本發明涉及一種電動汽車IGBT過流保護方法及其應用的電路。

背景技術：

電動汽車的電機驅動控制是一個復雜的電力電子控制系統，它由電源板、MCU控制板、IGBT驅動板及IGBT功率器件組成。在電驅控制過程中，由于IGBT的特殊特性，其電流輸出能力與電機轉速有關。當電機轉速小于10Hz時IGBT的電流輸出能力將會開始下降，例如：FS600R07A2E3汽車級IGBT調制頻率為9KHz,電機轉速為10Hz時IGBT的電流輸出能力為550A。電機轉速為0Hz時，IGBT的電流輸出能力為357A。跟據IGBT的電流輸出特性，在IGBT過流保護電路中需跟據電機轉速對IGBT過流保護值進行調整，但是在應用中如何根據轉速選擇IGBT過流保護值仍為一個難題。

發明內容：

本發明的目的是提供一種電動汽車IGBT過流保護方法及其應用的電路，該IGBT過流保護方法可以對IGBT過流保護值進行自動調整，提高IGBT的電流驅動利用率與過流保護能力，增加系統的可靠性；

該電動汽車IGBT過流保護電路結構簡單，可以對IGBT過流保護值進行自動調整，提高IGBT的電流驅動利用率與過流保護能力，增加系統的可靠性，成本低。

本發明的目的是通過下述技術方案予以實現的。

一種電動汽車IGBT過流保護方法，包括電機單體和電機控制器，其中電機單體包括定子組件、轉子組件和機殼組件，電機控制器包括控制盒和安裝在控制盒里面的控制線路板，控制線路板上設置有電源單元、微處理器、IGBT逆變單元和電流檢測電路，電源單元的輸出端為電機控制器各部分電路供電，電流檢測電路檢測定子組件上線圈繞組各相電流信號并送到微處理器，微處理器控 制IGBT逆變電路驅動定子組件上線圈繞組通電或者斷電，它包括如下步驟：

A）電流檢測電路檢測定子組件上線圈繞組，獲得各相電流信號；

B）把至少一相電流信號轉換成方波信號，并把方波信號轉換成隨電流頻率變化的初始電壓信號；

C）對初始電壓信號進行限制處理，獲得與電流頻率相關的最終電壓信號；

D）把各相電流信號經調理整流后的電壓信號與在相同電流頻率下的最終電壓信號進行比較，將比較結果輸出到微處理器，微處理器控制IGBT逆變單元的運行。

上述所述的限制處理是指對初始電壓信號給定最小電壓值和限定最大電壓值，當電流頻率小于最小電流頻率，初始電壓信號等于最小電壓值，當電流頻率大于最大電流頻率，初始電壓信號等于最大電壓值。

上述所述的各相電流信號經調理整流后的電壓信號大于在相同電流頻率下的最終電壓信號，微處理器將輸出封鎖信號驅動IGBT逆變單元停止運行，當各相電流信號經調理整流后的電壓信號等于或者小于在相同電流頻率下的最終電壓信號，IGBT逆變單元正常運行。

上述所述的最終電壓信號由一條斜線和兩條橫直線組成，斜線連接在兩條橫直線之間。

一種電動汽車IGBT過流保護電路，包括電機單體和電機控制器，其中電機單體包括定子組件、轉子組件和機殼組件，電機控制器包括控制盒和安裝在控制盒里面的控制線路板，控制線路板上設置有電源單元、微處理器、IGBT逆變單元、電流檢測電路和IGBT過流保護電路，電源單元的輸出端為電機控制器各部分電路供電，電流檢測電路檢測定子組件上線圈繞組各相電流信號并送到微處理器，微處理器控制IGBT逆變電路驅動定子組件上線圈繞組通電或者斷電，所述的IGBT過流保護電路包括電流整流調理電路、同步電流跟隨電路和電壓比較電路，其中同步電流跟隨電路包括電流信號頻率電壓轉換電路、最小電流給定電路、最大輸出電流限定電路和輸出電流設定電路，電流檢測電路檢測定子 組件上線圈繞組各相電流信號并送到電流整流調理電路和電流信號頻率電壓轉換電路，電流信號頻率電壓轉換電路把電流檢測電路輸出的至少一相電流信號轉換成隨電流頻率變化的電壓信號，電流信號頻率電壓轉換電路、最小電流給定電路和最大輸出電流限定電路的輸出端與輸出電流設定電路連接，輸出電流設定電路通過最小電流給定電路和最大輸出電流限定電路對電流信號頻率電壓轉換電路輸出的電壓信號進行限制處理，電流整流調理電路和輸出電流設定電路的輸出端與電壓比較電路連接，電壓比較電路把從電流整流調理電路輸出的電壓信號與輸出電流設定電路輸出的電壓信號進行比較并將比較結果輸出到微處理器，通過微處理器控制IGBT逆變單元。

上述所述的最小電流給定電路給電流信號頻率電壓轉換電路輸出的電壓信號給定最小電壓值，通過最大輸出電流限定電路給電流信號頻率電壓轉換電路輸出的電壓信號限定最大電壓值。