[發明專利]一種母線電容主動放電電路

有效

• 申請號: 202010161385.5
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111244927B
• 公開（公告）日: 2021-11-12
• 發明（設計）人: 劉蕾;張守先;張林;郭燕齊
• 申請（專利權）人: 一巨自動化裝備（上海）有限公司
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;范成驥

本發明公開了一種母線電容主動放電電路,包括：直流電源、母線電容、驅動電源電路、控制電路、IGBT模塊、電機控制器；母線電容連接到位于直流電源和IGBT模塊之間的正負直流總線；IGBT模塊包括驅動芯片、門極電阻和逆變器；驅動芯片的輸出端經過門極電阻連接到IGBT的門極；控制電路分別連接各個驅動芯片；驅動電源電路的輸出端與逆變器的其中一相上橋對應的驅動芯片的輸入端連接；逆變器的輸出端與電機控制器的輸入端連接。通過外圍很小的電路模塊，控制IGBT的門極電壓，使IGBT模塊在導通過程中只工作在線性區，降低了IGBT模塊在導通過程中的電流過沖，保證IGBT的壽命，降低IGBT在放電過程中失效的風險。

技術領域

本發明屬于新能源汽車電驅動技術領域，具體涉及一種母線電容主動放電電路。

背景技術

由于新能源汽車的快速發展，對汽車電子的性能要求越來越高，尤其是電機對控制器的安全保護策略越來越嚴格。新能源汽車實時裝載一個高壓大電池，只有將高壓安全保護做到極致，才能保證新能源汽車的安全可靠。當整車停止工作的時候，電池與電機控制器斷開連接，由于母線電容較大，造成整個控制器仍處于高電壓狀態，當整車遇到故障或正常檢修的時候，較高的母線電壓會對人造成很大的生命危，因此，對電機控制器采用一定的主動放電方式，在電池與電機控制器斷開連接且停機的時候，把母線電容上的高壓在短時間內降低到安全范圍內是非常必要的。

目前的主動放電電路方案，如圖1所示，通常是通過主動放電邏輯電路發出主動放電開關驅動信號，控制放電電路，控制IGBT開關，通過放電電阻R1和R2進行放電。這種方案采用放電電阻進行放電，通常還會增加IGBT用于控制放電起始，增加一部分電路，放電電阻的選型對成本要求較高。

發明內容

本發明目的是：提供一種合理利用逆變器現有的資源，通過外圍很小的電路模塊控制IGBT的門極電壓，使IGBT模塊在導通過程中只工作在線性區的母線電容主動放電電路。

本發明的技術方案是：一種母線電容主動放電電路，該母線電容主動放電電路包括：直流電源、母線電容、驅動電源電路、控制電路、IGBT模塊、電機控制器；

所述母線電容連接到位于所述直流電源和所述IGBT模塊之間的正負直流總線；

所述IGBT模塊包括驅動芯片、門極電阻和逆變器；所述逆變器中每一個IGBT對應一組驅動芯片和門極電阻，所述驅動芯片的輸出端經過所述門極電阻連接到IGBT的門極；

所述控制電路分別連接各個所述驅動芯片；

所述驅動電源電路的輸出端與所述逆變器的其中一相上橋對應的驅動芯片的輸入端連接；

所述逆變器的輸出端與所述電機控制器的輸入端連接。

其進一步的技術方案是：所述逆變器的下三橋常開；

所述控制電路在接收到放電指令時發送PWM放電信號，使所述逆變器的下三橋進入ASC狀態。

其進一步的技術方案是：所述控制電路輸出PWM實現所述IGBT模塊直通放電，所述IGBT模塊的開關頻率和占空比小于正常開關頻率，使電容電壓在規定時間內放電至安全電壓60V以下。

其進一步的技術方案是：所述控制電路包括MCU或CPLD。

其進一步的技術方案是：所述驅動電源電路包括兩路，第一路包括第一電源、三極管、第一二極管；第二路包括第二電源、第二二極管；

所述第一電源的負極接地，正極與所述三極管的集電極連接，所述三極管的發射極與所述第一二極管的陽極連接；所述第二電源的負極接地，正極與所述第二二極管的陽極連接；所述第一二極管與所述第二二極管的陰極分別連接到所述驅動芯片；

所述第二電源小于所述第一電源，所述驅動電源電路在放電時從所述第一電源切換到所述第二電源，控制所述三極管導通。