[發明專利]一種電機控制器的主動保護回路

在審

• 申請號: 202010210689.6
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111244900A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 劉蕾;張紅玉;徐文祥;苑紅偉
• 申請（專利權）人: 合肥巨一動力系統有限公司
• 主分類號: H02H7/122
• 分類號: H02H7/122
• 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

本發明公開了一種電機控制器的主動保護回路，包括故障檢測單元和主動短路單元：所述故障檢測單元包括三輸入與門U1和鎖存器U2；三輸入與門U1的三個輸入端分別連接母線電壓過壓故障信號輸出端、三相電流過流故障信號輸出端和低壓電源故障信號輸出端，三輸入與門U1輸出端連接鎖存器U2的輸入端，鎖存器U2的輸出端輸出主動短路信號ASC到主動短路單元；所述主動短路單元包括八個與門U3～U10、六個或門U15～U20、四個三極管Q7～Q10，六個電阻R11～R16,由DSP輸出控制信號DSP1和DSP2，電機控制器輸出驅動故障信號F0。本發明的主動保護回路，實現了上下橋臂的切換，可以在電機不同的工作模式下，或者是客戶不同的安全模式要求下，實現上下橋臂的選擇來實現ASC功能。

技術領域

本發明涉及電機控制器領域，特別涉及一種電機控制器的主動保護回路。

背景技術

現有電機控制器的故障包括三種：

（1）母線電壓過壓故障，將母線電壓與定義的安全閾值進行實時比較，一旦母線電壓超過安全閾值，逆變器控制器使逆變器進入ASC模式；避免母線電壓過大造成的電路元器件燒毀；

（2）三相電流過流故障，控制器對三相電流進行實時采樣，當三相電流中的任意一項相（Iu、Iv、Iw）出現過流時，控制器進行判斷，當相電流超過設定的閾值時，控制器采取措施使逆變器進入ASC模式，避免像電流過大造成電路和器件的燒毀；

（3）低壓電源故障，控制器的大部分安全策略能夠順利執行的前提條件是低壓電正常進行，當低壓電出現故障時，控制器進入ASC模式，避免出現低壓電異常時安全策略失效，對元器件造成損壞。

當電機控制器三相過流、母線電壓過壓、低壓電源故障時，這三種故障情況下，無論出現哪一種故障現象，電機控制器都會進入主動短路（active short ciucirt）狀態；IGBT的三個下橋臂功率管開通，三個上橋臂功率管關斷，使發生故障時，電機線圈和IGBT的下三橋形成回路，電機旋轉產生的感應電動勢會在電機繞組中產生電流，該電流通過開通的三相下橋臂流通，電機與高壓電池以及直流側電容之間沒有能量交換，因此電機只會產生較小的制動轉矩，進而確保車輛安全。

現在技術方案只實現了一種短路保護模式，三個下橋臂的功率器件短路實現ASC功能，不能選擇三個上橋臂的功率器件短路實現ASC功能。

發明內容

本發明目的是：提供一種電機控制器的主動保護回路，根據上述現有技術控制缺陷實現上下橋臂的切換，可以在電機不同的工作模式下，或者是客戶不同的安全模式要求下，實現上下橋臂的選擇來實現ASC功能。

本發明的技術方案是：

一種電機控制器的主動保護回路，包括故障檢測單元和主動短路單元：

所述故障檢測單元包括三輸入與門U1和鎖存器U2；三輸入與門U1的三個輸入端分別連接母線電壓過壓故障信號輸出端、三相電流過流故障信號輸出端和低壓電源故障信號輸出端，三輸入與門U1輸出端連接鎖存器U2的輸入端，鎖存器U2的輸出端輸出主動短路信號ASC到主動短路單元；

所述主動短路單元包括八個與門U3～U10、六個或門U15～U20、四個三極管Q7～Q10，六個電阻R11～R16, 由DSP輸出控制信號DSP1和DSP2，電機控制器輸出驅動故障信號F0，其中：

DSP控制信號DSP1與主動短路信號ASC分別連接與門U9的兩個輸入端，與門U9的輸出端通過電阻R15連接NPN三極管Q9的基極，Q9的集電極通過電阻R13連接VCC，發射極接地，DSP1還通過電阻R11連接PNP三極管Q7的基極, Q7集電極接地，發射極連接Q9的集電極，同時作為上三橋ASC信號輸出端；