[發明專利]一種電機控制器及其電流調節方法

有效

• 申請號: 202011361259.0
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112542941B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 桂振釗;周安健;孫志飛;何鑫;杜長虹;朱天宇
• 申請（專利權）人: 重慶長安新能源汽車科技有限公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/08;H02M1/44;H02H7/085;H02H3/087;H02H7/20
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 唐錫嬌

本發明公開了一種電機控制器及其電流調節方法，包括控制板和驅動板，驅動板包括變壓器、驅動電路、IGBT模塊、高壓電流采樣電路、開關電路、電源管理電路和低壓電流采樣電路。如果高壓電流采樣電路采集的直流母線電流大于驅動電路內存儲的高壓過流保護閾值，則驅動電路輸出低電平封鎖PWM波，使IGBT模塊關斷，然后驅動電路輸出電平翻轉信號至電源管理電路的過流保護復位端，電源管理電路復位，開關電路持續關斷，變壓器停止工作，驅動IGBT模塊的門極開/關的正/負電壓消失；當低壓電流采樣電路采集的反饋電流偏小或偏大時，通過電源管理電路來控制開關電路的開通時間，進而調節低壓側的供電電流，使電機控制器工作穩定。

技術領域

本發明屬于純電動汽車的電機控制器安全保護領域，具體涉及一種電機控制器及其電流調節方法。

背景技術

隨著中國及國際新能源汽車戰略規劃的進行，新能源汽車被越來越多的人接受并喜愛。作為新能源汽車領域里面最受關注的純電動車，它的安全性和可靠性的提高是工程師們不懈奮斗的目標。電機控制器是純電動汽車動力控制的核心部件，是汽車的中樞大腦，因此電機控制器的穩定可靠運行將直接關系到整車的安全行駛情況。但在實際開車過程中，電機控制器總會出現過壓、過流、過溫等故障，從而導致動力中斷，被迫停車。

以過流為例，因負載的突變或者環境的干擾以及器件的突然失效，會造成電機控制器的局部或全部短路，從而造成過流。局部過流可能會使部分電子元器件燒壞，從而報出故障，影響車輛正常行駛。嚴重的過流問題會燒壞IGBT（絕緣柵雙極性晶體管，InsulatedGate Bipolar Transistor）模塊，更有甚者會損害高壓動力電池組模塊。因此，電機控制器的電流調節及保護問題一直是硬件工程師必須考慮和解決的問題。

CN106911122A公開了一種電機控制器過流保護裝置、電機控制器及電動汽車，其采用電流傳感模塊實際采集電流信號，并經過電流轉換模塊將兩相電流信號轉換為運放可測量的電壓信號后與上限閾值電壓和下限閾值電壓進行比較，判斷是否出現過流。該方法的電流采集精度易受環境干擾且隨時間延長采集過程會產生誤差，只能判斷過流，卻沒有詳細描述過流之后的具體保護措施。

現有的電機控制器的過流保護主要方式為：高壓電流采樣電路將過流故障信號傳給控制板進行判斷，控制板判斷出現過流情況后，發出關斷指令給驅動電路執行，驅動電路輸出低電平封鎖PWM波，使IGBT模塊關斷。這種方式從收到過流信號到驅動電路封波過程有一定的時間延遲，這個延遲時間有可能已造成IGBT模塊燒毀，并且該方式也無法實現對電流的調節。

發明內容

本發明的目的是提供一種電機控制器及其電流調節方法，以對電流進行調節，使電機控制器工作穩定，并在出現過流時快速的對IGBT模塊進行保護。

本發明所述的電機控制器，包括控制板和驅動板，驅動板包括變壓器、驅動電路、IGBT模塊、高壓電流采樣電路、開關電路、電源管理電路和低壓電流采樣電路；變壓器為反激式變壓器，采用一原邊三副邊的繞線模式，變壓器的原邊一端用于外接低壓電源模塊、原邊另一端接開關電路的第一連接端，開關電路的第二連接端接低壓地，電源管理電路的電源端用于外接低壓電源模塊、輸出端接開關電路的控制端，低壓電流采樣電路的第一連接端接變壓器的第一個副邊、第二連接端接低壓地、輸出端接電源管理電路的電流調節端，驅動電路的正電壓端接變壓器的第二個副邊、負電壓端接變壓器的第三個副邊、控制信號輸入端接控制板、控制信號輸出端接IGBT模塊的門極，IGBT模塊的集電極用于外接高壓動力電池組模塊、發射極接高壓電流采樣電路的第一連接端，高壓電流采樣電路的第二連接端接高壓地、輸出端接驅動電路的采樣端，驅動電路的過流反饋端接電源管理電路的過流保護復位端。

優選的，所述開關電路為MOS管，MOS管的漏極（即開關電路的第一連接端）接變壓器的原邊另一端、源極（即開關電路的第二連接端）接低壓地、柵極（即開關電路的控制端）接電源管理電路的輸出端。

本發明所述的電機控制器的電流調節方法，包括：