CN101847965B - 电动汽车电动机电流开关 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车三相交流电动机电流开关，每一相电流开关电路由两组反向并联的MOS管及其驱动电路构成电流输入和输出开关，分别用于导通正半周电流和负半周电流，所述电流输入或输出开关分别具有数量相同的多只并联连接的MOS管，所述驱动电路向每一MOS管的栅极提供驱动信号；所述电流输入或输出开关的MOS管呈圆周均匀分布，其栅极朝向圆心，通过其引线并联连接，并联节点为圆心，引线是直线，呈辐射状，所有引线都在半径上，长度相同。优点是，各MOS管的引线长短及引线之间的距离一致，各MOS管的管间阻抗平衡，不易烧毁；各MOS管的导通或关断完全是同步的，不会紊乱，开关可靠性高，汽车的安全性有保障。

Description

电动汽车电动机电流开关
技术领域：
本发明涉及电动汽车，具体涉及电动汽车电动机的电流开关电路。
背景技术：
电动汽车作为新型能源车，具有环保、节能、无污染的特点，未来发展趋势已成必然。电动汽车若采用直流电驱动，结构复杂，成本高，维修不便。交流电机成本低，结构简单，维修方便。为此，将直流电逆变成三相交流电，用三相交流电机驱动，在逆变器与电机之间，设有高速电子开关电路，该开关电路用MOS管及其驱动电路组成，因单个MOS管的额定载流量有限，通常用多只并联。
目前，MOS管都是采用列阵式布置，各MOS管栅极至并联节点的距离不等，即栅极引线的长度不同，导致各MOS管的驱动信号不同步，首先导通的MOS管总是处于过载状态，极易烧毁，如此链锁反应，其余的MOS管亦将相继烧毁，导致电流开关失效。
另外，各MOS管及其引线相互之间的距离也不同，导致各MOS管之间阻抗(主要是电抗)不平衡，由于电子开关是在高电压、大电流的强交变电场工况下工作，各MOS管之间将会产生较强的感生电势，而MOS管的驱动信号是弱电信号，感生电势足以干扰驱动信号，使得MOS管的导通、关断发生紊乱，开关功能失效。
上述两种情况都严重威胁行车安全。
发明内容：
本发明的目的是针对上述现有技术的不足，提供一种各个MOS管的管间阻抗平衡、驱动信号同步的电动汽车电动机电流开关电路。
本发明是采用以下技术方案实现其目的：
一种电动汽车三相交流电动机电流开关，每一相电流开关由两组反向并联的MOS管及其驱动电路构成电流输入和输出开关，分别用于导通正半周电流和负半周电流，所述电流输入或输出开关分别具有数量相同的多只并联连接的MOS管，所述驱动电路向每一MOS管的栅极提供驱动信号；所述电流输入或输出开关的MOS管呈圆周均匀分布，其栅极朝向圆心，通过其引线并联连接，并联节点为圆心，引线是直线，呈辐射状，所有引线都在半径上，长度相同。
所述电流输入和输出开关中的所有MOS管的额定载流量相同。
本发明的另一种技术方案是：
一种电动汽车三相交流电动机电流开关，每一相电流开关电路由两组反向并联的MOS管及其驱动电路构成电流输入和输出开关，分别用于导通正半周电流和负半周电流，所述电流输入或输出开关分别具有数量相同的多只并联连接的MOS管，所述驱动电路向每一MOS管的栅极提供驱动信号；所述电流输入和输出开关的MOS管分别均匀布置在两个半径相同的半圆周上，其栅极分别朝向各自的圆心，通过其引线并联连接，并联节点为圆心，引线是直线，呈辐射状，所有引线都在半径上，长度相同。
所述电流输入和输出开关呈半圆周均匀分布的两组MOS管相向布置，并联节点相邻。
所述电流输入和输出开关中的所有MOS管的额定载流量相同。
本发明的有益效果是：采用上述结构使电子开关中的各个MOS管的引线长短及管间距离一致，各MOS管的管间阻抗平衡，不会产生感生电势干扰驱动信号，MOS管的导通或关断不会紊乱；驱动信号同步到达各个MOS管，各MOS管的导通或关断完全是同步的，各MOS管的负荷均匀，不易烧毁；开关的可靠性高，汽车的安全性有保障。
附图说明：
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本电动汽车电动机电流开关电路的结构示意图。
图2是图1中MOS管的一种空间布置示意图。
图3是图1中MOS管的另一种空间布置示意图。
具体实施方式：
实例一
参见图1：电动汽车是用三相交流电动机驱动的，蓄电池1的直流电经三相逆变器2转换成三相交流电，再经电流开关向三相交流电动机5供电，本发明即其中每一相的电流开关3，该电流开关3是电子开关，由两组反向并联的MOS管及其驱动电路4构成电流输入开关和电流输出开关，由驱动电路4向各MOS管的栅极提供驱动电压信号，驱动MOS管导通，其中一组MOS管(即电流输入开关)导通正半周电流，另一组MOS管(即电流输出开关)导通负半周电流。
参见图2：本发明的电流输入开关和输出开关，分别由五个MOS管并联组成，各个MOS管具有电流输入极、输出极和用于连接驱动信号的栅极。电流输入开关的MOS管均匀分布在一条半圆周(180°)上，其栅极朝向圆心，各MOS管的栅极通过其引线并联连接，并联节点A为圆心，引线是直线，都在半径上，呈辐射状，其长度都相等。电流输出开关的MOS管与电流输入开关的MOS管的布置方式完全相同，并联节点B为圆心。而且，两个半圆相向，圆心A、B相邻，半径相同。
所有MOS管的规格应当一致，即额定载流量相同。可根据开关容量(电流)灵活选择MOS管的规格和数量，例如，开关容量为35A，选用7只5A的MOS管，并联构成35A的输入开关或输出开关，也可选用5只7A的MOS管并联。
实例二
参见图3，与实例一的区别是，电流输入开关或输出开关的4只MOS管都是均匀分布在一圆周上，其栅极朝向圆心，并联节点为圆心O。输入开关、输出开关两个圆周的半径可以相同，也可不同，当电流输入开关和输出开关相距较近时，半径应相同。其余与实例一相同。
本电流开关采用上述两种空间布置结构，各个MOS管的引线长短及管间距离一致，各MOS管的管间阻抗平衡，不会产生感生电势干扰驱动信号，MOS管的导通或关断不会紊乱；驱动信号同步到达各个MOS管，各MOS管的导通或关断完全是同步的，各MOS管的负荷均匀，不易烧毁；开关的可靠性高，汽车的安全性有保障。

Claims (5)

1.一种电动汽车三相交流电动机电流开关，每一相电流开关由两组反向并联的MOS管及其驱动电路构成电流输入和输出开关，分别用于导通正半周电流和负半周电流，所述电流输入或输出开关分别具有数量相同的多只并联连接的MOS管，所述驱动电路向每一MOS管的栅极提供驱动信号；其特征在于：所述电流输入或输出开关的MOS管呈圆周均匀分布，其栅极朝向圆心，通过其引线并联连接，并联节点为圆心，引线是直线，呈辐射状，所有引线都在半径上，长度相同。
2.根据权利要求1所述的电动汽车三相交流电动机电流开关，其特征在于：所述电流输入和输出开关中的所有MOS管的额定载流量相同。
3.一种电动汽车三相交流电动机电流开关，每一相电流开关电路由两组反向并联的MOS管及其驱动电路构成电流输入和输出开关，分别用于导通正半周电流和负半周电流，所述电流输入或输出开关分别具有数量相同的多只并联连接的MOS管，所述驱动电路向每一MOS管的栅极提供驱动信号；其特征在于：所述电流输入和输出开关的MOS管分别均匀布置在两个半径相同的半圆周上，其栅极分别朝向各自的圆心，通过其引线并联连接，并联节点为圆心，引线是直线，呈辐射状，所有引线都在半径上，长度相同。
4.根据权利要求3所述的电动汽车三相交流电动机电流开关，其特征在于：所述电流输入和输出开关呈半圆周均匀分布的两组MOS管相向布置，并联节点相邻。
5.根据权利要求3所述的电动汽车三相交流电动机电流开关，其特征在于：所述电流输入和输出开关中的所有MOS管的额定载流量相同。
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