CN102368604B - 一种电动汽车电驱动控制器过流保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车电驱动控制器过流保护电路，其特征是在电动汽车电驱动控制器出现母线或相线过电流时能及时关断绝缘栅双极型晶体管IGBT的六路驱动信号；同时绝缘栅双极型晶体管IGBT某一路出现过流故障时，关闭出现故障的一路驱动信号，以“跛行回家模式”运行。本发明不仅仅实现了电动汽车电驱动控制器的过流保护，还能保证在出现绝缘栅双极型晶体管IGBT过流故障的条件下继续维持电机运行，保证电动汽车的安全。

Description

一种电动汽车电驱动控制器过流保护电路

技术领域

本发明涉及一种过流保护电路，更具体地说一种电动汽车电驱动控制器的过电流保护电路。

背景技术

在低碳经济成为时代主流的背景下，电动汽车成为当前汽车发展的主要方向。电驱动系统是电动汽车的动力源泉，直接影响整车的性能，电动汽车用电驱动控制器发生短路、急加速、急减速和过载等工况下，容易出现过电流故障，影响整车性能，过流故障主要是突变性和峰值性的电流值。已有技术中的过流保护主要是在检测到母线和相线过流故障后，通过软件来实现保护功能，软件的保护比硬件保护时间要长，直接导致绝缘栅双极型晶体管IGBT的损坏；对绝缘栅双极型晶体管IGBT故障通过硬件直接关断六路PWM脉冲信号对于正在行驶的汽车造成危险。

发明内容

本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种电动汽车电驱动控制器过流保护电路，一方面增加对器件的保护，另一方面保证电动汽车的安全运行。

本发明解决技术问题采用如下方案：

本发明电动汽车电驱动控制器过流保护电路的特点是由过流锁存电路、模块保护逻辑电路和与门关断电路组成；

所述过流锁存电路用于保持电驱动控制器母线和相线出现的过流状态，并将过流故障信号I_OVER输入与门逻关断电路，关断绝缘栅双极型晶体管IGBT的六路驱动信号PWM1_OUT、PWM2_OUT、PWM3_OUT、PWM4_OUT、PWM5_OUT、PWM6_OUT；

所述模块保护逻辑电路是在电驱动控制器绝缘栅双极型晶体管IGBT发生过流故障FOU、FOV、FOW时，将故障信号FO传送到DSP芯片；

所述电驱动控制器绝缘栅双极型晶体管IGBT发生的过流故障FOU、FOV、FOW传送至与门关断电路，关断出现故障的一路驱动信号。

本发明电动汽车电驱动控制器过流保护电路的特点也在于：

所述锁存电路是以过流信号I_OVER_1输入，经过电阻R6和电容C8组成的RC滤波电路接入与门U8C的输入端9脚，与门U8C的输出端8脚一路经电阻R6和发光管LED2后接地，另一路接与门U8B的输入端4和5脚，在所述与门U8B的输出端6脚输出过流信号I_OVER；与门U8C的输出端10脚连接到与门U8A的输出端3脚，与门U8A的输入端1脚接至与门U8C的端出端8脚，与门U8A的输入端2脚一路经电阻R7接3.3V电源，另一路经电容C9接地，再一路接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极一路经电阻R10与三极管Q1的发射极共同接地，另一路经电阻R9接与门U8D的输出端11脚，与门U8D的输入端12脚和13脚并接后一路经电阻R8接3V电源，另一路接I_ERROR_RST信号端；

所述与门关断电路是以PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6为驱动信号分别输入到与门U1、U2、U3、U4、U5、U6上的输入端1脚上，信号FOU故障信号输入到与门U1和U2的输入端3脚，信号FOV故障信号输入到与门U3和U4的输入端3脚，信号FOW故障信号输入到与门芯片U5和U6的输入端3脚，过流信号I_OVER分别引入在与门U1、U2、U3、U4、U5、U6的输入端6脚上，与门U1、U2、U3、U4、U5、U6的输出端4脚分别输出PWM1_OUT、PWM2_OUT、PWM3_OUT、PWM4_OUT、PWM5_OUT、PWM6_OUT驱动信号后分别接入C1、C2、C3、C4、C5、C6后接地，各所述与门U1、U2、U3、U4、U5、U6的2引脚接地；

所述模块保护逻辑电路是，与门U7的输入端1、3和6脚一路分别接FOU、FOV和FOW信号端，另一路分别通过电阻R3、R2和R1分别接电源VCC；与门U7的VCC端5脚一路接3.3V电源，另一路经电容C7接地；与门U7的输出端4脚一路输出FO信号，另一路经发光二极管LED1和电路R4接3.3V电源。

与已有技术相比，本发明有益效果体现在：

1、本发明中母线和相线过流故障实现硬件保护，缩短了保护时间，保证了绝缘栅双极型晶体管IGBT的安全；

2、本发明中在绝缘栅双极型晶体管IGBT过流故障时，实现了对绝缘栅双极型晶体管IGBT的某一路保护，从而维持电机的运行，保证了电动汽车的安全；

3、本发明中绝缘栅双极型晶体管IGBT过流保护通过硬件电路和软件程序进行双重保护，增加了绝缘栅双极型晶体管IGBT过流保护的可靠性。

附图说明

图1为本发明过流锁存电路；

图2为本发明模块保护逻辑电路；

图3为本发明与门关断电路。

具体实施方式

本实施例中电动汽车电驱动控制器过流保护电路的特点是：由过流锁存电路、模块保护逻辑电路和与门关断电路组成，其中：

过流锁存电路用于保持电驱动控制器母线和相线出现的过流状态，并将过流故障信号I_OVER输入与门逻关断电路，关断绝缘栅双极型晶体管IGBT的六路驱动信号PWM1_OUT、PWM2_OUT、PWM3_OUT、PWM4_OUT、PWM5_OUT、PWM6_OUT；

模块保护逻辑电路是在电驱动控制器绝缘栅双极型晶体管IGBT发生过流故障FOU、FOV、FOW时，将故障信号FO传送到DSP芯片；

电驱动控制器绝缘栅双极型晶体管IGBT发生的过流故障FOU、FOV、FOW传送至与门关断电路，关断出现故障的一路驱动信号。

具体实施中，相应的电路设置为：

图1所示，锁存电路是以过流信号I_OVER_1输入，经过电阻R6和电容C8组成的RC滤波电路接入与门U8C的输入端9脚，与门U8C的输出端8脚一路经电阻R6和发光管LED2后接地，另一路接与门U8B的输入端4和5脚，在所述与门U8B的输出端6脚输出过流信号I_OVER；与门U8C的输出端10脚连接到与门U8A的输出端3脚，与门U8A的输入端1脚接至与门U8C的端出端8脚，与门U8A的输入端2脚一路经电阻R7接3.3V电源，另一路经电容C9接地，再一路接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极一路经电阻R10与三极管Q1的发射极共同接地，另一路经电阻R9接与门U8D的输出端11脚，与门U8D的输入端12脚和13脚并接后一路经电阻R8接3V电源，另一路接I_ERROR_RST信号端；

图2所示，与门关断电路是以PWM1、PWM2、PWM3、PWM4、PWM5、PWM6为驱动信号分别输入到与门U1、U2、U3、U4、U5、U6上的输入端1脚上，信号FOU故障信号输入到与门U1和U2的输入端3脚，信号FOV故障信号输入到与门U3和U4的输入端3脚，信号FOW故障信号输入到与门芯片U5和U6的输入端3脚，过流信号I_OVER分别引入在与门U1、U2、U3、U4、U5、U6的输入端6脚上，与门U1、U2、U3、U4、U5、U6的输出端4脚分别输出PWM1_OUT、PWM2_OUT、PWM3_OUT、PWM4_OUT、PWM5_OUT、PWM6_OUT驱动信号后分别接入C1、C2、C3、C4、C5、C6后接地，各所述与门U1、U2、U3、U4、U5、U6的2引脚接地；

图3所示，模块保护逻辑电路是，与门U7的输入端1、3和6脚一路分别接FOU、FOV和FOW信号端，另一路分别通过电阻R3、R2和R1分别接电源VCC；与门U7的VCC端5脚一路接3.3V电源，另一路经电容C7接地；与门U7的输出端4脚一路输出FO信号，另一路经发光二极管LED1和电路R4接3.3V电源。

当出现母线或相线过流故障时，过流故障信号I_OVER_1通过过流锁存电路保持过流信号，进行过流保护，等待故障消除后再进行复位，取消过流故障，防止采样错误出现误判断。

当出现母线或相线过流故障时，过流故障信号I_OVER输入与门关断电路，绝缘栅双极型晶体管IGBT的六路PWM1_OUT、PWM2_OUT、PWM3_OUT、PWM4_OUT、PWM5_OUT、PWM6_OUT驱动信号全部关断，禁止发送驱动信号。

当绝缘栅双极型晶体管IGBT出现过流故障FOU、FOV、FOW后，通过与门判断，输出绝缘栅双极型晶体管IGBT过流FO故障给DSP芯片处理进行软件保护；同时当出现绝缘栅双极型晶体管IGBT过流保护后，关断出现故障的某一路驱动信号，如当FOU出现过流故障后，就关断PWM1_OUT和PWM2_OUT的驱动信号，但PWM3_OUT、PWM4_OUT、PWM5_OUT、PWM6_OUT还可以输出驱动信号，维持电机的运行。

Claims (1)

1.一种电动汽车电驱动控制器过流保护电路，其特征是由过流锁存电路、模块保护逻辑电路和与门关断电路组成；

所述过流锁存电路用于保持电驱动控制器母线和相线出现的过流状态，并将过流故障信号I_OVER输入与门关断电路，关断绝缘栅双极型晶体管IGBT的六路驱动信号PWM1_OUT、PWM2_OUT、PWM3_OUT、PWM4_OUT、PWM5_OUT、PWM6_OUT；

所述模块保护逻辑电路是在电驱动控制器绝缘栅双极型晶体管IGBT发生过流故障FOU、FOV、FOW时，将故障信号FO传送到DSP芯片；

所述电驱动控制器绝缘栅双极型晶体管IGBT发生的过流故障FOU、FOV、FOW传送至与门关断电路，关断出现故障的一路驱动信号；

所述过流锁存电路是以过流信号I_OVER_1输入，经过电阻R6和电容C8组成的RC滤波电路接入与门U8C的输入端9脚，与门U8C的输出端8脚一路经电阻R6和发光管LED2后接地，另一路接与门U8B的输入端4和5脚，在所述与门U8B的输出端6脚输出过流信号I_OVER；与门U8C的输出端10脚连接到与门U8A的输出端3脚，与门U8A的输入端1脚接至与门U8C的端出端8脚，与门U8A的输入端2脚一路经电阻R7接3.3V电源，另一路经电容C9接地，再一路接三极管Q1的集电极，三极管Q1的基极一路经电阻R10与三极管Q1的发射极共同接地，另一路经电阻R9接与门U8D的输出端11脚，与门U8D的输入端12脚和13脚并接后一路经电阻R8接3V电源，另一路接I_ERROR_RST信号端；

所述与门关断电路是以PWM1、PWM2、 PWM3、 PWM4、 PWM5、 PWM6为驱动信号分别输入到与门U1、U2、U3、U4、U5、U6上的输入端1脚上，信号FOU故障信号输入到与门U1和U2的输入端3脚，信号FOV故障信号输入到与门U3和U4的输入端3脚，信号FOW故障信号输入到与门芯片U5和U6的输入端3脚，过流信号I_OVER分别引入在与门U1、U2、U3、U4、U5、U6的输入端6脚上，与门U1、U2、U3、U4、U5、U6的输出端4脚分别输出PWM1_OUT、PWM2_OUT、PWM3_OUT、PWM4_OUT、PWM5_OUT、PWM6_OUT驱动信号后分别接入电容C1、C2、C3、C4、C5、C6后接地，各所述与门U1、U2、U3、U4、U5、U6的2引脚接地；

所述模块保护逻辑电路是，与门U7的输入端1、3和6脚一路分别接FOU、FOV和FOW信号端，另一路分别通过电阻R3、R2和R1分别接电源VCC；与门U7的VCC端5脚一路接3.3V电源，另一路经电容C7接地；与门U7的输出端4脚一路输出FO信号，另一路经发光二极管LED1和电路R4接3.3V电源。

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