CN104348145A - 一种电机控制器的预充装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电机控制器的预充装置，应用于电动车的电机控制器，包括动力电池、支撑电容、设置在动力电池正极与支撑电容正极之间接触器及一预充电路，所述预充电路包括顺序控制电路及预充通路，所述预充通路包括有两个MOS管组成的第一、第二预充通路，顺序控制电路控制两个MOS管顺序导通。通过第一、第二预充通路顺序导通，对支撑电容进行充电。有效缩短预充电时间，方便驾驶；而且用MOS管取代传统的继电器，性能更稳定可靠。

Description

一种电机控制器的预充装置

技术领域

本发明涉及一种电动车的电机控制器，特别涉及一种电机控制器的预充装置。

背景技术

在电力电子中，对电容充电时，由于电容两端的电压产生突变，所以在刚开始充电时会产生瞬间的大电流，此电流可能会造成电容的高压击穿，还可能给驱动电机控制器内部的电路带来损害。因此，通常在高压或高电流里都会增加一个预充电电路，其主要功能是限制上电时对支撑电容的大电流冲击，主要是在主接触器接通之前使支撑电容缓慢的充电至某一电压。对于驱动电机控制器内部，预充电装置可以减缓上电时大电流对驱动控制器内部电路的冲击，特别是瞬间大电流对模块造成冲击，尽可能是启动电流缓慢上升，对于驱动电机控制器外部，预充电装置可以限制启动电流。

如中国专利申请号201210535697.3公开了一种电动车电机控制器预充电装置，包括预充电器及控制预充电器的预充电控制器，所述预充电器与主接触器并联，所述预充电控制器自动监测和控制预充电器和主接触器的开闭，确保支撑电容达到设定电压。

对于目前的电动公交车、电动旅游巴而言，由于车身重，要求电机控制器的输出容量达到一百千伏安以上，才能保证车辆正常行驶，由于电机控制器输出容量大，对应支撑电容的容量也必须加大，如果将该发明应用到这种大容量的电机控制器上，必然会使预充时间增长，给驾驶车辆造成不便；另外，该发明中主接触器的触点在瞬时大电流的作用下，势必会造成触点氧化、损毁等，造成主接触器触点无法吸合，影响车辆的正常行驶。

发明内容

鉴于以上所述，本发明有必要提供一种性能可靠、且能缩短预充时间的一种电机控制器的预充装置。

一种电机控制器的预充装置，包括动力电池、支撑电容、设置在动力电池正极与支撑电容正极之间的接触器及一预充电路，所述预充电路包括第一电压采样电路、第二电压采样电路、微处理器、顺序控制电路、接触器驱动电路及预充通路，第一电压采样电路与所述动力电池电连接，第二电压采样电路与所述支撑电容电连接，所述微处理器读取第一电压采样电路及第二电压采样电路采样的电压，通过微处理器内部运算及与内部预设值比较，输出控制信号，控制接触器驱动电路，所述预充通路与所述接触器并联，所述顺序控制电路微处理器触发控制预充通路。

进一步地，所述预充通路包括由MOS管Q1及预充电阻R1串联组成的第一预充通路及由MOS管Q2及预充电阻R2串联组成的第二预充通路，所述第一预充通路与第二预充通路并联。

进一步地，所述微处理器输出的控制信号，分别触发顺序控制电路，通过触发信号依次控制预充通路的两个MOS管Q1、Q2顺序导通。

进一步地，所述顺序控制电路通过微处理器输出的控制信号，触发顺序控制电路启动，通过延时控制两个MOS管顺序导通。

进一步地，所述微处理器输出控制信号，控制所述接触器驱动电路，所述接触器驱动电路导通时，发出控制信号，控制顺序电路关闭预充通路。

进一步地，所述支撑电容至少包括一个。

进一步地，所述支撑电容、接触器、预充电路均位于电机控制器内。

相较于现有技术，本发明提供一种电动车电机控制器预充电装置，通过第一预充通路、第二预充通路顺序导通，对支撑电容进行充电。在相同条件下，有效缩短预充电时间，方便驾驶；而且用MOS管取代传统的继电器，性能更稳定可靠。

附图说明

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，描述中的附图仅仅是对应于本发明的一些具体实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，在需要的时候还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明电机控制器的预充装置示意图。

具体实施方式

为了详细阐述本发明为达成预定技术目的而所采取的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的部分实施例，而不是全部的实施例，并且，在不付出创造性劳动的前提下，本发明的实施例中的技术手段或技术特征可以替换，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

请参阅图1，本发明实施例所示的一种电机控制器的预充装置，包括动力电池10、支撑电容20、设置在动力电池10正极与支撑电容20正极之间的接触器30及预充电路40，所述支撑电容20、接触器30、预充电路40均位于电机控制器内。

所述支撑电容20可包括一个或者多个，根据电机控制器输出容量而确定支撑电容20的个数。

所述预充电路40包括第一电压采样电路41、第二电压采样电路42、微处理器43、顺序控制电路44、预充通路45及接触器驱动电路46。所述第一电压采样电路41与所述动力电池10电连接，用于采集动力电池的电压。所述第二电压采样电路42与所述支撑电容20电连接，用于采集支撑电容的电压。所述微处理器43具有存储功能，将预设的数据存储至该微处理器43内，读取第一电压采样电路41与第二电压采样电路42的电压，经过与内部预设数据比较，根据比较的结果，输出控制信号。控制所述接触器驱动电路46动作。

本实施例中，微处理器43输出的控制信号还可以触发控制顺序控制电路44。所述预充电路45并联与所述接触器30触点两端。预充通路45包括由MOS管Q1及预充电阻R1串联组成的第一预充通路451及由MOS管Q2及预充电阻R2串联组成的第二预充通路453，所述第一预充通路与第二预充通路并联，所述第一预充通路451、第二预充通路453的MOS管Q1、 Q2均由顺序控制电路44控制。顺序控制电路44根据微处理器43的比较、运算，输出的控制信号分别触发顺序控制电路44控制预充通路45的两个MOS管Q1、Q2顺序导通，或由微处理器43输出控制信号触发顺序控制电路44启动，通过延时依次控制预充通路46的两个MOS管Q1、Q2顺序导通。所述接触器驱动电路46通过微处理器43输出的控制信号控制该接触器30，并在接触器驱动电路46导通时发出控制信号，触发顺序控制电路44关闭预充通路45的两个MOS管Q1、Q2。

本发明所述的一种电机控制器的预充装置，当驾驶员打开车钥匙开关，微处理器发出控制信号，触发顺序控制电路控制第一预充通路导通，给支撑电容进行充电，随着充电时间的增长或支撑电容上的电压升高，顺序控制电路导通第二预充通路，两路预充通路对支撑电容进行充电，增加了预充电流，使得支撑电容的电压值上升得更快，加快了预充速度。此时，在预充过程中，预充电路同时对采集的动力电池电压值和支撑电容电压值进行比较，得出主接触器触点两端的电压差值，当这个电压差值达到设定的最佳值范围内时，主接触器驱动电路输出一个控制电压，使主接触器的触点吸合，同时微处理器控制顺序控制电路关闭第一预充通路和第二预充通路，完成预充。

本发明提供一种电动车电机控制器预充电装置，通过两路预充通路顺序导通，在等同效果情况下，有效缩短预充电时间，方便驾驶；而且用MOS管取代传统的继电器，不宜损坏，性能更稳定可靠。以及通过精确比较主接触器触点两端的电压值，无论动力电池电压如何变化，都能确保继电器的触点在其两端电压差达到最安全值时吸合，可最大程度限制冲击电流，大大延长接触器的工作寿命。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电机控制器的预充装置，包括动力电池、支撑电容、设置在动力电池正极与支撑电容正极之间的接触器及一预充电路，其特征在于：所述预充电路包括第一电压采样电路、第二电压采样电路、微处理器、顺序控制电路、接触器驱动电路及预充通路，第一电压采样电路与所述动力电池电连接，第二电压采样电路与所述支撑电容电连接，所述微处理器读取第一电压采样电路及第二电压采样电路采样的电压，通过微处理器内部运算及与内部预设值比较，输出控制信号，控制接触器驱动电路，所述预充通路与所述接触器并联，所述顺序控制电路通过微处理器触发控制预充通路。

2.根据权利要求1所述的一种电机控制器的预充装置，其特征在于，所述预充通路包括由MOS管Q1及预充电阻R1串联组成的第一预充通路及由MOS管Q2及预充电阻R2串联组成的第二预充通路，所述第一预充通路与所述第二预充通路并联。

3.根据权利要求2所述的一种电机控制器的预充装置，其特征在于，所述微处理器输出的控制信号，分别触发顺序控制电路，通过触发信号依次控制预充通路的两个MOS管Q1、Q2顺序导通。

4.根据权利要求2所述的一种电机控制器的预充装置，其特征在于，所述顺序控制电路通过微处理器输出的控制信号，触发顺序控制电路启动，通过延时控制两个MOS管顺序导通。

5.根据权利要求1所述的一种电机控制器的预充装置，其特征在于，所述微处理器输出控制信号，控制所述接触器驱动电路，所述接触器驱动电路导通时，发出控制信号，控制顺序电路关闭预充通路。

6.根据权利要求1所述的一种电机控制器的预充装置，其特征在于，所述支撑电容至少包括一个。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种电机控制器的预充装置，其特征在于，所述支撑电容、接触器、预充电路均位于电机控制器内。