CN107672454A - 一种bsg电机主动快速放电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及BSG电机控制技术领域，具体为一种BSG电机主动快速放电控制方法。一种BSG电机主动快速放电控制方法，用于包括BSG电机本体定子绕组，MCU控制器，功率半导体器件，电容，开关和电源的BSG电机高压端电路，其中，BSG电机本体定子绕组与功率半导体器件连接，功率半导体器件与MCU控制器连接，BSG电机高压端+极、高压端‑极与相互串联的开关和电源并联，所述BSG电机高压端+极、高压端‑极与电容并联。本发明通过控制功率半导体器件的导通与关闭，实现BSG电机高压端快速放电以将BSG高压端电容贮电快速消耗，避免人员触电的风险。

Description

一种BSG电机主动快速放电控制方法
技术领域
本发明涉及BSG电机控制技术领域，具体为一种BSG电机主动快速放电控制方法。
背景技术
BSG（Belt Starter Generator）电机是一种皮带驱动起动发电一体式电机，它布置在发动机上，能够实现助力、起停、能量回收等功能，由于其高的性价比，在混合动力车型中的到广泛应用。
BSG电机的高压端+、-极与高压电池相连，为了保证工作过程中高压端电压稳定，BSG电机高压端+、-极往往会并联一个电容。电容是一种储存电能的器件，当BSG电机停机后，开关处于断开状态，BSG电机的高压端+、-极依然有较高的电压，存在极高的人员触电风险。
现有技术中，BSG电机高压+、-极端依靠电容自放电或者回路中漏电流，来消耗电容储存的电能，此种方法用时较长，耗电过程中易出线人员触电安全问题。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种BSG电机主动快速放电控制方法，通过快速主动放电将BSG高压端电容贮电快速消耗，避免人员触电的风险。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种BSG电机主动快速放电控制方法，用于包括BSG电机本体定子绕组，MCU控制器，功率半导体器件，电容，开关和电源的BSG电机高压端电路，其中，BSG电机本体定子绕组与功率半导体器件连接，功率半导体器件与MCU控制器连接，BSG电机高压端+极、高压端-极与相互串联的开关和电源并联，所述BSG电机高压端+极、高压端-极与电容并联，
采用下述主动快速放电控制方法：
当开关断开时，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件导通，在所述功率半导体器件导通的情况下需要判断所述BSG电机高压端+极电压是否大于12V，若所述BSG电机高压端+极电压大于12V，则继续通过MCU控制器控制所述功率半导体器件导通，否者，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件断开。
作为优选，所述功率半导体器件设有三组，当开关断开时，通过MCU控制器控制三组所述功率半导体器件交替导通，在所述功率半导体器件导通的情况下需要判断所述BSG电机高压端+极电压是否大于12V，若所述BSG电机高压端+极电压大于12V，则继续通过MCU控制器控制三组所述功率半导体器件交替导通，否者，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件断开。
作为优选，三组所述功率半导体器件包括第一IGBT，第二IGBT，第三IGBT，第四IGBT，第五IGBT，第六IGBT，所述第一IGBT的发射极与所述第二IGBT的集电极连接、所述第三IGBT的发射极与所述第四IGBT的集电极连接、所述第五IGBT的发射极与所述第六IGBT的集电极连接，所述第一IGBT、第三IGBT、第五IGBT的集电极均与所述BSG电机高压端+极连接，所述第二IGBT、第四IGBT、第六IGBT的发射极均与所述BSG电机高压端-极连接，所述第一IGBT与所述第二IGBT的连接点、所述第三IGBT与所述第四IGBT的连接点、所述第五IGBT与所述第六IGBT的连接点均与所述BSG电机本体定子绕组连接，所述第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT、第六IGBT的门极分别与所述MCU控制器的控制端口连接；所述MCU控制器轮流控制所述第一IGBT、第四IGBT或所述第三IGBTT、第六IGBT或所述第五IGBT、第二IGBT导通。
作为优选，三组所述功率半导体器件包括六个MOSFET，所述MCU控制器轮流控制两两连接的三组MOSFET导通。
作为优选，所述功率半导体器件设有两组，当开关断开时，通过MCU控制器控制两组所述功率半导体器件交替导通，在所述功率半导体器件导通的情况下需要判断所述BSG电机高压端+极电压是否大于12V，若所述BSG电机高压端+极电压大于12V，则继续通过MCU控制器控制两组所述功率半导体器件交替导通，否者，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件断开。
作为优选，两组所述功率半导体器件包括第七IGBT，第八IGBT，第九IGBT，第十IGBT，所述第七IGBT的发射极与所述第八IGBT的集电极连接、所述第九IGBT的发射极与所述第十IGBT的集电极连接，所述第七IGBT、第九IGBT的集电极均与所述BSG电机高压端+极连接，所述第八IGBT、第十IGBT的发射极均与所述BSG电机高压端-极连接，所述第七IGBT与所述第八IGBT的连接点、所述第九IGBT与所述第十IGBT的连接点均与所述BSG电机本体定子绕组连接，所述第七IGBT、第八IGBT、第九IGBT、第十IGBT的门极分别与所述MCU控制器的控制端口连接；所述MCU控制器轮流控制所述第七IGBT、第十IGBT或所述第九IGBTT、第八IGBT导通。
作为优选，两组所述功率半导体器件包括四个MOSFET，所述MCU控制器轮流控制两两连接的两组MOSFET导通。
作为优选，所述功率半导体器件包括第十一IGBT，第十二IGBT，所述第十一IGBT的发射极与所述第十二IGBT的集电极连接，所述第十一IGBT的集电极与所述BSG电机高压端+极连接，所述第十二IGBT的发射极与所述BSG电机高压端-极连接，所述第十一IGBT与所述第十二IGBT的连接点与所述BSG电机本体定子绕组连接，所述第十一IGBT、第十二IGBT的门极分别与所述MCU控制器的控制端口连接；所述MCU控制器控制所述第十一IGBT、第十二IGBT导通或断开。
作为优选，所述功率半导体器件包括两个MOSFET，所述MCU控制器控制相互连接的MOSFET导通或断开。
本发明的有益效果是，通过控制功率半导体器件的导通与关闭，实现BSG电机高压端快速放电以将BSG高压端电容贮电快速消耗，避免人员触电的风险。
附图说明
图1为本发明一种BSG电机主动快速放电控制方法的一实施例的电路连接图；
图2为本发明一种BSG电机主动快速放电控制方法的一实施例的流程框图；
其中，V1、电源，V2、BSG电机本体定子绕组，S1、开关，C1、电容。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1、图2所示，一种BSG电机主动快速放电控制方法，用于包括BSG电机本体定子绕组V2，MCU控制器，功率半导体器件，电容C1，开关S1和电源V1的BSG电机高压端电路，其中，BSG电机本体定子绕组V2与功率半导体器件连接，功率半导体器件与MCU控制器连接，BSG电机高压端+极、高压端-极与相互串联的开关S1和电源V1并联，所述BSG电机高压端+极、高压端-极与电容C1并联，
采用下述主动快速放电控制方法：
当开关S1断开时，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件导通，在所述功率半导体器件导通的情况下需要判断所述BSG电机高压端+极电压是否大于12V，若所述BSG电机高压端+极电压大于12V，则继续通过MCU控制器控制所述功率半导体器件导通，否者，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件断开。
本发明从控制的角度来实现BSG电机高压+、-极端电压快速主动放电的功能，避免停机后BSG电机高压端贮电的问题。
实施例一，所述功率半导体器件设有三组，当开关S1断开时，通过MCU控制器控制三组所述功率半导体器件交替导通，在所述功率半导体器件导通的情况下需要判断所述BSG电机高压端+极电压是否大于12V，若所述BSG电机高压端+极电压大于12V，则继续通过MCU控制器控制三组所述功率半导体器件交替导通，否者，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件断开。
三组所述功率半导体器件包括第一IGBT，第二IGBT，第三IGBT，第四IGBT，第五IGBT，第六IGBT，所述第一IGBT的发射极与所述第二IGBT的集电极连接、所述第三IGBT的发射极与所述第四IGBT的集电极连接、所述第五IGBT的发射极与所述第六IGBT的集电极连接，所述第一IGBT、第三IGBT、第五IGBT的集电极均与所述BSG电机高压端+极连接，所述第二IGBT、第四IGBT、第六IGBT的发射极均与所述BSG电机高压端-极连接，所述第一IGBT与所述第二IGBT的连接点、所述第三IGBT与所述第四IGBT的连接点、所述第五IGBT与所述第六IGBT的连接点均与所述BSG电机本体定子绕组V2连接，所述第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT、第六IGBT的门极分别与所述MCU控制器的控制端口连接；所述MCU控制器轮流控制所述第一IGBT、第四IGBT或所述第三IGBTT、第六IGBT或所述第五IGBT、第二IGBT导通。
当电机停机后，MCU控制器控制第一IGBT、第四IGBT导通或第三IGBTT、第六IGBT导通或第五IGBT、第二IGBT导通，这样BSG高压端电流通过BSG电机本体定子绕组V2进行消耗，直到BSG高压端+、-极电压小于12V停止。同时为了避免某两个功率半导体器件长时间工作，可控制第一IGBT/第四IGBT,第三IGBTT/第六IGBT,第五IGBT/第二IGBT三组功率半导体器件交替导通。
实施例一中的IGBT可替换成MOSFET等其他功率半导体器件。即三组所述功率半导体器件包括六个MOSFET，所述MCU控制器轮流控制两两连接的三组MOSFET导通。
实施例二，所述功率半导体器件设有两组，当开关S1断开时，通过MCU控制器控制两组所述功率半导体器件交替导通，在所述功率半导体器件导通的情况下需要判断所述BSG电机高压端+极电压是否大于12V，若所述BSG电机高压端+极电压大于12V，则继续通过MCU控制器控制两组所述功率半导体器件交替导通，否者，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件断开。
两组所述功率半导体器件包括第七IGBT，第八IGBT，第九IGBT，第十IGBT，所述第七IGBT的发射极与所述第八IGBT的集电极连接、所述第九IGBT的发射极与所述第十IGBT的集电极连接，所述第七IGBT、第九IGBT的集电极均与所述BSG电机高压端+极连接，所述第八IGBT、第十IGBT的发射极均与所述BSG电机高压端-极连接，所述第七IGBT与所述第八IGBT的连接点、所述第九IGBT与所述第十IGBT的连接点均与所述BSG电机本体定子绕组V2连接，所述第七IGBT、第八IGBT、第九IGBT、第十IGBT的门极分别与所述MCU控制器的控制端口连接；所述MCU控制器轮流控制所述第七IGBT、第十IGBT或所述第九IGBTT、第八IGBT导通。
当电机停机后，MCU控制器控制第七IGBT、第十IGBT导通或第九IGBTT、第八IGBT导通，这样BSG高压端电流通过BSG电机本体定子绕组V2进行消耗，直到BSG高压端+、-极电压小于12V停止。同时为了避免某两个功率半导体器件长时间工作，可控制第七IGBT/第十IGBT,第九IGBTT/第八IGBT两组功率半导体器件交替导通。
实施例二中的IGBT可替换成MOSFET等其他功率半导体器件。两组所述功率半导体器件包括四个MOSFET，所述MCU控制器轮流控制两两连接的两组MOSFET导通。
实施例三，所述功率半导体器件包括第十一IGBT，第十二IGBT，所述第十一IGBT的发射极与所述第十二IGBT的集电极连接，所述第十一IGBT的集电极与所述BSG电机高压端+极连接，所述第十二IGBT的发射极与所述BSG电机高压端-极连接，所述第十一IGBT与所述第十二IGBT的连接点与所述BSG电机本体定子绕组V2连接，所述第十一IGBT、第十二IGBT的门极分别与所述MCU控制器的控制端口连接；所述MCU控制器控制所述第十一IGBT、第十二IGBT导通或断开。
当电机停机后，MCU控制器控制第十一IGBT导通、第十二IGBT导通，这样BSG高压端电流通过BSG电机本体定子绕组V2进行消耗，直到BSG高压端+、-极电压小于12V停止。
实施例三中的IGBT可替换成MOSFET等其他功率半导体器件。所述功率半导体器件包括两个MOSFET，所述MCU控制器控制相互连接的MOSFET导通或断开。
上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (9)

1.一种BSG电机主动快速放电控制方法，其特征在于：用于包括BSG电机本体定子绕组（V2），MCU控制器，功率半导体器件，电容（C1），开关（S1）和电源（V1）的BSG电机高压端电路，其中，BSG电机本体定子绕组（V2）与功率半导体器件连接，功率半导体器件与MCU控制器连接，BSG电机高压端+极、高压端-极与相互串联的开关（S1）和电源（V1）并联，所述BSG电机高压端+极、高压端-极与电容（C1）并联，
采用下述主动快速放电控制方法：
当开关（S1）断开时，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件导通，在所述功率半导体器件导通的情况下需要判断所述BSG电机高压端+极电压是否大于12V，若所述BSG电机高压端+极电压大于12V，则继续通过MCU控制器控制所述功率半导体器件导通，否者，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件断开。
2.根据权利要求1所述的一种BSG电机主动快速放电控制方法，其特征在于：所述功率半导体器件设有三组，当开关（S1）断开时，通过MCU控制器控制三组所述功率半导体器件交替导通，在所述功率半导体器件导通的情况下需要判断所述BSG电机高压端+极电压是否大于12V，若所述BSG电机高压端+极电压大于12V，则继续通过MCU控制器控制三组所述功率半导体器件交替导通，否者，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件断开。
3.根据权利要求2所述的一种BSG电机主动快速放电控制方法，其特征在于：三组所述功率半导体器件包括第一IGBT，第二IGBT，第三IGBT，第四IGBT，第五IGBT，第六IGBT，所述第一IGBT的发射极与所述第二IGBT的集电极连接、所述第三IGBT的发射极与所述第四IGBT的集电极连接、所述第五IGBT的发射极与所述第六IGBT的集电极连接，所述第一IGBT、第三IGBT、第五IGBT的集电极均与所述BSG电机高压端+极连接，所述第二IGBT、第四IGBT、第六IGBT的发射极均与所述BSG电机高压端-极连接，所述第一IGBT与所述第二IGBT的连接点、所述第三IGBT与所述第四IGBT的连接点、所述第五IGBT与所述第六IGBT的连接点均与所述BSG电机本体定子绕组（V2）连接，所述第一IGBT、第二IGBT、第三IGBT、第四IGBT、第五IGBT、第六IGBT的门极分别与所述MCU控制器的控制端口连接；所述MCU控制器轮流控制所述第一IGBT、第四IGBT或所述第三IGBTT、第六IGBT或所述第五IGBT、第二IGBT导通。
4.根据权利要求2所述的一种BSG电机主动快速放电控制方法，其特征在于：三组所述功率半导体器件包括六个MOSFET，所述MCU控制器轮流控制两两连接的三组MOSFET导通。
5.根据权利要求1所述的一种BSG电机主动快速放电控制方法，其特征在于：所述功率半导体器件设有两组，当开关（S1）断开时，通过MCU控制器控制两组所述功率半导体器件交替导通，在所述功率半导体器件导通的情况下需要判断所述BSG电机高压端+极电压是否大于12V，若所述BSG电机高压端+极电压大于12V，则继续通过MCU控制器控制两组所述功率半导体器件交替导通，否者，通过MCU控制器控制所述功率半导体器件断开。
6.根据权利要求5所述的一种BSG电机主动快速放电控制方法，其特征在于：两组所述功率半导体器件包括第七IGBT，第八IGBT，第九IGBT，第十IGBT，所述第七IGBT的发射极与所述第八IGBT的集电极连接、所述第九IGBT的发射极与所述第十IGBT的集电极连接，所述第七IGBT、第九IGBT的集电极均与所述BSG电机高压端+极连接，所述第八IGBT、第十IGBT的发射极均与所述BSG电机高压端-极连接，所述第七IGBT与所述第八IGBT的连接点、所述第九IGBT与所述第十IGBT的连接点均与所述BSG电机本体定子绕组（V2）连接，所述第七IGBT、第八IGBT、第九IGBT、第十IGBT的门极分别与所述MCU控制器的控制端口连接；所述MCU控制器轮流控制所述第七IGBT、第十IGBT或所述第九IGBTT、第八IGBT导通。
7.根据权利要求5所述的一种BSG电机主动快速放电控制方法，其特征在于：两组所述功率半导体器件包括四个MOSFET，所述MCU控制器轮流控制两两连接的两组MOSFET导通。
8.根据权利要求1所述的一种BSG电机主动快速放电控制方法，其特征在于：所述功率半导体器件包括第十一IGBT，第十二IGBT，所述第十一IGBT的发射极与所述第十二IGBT的集电极连接，所述第十一IGBT的集电极与所述BSG电机高压端+极连接，所述第十二IGBT的发射极与所述BSG电机高压端-极连接，所述第十一IGBT与所述第十二IGBT的连接点与所述BSG电机本体定子绕组（V2）连接，所述第十一IGBT、第十二IGBT的门极分别与所述MCU控制器的控制端口连接；所述MCU控制器控制所述第十一IGBT、第十二IGBT导通或断开。
9.根据权利要求1所述的一种BSG电机主动快速放电控制方法，其特征在于：所述功率半导体器件包括两个MOSFET，所述MCU控制器控制相互连接的MOSFET导通或断开。
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