CN108153292A - 一种电机控制器绝缘检测电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电机控制器绝缘检测电路，包括电阻分压电路、隔离光耦电路以及信号调理电路，所述隔离光耦电路分别连接电阻分压电路和信号调理电路。本发明的有益效果：本发明在整车高压电上电待机或运行的情况下，能够快速地检测出强电回路与车体的绝缘状况，一旦检测出绝缘破坏，此电路能够快速的关断电机控制器的运行，避免因电机控制器失效对整车和乘车人员的安全威胁和经济损失。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制器绝缘检测技术领域，具体来说，涉及一种电机控制器绝缘检测电路。
背景技术
随着电动汽车行业的快速成长，越来越多的电动汽车进入市场。整车安全问题逐渐成为了行业关注的重要指标之一，而绝缘检测系统作为电动汽车整车安全的重要组成部分，其反应的速度直接对纯电动汽车以及乘车人员的安全有重大的影响。
目前市场上，纯电动汽车的绝缘检测方法为在整车上装配绝缘监测仪进行整车的绝缘检测。这种方法检测时间较长，整车一旦有绝缘破坏的情况，其不能快速的对电机控制器进行及时保护，从而对整车以及乘车人员的安全造成威胁。针对绝缘监测仪这一不足，电机控制器自身添加绝缘检测功能是急需和必要的。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种电机控制器绝缘检测电路，能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电机控制器绝缘检测电路，包括电阻分压电路、隔离光耦电路以及信号调理电路，所述隔离光耦电路分别连接电阻分压电路和信号调理电路；其中，所述电阻分压电路包括CCTOP引脚，所述CCTOP引脚连接电阻一的一端，所述电阻一的另一端分别连接电阻二的一端和电阻R453的左端，所述电阻R453的右端连接TEST引脚，所述电阻二的另一端分别连接电阻R448的上端、电阻R444的右端和TP417引脚，所述R448的下端连接ECBOT引脚，所述电阻R444的左端分别连接TP416引脚、电容C427的上端和光耦的2引脚，所述光耦的1引脚分别连接+5V-C引脚和电容C423的左端，所述C423的右端与ECBOT引脚连接，所述电容C427的下端分别连接光耦的3引脚、光耦的4引脚和ECBOT引脚，所述光耦的6引脚分别连接电容C426的下端、TP413引脚和电阻R442的右端，所述光耦的7引脚分别连接TP415引脚、电容C426的上端和电阻R445的右端，所述电阻R442的左端分别连接放大器的9引脚、TP411引脚、电阻R435的右端和电容C420的右端，所述电阻R435的左端分别连接电容C420的左端、放大器的8引脚、TP414引脚和MCU，所述电阻R445的左端分别连接电容C428的上端、电阻R449的上端、TP418引脚和放大器的10引脚；所述光耦的8引脚分别连接电容C422的右端和+5V引脚，所述电容C422的左端、电容C428的下端、电阻R449的下端和光耦的5引脚均接AGND引脚。
进一步的，所述电阻一包括依次首尾相连的电阻R422、电阻R426、电阻R429、电阻R432、电阻R434、电阻R439、电阻R447、电阻R451、电阻R452、电阻R450、电阻R446、电阻R441和电阻R436。
进一步的，所述电阻二包括依次首尾相连的电阻R431、电阻R428、电阻R425、电阻R420、电阻R418、电阻R419、电阻R424、电阻R427、电阻R430、电阻R433、电阻R437和电阻R443。
本发明的有益效果：本发明在整车高压电上电待机或运行的情况下，能够快速地检测出强电回路与车体的绝缘状况，一旦检测出绝缘破坏，此电路能够快速的关断电机控制器的运行，避免因电机控制器失效对整车和乘车人员的安全威胁和经济损失。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种电机控制器绝缘检测电路的电路原理图；
图中：
1、光耦；2、放大器。
具体实施方式
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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种电机控制器绝缘检测电路，包括电阻分压电路、隔离光耦电路以及信号调理电路，所述隔离光耦电路分别连接电阻分压电路和信号调理电路；其中，所述电阻分压电路包括CCTOP引脚，所述CCTOP引脚连接电阻一的一端，所述电阻一的另一端分别连接电阻二的一端和电阻R453的左端，所述电阻R453的右端连接TEST引脚，所述电阻二的另一端分别连接电阻R448的上端、电阻R444的右端和TP417引脚，所述R448的下端连接ECBOT引脚，所述电阻R444的左端分别连接TP416引脚、电容C427的上端和光耦1的2引脚，所述光耦1的1引脚分别连接+5V-C引脚和电容C423的左端，所述C423的右端与ECBOT引脚连接，所述电容C427的下端分别连接光耦1的3引脚、光耦1的4引脚和ECBOT引脚，所述光耦1的6引脚分别连接电容C426的下端、TP413引脚和电阻R442的右端，所述光耦1的7引脚分别连接TP415引脚、电容C426的上端和电阻R445的右端，所述电阻R442的左端分别连接放大器2的9引脚、TP411引脚、电阻R435的右端和电容C420的右端，所述电阻R435的左端分别连接电容C420的左端、放大器2的8引脚、TP414引脚和MCU，所述电阻R445的左端分别连接电容C428的上端、电阻R449的上端、TP418引脚和放大器2的10引脚；所述光耦1的8引脚分别连接电容C422的右端和+5V引脚，所述电容C422的左端、电容C428的下端、电阻R449的下端和光耦1的5引脚均接AGND引脚。
在一具体实施例中，所述电阻一包括依次首尾相连的电阻R422、电阻R426、电阻R429、电阻R432、电阻R434、电阻R439、电阻R447、电阻R451、电阻R452、电阻R450、电阻R446、电阻R441和电阻R436。
在一具体实施例中，所述电阻二包括依次首尾相连的电阻R431、电阻R428、电阻R425、电阻R420、电阻R418、电阻R419、电阻R424、电阻R427、电阻R430、电阻R433、电阻R437和电阻R443。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，本发明所述的包括电阻分压电路、隔离光耦电路以及信号调理电路；电阻分压电路是为了检测机壳与母线负（即对应图中TEST与ECBOT）之间电压，电阻分压电路的中点(TEST)与控制器壳体连接；所述隔离光耦电路(ACPL-C87AT)是为了实现控制器的强电与弱电电气隔离，将电阻分压电路输入的强电信号转化为信号调理电路可以识别的弱电信号；所述信号调理电路（TLV2464）是为了把采样信号调理成控制器MCU能识别的电压信号。
电机控制器绝缘检测电路在正常情况时，高压母线正（CCTOP）、高压母线负（ECBOT）以及三相端子未与机壳短路时，机壳与母线负之间的电压为母线电压的0.5倍，通过分压电阻产生输入信号，经过光耦隔离电路及信号调理放大2.49倍之后，进入MCU的AD采集端口并进行硬件比较判定；
当高压母线正与机壳短路时（TEST点与CCTOP短路），机壳电位与母线正相同，此时分压电路产生的输入信号为正常情况是的2倍，经过光耦及信号处理电路后，进入单片机的信号幅值就为正常幅值的2倍，硬件比较器电路动作并封锁PWM脉冲；
当高压母线负与机壳短路时（TEST点与ECBOT短路），机壳电位与母线负相同，此时分压电路产生的输入信号为0，经过光耦及信号处理电路后，进入单片机的信号幅值就为正常幅值的0，此时由软件判断并进行PWM封波；
当三相线与机壳短路时，上桥臂开通时，机壳电位与母线正相同，此时分压电路产生的输入信号为正常情况是的2倍，经过光耦及信号处理电路后，进入单片机的信号幅值就为正常幅值的2倍，硬件比较器电路动作并封锁PWM脉冲；下桥臂开通时，机壳电位与母线负相同，此时分压电路产生的输入信号为0，经过光耦及信号处理电路后，进入单片机的信号幅值就为正常幅值的0，此时由软件判断并进行PWM封波。
本发明在选取分压电阻时，考虑到电机控制器的绝缘要求，分压电阻阻值不能过小且封装引脚间距应满足电气间距要求；隔离光耦强/弱点侧供电电源及地应彻底隔离，强电侧地信号为母线负，弱点侧地为信号地；信号调理电路应保证在控制器工作电压全范围内，当发生绝缘故障时，输入到MCU的信号幅值不超出MCU引脚识别范围；线路板布局走线需要保证足够的电气间距。
综上所述，本发明在整车高压电上电待机或运行的情况下，能够快速地检测出强电回路与车体的绝缘状况，一旦检测出绝缘破坏，此电路能够快速的关断电机控制器的运行，避免因电机控制器失效对整车和乘车人员的安全威胁和经济损失。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种电机控制器绝缘检测电路，其特征在于，包括电阻分压电路、隔离光耦电路以及信号调理电路，所述隔离光耦电路分别连接电阻分压电路和信号调理电路；其中，所述电阻分压电路包括CCTOP引脚，所述CCTOP引脚连接电阻一的一端，所述电阻一的另一端分别连接电阻二的一端和电阻R453的左端，所述电阻R453的右端连接TEST引脚，所述电阻二的另一端分别连接电阻R448的上端、电阻R444的右端和TP417引脚，所述R448的下端连接ECBOT引脚，所述电阻R444的左端分别连接TP416引脚、电容C427的上端和光耦（1）的2引脚，所述光耦（1）的1引脚分别连接+5V-C引脚和电容C423的左端，所述C423的右端与ECBOT引脚连接，所述电容C427的下端分别连接光耦（1）的3引脚、光耦（1）的4引脚和ECBOT引脚，所述光耦（1）的6引脚分别连接电容C426的下端、TP413引脚和电阻R442的右端，所述光耦（1）的7引脚分别连接TP415引脚、电容C426的上端和电阻R445的右端，所述电阻R442的左端分别连接放大器（2）的9引脚、TP411引脚、电阻R435的右端和电容C420的右端，所述电阻R435的左端分别连接电容C420的左端、放大器（2）的8引脚、TP414引脚和MCU，所述电阻R445的左端分别连接电容C428的上端、电阻R449的上端、TP418引脚和放大器（2）的10引脚；所述光耦（1）的8引脚分别连接电容C422的右端和+5V引脚，所述电容C422的左端、电容C428的下端、电阻R449的下端和光耦（1）的5引脚均接AGND引脚。
2.根据权利要求1所述的一种电机控制器绝缘检测电路，其特征在于，所述电阻一包括依次首尾相连的电阻R422、电阻R426、电阻R429、电阻R432、电阻R434、电阻R439、电阻R447、电阻R451、电阻R452、电阻R450、电阻R446、电阻R441和电阻R436。
3.根据权利要求1所述的一种电机控制器绝缘检测电路，其特征在于，所述电阻二包括依次首尾相连的电阻R431、电阻R428、电阻R425、电阻R420、电阻R418、电阻R419、电阻R424、电阻R427、电阻R430、电阻R433、电阻R437和电阻R443。
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| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| AD01 | Patent right deemed abandoned |
Effective date of abandoning: 20240920 |
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