CN108394278A - 电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法，其步骤是：第一，电机控制系统接收整车控制器断电指令；第二，电机控制系统判断电机转速为低速，同时电机控制系统没有接收到电机控制信号失效故障；第三，电机控制系统通过控制电路控制IGBT管的开闭，使IGBT1、IGBT3、IGBT5中的一个IGBT管经电机转子线圈后与IGBT2、IGBT4、IGBT6中的一个IGBT管相连通，并与电容C构成回路，即将电机母线电容C与电机转子线圈形成回路，从而将电机母线电容C中的存量电量快速消耗掉。所述电机转速为低速：电机转速<100rpm。本发明的方法通过电机控制系统对电机主动放电，从而快速释放电机系统中的存量电，解除对车内和周边车辆、人员造成的触电威胁。

Description

电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车碰撞后高压电安全释放方法，尤其涉及一种电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法。

背景技术

电动汽车中主要高压部件有动力电池包、电机系统、电动空调、直流直流（DCDC）和充电机，在发生碰撞后，动力电池包会断电并有手动断电检修开关，拔出手动断电检修开关，动力电池包存量电电压会降到安全电压范围下，其它电动空调、直流直流（DCDC）和充电机等高压电部件断电后无存量电，但电机系统中的电容会有存量电，使电机系统母线端处于高压状态，对车内和周边车辆、人员造成触电威胁。

电机系统包括电机和电机控制系统，参见图1，电机控制系统中包括六个IGBT管(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)和电容C， IGBT发射极与集电极之间并接二极管组成IGBT电路。IGBT2电路的集电极与IGBT1电路的发射极相连并接出导线接电机转子线圈构成A相电路，IGBT1电路的集电极与IGBT2电路的发射极分别并接（动力电池包）动力电源E的正极和负极，IGBT1电路的栅极与IGBT2电路的栅极接外部控制电路，从而构成完整的电机转子线圈A相电路。同理，IGBT4电路的集电极与IGBT3电路的发射极相连并接出导线接电机转子线圈构成B相电路，IGBT3电路的集电极与IGBT4电路的发射极分别并接动力电源E的正极和负极，IGBT3电路的栅极与IGBT4电路的栅极接外部控制电路，从而构成完整的电机转子线圈B相电路。同理，IGBT6电路的集电极与IGBT5电路的发射极相连并接出导线接电机转子线圈构成C相电路，IGBT5电路的集电极与IGBT6电路的发射极分别并接动力电源E的正极和负极，IGBT5电路的栅极与IGBT6电路的栅极接外部控制电路，从而构成完整的电机转子线圈C相电路。并且电容C并接动力电源E的正极和负极。通过控制电路控制IGBT管的栅极，从而控制IGBT管的不同导通方向，进行三相电流的变相控制，通过调整电流的方向达到控制电机的正反转的目的。电容C的作用对电机控制系统的输出电压进行平滑滤波，但当发生断电时因有电容的存量电需要快速释放。

现有的电动汽车碰撞后高压电释放过程是：

第一，车身碰撞传感器发出碰撞信号，输入给气囊控制器，由气囊控制器感知处理碰撞工况；

第二，在确认碰撞工况情况下，由气囊控制器发出碰撞信号；

第三，整车控制器接收到碰撞信号后，发送给电池管理系统BMS断电指令，并向电机等高压设备发送断电和停止工作指令；

第四，高压接触器切断高压电，电机等高压设备接收到断电指令，停止工作；

第五，整车高压设备高压电压、电流应均为零，使整车处于安全电压下，在此阶段电机系统中因有电容的存量电需要快速释放。

如果电机系统中的存量电不释放，电机系统断路电压在300V以上（视动力电池包的电压平台），该电压远远大于对人体无害的60V，如果在后续检修或救援中，人员接触到电机系统母线导致回路联通就会发生触电的危险。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法，该方法通过电机控制系统对电机主动放电，从而快速释放电机系统中的存量电，解除对车内和周边车辆、人员造成的触电威胁。

为了实现上述技术目的，本发明采用如下技术方案：

一种电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法，其步骤是：

第一，电机控制系统接收整车控制器断电指令；

第二，电机控制系统判断电机转速为低速，同时电机控制系统没有接收到电机控制信号失效故障；

第三，电机控制系统通过控制电路控制IGBT管的开闭，使IGBT1、IGBT3、IGBT5中的一个IGBT管经电机转子线圈后与IGBT2、IGBT4、IGBT6中的一个IGBT管相连通，并与电容C构成回路，即将电机母线电容C与电机转子线圈形成回路，从而将电机母线电容C中的存量电量快速消耗掉。

所述回路为IGBT1管、电机转子线圈、IGBT4管或IGBT6管、电容C；

所述回路为IGBT3管、电机转子线圈、IGBT2管或IGBT6管、电容C；

所述回路为IGBT5管、电机转子线圈、IGBT2管或IGBT4管、电容C。

所述电机转速为低速：电机转速<100rpm。

本发明电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法在电动汽车碰撞后电机控制系统对电机转速为低速和电机无控制信号失效故障这两个条件的判断且满足的条件下，通过电机控制系统对电机主动放电，从而快速释放电机系统中的存量电，解除对车内和周边车辆、人员造成的触电威胁。

附图说明

图1为电动汽车动力电池包与电机系统连接线束示意图；

图2为本发明电动汽车碰撞后高压电安全释放方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图2，一种电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法，其步骤是：

第一，电机控制系统接收整车控制器断电指令；

第二，电机控制系统判断电机转速<100rpm，同时电机控制系统没有接收到电机控制信号失效故障，同时满足上述两个条件，再进行下一步；其中：电机转速<100rpm是有效防错措施，旨在判断电机控制系统无驱动电流，并保护电机转子线圈温度不过高。

第三，电机控制系统通过控制电路控制IGBT管的开闭，使IGBT1、IGBT3、IGBT5中的一个IGBT管经电机转子线圈后与IGBT2、IGBT4、IGBT6中的一个IGBT管相连通，并与电容C构成回路，即将电机母线电容C与电机转子线圈形成回路，从而将电机母线电容C中的存量电量快速消耗掉，参见图1。

具体放电回路可以是：

放电回路1：IGBT1管、电机转子线圈、IGBT4管、电容C。

放电回路2：IGBT1管、电机转子线圈、IGBT6管、电容C。

放电回路3：IGBT3管、电机转子线圈、IGBT2管、电容C。

放电回路4：IGBT3管、电机转子线圈、IGBT6管、电容C。

放电回路5：IGBT5管、电机转子线圈、IGBT2管、电容C。

放电回路6：IGBT5管、电机转子线圈、IGBT4管、电容C。

本发明电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法的优点是：不增加其它放电电路硬件，通过对现有电机控制系统进行控制设计，实现对电机系统中的存量电的放电，经实际实施验证，可在3ms内有效地将电机系统中的存量电消耗掉，从而确保电动汽车在特殊工况下的安全功能的可信度。

本发明电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法验证了电机系统存量电快速消耗的真正有效性，降低了试验风险，节约了试验设备财财物投入。

以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，因此，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)

1.一种电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法，其特征是：

第一，电机控制系统接收整车控制器断电指令；

第二，电机控制系统判断电机转速为低速，同时电机控制系统没有接收到电机控制信号失效故障；

第三，电机控制系统通过控制电路控制IGBT管的开闭，使IGBT1、IGBT3、IGBT5中的一个IGBT管经电机转子线圈后与IGBT2、IGBT4、IGBT6中的一个IGBT管相连通，并与电容C构成回路，即将电机母线电容C与电机转子线圈形成回路，从而将电机母线电容C中的存量电量快速消耗掉。

2.根据权利要求1所述的电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法，其特征是：所述回路为IGBT1管、电机转子线圈、IGBT4管或IGBT6管、电容C；

所述回路为IGBT3管、电机转子线圈、IGBT2管或IGBT6管、电容C；

所述回路为IGBT5管、电机转子线圈、IGBT2管或IGBT4管、电容C。

3.根据权利要求1或2所述的电动汽车碰撞后电机系统高压电安全释放方法，其特征是：所述电机转速为低速：电机转速<100rpm。