CN108646613A - 电机控制器的过流保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电机控制器的过流保护系统，包括若干第一电流传感器、第二电流传感器、信号整合模块、信号处理模块、比较模块、MCU、显示装置、比对单元和警报装置；本发明通过信号整合模块和比较模块的设置，使得本发明能够将检测到的相电流或者线电流与基准电路的电流进行比对，在电机控制器的相电流或线电流超过基准电路的电流时能够自动发出警报；通过信号处理模块和比对单元的设置，使得本发明能够将检测到的电流信号转换为可显示的数字电流信号并且能够与正常的电流信号值范围进行比较，在电流信号超出正常范围的电流信号时会自动向警报装置发出警报信号。

Description

电机控制器的过流保护系统

技术领域

本发明属于过流保护领域，涉及一种电机控制器，具体是电机控制器的过流保护系统。

背景技术

随着当前科技发展和追求环保的大趋势，电动汽车替代传统的燃油汽车已经成为了一个必然的趋势。电驱动系统是电动汽车的心脏，是提高电动汽车的驱动性能、行驶里程及可靠性的根本保证，电机控制器是电驱动系统的关键部件，在复杂极限路况下使电机控制器内部的电流电压值可能达到所设定的值，内部元器件承受能力有限，尤其是对功率模块的损害巨大，需要对其采取相应的措施。其中过电流故障是电动车电机控制器常见故障，主要是突变型和峰值性的电流值，该故障的保护在电机控制器中极其重要；

当前对于电机控制器的过流保护一般可通过延长加速时间和减速时间，减少负载突变，加强绝缘水平，外加能耗制动元件，EMC滤波器等。缺乏一种从电机控制器产生过电流原因的角度对电机控制器进行过电流保护。为解决上述缺陷，现提供一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电机控制器的过流保护装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

电机控制器的过流保护系统，包括若干第一电流传感器、第二电流传感器、信号整合模块、信号处理模块、比较模块、MCU、显示装置、比对单元和警报装置；

其中，若干所述第一电流传感器分别设置于电机控制器的母线和相线上，用于实时监测电机控制器的母线电流和相线电流；所述第一电流传感器与所述信号整合模块通信连接，所述信号整合模块与比较模块、信号处理模块均为通信连接；所述信号处理模块与所述MCU通信连接；

其中，所述第二电流传感器设置于基准电路上，用于实时监测基准电路的电流值；所述第二电流传感器与所述比较模块通信连接，所述比较模块与所述MCU通信连接；

其中，所述MCU与所述显示装置和比对单元通信连接；所述MCU与所述警报装置控制连接，所述比对单元与所述警报装置通信连接。

进一步地：

所述第一电流传感器用于实时监测电机控制器的母线电流和相线电流并将电流信息传输到信号整合模块；

所述第二电流传感器用于实时检测基准电路的电流值并将电流值信息传输到比较模块。

进一步地，所述信号整合模块包括RC滤波电路和电压跟随电路，所述信号整合模块接收所述第一电流传感器传输的电流信号并通过RC滤波电路和电压跟随电路对电流信号进行整合得到电流比较信号；所述信号整合模块向所述信号处理模块传输电流比较信号；所述信号整合模块向所述比较模块传输电流比较信号。

进一步地，所述比较模块接收所述第二电流传感器传输的电流值信号，所述比较模块接收所述信号整合模块传输的电流比较信号；所述比较模块用于将电流比较信号和电流值信号进行比较并在电流比较信号超过电流值信号时向所述MCU传输警报信号。

进一步地，所述信号处理模块接收所述信号整合模块传输的电流比较信号；所述信号处理模块包括差分电路和A/D转换单元；所述差分电路将电流比较信号进行处理成MCU芯片可接收的信号，所述A/D转换单元用于将电流比较信号转换为电流数字信号并电流数字信号传输到MCU。

进一步地，所述MCU接收所述比较模块传输的警报信号并向所述警报装置传输警报信号；所述MCU接收所述信号处理模块传输的电流数字信号并将其传输到显示装置和比对单元。

进一步地，所述显示装置接收所述MCU传输的电流数字信号并进行实时显示。

进一步地：

所述比对单元内存储有正常的电流信号值范围，所述比对单元接收所述MCU传输的数字电流信号并自动与正常电流信号值范围进行比对，所述比对单元在数字电流信号不属于正常电流信号值范围时向所述警报装置传输警报信号；

所述警报装置接收所述MCU传输的警报信号并发出警报；所述警报装置接收所述比对单元传输的警报信号并发出警报。

本发明的有益效果：本发明通过信号整合模块和比较模块的设置，使得本发明能够将检测到的相电流或者线电流与基准电路的电流进行比对，在电机控制器的相电流或线电流超过基准电路的电流时能够自动发出警报；通过信号处理模块和比对单元的设置，使得本发明能够将检测到的电流信号转换为可显示的数字电流信号并且能够与正常的电流信号值范围进行比较，在电流信号超出正常范围的电流信号时会自动向警报装置发出警报信号；通过显示装置的设置，能够直观的看到电流信号值；本发明简单有效，方便快捷。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图；

图2为本发明电机控制器的主电路；

图3为本发明的电流采样电路。

具体实施方式

如图1所示，电机控制器的过流保护系统，包括若干第一电流传感器、第二电流传感器、信号整合模块、信号处理模块、比较模块、MCU、显示装置、比对单元和警报装置；

若干所述第一电流传感器分别设置于电机控制器的母线和相线上，用于实时监测电机控制器的母线电流和相线电流；所述第一电流传感器与所述信号整合模块通信连接，所述信号整合模块与比较模块、信号处理模块均为通信连接；所述信号处理模块与所述MCU通信连接；

所述第二电流传感器设置于基准电路上，所述基准电路为电机控制器正常工作下各工作电路；用于实时监测基准电路的电流值；所述第二电流传感器与所述比较模块通信连接，所述比较模块与所述MCU通信连接；

所述MCU与所述显示装置和比对单元通信连接；所述MCU与所述警报装置控制连接，所述比对单元与所述警报装置通信连接。

其中：

所述第一电流传感器用于实时监测电机控制器的母线电流和相线电流并将电流信息传输到信号整合模块；

所述第二电流传感器用于实时检测基准电路的电流值并将电流值信息传输到比较模块。

如图2-3所示，所述信号整合模块和信号处理模块为本发明中的电流采样电路，监测到的电流从图3中的I1出输入，输出为I2，适应MCU的电流；其中，所述信号整合模块包括RC滤波电路和电压跟随电路，所述信号整合模块接收所述第一电流传感器传输的电流信号并通过RC滤波电路和电压跟随电路对电流信号进行整合得到电流比较信号；所述信号整合模块向所述信号处理模块传输电流比较信号；所述信号整合模块向所述比较模块传输电流比较信号。

其中，所述比较模块接收所述第二电流传感器传输的电流值信号，所述比较模块接收所述信号整合模块传输的电流比较信号；所述比较模块用于将电流比较信号和电流值信号进行比较并在电流比较信号超过电流值信号时向所述MCU传输警报信号。

其中，所述信号处理模块接收所述信号整合模块传输的电流比较信号；所述信号处理模块包括差分电路和A/D转换单元；所述差分电路将电流比较信号进行处理成MCU芯片可接收的信号，所述A/D转换单元用于将电流比较信号转换为电流数字信号并电流数字信号传输到MCU。

其中，所述MCU接收所述比较模块传输的警报信号并向所述警报装置传输警报信号；所述MCU接收所述信号处理模块传输的电流数字信号并将其传输到显示装置和比对单元。

其中，所述显示装置接收所述MCU传输的电流数字信号并进行实时显示。

其中：

所述比对单元内存储有正常的电流信号值范围，所述比对单元接收所述MCU传输的数字电流信号并自动与正常电流信号值范围进行比对，所述比对单元在数字电流信号不属于正常电流信号值范围时向所述警报装置传输警报信号；

所述警报装置接收所述MCU传输的警报信号并发出警报；所述警报装置接收所述比对单元传输的警报信号并发出警报。

电机控制器的过流保护装置，在工作时，首先通过第一电流传感器对电机控制器中的线电流和相电流进行实时监测，通过第二电流传感器实时监测基准电路的电流值，并通过比较单元将检测到的线电流和相电流与基准电路的电流值进行比对，在比对到不一致时，通过MCU向警报装置传输警报，从而提醒工作人员；同时通过信号处理模块将检测到的电流值转换为可显示的数字信号进行实时显示，并通过比对单元对数字范围进行比较，在数字电流信号超过正常范围时会通过警报装置发出警报。

本发明通过信号整合模块和比较模块的设置，使得本发明能够将检测到的相电流或者线电流与基准电路的电流进行比对，在电机控制器的相电流或线电流超过基准电路的电流时能够自动发出警报；通过信号处理模块和比对单元的设置，使得本发明能够将检测到的电流信号转换为可显示的数字电流信号并且能够与正常的电流信号值范围进行比较，在电流信号超出正常范围的电流信号时会自动向警报装置发出警报信号；通过显示装置的设置，能够直观的看到电流信号值；本发明简单有效，方便快捷。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.电机控制器的过流保护系统，其特征在于，包括若干第一电流传感器、第二电流传感器、信号整合模块、信号处理模块、比较模块、MCU、显示装置、比对单元和警报装置；

其中，若干所述第一电流传感器分别设置于电机控制器的母线和相线上，用于实时监测电机控制器的母线电流和相线电流；所述第一电流传感器与所述信号整合模块通信连接，所述信号整合模块与比较模块、信号处理模块均为通信连接；所述信号处理模块与所述MCU通信连接；

其中，所述第二电流传感器设置于基准电路上，用于实时监测基准电路的电流值；所述第二电流传感器与所述比较模块通信连接，所述比较模块与所述MCU通信连接；

其中，所述MCU与所述显示装置和比对单元通信连接；所述MCU与所述警报装置控制连接，所述比对单元与所述警报装置通信连接。

2.根据权利要求1所述的电机控制器的过流保护系统，其特征在于：

所述第一电流传感器用于实时监测电机控制器的母线电流和相线电流并将电流信息传输到信号整合模块；

所述第二电流传感器用于实时检测基准电路的电流值并将电流值信息传输到比较模块。

3.根据权利要求1所述的电机控制器的过流保护系统，其特征在于，所述信号整合模块包括RC滤波电路和电压跟随电路，所述信号整合模块接收所述第一电流传感器传输的电流信号并通过RC滤波电路和电压跟随电路对电流信号进行整合得到电流比较信号；所述信号整合模块向所述信号处理模块传输电流比较信号；所述信号整合模块向所述比较模块传输电流比较信号。

4.根据权利要求1所述的电机控制器的过流保护系统，其特征在于，所述比较模块接收所述第二电流传感器传输的电流值信号，所述比较模块接收所述信号整合模块传输的电流比较信号；所述比较模块用于将电流比较信号和电流值信号进行比较并在电流比较信号超过电流值信号时向所述MCU传输警报信号。

5.根据权利要求1所述的电机控制器的过流保护系统，其特征在于，所述信号处理模块接收所述信号整合模块传输的电流比较信号；所述信号处理模块包括差分电路和A/D转换单元；所述差分电路将电流比较信号进行处理成MCU芯片可接收的信号，所述A/D转换单元用于将电流比较信号转换为电流数字信号并电流数字信号传输到MCU。

6.根据权利要求1所述的电机控制器的过流保护系统，其特征在于，所述MCU接收所述比较模块传输的警报信号并向所述警报装置传输警报信号；所述MCU接收所述信号处理模块传输的电流数字信号并将其传输到显示装置和比对单元。

7.根据权利要求1所述的电机控制器的过流保护系统，其特征在于，所述显示装置接收所述MCU传输的电流数字信号并进行实时显示。

8.根据权利要求1所述的电机控制器的过流保护系统，其特征在于：

所述比对单元内存储有正常的电流信号值范围，所述比对单元接收所述MCU传输的数字电流信号并自动与正常电流信号值范围进行比对，所述比对单元在数字电流信号不属于正常电流信号值范围时向所述警报装置传输警报信号；

所述警报装置接收所述MCU传输的警报信号并发出警报；所述警报装置接收所述比对单元传输的警报信号并发出警报。