CN110970871A - 逆变器断电保护电路、方法和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆变器断电保护电路、方法和车辆，其中，逆变器断电保护电路包括检测电路、控制器以及依次连接的供电电源、开关电路、滤波电路、逆变器和电机，其中，检测电路分别与开关电路、滤波电路和逆变器相连，用于检测直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，其中，第一母线电流为流过滤波电路与开关电路之间的直流母线的电流，第二母线电流为流过滤波电路与逆变器之间的直流母线的电流；控制器分别与检测电路和逆变器相连，控制器用于根据直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，判断开关电路是否断开，并在判断开关电路断开时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

Description

逆变器断电保护电路、方法和车辆

技术领域

本发明涉及电机技术领域，特别涉及一种逆变器断电保护电路、一种车辆和一种逆变器断电保护方法。

背景技术

在汽车领域，越来越多的汽车使用永磁同步电机进行驱动控制，但是由于永磁电机永磁体的存在，在物理断电瞬间，会有一个反向发电的过程，这个发电过程发出来的电压大小取决于电机控制系统中电容容值的大小。如果电容容值较小，可能导致瞬间电压过高，进而会造成功率器件的损伤。

由于薄膜电容生命周期长，耐受纹波电流能力强，电机控制系统中越来越多的采用薄膜电容，而非电解电容。但是相同体积电解电容的容值是薄膜电容的3-4倍，由于薄膜电容容值较小，所以在反向发电过程更容易产生高电压。如何遏制这种现象的发生，成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种逆变器断电保护电路，其能够准确判断是否在电机运转状态下被强行断电，并能够在被强行断电时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种逆变器断电保护电路，包括供电电源、开关电路、滤波电路、逆变器、电机、检测电路和控制器，所述供电电源、所述开关电路、所述滤波电路、所述逆变器和所述电机依次连接，其中，所述检测电路分别与所述开关电路、所述滤波电路和所述逆变器相连，用于检测直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，其中，所述第一母线电流为流过所述滤波电路与所述开关电路之间的直流母线的电流，所述第二母线电流为流过所述滤波电路与所述逆变器之间的直流母线的电流；所述控制器分别与所述检测电路和所述逆变器相连，所述控制器用于根据所述直流母线电压，和/或，所述第一母线电流和所述第二母线电流，判断所述开关电路是否断开，并在判断所述开关电路断开时，通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护。

本发明实施例的逆变器断电保护电路，能够准确判断是否在电机运转状态下被强行断电，并能够在被强行断电时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

另外，根据本发明上述实施例的逆变器断电保护电路还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述开关电路包括功率继电器，所述功率继电器包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的一端与所述供电电源的正极相连，所述第一继电器的另一端与所述滤波电路相连，所述第二继电器的一端与所述供电电源的负极相连，所述第二继电器的另一端与所述滤波电路相连。

根据本发明的一个实施例，所述滤波电路包括滤波电容，所述滤波电容的一端与所述第一继电器的另一端相连，所述滤波电容的另一端与所述第二继电器的另一端相连。

根据本发明的一个实施例，所述逆变器包括第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管、第五功率管和第六功率管，其中，所述第一功率管的集电极、所述第三功率管的集电极和所述第五功率管的集电极均与直流母线的正极相连，并形成第一节点；所述第二功率管的发射极、所述第四功率管的发射极和所述第六功率管的发射极均与所述直流母线的负极相连，并形成第二节点；所述第一功率管的发射极与所述第二功率管的集电极相连，并形成第三节点，所述第三功率管的发射极与所述第四功率管的集电极相连，并形成第四节点，所述第五功率管的发射极与所述第六功率管的集电极相连，并形成第五节点，其中，所述第三节点、所述第四节点和所述第五节点均与所述电机相连；所述第一功率管的基极、所述第二功率管的基极、所述第三功率管的基极、所述第四功率管的基极、所述第五功率管的基极和所述第六功率管的基极均与所述控制器相连。

根据本发明的一个实施例，所述检测电路，包括：电压采样电阻，所述电压采样电阻与所述滤波电容并联连接；其中，所述控制器与所述电压采样电阻相连，所述控制器用于在所述直流母线电压小于电压阈值，且所述控制器仍输出PWM信号时，判断所述功率继电器断开，并通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护。

根据本发明的一个实施例，所述检测电路包括：第一电流检测器件和第二电流检测器件，其中，所述第一电流检测器件串联在所述第一继电器的另一端和所述滤波电容的一端之间，所述第二电流电测器件串联在所述滤波电容的一端和所述第一节点之间；或者所述第一电流检测器件串联在所述第二继电器的另一端和所述滤波电容的另一端之间，所述第二电流电测器件串联在所述滤波电容的另一端和所述第二节点之间；其中，所述控制器分别与所述第一电流检测器件和所述第二电流检测器件相连，所述控制器用于：根据所述第一母线电流和所述第二母线电流计算流过所述滤波电容的电容电流，并在根据所述电容电流判断所述滤波电容的放电时间大于PWM周期时，判断所述功率继电器断开，并通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护，以及根据所述第一母线电流和所述第二母线电流计算所述电机的相电流，并在所述第一母线电流为0，且所述电机的相电流不为0时，判断所述功率继电器断开，并通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护。

根据本发明的一个实施例，第一电流检测器件和所述第二电流检测器件均采用电流霍尔元件或者电流采样电阻。

根据本发明的一个实施例，所述通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护，包括：控制所述第一功率管、所述第三功率管和所述第五功率管同时开通，且控制所述第二功率管、所述第四功率管和所述第六功率管同时关断；或者，控制所述第一功率管、所述第三功率管和所述第五功率管同时关断，且控制所述第二功率管、所述第四功率管和所述第六功率管同时开通。

为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆，包括上述的逆变器断电保护电路。

本发明实施例的车辆，采用上述的逆变器断电保护电路，能够准确判断是否在电机运转状态下被强行断电，并能够在被强行断电时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种逆变器断电保护方法，所述方法用于电机控制系统，所述电机控制系统包括依次连接的供电电源、开关电路、滤波电路、逆变器和电机，所述方法包括以下步骤：获取直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，其中，所述第一母线电流为流过所述滤波电路与所述开关电路之间的直流母线的电流，所述第二母线电流为流过所述滤波电路与所述逆变器之间的直流母线的电流；根据所述直流母线电压，和/或，所述第一母线电流和所述第二母线电流，判断所述开关电路是否断开；如果所述开关电路断开，则通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护。

根据本发明实施例的逆变器断路保护方法，能够准确判断是否在电机运转状态下被强行断电，并能够在被强行断电时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

另外，根据本发明上述实施例的逆变器断电保护方法还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，根据所述直流母线电压判断所述开关电路是否断开，包括：判断所述直流母线电压是否小于电压阈值；如果所述直流母线电压小于所述电压阈值，则进一步判断是否仍有PWM信号输出至所述逆变器；如果仍有PWM信号输出至所述逆变器，则判断所述开关电路断开。

根据本发明的一个实施例，所述滤波电路包括滤波电容，根据所述第一母线电流和所述第二母线电流判断所述开关电路是否断开，包括：根据所述第一母线电流和所述第二母线电流计算流过所述滤波电容的滤波电流；根据所述电容电流判断所述滤波电容的放电时间是否大于PWM周期；如果所述滤波电容的放电时间大于所述PWM周期，则判断所述开关电路断开。

根据本发明的一个实施例，根据所述第一母线电流和所述第二母线电流判断所述开关电路是否断开，还包括：根据所述第一母线电流和所述第二母线电流计算所述电机的相电流；当所述第一母线电流为0时，判断所述电机的相电流是否为0；如果所述电机的相电流不为0，则判断所述开关电路断开。

为达到上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的逆变器断电保护方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的与上述逆变器断路保护方法对应的计算机程序被处理器执行时，能够准确判断是否在电机运转状态下被强行断电，并能够在被强行断电时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

图1是根据本发明实施例的逆变器断电保护电路的结构框图；

图2是根据本发明一个实施例的逆变器断电保护电路的结构示意图；

图3是根据本发明另一个实施例的逆变器断电保护电路的结构示意图；

图4是根据本发明又一个实施例的逆变器断电保护电路的结构示意图；

图5是一个示例的直流母线电压、电机的相电流、电容电流和第一母线电流的波动曲线图；

图6是一个示例的直流母线电压、电容电流和PWM信号的对应关系图；

图7、图8是电机停机前后直流母线电压、电机的相电流、电容电流和第一母线电流的波动曲线图；

图9是根据本发明实施例的车辆的结构框图；

图10是根据本发明实施例的逆变器断电保护方法的流程图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述本发明实施例的逆变器断电保护电路、车辆、逆变器断路保护方法。

图1是根据本发明实施例的逆变器断电保护电路的结构框图。

如图1所示，该逆变器断电保护电路100包括供电电源110、开关电路120、滤波电路130、逆变器140、电机M、检测电路150和控制器160。其中，电机M采用永磁同步电机。

参见图1，供电电路110、开关电路120、滤波电路130、逆变器140和电机M依次连接。检测电路150分别与开关电路120、滤波电路130和逆变器140相连，用于检测直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，其中，第一母线电流为流过滤波电路130与开关电路120之间的直流母线的电流，第二母线电流为流过滤波电路130与逆变器140之间的直流母线的电流。控制器160分别与检测电路150和逆变器140相连，控制器160用于根据直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，判断开关电路120是否断开，并在判断开关电路120断开时，通过逆变器140对电机M进行零矢量停机保护。

由此，该保护电路通过检测装置检测直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，进而通过控制器根据检测得到的直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，判断电机正常运转情况下开关电路是否被强行断开，并在判断开关电路被强行断开时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，从而避免了逆变器中功率器件的损坏。

在本发明的一个实施例中，如图2-图4所示，开关电路120包括功率继电器RY，功率继电器RY包括第一继电器KM1和第二继电器KM2，第一继电器KM1的一端与供电电源110的正极相连，第一继电器KM1的另一端与滤波电路130相连，第二继电器KM2的一端与供电电源110的负极相连，第二继电器KM2的另一端与滤波电路130相连。

进一步地，参见图2-图4，滤波电路130包括滤波电容E，滤波电容E的一端与第一继电器KM1的另一端相连，滤波电容E的另一端与第二继电器KM2的另一端相连。其中，滤波电容E采用薄膜电容。

参见图2-图4，逆变器140包括第一功率管G1、第二功率管G2、第三功率管G3、第四功率管G4、第五功率管G5和第六功率管G6。其中，第一功率管G1的集电极、第三功率管G3的集电极和第五功率管G5的集电极均与直流母线的正极相连，并形成第一节点a1；第二功率管G2的发射极、第四功率管G4的发射极和第六功率管G6的发射极均与直流母线的负极相连，并形成第二节点a2；第一功率管G1的发射极与第二功率管G2的集电极相连，并形成第三节点a3，第三功率管G3的发射极与第四功率管G4的集电极相连，并形成第四节点a4，第五功率管G5的发射极与第六功率管G6的集电极相连，并形成第五节点a5，其中，第三节点a3、第四节点a4和第五节点a5均与电机M相连。

在该实施例中，第一功率管G1的基极、第二功率管G2的基极、第三功率管G3的基极、第四功率管G4的基极、第五功率管G5的基极和第六功率管G6的基极均与控制器160相连。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，检测电路150包括电压采样电阻R1，电压采样电阻R1与滤波电容E并联连接。

其中，控制器160与电压采样电阻R1相连，控制器160用于在直流母线电压小于电压阈值，且控制器160仍输出PWM信号时，判断功率继电器RY断开，并通过逆变140对电机M进行零矢量停机保护。

在本发明的另一个实施例中，如图3所示，检测电路150还可以包括第一电流检测器件R2和第二电流检测器件R3。

其中，第一电流检测器件R2串联在第一继电器KM1另一端和滤波电容E的一端之间，第二电流电测器件R3串联在滤波电容E的一端和第一节点a1之间；或者，如图3所示，第一电流检测器件R2串联在第二继电器KM2的另一端和滤波电容E的另一端之间，第二电流电测器件R3串联在滤波电容E的另一端和第二节点a2之间。其中，控制器160分别与第一电流检测器件R2和第二电流检测器件R3相连。

具体地，在一个示例中，控制器160可用于根据第一母线电流和第二母线电流计算流过滤波电容E的电容电流，并在根据电容电流判断滤波电容E的放电时间大于PWM周期时，判断功率继电器RY断开，并通过逆变器140对电机M进行零矢量停机保护。其中，电容电流等于第一母线电流与第二母线电流之间的差值。

在另一个示例中，控制器160还可用于根据第一母线电流和第二母线电流计算电机M的相电流，并在第一母线电流为0，且电机M的相电流不为0时，判断功率继电器RY断开，并通过逆变器140对电机M进行零矢量停机保护。

在本发明的实施例中，第一电流检测器件R2和第二电流检测器件R3均可采用电流霍尔元件或者电流采样电阻。

在本发明的又一个实施例中，如图4所示，检测电路150还可以包括第三电流检测器件R4。其中，第三电流检测器件R4的一端与滤波电容E的另一端相连，第三电流检测器件R4的另一端分别与第二节点a2和第二继电器KM2的另一端相连。在该实施例中，控制器160还与第三电流检测器件R4相连。

具体地，第三电流检测器件R4可直接用于检测得到电容电流，控制器160可直接根据电容电流判断滤波电容E的放电时间是否大于PWM周期，若是，则通过逆变器140对电机M进行零矢量停机保护。

其中，第三电流检测器件R4可采用电流霍尔元件或者电流采样电阻。

另外，检测电路150还可以包括第四电流检测器件(图中未示出)，该第四电流检测器件可直接用于检测电机M的相电流。同时，第一电流检测器件R2检测得到第一母线电流，进而控制器160可直接根据第一母线电流和电机M的相电流进行判断。

需要说明的是，上通过逆变器140对电机M进行故障保护零矢量停机包括：控制第一功率管G1、第三功率管G3和第五功率管G5同时开通，且控制第二功率管G2、第四功率管G4和第六功率管G6同时关断；或者，控制第一功率管G1、第三功率管G3和第五功率管G5同时关断，且控制第二功率管G2、第四功率管G4和第六功率管G6同时开通。

为便于理解，下面结合图2-图8描述本发明实施例的逆变器断路保护电路的工作原理。

当电机M正常运转时，如果强行切断功率继电器RY，会出现图5所示的后果，即电机M相电流还会延续一段时间，滤波电容一直处于放电状态直至母线电压低至Umin。当母线电压低至Umin时，MCU芯片(即控制器160)和驱动电路(即逆变器140)无法工作，电机M完全失控进入发电状态，瞬时发出一个超过直流母线电压很高的尖峰电压Umax。因此，要及时消除此故障，以保护驱动电路中的功率器件免受损坏。

为此，需要及时准确判断出上述故障，本发明采用的故障判断逻辑如下：

故障1：有效矢量(非零矢量)时，滤波电容E会进行一个放电过程，零矢量时滤波电容E会有一个充电过程，在每个PWM(Pulse Width Module，脉宽调制)周期T内都会有有效矢量和零矢量的叠加，所以在一个PWM周期T内滤波电容E会有一个充放电的过程，此时，电容电流与PWM信号的对应关系如图6所示。如果超过一个或多个PWM周期T，滤波电容E一直处于放电过程，可认为此时为功率继电器处于关断状态，需要对电机M进行零矢量停机保护。其中，可通过第一母线电流和第二母线电流计算得到电容电流，也可直接检测电容电流。

故障2：参见图3，同时第一母线电流和第二母线电流，以重构电机M的相电流。当第二母线电流为0时，相电流还继续有输出波形，可以认为此时在运转状态下强行切断了功率继电器，需要进行零矢量停机保护。当然，也可直接采集第一母线电流和电机M的相电流，还可以采集第二母线电流和电机M的相电流(通过第二母线电流和相电流可计算得到第一母线电流)，以进行故障2的判断。

故障3：参见图2-图4，采集直流母线电压Udc，如果Udc低于某一个阈值，同时控制器160还在继续进行PWM输出，此时可认为在运转状态下强行切断了功率继电器，需要进行零矢量停机保护。

进一步地，如图7、图8所示，对电机M进行零矢量停机后，直流母线电压并没有抬升，反而慢慢降低为0，电机M的相电流有所增大，直至电机M完全静止后消失。

综上，根据本发明实施例的逆变器断路保护电路，能够准确判断是否在运转状态下强行切断功率继电器，并能够在电机正常运转状态下强行切断功率继电器时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

图9是根据本发明实施例的车辆的结构框图。

如图9所示，该车辆1000包括上述实施例的逆变器断电保护电路100。

本发明实施例的车辆，采用上述实施例的逆变器断电保护电路，能够准确判断是否在运转状态下强行切断功率继电器，并能够在运转状态下强行切断功率继电器时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

图10是根据本发明实施例的电机控制系统中逆变器断电保护方法的流程图。在该实施例中，电机控制系统包括依次连接的供电电源、开关电路、滤波电路、逆变器和电机。

如图10所示，该保护方法包括以下步骤：

S1，获取直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，其中，第一母线电流为流过滤波电路与开关电路之间的直流母线的电流，第二母线电流为流过滤波电路与逆变器之间的直流母线的电流。

S2，根据直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，判断开关电路是否断开。

S3，如果开关电路断开，则通过逆变器对电机进行零矢量停机保护。

具体地，当根据直流母线电压判断开关电路是否断开时，首先判断直流母线电压是否小于电压阈值；如果直流母线电压小于电压阈值，则进一步判断是否仍有PWM信号输出至逆变器；如果仍有PWM信号输出至逆变器，则判断开关电路断开。

在本发明的一个实施例中，滤波电路包括滤波电容。

在一个示例中，当根据第一母线电流和第二母线电流判断开关电路是否断开时，可根据第一母线电流和第二母线电流计算流过滤波电容的滤波电流；根据电容电流判断滤波电容的放电时间是否大于PWM周期；如果滤波电容的放电时间大于PWM周期，则判断开关电路断开。

在另一个示例中，当根据第一母线电流和第二母线电流判断开关电路是否断开时，可根据第一母线电流和第二母线电流计算电机的相电流；当第一母线电流为0时，判断电机的相电流是否为0；如果电机的相电流不为0，则判断开关电路断开。

需要说明的是，本发明实施例的电机控制系统中逆变器断路保护方法的其他具体实施方式可参见本发明上述实施例的逆变器断路保护电路的具体实施方式。

本发明实施例的逆变器断电保护方法，能够准确判断是否在电机运转状态下强行切断功率继电器，并能够在电机运转状态下强行切断功率继电器时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

进一步地，本发明提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，程序被处理器执行时，实现上述的逆变器断电保护方法。

本发明实施例的计算机可读存储介质，在其上存储的与上述逆变器断路保护方法对应的计算机程序被处理器执行时，能够准确判断是否在运转状态下强行切断功率继电器，并能够在运转状态下强行切断功率继电器时，通过逆变器对电机进行零矢量停机保护，由此，避免了逆变器中功率器件的损坏。

需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (14)

1.一种逆变器断电保护电路，其特征在于，包括供电电源、开关电路、滤波电路、逆变器、电机、检测电路和控制器，所述供电电源、所述开关电路、所述滤波电路、所述逆变器和所述电机依次连接，其中，

所述检测电路分别与所述开关电路、所述滤波电路和所述逆变器相连，用于检测直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，其中，所述第一母线电流为流过所述滤波电路与所述开关电路之间的直流母线的电流，所述第二母线电流为流过所述滤波电路与所述逆变器之间的直流母线的电流；

所述控制器分别与所述检测电路和所述逆变器相连，所述控制器用于根据所述直流母线电压，和/或，所述第一母线电流和所述第二母线电流，判断所述开关电路是否断开，并在判断所述开关电路断开时，通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护。

2.根据权利要求1所述的逆变器断电保护电路，其特征在于，所述开关电路包括功率继电器，所述功率继电器包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器的一端与所述供电电源的正极相连，所述第一继电器的另一端与所述滤波电路相连，所述第二继电器的一端与所述供电电源的负极相连，所述第二继电器的另一端与所述滤波电路相连。

3.根据权利要求2所述的逆变器断电保护电路，其特征在于，所述滤波电路包括滤波电容，所述滤波电容的一端与所述第一继电器的另一端相连，所述滤波电容的另一端与所述第二继电器的另一端相连。

4.根据权利要求1所述的逆变器断电保护电路，其特征在于，所述逆变器包括第一功率管、第二功率管、第三功率管、第四功率管、第五功率管和第六功率管，其中，

所述第一功率管的集电极、所述第三功率管的集电极和所述第五功率管的集电极均与直流母线的正极相连，并形成第一节点；

所述第二功率管的发射极、所述第四功率管的发射极和所述第六功率管的发射极均与所述直流母线的负极相连，并形成第二节点；

所述第一功率管的发射极与所述第二功率管的集电极相连，并形成第三节点，所述第三功率管的发射极与所述第四功率管的集电极相连，并形成第四节点，所述第五功率管的发射极与所述第六功率管的集电极相连，并形成第五节点，其中，所述第三节点、所述第四节点和所述第五节点均与所述电机相连；

所述第一功率管的基极、所述第二功率管的基极、所述第三功率管的基极、所述第四功率管的基极、所述第五功率管的基极和所述第六功率管的基极均与所述控制器相连。

5.根据权利要求4所述的逆变器断电保护电路，其特征在于，所述检测电路，包括：

电压采样电阻，所述电压采样电阻与所述滤波电容并联连接；

其中，所述控制器与所述电压采样电阻相连，所述控制器用于在所述直流母线电压小于电压阈值，且所述控制器仍输出PWM信号时，判断所述功率继电器断开，并通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护。

6.根据权利要求4或5所述的逆变器断电保护电路，其特征在于，所述检测电路包括：第一电流检测器件和第二电流检测器件，其中，

所述第一电流检测器件串联在所述第一继电器的另一端和所述滤波电容的一端之间，所述第二电流电测器件串联在所述滤波电容的一端和所述第一节点之间；或者

所述第一电流检测器件串联在所述第二继电器的另一端和所述滤波电容的另一端之间，所述第二电流电测器件串联在所述滤波电容的另一端和所述第二节点之间；

其中，所述控制器分别与所述第一电流检测器件和所述第二电流检测器件相连，所述控制器用于：

根据所述第一母线电流和所述第二母线电流计算流过所述滤波电容的电容电流，并在根据所述电容电流判断所述滤波电容的放电时间大于PWM周期时，判断所述功率继电器断开，并通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护，以及

根据所述第一母线电流和所述第二母线电流计算所述电机的相电流，并在所述第一母线电流为0，且所述电机的相电流不为0时，判断所述功率继电器断开，并通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护。

7.根据权利要求4所述的逆变器断电保护电路，其特征在于，第一电流检测器件和所述第二电流检测器件均采用电流霍尔元件或者电流采样电阻。

8.根据权利要求1所述的逆变器断电保护电路，其特征在于，所述通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护包括：

控制所述第一功率管、所述第三功率管和所述第五功率管同时开通，且控制所述第二功率管、所述第四功率管和所述第六功率管同时关断；或者

控制所述第一功率管、所述第三功率管和所述第五功率管同时关断，且控制所述第二功率管、所述第四功率管和所述第六功率管同时开通。

9.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的逆变器断电保护电路。

10.一种逆变器断电保护方法，其特征在于，所述方法用于电机控制系统，所述电机控制系统包括依次连接的供电电源、开关电路、滤波电路、逆变器和电机，所述方法包括以下步骤：

获取直流母线电压，和/或，第一母线电流和第二母线电流，其中，所述第一母线电流为流过所述滤波电路与所述开关电路之间的直流母线的电流，所述第二母线电流为流过所述滤波电路与所述逆变器之间的直流母线的电流；

根据所述直流母线电压，和/或，所述第一母线电流和所述第二母线电流，判断所述开关电路是否断开；

如果所述开关电路断开，则通过所述逆变器对所述电机进行零矢量停机保护。

11.根据权利要求10所述的逆变器断电保护方法，其特征在于，根据所述直流母线电压判断所述开关电路是否断开，包括：

判断所述直流母线电压是否小于电压阈值；

如果所述直流母线电压小于所述电压阈值，则进一步判断是否仍有PWM信号输出至所述逆变器；

如果仍有PWM信号输出至所述逆变器，则判断所述开关电路断开。

12.根据权利要求10所述的逆变器断电保护方法，其特征在于，所述滤波电路包括滤波电容，根据所述第一母线电流和所述第二母线电流判断所述开关电路是否断开，包括：

根据所述第一母线电流和所述第二母线电流计算流过所述滤波电容的滤波电流；

根据所述电容电流判断所述滤波电容的放电时间是否大于PWM周期；

如果所述滤波电容的放电时间大于所述PWM周期，则判断所述开关电路断开。

13.根据权利要求10所述的逆变器断电保护方法，其特征在于，根据所述第一母线电流和所述第二母线电流判断所述开关电路是否断开，还包括：

根据所述第一母线电流和所述第二母线电流计算所述电机的相电流；

当所述第一母线电流为0时，判断所述电机的相电流是否为0；

如果所述电机的相电流不为0，则判断所述开关电路断开。

14.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求10-13中任一项所述的逆变器断电保护方法。

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