CN113394761A - 一种电机控制器集成主回路开关预充电路 - Google Patents

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王平来
赵飞翔
李明强
郎文嵩
宋莉
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    • H02H9/02—Emergency protective circuit arrangements for limiting excess current or voltage without disconnection responsive to excess current
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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Abstract

为了解决现有电机控制器内部电路部件易损坏、占用空间大等问题，本发明提供了一种电机控制器集成主回路开关预充电路，包括动力电池、支撑电容、设置于动力电池整机与支撑电容正极之间的开关管和开关管控制电路，开关管控制电路包括驱动电路、供电电路、核心控制单元以及用于采集支撑电容电压的电压采集电路，驱动电路包括驱动控制电路、连接于驱动控制电路与供电电路之间的第一供电通路和第二供电通路，第一供电通路和第二供电通路二者并联，二者分别串联有MOS管，两供电通路分别与供电电路低电压节点和高电压节点相连，核心控制单元信号输入端与电压采集电路相连，信号输出端与驱动电路相连用于控制第一供电通路和第二供电通路通断。

Description

一种电机控制器集成主回路开关预充电路
技术领域
本发明涉及车辆装置技术领域，特别涉及一种电机控制器集成主回路开关预充电路。
背景技术
在电力电子装置中，对电容充电时，由于电容两端的电压产生突变，瞬间电容相当于短路，所以在刚开始充电时会产生瞬间的大电流，此电流可能会造成电容击穿损坏，更严重的可能引起电机控制器内部电路的损坏。因此，通常在高压大电流设备里都会增加一个预充电路。其主要功能是限制上电时对支撑电容的大电流冲击，主要是在主开关器件接通之前使支撑电容缓慢的充电直至某一电压。对于驱动电机控制器内部，预充电装置可以减缓上电时大电流对驱动控制器内部电路的冲击，特别是瞬间大电流对模块造成的冲击，尽可能使启动电流缓慢上升。
在电机控制器中传统的开关电路一般选用继电器元件，而继电器有易损坏、开关次数有限、损耗高等缺点，而且目前控制器的预充电路和开关电路都为两个独立电路设计,这种设计方法成本高，占用空间大。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种电机控制器集成主回路开关预充电路，采用的技术方案如下：
一种电机控制器集成主回路开关预充电路，其特征在于，包括动力电池、支撑电容、设置于动力电池整机与支撑电容正极之间的开关管和开关管控制电路，所述开关管控制电路由驱动电路、供电电路、核心控制单元以及用于采集支撑电容电压的电压采集电路组成，所述驱动电路由驱动控制电路、连接于驱动控制电路与供电电路之间的第一供电通路和第二供电通路组成，第一供电通路和第二供电通路二者并联，并且二者分别串联有MOS管，第一供电通路和第二供电通路分别与供电电路低电压节点和高电压节点相连，所述核心控制单元信号输入端与电压采集电路相连，信号输出端与驱动电路相连用于控制第一供电通路和第二供电通路通断。
优选的，所述开关管为MOS管或IGBT。
优选的，所述核心控制单元内预设有支撑电容标准电压。
优选的，所述开关管、支撑电容、开关管控制电路均设置于电机控制器内部。
本发明的有益效果在于：通过开关管替代继电器，增加电路可靠度和使用寿命，并且开关管连接有控制电路，控制电路内设置两供电通路以实现开关管工作于放大状态或者开关状态，从而简化预充回路和开关回路，提升控制效率，降低设计成本，减少占用空间。
附图说明
图1为本发明结构图
其中，10-动力电池，20-支撑电容，3-开关管，4-驱动电路，401-驱动控制电路，402-第一供电通路，403-第二供电通路，5-供电电路，6-核心控制单元，7-电压采集电路，8-驱动电机控制器。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
在发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述发明，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，因此不能理解为对发明的限制。
如图1所示的电机控制器集成主回路开关预充电路，主要包括动力电池1、支撑电容2、连接于动力电池1正极与支撑电容2正极之间的开关管3以及控制电路，所述开关管3采用MOS管Q1，所述控制电路由驱动电路4、供电电路5、核心控制单元6以及电压采集电路7组成，驱动电路4包括驱动控制电路401、第一供电通路402、第二供电通路403组成，第一供电通路401和第二供电通路402二者并联连接于驱动控制电路401和供电电路45之间，而且第一供电通路401和第二供电通路402内分别串联有MOS管Q2和MOS管Q3，第一供电通路401和第二供电通路402分别与供电电路45的低电压节点和高电压节点相连，支撑电容2个数根据电机控制输出容量确定，电压采集电路7连接于支撑电容2两端用于采集支撑电容2电压，MOS管Q2和MOS管Q3与核心控制单元6的信号输出端相连，电压采集电路7与核心控制单元6信号输入端相连，并且核心控制单元6具有存储模块，内部预设有标准电压，供电电路5与核心控制单元6电连接，为核心控制单元6供电，除电池箱1外，开关管3、支撑电容2以及控制电路均位于驱动电机控制器8内部。
开关管3、驱动控制电路401、第一供电通路402以及供电电路5形成预充回路，开关管3、驱动控制电路401、第二供电通路403以及供电电路5形成开关回路，核心控制单元6根据电压采集单元7采集的支撑电容2电压和预设电压进行比较，当采集电压低于预设值时，核心控制单元6发出控制信号控制MOS管Q2导通，第一供电通路402连通，从而使开关管3处于放大状态；当采集电压等于或大于核心控制单元6内部预设值时，支撑电容2预充电完毕，核心控制单元6输出控制信号关闭MOS管Q2，从而关闭第一供电通路402，同时，核心控制单元6输出控制信号使MOS管Q3导通，第二供电通路403连通，使开关管3工作于开关状态。
通过共用开关管3及驱动控制单元，在不增加器件的情况下，该开关管3可实现支撑电容2预充和主回路开关的作用，节省了空间和成本；同时MOS管取代传统继电器，电路更加可靠，使用寿命更长。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种电机控制器集成主回路开关预充电路，其特征在于，包括动力电池、支撑电容、设置于动力电池整机与支撑电容正极之间的开关管和开关管控制电路，所述开关管控制电路由驱动电路、供电电路、核心控制单元以及用于采集支撑电容电压的电压采集电路组成，所述驱动电路由驱动控制电路、连接于驱动控制电路与供电电路之间的第一供电通路和第二供电通路组成，第一供电通路和第二供电通路二者并联，并且二者分别串联有MOS管，第一供电通路和第二供电通路分别与供电电路低电压节点和高电压节点相连，所述核心控制单元信号输入端与电压采集电路相连，信号输出端与驱动电路相连用于控制第一供电通路和第二供电通路通断。
2.根据权利要求1所述的电机控制器集成主回路开关预充电路，其特征在于，所述开关管为MOS管或IGBT。
3.根据权利要求1所述的电机控制器集成主回路开关预充电路，其特征在于，所述核心控制单元内预设有支撑电容标准电压。
4.根据权利要求1所述的电机控制器集成主回路开关预充电路，其特征在于，所述开关管、支撑电容、开关管控制电路均设置于电机控制器内部。
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