CN114425949A - 一种电机控制器支撑电容泄放装置、方法和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种电机控制器支撑电容泄放装置、方法和电动汽车，该装置包括位于电机控制器内部的核心控制单元、继电器控制单元、开关控制单元、电容和电压采样单元；核心控制单元输入端接电压采样单元；输出端分别连接继电器控制单元和开关控制单元；当电容两端的电压小于预设电压阈值时，开关控制单元为关段状态；电容两端的电压大于等于预设电压阈值时，核心控制单元控制继电器控制单元吸合，且开关控制单元打开为电容放电。基于该装置，还提出了一种电机控制器支撑电容泄放方法和电动汽车。本发明在不增加器件的情况下实现支撑电容的泄放功能，节省了空间和成本；解决了常挂并联大功率电阻带来的损耗问题。

Description

一种电机控制器支撑电容泄放装置、方法和电动汽车

技术领域

本发明属于电机控制器电容泄放技术领域，特别涉及一种电机控制器支撑电容泄放装置、方法和电动汽车。

背景技术

在电力电子装置中，电机控制器关闭高压时，支撑电容内部存储了大量的电能量，如果不及时把能量泄放掉，在人员触摸外壳或修理电机控制器时，很容易导致人员触电，对人体安全造成损害。因此通常会在电机控制器内部的支撑电容两端并上阻性元件进行泄放。

传统的支撑电容两端常挂一个高阻值的电阻的方式进行支撑电容的被动放电，其明显的缺点是常挂在支撑电容两端，电机控制器工作时会产生功耗；其第二个缺点是由于产生功耗，阻值选取一般较大，当电机控制器停止工作时，支撑电容的泄放时间较长。为解决上述泄放方式的缺陷，另一种泄放电路是支撑电容两端并入开关管和电阻串联的泄放电路，这种电路有元器件多，成本高，占用空间大的缺点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种电机控制器支撑电容泄放装置、方法和电动汽车。解决了常挂并联电阻带来的损耗，也解决了并联电阻和开关管的成本高和占用空间的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种电机控制器支撑电容泄放装置，包括位于电机控制器内部的核心控制单元、继电器控制单元、开关控制单元、电容和电压采样单元；

所述核心控制单元输入端连接电压采样单元；输出端分别连接继电器控制单元和开关控制单元；当所述电压采样单元采集的电容两端的电压小于预设阈值时，开关控制单元处于关段状态；当所述电压采样单元采集的电容两端的电压大于等于预设电压阈值时，核心控制单元控制继电器控制单元吸合，且开关控制单元打开，为电容放电。

进一步的，所述电压采样单元与电容电连接，用于采集电容的电压。

进一步的，所述装置还包括第一供电模块；

所述第一供电模块用于为电机控制器供电。

进一步的，所述继电器控制单元位于第一供电模块正极和电容正极之间；所述继电器控制单元包括继电器驱动模块和继电器模块；继电器驱动模块的输入端连接核心控制单元，输出端连接继电器；

当所述电压采样单元采集的电容两端的电压大于等于预设阈值时，继电器驱动模块接收核心控制单元的控制信号，使继电器吸合。

进一步的，所述开关控制单元包括MOS管驱动模块和MOS管；

所述MOS管位于电容的正负极之间，且MOS管的栅极连接MOS管驱动模块；MOS管的漏极连接电容的正极；MOS管的源极连接电容的负极。

所述MOS管驱动模块的输入端连接核心控制单元，输出端连接MOS管的栅极。

进一步的，所述电机控制器还包括第二供电模块；

所述第二供电模块为MOS管驱动模块供电。

进一步的，所述电容为一个或者多个；

所述电容的数量根据所述电机控制输出容量决定。

本发明还提出了一种电机控制器支撑电容泄放方法，是基于一种电机控制器支撑电容泄放装置实现的，包括以下步骤：

获取电容两端的电压，并将所述电压与预设电压阈值对比；

当电压小于预设电压阈值时，使开关控制单元处于关段状态；当电压大于等于预设电压阈值时，控制继电器控制单元吸合，且开关控制单元打开，为电容放电。

本发明还提出了一种电动汽车，包括一种电机控制器支撑电容泄放装置。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：

本发明提出了一种电机控制器支撑电容泄放装置、方法和电动汽车，该装置包括位于电机控制器内部的核心控制单元、继电器控制单元、开关控制单元、电容和电压采样单元；核心控制单元输入端连接电压采样单元；输出端分别连接继电器控制单元和开关控制单元；当电压采样单元采集的电容两端的电压小于预设阈值时，开关控制单元处于关段状态；当电压采样单元采集的电容两端的电压大于等于预设电压阈值时，核心控制单元控制继电器控制单元吸合，且开关控制单元打开，为电容放电。基于一种电机控制器支撑电容泄放装置，还提出了一种电机控制器支撑电容泄放方法和电动汽车。本发明通过利用MOS管能工作在放大状态相当于一个电阻的特性，在不增加器件的情况下，该MOS管可实现支撑电容的泄放功能，节省了空间和成本；解决了常挂并联大功率电阻带来的损耗问题。

附图说明

如图1为本发明实施例1一种电机控制器支撑电容泄放装置连接示意图；

如图2为本发明实施例1一种电机控制器支撑电容泄放方法流程图；

10-第一供电模块、20-电容、30-继电器；41-电压采集电路；42-MOS管驱动电路；43-核心控制单元；44-第二供电模块；45-继电器驱动电路。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。

实施例1

本发明实施例1提出了一种电机控制器支撑电容泄放装置。针对现有技术上的高成本、空间利用率低，常挂被动泄放电阻泄放速度慢，有功率损耗的缺陷，本发明实施例1提供了一种电机控制器工作时无功率损耗，低成本的，能节约空间的电路；解决了常挂并联电阻带来的损耗，也解决了并联电阻和开关管的成本高和占用空间的问题。

该装置包括位于电机控制器内部的核心控制单元、继电器控制单元、开关控制单元、电容和电压采样单元；核心控制单元输入端连接电压采样单元；输出端分别连接继电器控制单元和开关控制单元；当电压采样单元采集的电容两端的电压小于预设阈值时，开关控制单元处于关段状态；当电压采样单元采集的电容两端的电压大于等于预设电压阈值时，核心控制单元控制继电器控制单元吸合，且开关控制单元打开，为电容放电。

如图1为本发明实施例1一种电机控制器支撑电容泄放装置连接示意图；继电器控制单元位于第一供电模块正极和电容正极之间。继电器控制单元包括继电器驱动电路45和继电器30；继电器驱动电路45的输入端连接核心控制单元43，输出端连接继电器30；当所述电压采样电路41采集的电容20两端的电压大于等于预设阈值时，继电器驱动电路45接收核心控制单元43的控制信号，使继电器30吸合。

开关控制单元包括MOS管驱动电路42和MOS管Q1。MOS管Q1位于电容20的正负极之间，且MOS管Q1的栅极连接MOS管驱动电路42；MOS管Q1的漏极连接电容20的正极；MOS管Q1的源极连接电容20的负极。

MOS管驱动电路42的输入端连接核心控制单元43，输出端连接MOS管Q1的栅极。

电压采样单元采用电压采样电路41，电压采样电路41与电容20电连接，用于采集电容的电压。

该装置还包括第一供电模块10，第一供电模块10用于为电机控制器供电.本发明中第一供电模块10位于电机控制器的外部，采用动力电池。本发明保护的范围不局限于动力电池，其他可供电模块均可以。

电容20可包括一个或者多个，根据电机控制输出容量而确定电容20的个数。

核心控制单元43具有存储功能，将预设的数据存储在该核心控制器43内，读取支撑电容电压采样电路41的电压值，经过与内部预设的数据比较，根据比较的结果，输出控制信号，当采集电压低于预设值时，核心控制单元43不发出控制信号，MOS管Q1不工作处在关断状态。

电机控制器还包括第二供电模块；第二供电模块44为MOS管驱动电路42供电。

本发明实施例1中提出的一种电机控制器支撑电容泄放装置，当驾驶员打开关闭钥匙开关，核心控制单元触发控制信号，触发泄放通路，给电容进行放电，电容的电压值不断降低，此时，在泄放过程中，泄放电路同时对采集的支撑电容电压值与核心控制单元预设值进行比较，当这个电压高于预设电压值时，核心控制单元发出控制信号，支撑电容处于放电状态；当这个电压低于预设电压值时，核心控制单元停止发出控制器信号，支撑电容处于关断状态。

本发明实施例1中提出的一种电机控制器支撑电容泄放装置，针对现有技术上的高成本、空间利用率低，常挂被动泄放电阻泄放速度慢，有功率损耗的缺陷，提供一种电机控制器工作时无功率损耗，低成本的，能节约空间的电路；通过利用MOS管能工作在放大状态相当于一个电阻的特性，在不增加器件的情况下，该MOS管可实现支撑电容的泄放功能，节省了空间和成本；解决了常挂并联大功率电阻带来的损耗问题。

实施例2

基于本发明实施例1提出的一种电机控制器支撑电容泄放装置，本发明实施例2还提出了一种电机控制器支撑电容泄放方法，如图2为本发明实施例1一种电机控制器支撑电容泄放方法流程图。

在步骤S200中，获取电容两端的电压，并将电压与预设电压阈值对比；

在步骤S210中，当电压小于预设电压阈值时，使开关控制单元处于关段状态；当电压大于等于预设电压阈值时，控制继电器控制单元吸合，且开关控制单元打开，为电容放电。

本发明实施例2中提出的一种电机控制器支撑电容泄放方法，当驾驶员打开关闭钥匙开关，核心控制单元触发控制信号，触发泄放通路，给电容进行放电，电容的电压值不断降低，此时，在泄放过程中，泄放电路同时对采集的支撑电容电压值与核心控制单元预设值进行比较，当这个电压高于预设电压值时，核心控制单元发出控制信号，支撑电容处于放电状态；当这个电压低于预设电压值时，核心控制单元停止发出控制器信号，支撑电容处于关断状态。

通过利用MOS管能工作在放大状态相当于一个电阻的特性，在不增加器件的情况下，该MOS管可实现支撑电容的泄放功能，节省了空间和成本；解决了常挂并联大功率电阻带来的损耗问题。

实施例3

基于本发明实施例1提出的一种电机控制器支撑电容泄放装置，本发明实施例3还提出了一种电动汽车，该电动汽车包括一种电机控制器支撑电容泄放装置。该装置包括位于电机控制器内部的核心控制单元、继电器控制单元、开关控制单元、电容和电压采样单元；核心控制单元输入端连接电压采样单元；输出端分别连接继电器控制单元和开关控制单元；当电压采样单元采集的电容两端的电压小于预设阈值时，开关控制单元处于关段状态；当电压采样单元采集的电容两端的电压大于等于预设电压阈值时，核心控制单元控制继电器控制单元吸合，且开关控制单元打开，为电容放电。

如图1为本发明实施例1一种电机控制器支撑电容泄放装置连接示意图；继电器控制单元位于第一供电模块正极和电容正极之间。继电器控制单元包括继电器驱动电路45和继电器30；继电器驱动电路45的输入端连接核心控制单元43，输出端连接继电器30；当所述电压采样电路41采集的电容20两端的电压大于等于预设阈值时，继电器驱动电路45接收核心控制单元43的控制信号，使继电器30吸合。

开关控制单元包括MOS管驱动电路42和MOS管Q1。MOS管Q1位于电容20的正负极之间，且MOS管Q1的栅极连接MOS管驱动电路42；MOS管Q1的漏极连接电容20的正极；MOS管Q1的源极连接电容20的负极。

MOS管驱动电路42的输入端连接核心控制单元43，输出端连接MOS管Q1的栅极。

电压采样单元采用电压采样电路41，电压采样电路41与电容20电连接，用于采集电容的电压。

该装置还包括第一供电模块10，第一供电模块10用于为电机控制器供电.本发明中第一供电模块10位于电机控制器的外部，采用动力电池。本发明保护的范围不局限于动力电池，其他可供电模块均可以。

电容20可包括一个或者多个，根据电机控制输出容量而确定电容20的个数。

核心控制单元43具有存储功能，将预设的数据存储在该核心控制器43内，读取支撑电容电压采样电路41的电压值，经过与内部预设的数据比较，根据比较的结果，输出控制信号，当采集电压低于预设值时，核心控制单元43不发出控制信号，MOS管Q1不工作处在关断状态。

电机控制器还包括第二供电模块；第二供电模块44为MOS管驱动电路42供电。

本发明实施例3中提出的一种电机汽车，当驾驶员打开关闭钥匙开关，核心控制单元触发控制信号，触发泄放通路，给电容进行放电，电容的电压值不断降低，此时，在泄放过程中，泄放电路同时对采集的支撑电容电压值与核心控制单元预设值进行比较，当这个电压高于预设电压值时，核心控制单元发出控制信号，支撑电容处于放电状态；当这个电压低于预设电压值时，核心控制单元停止发出控制器信号，支撑电容处于关断状态。

本发明实施例1中提出的一种电机汽车，针对现有技术上的高成本、空间利用率低，常挂被动泄放电阻泄放速度慢，有功率损耗的缺陷，提供一种电机控制器工作时无功率损耗，低成本的，能节约空间的电路；通过利用MOS管能工作在放大状态相当于一个电阻的特性，在不增加器件的情况下，该MOS管可实现支撑电容的泄放功能，节省了空间和成本；解决了常挂并联大功率电阻带来的损耗问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。另外，本申请实施例提供的上述技术方案中与现有技术中对应技术方案实现原理一致的部分并未详细说明，以免过多赘述。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制。对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的修改或变形。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (9)

1.一种电机控制器支撑电容泄放装置，其特征在于，包括位于电机控制器内部的核心控制单元、继电器控制单元、开关控制单元、电容和电压采样单元；

所述核心控制单元输入端连接电压采样单元；输出端分别连接继电器控制单元和开关控制单元；当所述电压采样单元采集的电容两端的电压小于预设电压阈值时，开关控制单元处于关段状态；当所述电压采样单元采集的电容两端的电压大于等于预设电压阈值时，核心控制单元控制继电器控制单元吸合，且开关控制单元打开，为电容放电。

2.根据权利要求1所述的一种电机控制器支撑电容泄放装置，其特征在于，所述电压采样单元与电容电连接，用于采集电容的电压。

3.根据权利要求1所述的一种电机控制器支撑电容泄放装置，其特征在于，所述装置还包括第一供电模块；

所述第一供电模块用于为电机控制器供电。

4.根据权利要求3所述的一种电机控制器支撑电容泄放装置，其特征在于，所述继电器控制单元位于第一供电模块正极和电容正极之间；所述继电器控制单元包括继电器驱动模块和继电器模块；继电器驱动模块的输入端连接核心控制单元，输出端连接继电器；

当所述电压采样单元采集的电容两端的电压大于等于预设阈值时，继电器驱动模块接收核心控制单元的控制信号，使继电器吸合。

5.根据权利要求1所述的一种电机控制器支撑电容泄放装置，其特征在于，所述开关控制单元包括MOS管驱动模块和MOS管；

所述MOS管位于电容的正负极之间，且MOS管的栅极连接MOS管驱动模块；MOS管的漏极连接电容的正极；MOS管的源极连接电容的负极；

所述MOS管驱动模块的输入端连接核心控制单元，输出端连接MOS管的栅极。

6.根据权利要求5所述的一种电机控制器支撑电容泄放装置，其特征在于，所述电机控制器还包括第二供电模块；

所述第二供电模块为MOS管驱动模块供电。

7.根据权利要求1所述的一种电机控制器支撑电容泄放装置，其特征在于，所述电容为一个或者多个；

所述电容的数量根据所述电机控制输出容量决定。

8.一种电机控制器支撑电容泄放方法，是基于权利要求1至7任意一项所述的一种电机控制器支撑电容泄放装置实现的，其特征在于，包括以下步骤：

获取电容两端的电压，并将所述电压与预设电压阈值对比；

当电压小于预设电压阈值时，使开关控制单元处于关段状态；当电压大于等于预设电压阈值时，控制继电器控制单元吸合，且开关控制单元打开，为电容放电。

9.一种电动汽车，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的一种电机控制器支撑电容泄放装置。

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