CN206461345U - 低压永磁同步电机控制器的电压保护电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，包括采集直流母线电压的电压采样电路、进行电压比较的电压比较电路、控制单元和MOS管，其中，所述控制单元包括模数转换模块，所述电压采样电路的输出端分别与所述电压比较电路、控制单元的模数转换模块连接，所述电压比较电路的输出端与所述控制单元连接，所述控制单元的输出端与所述MOS管连接。本实用新型的有益效果是：通过监测母线电压，送到控制单元和电压比较电路，当电压高于或低于设定电压时，电压比较电路输出低电平，控制单元关断MOS管的驱动信号，实现保护功能。
Description
技术领域
本实用新型涉及低压永磁同步电机控制器，尤其涉及一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路。
背景技术
现有的低压纯电动汽车控制器，采用锂电池供电，电机采用永磁同步电机，功率器件采用MOS管，因为供电采用的是电池，电池是工作在一定电压范围内的，并配有相应的锂电池管理系统，管理系统自带了过压、过流、低压、短路等保护工能，所以现有控制器忽略了过压和低压保护，只关注过流或短路保护，但由于一些故障，如主回路继电器或保险丝异常断开，电池管理系统停止放电，这都会引起低压现象；电机在大功率高速运转情况下或下坡，突然刹车，会有一个大的反充电流，如果电池的吸收不够及时，会产生高于电池的电压，特别是电池刚充满的情况下，电池管理系统会误检测到电池充满，关断充电回路，这会引起过压现象；都会导致MOS被击穿，损坏控制器。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本实用新型提供了一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路。
本实用新型提供了一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，包括采集直流母线电压的电压采样电路、进行电压比较的电压比较电路、控制单元和MOS管，其中，所述控制单元包括模数转换模块，所述电压采样电路的输出端分别与所述电压比较电路、控制单元的模数转换模块连接，所述电压比较电路的输出端与所述控制单元连接，所述控制单元的输出端与所述MOS管连接，所述电压采样电路把采集到的电压送到电压比较电路进行比较，同时送给所述控制单元的模数转换模块，电压比较电路进行电压比较，当直流母线电压超出或者低于正常电压范围时，所述电压比较电路输出低电平到所述控制单元，所述控制单元关断所述MOS管的驱动信号。
作为本实用新型的进一步改进，所述电压采样电路包括运算放大器U14B，所述运算放大器U14B的输入端分别连接有直流母线电压HV_BAT和高压的地POWGND，所述运算放大器U14B的输出端与所述电压比较电路连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述电压比较电路包括滤波器和比较器，所述滤波器的输入端与所述电压采样电路连接，所述滤波器的输出端分别与所述比较器、控制单元的模数转换模块连接。
作为本实用新型的进一步改进，所述滤波器为RC滤波器。
作为本实用新型的进一步改进，所述滤波器为两级滤波器。
本实用新型的有益效果是：通过上述方案，通过监测母线电压，送到控制单元和电压比较电路，当电压高于或低于设定电压时，电压比较电路输出低电平，控制单元关断MOS管的驱动信号，实现保护功能。
附图说明
图1是本实用新型一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路的整体示意图。
图2是本实用新型一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路的电压采样电路的电路图。
图3是本实用新型一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路的电压比较电路的电路图。
图4是本实用新型一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路的控制单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本实用新型进一步说明。
如图1至图4所示，一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，包括采集直流母线电压的电压采样电路101、进行电压比较的电压比较电路102、控制单元103和MOS管104，其中，所述控制单元103包括模数转换模块，所述电压采样电路101的输出端分别与所述电压比较电路102、控制单元103的模数转换模块连接，所述电压比较电路102的输出端与所述控制单元103连接，所述控制单元103的输出端与所述MOS管104连接，所述电压采样电路101把采集到的电压送到电压比较电路102进行比较，同时送给所述控制单元103的模数转换模块，电压比较电路102进行电压比较，当直流母线电压超出或者低于正常电压范围时，所述电压比较电路102输出低电平到所述控制单元103，所述控制单元103关断所述MOS管104的驱动信号。
如图1所示，所述电压采样电路101包括运算放大器U14B，所述运算放大器U14B的输入端分别连接有直流母线电压HV_BAT和高压的地POWGND，所述运算放大器U14B的输出端与所述电压比较电路102连接，HV_BAT是母线电压，通过运放，使高压的地POWGND跟IGND实现隔离，并把高压按比例缩小转成低压信号HV_VOLT，HV_VOLT经过一个RC滤波后送到比较器。
如图3所示，所述电压比较电路102包括滤波器和比较器，所述滤波器的输入端与所述电压采样电路101连接，所述滤波器的输出端分别与所述比较器、控制单元103的模数转换模块连接，低压信号HV_VOLT经过两级滤波，这样既能保证响应的及时性，也能去除干扰信号，因为比较器的输入端是高输入阻抗，容易受 到干扰造成误触发，滤波后的HV_SL信号送给控制单元103的模数转换模块。当母线电压高于或低于设定电平时，OV或LV输出低电平，正常工作，OV和LV输出高电平。
如图3所示，所述滤波器优选为RC滤波器。
如图3所示，所述滤波器优选为两级滤波器。
如图4所示，一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路的保护过程为：LV、OV和其它信号级过与门合成一个信号，故障信号ERR，ERR经过两级反向滤波送到控制单元103的中断脚，当控制单元103接收到这个信号的时候，关断MOS管驱动信号，ERR再跟过流信号经与非门生成DRV_EN信号，硬件关断或使能MOS管驱动信号，实现双重保护，D82、R660、C581组成的电路实现了对故障信号的展宽，确保控制单元103能读到故障信号，同时又延长硬件保护的时间。
本实用新型提供的一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，特别针对当电机在高速大功率运行时，电池电压比较低，电池管理系统停止供电，这时候母线电压下降，如果没有低压保护触发停止驱动，由于电机还在高速运行，这时候反电动势会通过MOS管104的体二极管，回馈到母线，产生自激电压，击穿MOS管104。
本实用新型提供的一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，在现有保护电路的基础上，通过增加过压保护和低压保护，电机高速运转，即使发生故障，也能及时保护好MOS管104不被击穿，控制器只要重新上电，照样能正常工作，确保了汽车运行的安全性。
与图1至4中元件具有相同功能的元件均可替代图中元件，但要注意器件的应用等级。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，其特征在于：包括采集直流母线电压的电压采样电路、进行电压比较的电压比较电路、控制单元和MOS管，其中，所述控制单元包括模数转换模块，所述电压采样电路的输出端分别与所述电压比较电路、控制单元的模数转换模块连接，所述电压比较电路的输出端与所述控制单元连接，所述控制单元的输出端与所述MOS管连接，所述电压采样电路把采集到的电压送到电压比较电路进行比较，同时送给所述控制单元的模数转换模块，电压比较电路进行电压比较，当直流母线电压超出或者低于正常电压范围时，所述电压比较电路输出低电平到所述控制单元，所述控制单元关断所述MOS管的驱动信号。
2.根据权利要求1所述的低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，其特征在于：所述电压采样电路包括运算放大器U14B，所述运算放大器U14B的输入端分别连接有直流母线电压HV_BAT和高压的地POWGND，所述运算放大器U14B的输出端与所述电压比较电路连接。
3.根据权利要求1所述的低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，其特征在于：所述电压比较电路包括滤波器和比较器，所述滤波器的输入端与所述电压采样电路连接，所述滤波器的输出端分别与所述比较器、控制单元的模数转换模块连接。
4.根据权利要求3所述的低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，其特征在于：所述滤波器为RC滤波器。
5.根据权利要求3所述的低压永磁同步电机控制器的电压保护电路，其特征在于：所述滤波器为两级滤波器。
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