CN207320814U - 电机保护装置及车辆电机保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电机技术领域，提供一种电机保护装置及车辆电机保护系统。本实用新型所述的电机保护装置包括：设置在电机与电源之间的电机线路上、且并联连接的启动导通电路和检测控制电路；其中，所述启动导通电路被配置为在所述电机线路接通时导通，而在接通后断开；所述检测控制电路被配置为在所述启动导通电路断开时导通，以对所述电机线路进行参数检测，并在检测到参数信号达到设定的故障信号条件时断开所述电机线路。本实用新型的方案能够实现电机的即时保护，且电机保护装置在启动后，若故障排除，电机可再次正常使用，能够减少电机的更换成本。

Description

电机保护装置及车辆电机保护系统

技术领域

本实用新型涉及电机技术领域，特别涉及一种电机保护装置及车辆电机保护系统。

背景技术

最初的车辆在使用时存在电机故障引起的风扇着火事故，严重危及车内成员的安全，对此目前的车辆增加了针对电机的断路保护装置。但是，本申请发明人在实现本实用新型的过程中发现：现有的断路保护装置启动后，整个电机失效，不能再实现原有功能。例如，现在有刷电机一般使用保险丝来对电机进行热保护，保险丝为热熔断保护方式，当温度超过保险丝的熔断温度后，保险丝熔断，熔断后保险丝不能复原，电机失去原有功能，若想继续实现系统功能，需要更换风扇总成等，造成很大的成本、资源浪费。另外，本申请发明人还发现：这种例如采用保险丝的热熔断保护方式，在电机内部经高温损坏后保险丝才能起到作用，从而存在保护延迟的情况。

在实际中，若是一些外部因素导致的电机故障，应该在排除外部因素后，使电机仍能保持原有功能，尽快排除电机故障带给用户的困扰，如此才能得到用户更高的认可度，也能实现资源的最大利用，对资源及环境保护产生积极的影响。另外，例如对于车辆野外行驶时过泥浆路或者涉水路的意外情况，需要保障客户在电机发生故障后车辆能继续使用，进而尽快带客户脱离危险区域。但是，明显地，现有的电机断路保护装置不能实现这些功能，仅仅是电机出现故障后进行保险丝的热熔断，不能使车辆再次正常工作。

因此，市场上需要能够重复使用的断路保护装置，以保障用户的权益，减少资源的浪费，达到降低成本和保护环境等目的。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种电机保护装置，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电机保护装置，所述电机保护装置包括：设置在电机与电源之间的电机线路上、且并联连接的启动导通电路和检测控制电路；其中，所述启动导通电路被配置为在所述电机线路接通时导通，而在接通后断开；所述检测控制电路被配置为在所述启动导通电路断开时导通，以对所述电机线路进行参数检测，并在检测到参数信号达到设定的故障信号条件时断开所述电机线路。

进一步的，所述检测控制电路还被配置为在所述电机线路再次被接通后，在检测到的参数信号未达到设定的故障信号条件时，导通所述电机线路。

进一步的，所述启动导通电路采用电容器或二极管配置，且被配置为在接收到所述电机线路接通时的瞬时启动电流时导通，而在接收到所述电机线路接通后的正常工作电流时断开。

进一步的，所述检测控制电路包括参数检测单元和通断控制单元；其中，所述参数检测单元设置在所述电机线路上，被配置为检测所述电机线路上的参数信号，并在所检测到的参数信号达到设定的故障信号条件时触发所述通断控制单元；所述通断控制单元与所述参数检测单元电连接，并被配置为在所述参数检测单元的触发下断开所述电机线路。

进一步的，所述参数检测单元包括：电流检测器，用于检测所述电机线路上的电流信号，并在所述电流信号达到预设的电流故障条件时触发所述通断控制单元；和/或温度检测器，用于检测所述电机线路上的温度信号，并在所述温度信号达到预设的温度故障条件时触发所述通断控制单元。

进一步的，所述通断控制单元包括：电流控制器，与所述电流检测器电连接，并在所述电流检测器的触发下断开所述电机线路；和/或温度控制器，与所述温度检测器电连接，并在所述温度检测器的触发下断开所述电机线路。

进一步的，所述电流控制器中配置有电流控制开关，且所述电流控制器触发所述电流控制开关以断开所述电机线路；所述温度控制器中配置有温度控制开关，且所述温度控制器触发所述温度控制开关以断开所述电机线路。

进一步的，所述电流控制开关和所述温度控制开关为复位开关，其在对应的所述电流控制器或所述温度控制器的控制下复位以重新接通所述电机线路。

相对于现有技术，本实用新型所述的电机保护装置具有以下优势：本实用新型的电机保护装置能够实现电机的即时保护，且电机保护装置在启动后，若故障排除，电机可再次正常使用，能够减少电机的更换成本。

本实用新型的另一目的在于提出一种及车辆电机保护系统，以至少部分地解决上述技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种车辆电机保护系统，设置有上述的电机保护装置。

进一步的，所述检测控制电路与车辆的电子控制单元(Electronic ControlUnit，ECU)电连接，用于向所述ECU传递达到设定的故障信号条件的参数信号。

相对于现有技术，本实用新型所述的车辆电机保护系统具有以下优势：该车辆电机保护系统能够实现电机的即时保护，在故障发生后可帮助车主查找故障原因，进而将故障进行排除，故障排除后能使车主继续驾驶车辆，增加了车辆使用的安全性。

本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施方式的电机保护装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施方式的优选检测控制电路的结构示意图；

图3为本实用新型实施方式的优选电机保护装置的结构示意图；以及

图4为本实用新型实施方式的车辆电机保护系统的结构示意图。

附图标记说明：

100、电机保护装置； 200、ECU；

110、电机； 120、电源；

130、启动导通电路； 140、检测控制电路；

141、参数检测单元； 142、通断控制单元；

1411、电流检测器； 1412、温度检测器；

1421、电流控制器； 1422、温度控制器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本实用新型。

图1是本实用新型实施方式的电机保护装置的结构示意图，其中所述电机优选为车辆的风扇电机，但也可以是应用于其他场景中的电机，本实用新型实施方式并不限制于此。

如图1所示，所述电机保护装置100可以包括：设置在电机110与电源120之间的电机线路上启动导通电路130和检测控制电路140，且所述启动导通电路130和所述检测控制电路140并联连接。

其中，所述启动导通电路130被配置为在所述电机线路接通时导通，而在接通后断开。

其中，所述检测控制电路140被配置为在所述启动导通电路130断开时导通，以对所述电机线路进行参数检测，并在检测到参数信号达到设定的故障信号条件时断开所述电机线路。

在此，电机线路接入了一个并联电路，即并联的启动导通电路130和检测控制电路140，其中启动导通电路130可以实现电机线路接通时的启动电流导通，而在电机线路接通后该启动导通电路130的支路为断开状态，与之并联的支路(即检测控制电路140)为导通状态，导通状态下的检测控制电路140可以实现参数检测，并在检测到参数信号达到预设的参数故障条件时使该支路断路，从而使得电机线路断开，达到即时保护电机的目的。另外，可以理解，若电机线路上的参数信号满足正常的工作条件(即未达到设定的参数故障条件)，电机及该电机保护装置100可恢复正常工作，因此使得该电机保护装置100可重复使用。

另外，电机线路上还可以根据需要设置开关，以直接控制电机的得电启动和失电关闭。

进一步地，所述检测控制电路140还可以被配置为在所述电机线路再次被接通后，在检测到的参数信号未达到设定的故障信号条件时，导通所述电机线路。

如此，在检测控制电路140执行断路后，若电机线路上的参数满足正常的工作条件，通过检测控制电路140的控制，电机仍能正常工作，在重新遇到异常情况(即参数信号达到设定的参数故障条件)时，电机保护装置100会再次起作用，这样整个电机保护过程形成一个循环工作模式，直至故障排除，电机才能进入持续正常工作模式。

本实用新型实施方式中，所述启动导通电路130的功能主要是实现电机刚启动时的电路通路，当电机启动完成后，电机线路的电流稳定，该启动导通电路130的支路断路。因此，可采用电容器或二极管来配置启动导通电路130，且将其配置为在接收到所述电机线路接通时的瞬时启动电流时导通，而在接收到所述电机线路接通后的正常工作电流时断开。需说明的是，这里的瞬时启动电流是相对于正常工作电流的大电流，因此，所述启动导通电路130在实质上是一种大电流导通装置，该大电流导通装置的原理与电容器及二极管类似，但不进行能量存储，本领域技术人员可据此配置合适的大电流导通装置。

举例而言，电机启动时的大电流导通装置在电机线路刚开始接通时，能够通过瞬时的启动大电流，之后线路电流为正常工作电流，接入大电流导通装置的支路变成断路状态，而与其并联的支路通路以执行预定功能。

在优选的实施方式中，检测控制电路140的参数检测功能和通断控制功能可分开实现。对此，可参考图2。

图2是本实用新型实施方式的优选检测控制电路的结构示意图，如图2所示，所述检测控制电路140可以包括参数检测单元141和通断控制单元142；其中，所述参数检测单元141设置在所述电机线路上，被配置为检测所述电机线路上的参数信号，并在所检测到的参数信号达到设定的故障信号条件时触发所述通断控制单元142；所述通断控制单元142与所述参数检测单元141电连接，并被配置为在所述参数检测单元141的触发下断开所述电机线路。

本实用新型实施方式中，电机线路上的参数信号可以是电流信号、温度信号、电压信号等，可针对不同类型的参数信号配置对应的检测机制和控制机制。对此，可参考图3。

图3是本实用新型实施方式的优选电机保护装置的结构示意图。如图3所示，所述参数检测单元141可以包括：电流检测器1411，用于检测所述电机线路上的电流信号，并在所述电流信号达到预设的电流故障条件时触发所述通断控制单元142；和/或温度检测器1412，用于检测所述电机线路上的温度信号，并在所述温度信号达到预设的温度故障条件时触发所述通断控制单元142。

其中，电流检测器1411和温度检测器1412优选为串联，即需要检测电机线路上的电流信号和温度信号两者。但在其他实施方式中，也可以只检测电流信号和温度信号中的一者。

另外，电流检测器1411和温度检测器1412可采用电流传感器和温度传感器来实现。

对应于电流检测器1411和温度检测器1412，本实用新型实施方式的所述通断控制单元142可以包括：电流控制器1421，与所述电流检测器1411电连接，并在所述电流检测器1411的触发下断开所述电机线路；和/或温度控制器1422，与所述温度检测器1412电连接，并在所述温度检测器1412的触发下断开所述电机线路。

举例而言，电流控制器1421正常工作时允许电路中正常的电流通过，当电流检测器1411检测到电路电流超过设定的值时，电流控制器1421被触发，实现线路断路。温度控制器1422与电流控制器1421工作方式类似，控制条件为电机极限工况温度，当温度检测器1412检测到电路温度超过设定条件后，触发温度控制器1422，实现线路断路。

进一步地，所述电流控制器1421中可以配置有电流控制开关(图中未示出)，且所述电流控制器1421触发所述电流控制开关以断开所述电机线路；所述温度控制器1422中配置有温度控制开关(图中未示出)，且所述温度控制器1422触发所述温度控制开关以断开所述电机线路。

更进一步地，所述电流控制开关和所述温度控制开关优选为复位开关，其可以在对应的所述电流控制器1421或所述温度控制器1422的控制下复位以重新接通所述电机线路。

举例而言，电流控制器1421能进行即时电流测试，并对电路中的电流情况进行判断，当测试的电流超过设定的电流值时，会触发电流控制开关，将电路断开。该电流控制开关的复位方式有两种，一种是当故障排除后，电流控制器1421获得故障排除信号，从而电流控制器1421中的电流控制开关自动回位，电机可再次工作；另一种是故障未进行排除，但经过设定的保护时间后，该电流控制开关自动复位，若线路再次接通，在满足预设条件的情况下可再次导通，若条件不满足，继续断路。类似地，温度控制器1422能够对温度进行测试，依据其内部的感应电阻的不同，输出不同的电压信号，从而得到实际的温度值，当温度达到设定的限度值后，触发温度控制开关，切断电路，当温度降低后，温度控制开关自动回位，电机可再次工作。

另外，更进一步地，本实用新型实施方式可针对性地设定故障信号条件。

举例而言，电路中出现线路短路时，会形成短路电流，该电流比正常工作时的电流大，因此电流控制器1421的电流的设定限值要高于正常工作电流，但实际使用时还存在半堵转、堵转情况，此时的电流也比正常工作电流大，因此需要对该异常电流进行监控并进行提示，当在此异常电流工作时间过长时，若其温度达到温度控制器1422的设定限值，将电路进行切断。若短路时电流超过堵转电流，因为电机升温辐射慢，温度控制器1422不能立即生效，但凭借电流控制器1421的灵敏性，仍然可以实现即时保护。

另外，电机在使用时还不可避免地会进入灰尘等杂质，导致电机的散热能力下降，从而使电机内部温度升高，但此时的电流在正常值范围，电流控制器1421不能起作用，当温度超过温度传感器的设定限值时，依靠温度控制器1422来实现电流断路，进而保护电机。当电机出现堵转情况时，且已进行断路保护时，提示用户进行故障排除，故障排除后电机应能正常工作。

综上所述，本实用新型实施方式的电机保护装置能够实现电机的即时保护，且电机保护装置在启动后，若故障排除，电机可再次正常使用，能够减少电机的更换成本。并且，因为该电机保护装置是一种即时保护，从而避免了电机内部结构的损坏，在故障发生后可帮助用户查找故障原因，进而将故障进行排除。另外，对于产品的生产者而言，提高了产品的实用性和安全性，且能更好的得到消费者的认可；且这种电机保护装置也减少了资源的浪费，对资源保护、环境保护也有一定的贡献。

进一步地，本实用新型实施方式还提供了一种车辆电机保护系统，其中车辆电机可优选为车辆的风扇电机。图4是本实用新型实施方式的车辆电机保护系统的结构示意图。如图4所示，该车辆电机保护系统设置有上述的电机保护装置100。需说明的是，可参考上文实现电机保护装置100，在此则不再赘述。

优选地，在该车辆电机保护系统中，所述检测控制电路140还可以与车辆的ECU200电连接，用于向所述ECU 200传递达到设定的故障信号条件的参数信号。如此，可通过ECU对车主进行故障提示，提醒车主进行故障排除。

举例而言，电流控制器将电路断开时，同时将电流数据传递至ECU，对车主进行提示，从而进行故障排除，当故障排除后，ECU传递故障排除信号给电流控制器，从而电流控制器中的开关自动回位，在车辆重新启动电机时，电机可再次工作。温度控制器的应用情形与此相似，在此不再进行赘述。

这里，因为车辆故障发生时的情况差异太大，可能存在涉水、涉泥浆时发生，也可能存在遇见大雨、大风等异常天气情况时发生，还可能存在野外游玩发生，这些情况下，若车辆发生故障，车主将不能及时避开这些恶劣情况，因此，通过本实用新型实施方式的车辆电机保护系统，发生故障的车能提醒及时排除问题故障，且故障排除后能继续发挥系统原有功能，从而在最短的时间内带车主驶离困境，另外还能保证电机在发生故障后能进行自我保护，但避免电机损坏，当条件满足时能再次进行工作。

综上所述，该车辆电机保护系统能够实现电机的即时保护，在故障发生后可帮助车主查找故障原因，进而将故障进行排除，故障排除后能使车主继续驾驶车辆。该功能能使车主用最快的速度将问题解决，在遇到危险情况时也能及时躲避，增加了车辆使用的安全性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机保护装置(100)，其特征在于，所述电机保护装置(100)包括：

设置在电机(110)与电源(120)之间的电机线路上、且并联连接的启动导通电路(130)和检测控制电路(140)；其中，

所述启动导通电路(130)被配置为在所述电机线路接通时导通，而在接通后断开；

所述检测控制电路(140)被配置为在所述启动导通电路(130)断开时导通，以对所述电机线路进行参数检测，并在检测到参数信号达到设定的故障信号条件时断开所述电机线路。

2.根据权利要求1所述的电机保护装置(100)，其特征在于，所述检测控制电路(140)还被配置为在所述电机线路再次被接通后，在检测到的参数信号未达到设定的故障信号条件时，导通所述电机线路。

3.根据权利要求1或2所述的电机保护装置(100)，其特征在于，所述启动导通电路(130)采用电容器或二极管配置，且被配置为在接收到所述电机线路接通时的瞬时启动电流时导通，而在接收到所述电机线路接通后的正常工作电流时断开。

4.根据权利要求1或2所述的电机保护装置(100)，其特征在于，所述检测控制电路(140)包括参数检测单元(141)和通断控制单元(142)；其中，

所述参数检测单元(141)设置在所述电机线路上，被配置为检测所述电机线路上的参数信号，并在所检测到的参数信号达到设定的故障信号条件时触发所述通断控制单元(142)；

所述通断控制单元(142)与所述参数检测单元(141)电连接，并被配置为在所述参数检测单元(141)的触发下断开所述电机线路。

5.根据权利要求4所述的电机保护装置(100)，其特征在于，所述参数检测单元(141)包括：

电流检测器(1411)，用于检测所述电机线路上的电流信号，并在所述电流信号达到预设的电流故障条件时触发所述通断控制单元(142)；和/或

温度检测器(1412)，用于检测所述电机线路上的温度信号，并在所述温度信号达到预设的温度故障条件时触发所述通断控制单元(142)。

6.根据权利要求5所述的电机保护装置(100)，其特征在于，所述通断控制单元(142)包括：

电流控制器(1421)，与所述电流检测器(1411)电连接，并在所述电流检测器(1411)的触发下断开所述电机线路；和/或

温度控制器(1422)，与所述温度检测器(1412)电连接，并在所述温度检测器(1412)的触发下断开所述电机线路。

7.根据权利要求6所述的电机保护装置(100)，其特征在于，所述电流控制器(1421)中配置有电流控制开关，且所述电流控制器(1421)触发所述电流控制开关以断开所述电机线路；所述温度控制器(1422)中配置有温度控制开关，且所述温度控制器(1422)触发所述温度控制开关以断开所述电机线路。

8.根据权利要求7所述的电机保护装置(100)，其特征在于，所述电流控制开关和所述温度控制开关为复位开关，其在对应的所述电流控制器(1421)或所述温度控制器(1422)的控制下复位以重新接通所述电机线路。

9.一种车辆电机保护系统，其特征在于，设置有权利要求1至8中任意一项所述的电机保护装置(100)。

10.根据权利要求9所述的车辆电机保护系统，其特征在于，所述检测控制电路(140)与车辆的电子控制单元ECU(200)电连接，用于向所述ECU(200)传递达到设定的故障信号条件的参数信号。