CN210350776U - 母线电压过压保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种母线电压过压保护装置，包括：相互电连接的主动保护电路及主动短路电路；其中主动保护电路包括：第一保护与门1、第二保护与门2、第三保护与门3以及第四保护与门4。本实用新型采用上电自检以及双重硬件逻辑电路做全关管和主动短路保护，有效地防止系统安全指令失效的情况下，仍然有硬件电路作为安全保障。

Description

母线电压过压保护装置

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别是一种母线电压过压保护装置。

背景技术

电动汽车行驶过程中，为了避免由于整车突发故障、使得整车进行安全模式，对于整车动力中的电机控制系统需要进行主动短路自检措施。控制方法上采用三相交流控制电机稳定运行在扭矩环和转速环下，电机的主动短路自检过程即三相六桥电路中三相上桥功率开关器件关断，三相下桥功率开关器件导通，使得电机内部的三相绕组短接在一起，锁死驱动电机进入制动过程，整车进入安全模式。而安全模式能否正常工作，就需要在整车启动之前进行主动短路电路自检来排除是否有安全故障，从而为乘客和整车的安全提供保障。

现有技术关于主动短路保护的专利一般都是在三相桥式电路外围添加硬件逻辑电路来实现主动短路保护方式。专利文献CN105262059A公开了一种电动汽车的主动短路保护电路，采用添加外置的逻辑电路实现主动短路保护，通过控制模块产生驱动使能信号和短路使能信号，逻辑电路当驱动使能信号和短路使能信号均为第二电平时，控制第一电极连接的三个功率开关器件均导通、第二电极连接的三个功率开关器件均断开，使三相输入线分别与六个功率开关器件的串联节点连接的兰相电机短路，因此在电池出现短路、过压、过流等故障时，可以通过将三相电机短路将其与电池之间不再导通。单一外置硬件电路能够快速进入主动短路，但是没有软件上电自检主动短路，而其也容易误触发以及没有备用安全方案，这样即使有外置的辅助主动短路的硬件，但一旦在上强电后电机还是会工作有可能导致电机烧毁或者IGBT烧毁等现象，造成整车安全问题。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型目的在于提供一种解决上述技术问题的母线电压过压保护装置。

为解决上述技术问题，本实用新型母线电压过压保护装置，包括：相互电连接的主动保护电路及主动短路电路；其中，

主动保护电路包括：

第一保护与门1，第一保护与门1的第一输入端与硬件故障信号电连接，第一保护与门1的第二输入端与电源故障信号电连接；

第二保护与门2，第二保护与门2的第一输入端与软件全关管信号电连接，第二保护与门2的第二输入端与第一保护与门1的输出端电连接；

第三保护与门3，第三保护与门3的第一输入端与第一保护与门1的输出端电连接，第三保护与门3的第二输入端与下桥PWM信号电连接，第三保护与门3的输出端与主动短路电路电连接；

第四保护与门4，第四保护与门4的第一输入端与上桥PWM信号电连接，第四保护与门4的第二输入端与第二保护与门2的输出端电连接。

优选地，主动短路电路包括：

第一短路或门5，第一短路或门5的第一输入端与软件全关管信号电连接，第一短路或门5的第二输入端与软件主动短路信号电连接；

短路与门6，短路与门6的第一输入端分别与一级过压信号及二级过压信号电连接，短路与门6的第二输入端与第一短路或门5的输出端电连接；

短路非门7，短路非门7的输入端与短路与门6的输出端电连接；

第二短路或门8，第二短路或门8的第一输入端与第三保护与门3的输出端电连接，第二短路或门8的第二输入端与短路非门7的输出端电连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

采用上电自检以及双重硬件逻辑电路做全关管和主动短路保护，有效地防止系统安全指令失效的情况下，仍然有硬件电路作为安全保障。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征目的和优点将会变得更明显。

图1为本实用新型提供的母线电压过压保护装置原理示意图。

图中：

第一保护与门1

第二保护与门2

第三保护与门3

第四保护与门4

第一短路或门5

短路与门6

短路非门7

第二短路或门8。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本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，还可以做出若干变化和改进。

如图1所示，一种母线电压过压保护装置，包括相互电连接的主动保护电路及主动短路电路；其中，主动保护电路包括：第一保护与门1，第一保护与门1的第一输入端与硬件故障信号电连接，第一保护与门1的第二输入端与电源故障信号电连接；第二保护与门2，第二保护与门2的第一输入端与软件全关管信号电连接，第二保护与门2的第二输入端与第一保护与门1的输出端电连接；第三保护与门3，第三保护与门3的第一输入端与第一保护与门1的输出端电连接，第三保护与门3的第二输入端与下桥PWM信号电连接，第三保护与门3的输出端与主动短路电路电连接；第四保护与门4，第四保护与门4的第一输入端与上桥PWM信号电连接，第四保护与门4的第二输入端与第二保护与门2的输出端电连接。

主动短路电路包括：第一短路或门5，第一短路或门5的第一输入端与软件全关管信号电连接，第一短路或门5的第二输入端与软件主动短路信号电连接；短路与门6，短路与门6的第一输入端分别与一级过压信号及二级过压信号电连接，短路与门6的第二输入端与第一短路或门5的输出端电连接；短路非门7，短路非门7的输入端与短路与门6的输出端电连接；

第二短路或门8，第二短路或门8的第一输入端与第三保护与门3的输出端电连接，第二短路或门8的第二输入端与短路非门7的输出端电连接。

具体地，在一个实施例中，一种母线电压过压保护装置的工作原理如下：本实用新型结合了驱动电路的全关管和主动短路上桥打开，下桥关闭的技术特点，为了系统功能安全需要，过压检测按照过压门限值的高低分两个等级，当出现一级过压，过流，驱动故障信号时先进行驱动电路的全关管动作，切断动力连接。若继续出现二级过压信号，系统将在全关管的基础上执行主动短路动作，防止因电驱系统故障电机向动力系统过度充电，造成电机控制器或者动力电池的损坏。

本实用新型在接近二级过压点做主动短路动作前已经出现一级过压信号并做出全关管动作，若继续出现二级过压信号，系统再触发主动短路动作，极其安全可靠。而市场上的其他主动短路电路多采用一级过压检，过压信号直接用作全关管动作，再将经过RC延迟后的信号用作主动短路，没有给系统缓冲空间，一旦检测到过压信号，系统直接执行主动短路，可靠性大大降低。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (2)

1.一种母线电压过压保护装置，其特征在于，包括：主动保护电路、主动短路电路；其中

所述主动保护电路包括：

第一保护与门（1），第一保护与门（1）的第一输入端与硬件故障信号输入端电连接，第一保护与门（1）的第二输入端与电源故障信号输入端电连接；

第二保护与门（2），第二保护与门（2）的第一输入端与软件全关管信号输入端电连接，第二保护与门（2）的第二输入端与第一保护与门（1）的输出端电连接；

第三保护与门（3），第三保护与门（3）的第一输入端与第一保护与门（1）的输出端电连接，第三保护与门（3）的第二输入端与下桥PWM信号输入端电连接，第三保护与门（3）的输出端与主动短路电路的输入端电连接；

第四保护与门（4），第四保护与门（4）的第一输入端与上桥PWM信号输入端电连接，第四保护与门（4）的第二输入端与第二保护与门（2）的输出端电连接。

2.根据权利要求1所述的母线电压过压保护装置，其特征在于，主动短路电路包括：

第一短路或门（5），第一短路或门（5）的第一输入端与软件全关管信号输入端电连接，第一短路或门（5）的第二输入端与软件主动短路信号输入端电连接；

短路与门（6），短路与门（6）的第一输入端分别与一级过压信号输入端及二级过压信号输入端电连接，短路与门（6）的第二输入端与第一短路或门（5）的输出端电连接；

短路非门（7），短路非门（7）的输入端与短路与门（6）的输出端电连接；

第二短路或门（8），第二短路或门（8）的第一输入端与第三保护与门（3）的输出端电连接，第二短路或门（8）的第二输入端与短路非门（7）的输出端电连接。

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