CN213691882U - 驱动器预充电及上电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种驱动器预充电及上电电路，包括第一电阻、第一继电器及第二继电器；第一继电器的第一触点端与第一电阻的一端连接，第一继电器的第二触点端与第二继电器的第二触点端连接，第一继电器的线圈的一端连接有第一驱动单元，第一继电器的线圈的另一端与第二继电器的线圈的一端连接；第二继电器的第一触点端与第一电阻的另一端连接，第二继电器的线圈的另一端连接有第二驱动单元；第一驱动单元、第二驱动单元均与控制单元连接；本实用新型能够实现对预充电的有效控制，防止与第一电阻并联的第二继电器在失效时，烧毁该第一电阻，达到对驱动器运行状态检测和闭环控制的目的，大大提高驱动器的安全性能与可靠性。

Description

驱动器预充电及上电电路

技术领域

本实用新型属于驱动器技术领域，特别是涉及一种驱动器预充电及上电电路。

背景技术

现在市场上对于驱动器的危害防护都有严格要求，为保证驱动器产品的安全性，驱动器产品要求在各元器件断路或者芯片引脚对相邻引脚、电源或地短路时，驱动器能做到正常的危害防护。

驱动器主回路中有储能元件，电路中会产生冲击电流，对电器元件有影响，所以驱动器一般会有预充电电路去对上电电流进行限制，以免损坏元器件；传统的预充电电路一般采用一颗功率继电器并联预充电电阻的拓扑结构，这种预充电电路的安全防护存在缺陷，在某些元器件损坏时，继电器会失去控制且无法识别继电器触电状态，从而无法实现对预充电的有效控制，在该功率继电器失效时，会烧毁预充电电阻。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种驱动器预充电及上电电路，用于解决现有用于驱动器的预充电电路无法实现对预充电进行有效控制的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种驱动器预充电及上电电路，包括：第一电阻、第一继电器及第二继电器；所述第一继电器的第一触点端与所述第一电阻的一端连接，所述第一继电器的第二触点端与所述第二继电器的第二触点端连接，所述第一继电器的线圈的一端连接有第一驱动单元，所述第一继电器的线圈的另一端与所述第二继电器的线圈的一端连接，且共同连接至一开关电源；所述第二继电器的第一触点端与所述第一电阻的另一端连接，且共同连接至驱动器电源的火线端，所述第二继电器的线圈的另一端连接有第二驱动单元；所述驱动器电源用于为后级的储能单元预充电；所述第一驱动单元与控制单元连接，用于在所述控制单元的作用下，驱动控制所述第一继电器导通或断开；所述第二驱动单元与所述控制单元连接，用于在所述控制单元的作用下，驱动控制所述第二继电器导通或断开。

于本实用新型的一实施例中，所述第一驱动单元包括：第一MOS管、第一电容、第二电阻、第三电阻；所述第一MOS管的漏极与所述第一继电器的线圈的一端连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电容的一端、所述第二电阻的一端及所述第三电阻的一端连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第一电容的另一端和所述第三电阻的另一端连接；所述第二电阻的另一端与所述控制单元的第一端连接；所述第二驱动单元包括：第二MOS管、第二电容、第四电阻、第五电阻；所述第二MOS管的漏极与所述第二继电器的线圈的另一端连接，所述第二MOS管的栅极分别与所述第二电容的一端、所述第四电阻的一端及所述第五电阻的一端连接，所述第二MOS管的源极分别与所述第二电容的另一端、所述第五电阻的另一端连接及所述第一MOS管的源极连接；所述第四电阻的另一端与所述控制单元的第二端连接。

于本实用新型的一实施例中，所述第一继电器的线圈的两端并联有第一二极管；所述第二继电器的线圈的两端并联有第二二极管。

于本实用新型的一实施例中，还包括：电源控制模块；所述电源控制模块分别与所述第一继电器、所述第二继电器、所述开关电源及所述控制单元连接，用于在所述控制单元的作用下，控制所述开关电源是否为所述第一继电器和所述第二继电器供电。

于本实用新型的一实施例中，所述电源控制模块包括：第一三极管、第二三极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容、第四电容、第三二极管及第四二极管；所述第六电阻的一端分别与所述开关电源和所述第一三极管的发射极连接，所述第六电阻的另一端分别与所述第一三极管的基极和所述第七电阻的一端连接；所述第一三极管的集电极分别与所述第一继电器的线圈的另一端和所述第二继电器的线圈的一端连接；所述第二三极管的集电极与所述第七电阻的另一端连接，所述第二三极管的基极分别与所述第八电阻的一端和所述第九电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第九电阻的另一端、所述第十电阻的一端、所述第三电容的一端及所述第三二极管的正极相连，且共同连接至地；所述第八电阻的另一端分别与所述第十电阻的另一端、所述第三电容的另一端、所述第四二极管的负极连接；所述第四二极管的正极分别与所述第四电容的一端和所述第三二极管的负极连接；所述第十一电阻的一端与所述第四电容的另一端连接，所述第十一电阻的另一端与所述控制单元的第三端连接；所述运算放大器的第四端连接有第三电源；所述第五电容的另一端、所述第九电容的另一端、所述第二十五电阻的另一端、所述运算放大器的第五端、所述第七电容的另一端、所述比较器的第五端及所述第八电容的另一端相连。

于本实用新型的一实施例中，还包括：触点电压检测单元和电流检测单元；其中，所述触点电压检测单元分别与所述第一电阻的另一端、所述控制单元、所述第二继电器的第一触点端及所述第二继电器的第二触点端连接，用于检测所述第二继电器的第一触点端和所述第二继电器的第二触点端之间的触点电压，以根据所述触点电压判断出所述第二继电器的触点状态；所述电流检测单元分别与所述控制单元、所述驱动器电源及所述储能单元连接，用于对母线电流进行采样，以判断出所述驱动器的运行状态。

于本实用新型的一实施例中，所述触点电压检测单元包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、运算放大器及比较器；所述第十二电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第十二电阻的另一端与所述第十三电阻的一端连接；所述第十三电阻的另一端与所述第十四电阻的一端连接；所述第十四电阻的另一端分别与所述第十五电阻的一端和所述第五电容的一端连接；所述第十五电阻的另一端分别与所述运算放大器的第二端和所述第十六电阻的一端连接；所述第十六电阻的另一端分别与所述运算放大器的第一端和所述第十七电阻的一端连接；所述第十七电阻的另一端分别与所述比较器的第三端和所述第六电容的一端连接；所述第六电容的另一端与所述比较器的第四端相连，且共同连接至第一电源；所述比较器的第二端分别与所述第七电容的一端、所述第十八电阻的一端及所述第十九电阻的一端连接；所述第十九电阻的另一端连接有第二电源；所述比较器的第一端与所述第二十电阻的一端连接；所述第二十电阻的另一端分别与所述控制单元的第四端和所述第八电容的一端连接；所述第二十一电阻的一端分别与所述第一继电器的第二触点端和所述第二继电器的第二触点端连接，所述第二十一电阻的另一端与所述第二十二电阻的一端连接；所述第二十二电阻的另一端与所述第二十三电阻的一端连接；所述第二十三电阻的另一端分别与所述第二十四电阻的一端和所述第九电容的一端连接；所述第二十四电阻的另一端分别与所述运算放大器的第三端和所述第二十五电阻的一端连接。

于本实用新型的一实施例中，还包括：整流单元；所述电流检测单元包括：霍尔传感器；所述整流单元的第一端分别与所述第一继电器的第二触点端和所述第二继电器的第二触点端连接，所述整流单元的第二端与所述储能单元的一端连接，所述整流单元的第三端与所述驱动器电源的零线端连接，所述整流单元的第四端与所述霍尔传感器的第二端相连，且共同接地；所述霍尔传感器的第一端与所述储能单元的另一端连接，所述霍尔传感器的第三端与所述控制单元的第五端连接，所述霍尔传感器的第四端连接有第四电源。

于本实用新型的一实施例中，所述控制单元采用DSP芯片；所述储能单元采用电解电容；所述驱动器电源采用220V的市电。

于本实用新型的一实施例中，还包括：滤波板；所述滤波板与所述驱动器电源连接，用于对所述驱动器电源进行滤波处理。

如上所述，本实用新型所述的驱动器预充电及上电电路，具有以下有益效果：

(1)与现有技术相比，本实用新型通过为第一电阻串联一颗第一继电器，能够实现对预充电的有效控制，防止与第一电阻并联的第二继电器在失效时，烧毁该第一电阻。

(2)本实用新型增加了用于检测第二继电器触点电压的触点电压检测电路，并与电流检测单元配合，达到对驱动器运行状态检测和闭环控制的目的。

(3)本实用新型增加了用于控制继电器的电源控制模块，该电路使驱动器出现元器件失效时，仍能够有效的切断驱动器的异常运行，大大提高驱动器的安全性能与可靠性。

附图说明

图1显示为本实用新型的驱动器预充电及上电电路于一实施例中的工作原理图。

图2显示为本实用新型的第一驱动单元和第二驱动单元于一实施例中的电路结构图。

图3显示为本实用新型的电源控制模块于一实施例中的电路结构图。

图4显示为本实用新型的触点电压检测单元于一实施例中的电路结构图。

图5显示为本实用新型的电流检测单元于一实施例中的电路结构图。

标号说明

1 第一驱动单元

2 开关电源

3 驱动器电源

4 第二驱动单元

5 控制单元

6 储能单元

7 电源控制模块

8 触点电压检测单元

9 电流检测单元

10 负载

11 滤波板

12 整流单元

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图示中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

本实用新型的驱动器预充电及上电电路，与现有技术相比，本实用新型通过为第一电阻串联一颗第一继电器，能够实现对预充电的有效控制，防止与第一电阻并联的第二继电器在失效时，烧毁该第一电阻；本实用新型增加了用于检测第二继电器触点电压的触点电压检测电路，并与电流检测单元配合，达到对驱动器运行状态检测和闭环控制的目的；本实用新型增加了用于控制继电器的电源控制模块，该电路使驱动器出现元器件失效时，仍能够有效的切断驱动器的异常运行，大大提高驱动器的安全性能与可靠性。

如图1所示，于一实施例中，本实用新型的驱动器预充电及上电电路包括第一电阻R1、第一继电器RY1及第二继电器RY2。

具体地，所述第一继电器RY1的第一触点端①与所述第一电阻R1的一端连接，所述第一继电器RY1的第二触点端②与所述第二继电器RY2的第二触点端②连接，所述第一继电器RY1的线圈的一端②连接有第一驱动单元1，所述第一继电器RY1的线圈的另一端④与所述第二继电器RY2的线圈的一端④连接，且共同连接至一开关电源2；所述第二继电器RY2的第一触点端①与所述第一电阻R1的另一端连接，且共同连接至驱动器电源3的火线端L，所述第二继电器RY2的线圈的另一端②连接有第二驱动单元4；所述驱动器电源3用于为后级的储能单元6预充电；所述第一驱动单元1与控制单元5连接，用于在所述控制单元5的作用下，驱动控制所述第一继电器RY1导通或断开；所述第二驱动单元4与所述控制单元5连接，用于在所述控制单元5的作用下，驱动控制所述第二继电器RY2导通或断开。

需要说明的是，在驱动器刚上电时，所述第一继电器RY1和所述第二继电器RY2均为断开状态，使得驱动器后级的储能单元6无充电路径；在所述驱动器接收到上位机发出的启动指令后，所述第一驱动单元1在所述控制单元5的作用下，驱动控制所述第一继电器RY1导通，以使所述驱动器电源3通过所述第一电阻R1对后级的储能单元6进行预充电；在所述储能单元6充电完毕后，所述第二驱动单元4在所述控制单元5的作用下，驱动控制所述第二继电器RY2导通，使得驱动器主回路导通；在所述第二继电器RY2导通预设时间后，所述第一驱动单元1在所述控制单元5的作用下，驱动控制所述第一继电器RY1断开，所述驱动器开始运行。

于一实施例中，所述控制单元5采用DSP芯片；所述储能单元6采用电解电容E1；所述驱动器电源3采用220V的市电。

如图1和图2所示，于一实施例中，所述第一驱动单元1包括第一MOS管Q1、第一电容C1、第二电阻R2、第三电阻R3。

具体地，所述第一MOS管Q1的漏极与所述第一继电器RY1的线圈的一端②连接，所述第一MOS管Q1的栅极分别与所述第一电容C1的一端、所述第二电阻R2的一端及所述第三电阻R3的一端连接，所述第一MOS管Q1的源极分别与所述第一电容C1的另一端和所述第三电阻R3的另一端连接；所述第二电阻R2的另一端与所述控制单元5的第一端(对应图2中的POWER ON1)连接。

如图1和图2所示，于一实施例中，所述第二驱动单元4包括第二MOS管Q2、第二电容C2、第四电阻R4、第五电阻R5。

具体地，所述第二MOS管Q2的漏极与所述第二继电器RY2的线圈的另一端②连接，所述第二MOS管Q2的栅极分别与所述第二电容C2的一端、所述第四电阻R4的一端及所述第五电阻R5的一端连接，所述第二MOS管Q2的源极(对应图2中的SDCN)分别与所述第二电容C2的另一端、所述第五电阻R5的另一端连接及所述第一MOS管Q1的源极(对应图2中的SDCN)连接；所述第四电阻R4的另一端与所述控制单元5的第二端(对应图2中的POWER ON2)连接。

如图1所示，于一实施例中，所述第一继电器RY1的线圈的两端并联有第一二极管D1；所述第二继电器RY2的线圈的两端并联有第二二极管D2。

需要说明的是，在继电器线圈的两端并联二极管保证了电流只从一端流进，确定电磁铁磁场方向；具体地，继电器的线圈和触点是分开接的(即接在不同的支路)；当线圈得电，这时继电器触点吸合，电路就处于工作状态；当线圈失电，触点断开，电路不工作，但这时出现个问题，线圈是可以储存能量的(线圈会阻止电流的突变，即电流只能慢慢增大和减少)，如果这时一下使线圈断电，它两端就会产生很大的电压，这样就可能造成线圈损坏及与其连接的元器件的击穿；通过在线圈两端并联一二极管，可以使它产生一个回路(断电时相当于在线圈两端接根短路线)，从而使得线圈储存的能量放完。

于一实施例中，还包括电源控制模块7。

具体地，所述电源控制模块7分别与所述第一继电器RY1、所述第二继电器RY2、所述开关电源2及所述控制单元5连接，用于在所述控制单元5的作用下，控制所述开关电源2是否为所述第一继电器RY1和所述第二继电器RY2供电。

需要说明的是，在所述开关电源2供电时，才能实现所述第一继电器RY1和/或所述第二继电器RY2的导通。

如图1和图3所示，于一实施例中，所述电源控制模块7包括第一三极管Q3、第二三极管Q4、第六电阻R6、第七电阻R7、第八电阻R8、第九电阻R9、第十电阻R10、第十一电阻R11、第三电容C3、第四电容C4、第三二极管D3及第四二极管D4。

具体地，所述第六电阻R6的一端分别与所述开关电源2(对应图3中的B1)和所述第一三极管Q3的发射极E连接，所述第六电阻R6的另一端分别与所述第一三极管Q3的基极B和所述第七电阻R7的一端连接；所述第一三极管Q3的集电极C分别与所述第一继电器RY1的线圈的另一端④和所述第二继电器RY2的线圈的一端④连接(所述第一继电器RY1的线圈的另一端④和所述第二继电器RY2的线圈的一端④对应图3中的B2)；所述第二三极管Q4的集电极C与所述第七电阻R7的另一端连接，所述第二三极管Q4的基极B分别与所述第八电阻R8的一端和所述第九电阻R9的一端连接，所述第二三极管Q4的发射极E分别与所述第九电阻R9的另一端、所述第十电阻R10的一端、所述第三电容C3的一端及所述第三二极管D3的正极相连，且共同连接至地GND；所述第八电阻R8的另一端分别与所述第十电阻R10的另一端、所述第三电容C3的另一端、所述第四二极管D4的负极连接；所述第四二极管D4的正极分别与所述第四电容C4的一端和所述第三二极管D3的负极连接；所述第十一电阻R11的一端与所述第四电容C4的另一端连接，所述第十一电阻R11的另一端与所述控制单元5的第三端(对应图3中的A1)连接。

需要说明的是，开关电源B1作为已有电源，当第一三极管Q3导通时才能使得端点B2获得电压，而当B2有电压时才能实现控制第一继电器RY1和第二继电器RY2的触点吸合。

具体地，将开关电源B1传输到后级B2时，控制单元5在A1脚发出PWM波，利用电容充放电特性通过第四电容C4和第四二极管D4为第三电容C3充电，第三二极管D3与第四二极管D4确保了充电电流的流向，第三电容C3电压在NPN型的第二三极管Q4的BE间形成电流，使第二三极管Q4的C端，即第一三极管Q3的B端电压拉低，在第一三极管Q3的EB极上流过电流，使第一三极管Q3的EC导通，B2此时才能供上电压；在出现故障时，控制单元5在A1脚无法发出PWM波，此时，B2无法获得电压，则第一继电器RY1和第二继电器RY2的触点无法吸合，所以，即使驱动无法控制，也能起到危害防护的作用。

于一实施例中，还包括触点电压检测单元8和电流检测单元9。

具体地，所述触点电压检测单元8分别与所述第一电阻R1的另一端、所述控制单元5、所述第二继电器RY2的第一触点端①及所述第二继电器RY2的第二触点端②连接，用于检测所述第二继电器RY2的第一触点端①和所述第二继电器RY2的第二触点端②之间的触点电压，以根据所述触点电压判断出所述第二继电器RY2的触点状态。

需要说明的是，当该第二继电器RY2的触点断开时，该第二继电器RY2的第一触点端①与第二触点端②之间有较高的电压；当该第二继电器RY2的触点吸合时，该第二继电器RY2的第一触点端①与第二触点端②之间的电压近似为零。

如图1和图4所示，于一实施例中，所述触点电压检测单元8包括第十二电阻R12、第十三电阻R13、第十四电阻R14、第十五电阻R15、第十六电阻R16、第十七电阻R17、第十八电阻R18、第十九电阻R19、第二十电阻R20、第二十一电阻R21、第二十二电阻R22、第二十三电阻R23、第二十四电阻R24、第二十五电阻R25、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、运算放大器U1及比较器U2。

具体地，所述第十二电阻R12的一端与所述第一电阻R1的另一端(对应图4中的L)连接，所述第十二电阻R12的另一端与所述第十三电阻R13的一端连接；所述第十三电阻R13的另一端与所述第十四电阻R14的一端连接；所述第十四电阻R14的另一端分别与所述第十五电阻R15的一端和所述第五电容C5的一端连接；所述第十五电阻R15的另一端分别与所述运算放大器U1的第二端②和所述第十六电阻R16的一端连接；所述第十六电阻R16的另一端分别与所述运算放大器U1的第一端①和所述第十七电阻R17的一端连接；所述第十七电阻R17的另一端分别与所述比较器U2的第三端③和所述第六电容C6的一端连接；所述第六电容C6的另一端与所述比较器U2的第四端④相连，且共同连接至3.3V的第一电源；所述比较器U2的第二端②分别与所述第七电容C7的一端、所述第十八电阻R18的一端及所述第十九电阻R19的一端连接；所述第十九电阻R19的另一端连接有3.3V的第二电源；所述比较器U2的第一端①与所述第二十电阻R20的一端连接；所述第二十电阻R20的另一端用于输出SC信号，分别与所述控制单元5的第四端和所述第八电容C8的一端连接；所述第二十一电阻R21的一端分别与所述第一继电器RY1的第二触点端②和所述第二继电器RY2的第二触点端②(所述第一继电器RY1的线圈的第二触点端②和所述第二继电器RY2的第二触点端②对应图4中的ACL)连接，所述第二十一电阻R21的另一端与所述第二十二电阻R22的一端连接；所述第二十二电阻R22的另一端与所述第二十三电阻R23的一端连接；所述第二十三电阻R23的另一端分别与所述第二十四电阻R24的一端和所述第九电容C9的一端连接；所述第二十四电阻R24的另一端分别与所述运算放大器U1的第三端③和所述第二十五电阻R25的一端连接；所述运算放大器U1的第四端④连接有3.3V的第三电源；所述第五电容C5的另一端、所述第九电容C9的另一端、所述第二十五电阻R25的另一端、所述运算放大器U1的第五端⑤、所述第七电容C7的另一端、所述比较器U2的第五端⑤及所述第八电容C8的另一端相连(对应图4中的SDCN)。

需要说明的是，第二继电器RY2的第一触点端①与第二触点端②之间的触点电压经过运算放大器U1输出给比较器U2的第三端③，与第十八电阻R18和第十九电阻R19分压后的基准电压Vref作比较，由比较器U2输出比较结果SC信号并送到控制单元5作为判断依据；当SC信号为低时，控制单元5判断第二继电器RY2处于触点吸合状态；当SC信号为高时，控制单元5判断第二继电器RY2处于触点断开状态。

于一实施例中，所述电流检测单元9分别与所述控制单元5、所述驱动器电源3及所述储能单元6连接，用于对母线电流进行采样，以判断出所述驱动器的运行状态。

如图1和图5所示，于一实施例中，还包括整流单元12。

具体地，所述整流单元12的第一端①分别与所述第一继电器RY1的第二触点端②和所述第二继电器RY2的第二触点端②连接，所述整流单元12的第二端②与所述储能单元6的一端(对应图5中的电解电容E1的正极)连接，所述整流单元12的第三端③与所述驱动器电源3的零线端(对应图5中的ACN)连接，所述整流单元12的第四端④与所述霍尔传感器U3的第二端②相连，且共同接地(对应图5中的DCN)。

需要说明的是，该整流单元12为领域内常见的电路结构，其具体的电路结构不作为限制本实用新型的条件；优选地，该整流单元12采用图5中的二极管桥式整流结构DN1。

于一实施例中，所述电流检测单元9包括霍尔传感器U3。

具体地，所述霍尔传感器U3的第一端①与所述储能单元6的另一端(对应图5中的电解电容E1的负极)连接，所述霍尔传感器U3的第三端③与所述控制单元5的第五端连接，所述霍尔传感器U3的第四端④连接有3.3V的第四电源。

需要说明的是，前述的第一电源、第二电源、第三电源及第四电源可采用同一个电源结构，也可以是这几个电源中的任意几个采用同一个电源结构。

如图1所示，于一实施例中，还包括负载10。

需要说明的是，该驱动器预充电及上电电路用于实现驱动该负载10；具体地，该负载10并联在所述储能单元6的两端，如图5所述，该负载10并联在电解电容E1的两端。

需要说明的是，当所述霍尔传感器U3的第三端③输出电压信号，且所述控制单元5判断所述电压信号不大于预设电压阈值时，则判断出所述驱动器处于正常运行状态；当所述电压信号大于所述预设电压阈值时，则判断出所述驱动器处于过流异常状态；当所述霍尔传感器U3的第三端③输出低电平信号时，则判断出所述驱动器处于待机状态。

需要说明的是，该预设电压阈值是预先设定好的，其具体为何值并不作为限制本实用新型的条件，可视实际应用场景来设定。

具体地，控制单元5通过霍尔传感器U3的第三端③输出的I BUS信号，实现对母线电流(流向负载10中的电流)进行采样，从而判断出驱动器的运行状态；当处于待机时，负载10中无电流，霍尔传感器U3的第三端③输出低电平的I BUS信号，控制单元5通过I BUS信号为低电平，则可判断该驱动器在待机状态；当处于运行状态时，霍尔传感器U3的第三端③将输出与母线电流一定倍数的电压信号，控制单元5接收到该电压信号，若该电压信号不大于预设电压阈值，则可判断该驱动器处于正常运行状态；若所述电压信号大于所述预设电压阈值，则可判断出该驱动器处于过流异常状态。

需要说明的是，当控制单元5判断驱动器处于待机状态时，控制单元5的第四端接收到的SC信号无论在高电平，还是低电平，都不会报错。

进一步地，当判断出所述驱动器处于正常运行状态时，所述控制单元5根据所述控制单元5的第四端接收的SC信号，判断所述第二继电器RY2的触点状态，以根据所述触点状态，判断是否符合所述驱动器的正常运行状态。

需要说明的是，若SC信号为低，控制单元5判断出所述第二继电器RY2的触点状态处于吸合状态，则符合所述驱动器的正常运行状态；若SC信号反转为高时，控制单元5判断出所述第二继电器RY2的触点状态处于断开状态，则所述驱动器无法正常运行，所述驱动器将停止运行并在上位机上显示预充电故障；当I BUS信号高于预设电压阈值时，控制单元判断出所述驱动器处于过流异常状态，所述驱动器立即停止运行，并同时切断所述开关电源2和所述驱动器电源3。

于一实施例中，还包括滤波板11。

具体地，所述滤波板11与所述驱动器电源3连接，用于对所述驱动器电源3进行滤波处理。

需要说明的是，将经滤波板11滤波后的驱动器电源供给后级电路。

综上所述，本实用新型的驱动器预充电及上电电路，与现有技术相比，本实用新型通过为第一电阻串联一颗第一继电器，能够实现对预充电的有效控制，防止与第一电阻并联的第二继电器在失效时，烧毁该第一电阻；本实用新型增加了用于检测第二继电器触点电压的触点电压检测电路，并与电流检测单元配合，达到对驱动器运行状态检测和闭环控制的目的；本实用新型增加了用于控制继电器的电源控制模块，该电路使驱动器出现元器件失效时，仍能够有效的切断驱动器的异常运行，大大提高驱动器的安全性能与可靠性；所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种驱动器预充电及上电电路，其特征在于，包括：第一电阻、第一继电器及第二继电器；

所述第一继电器的第一触点端与所述第一电阻的一端连接，所述第一继电器的第二触点端与所述第二继电器的第二触点端连接，所述第一继电器的线圈的一端连接有第一驱动单元，所述第一继电器的线圈的另一端与所述第二继电器的线圈的一端连接，且共同连接至一开关电源；

所述第二继电器的第一触点端与所述第一电阻的另一端连接，且共同连接至驱动器电源的火线端，所述第二继电器的线圈的另一端连接有第二驱动单元；

所述驱动器电源用于为后级的储能单元预充电；

所述第一驱动单元与控制单元连接，用于在所述控制单元的作用下，驱动控制所述第一继电器导通或断开；

所述第二驱动单元与所述控制单元连接，用于在所述控制单元的作用下，驱动控制所述第二继电器导通或断开。

2.根据权利要求1所述的驱动器预充电及上电电路，其特征在于，所述第一驱动单元包括：第一MOS管、第一电容、第二电阻、第三电阻；

所述第一MOS管的漏极与所述第一继电器的线圈的一端连接，所述第一MOS管的栅极分别与所述第一电容的一端、所述第二电阻的一端及所述第三电阻的一端连接，所述第一MOS管的源极分别与所述第一电容的另一端和所述第三电阻的另一端连接；所述第二电阻的另一端与所述控制单元的第一端连接；

所述第二驱动单元包括：第二MOS管、第二电容、第四电阻、第五电阻；

所述第二MOS管的漏极与所述第二继电器的线圈的另一端连接，所述第二MOS管的栅极分别与所述第二电容的一端、所述第四电阻的一端及所述第五电阻的一端连接，所述第二MOS管的源极分别与所述第二电容的另一端、所述第五电阻的另一端连接及所述第一MOS管的源极连接；所述第四电阻的另一端与所述控制单元的第二端连接。

3.根据权利要求1所述的驱动器预充电及上电电路，其特征在于，所述第一继电器的线圈的两端并联有第一二极管；所述第二继电器的线圈的两端并联有第二二极管。

4.根据权利要求1所述的驱动器预充电及上电电路，其特征在于，还包括：电源控制模块；所述电源控制模块分别与所述第一继电器、所述第二继电器、所述开关电源及所述控制单元连接，用于在所述控制单元的作用下，控制所述开关电源是否为所述第一继电器和所述第二继电器供电。

5.根据权利要求4所述的驱动器预充电及上电电路，其特征在于，所述电源控制模块包括：第一三极管、第二三极管、第六电阻、第七电阻、第八电阻、第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第三电容、第四电容、第三二极管及第四二极管；

所述第六电阻的一端分别与所述开关电源和所述第一三极管的发射极连接，所述第六电阻的另一端分别与所述第一三极管的基极和所述第七电阻的一端连接；

所述第一三极管的集电极分别与所述第一继电器的线圈的另一端和所述第二继电器的线圈的一端连接；

所述第二三极管的集电极与所述第七电阻的另一端连接，所述第二三极管的基极分别与所述第八电阻的一端和所述第九电阻的一端连接，所述第二三极管的发射极分别与所述第九电阻的另一端、所述第十电阻的一端、所述第三电容的一端及所述第三二极管的正极相连，且共同连接至地；

所述第八电阻的另一端分别与所述第十电阻的另一端、所述第三电容的另一端、所述第四二极管的负极连接；

所述第四二极管的正极分别与所述第四电容的一端和所述第三二极管的负极连接；

所述第十一电阻的一端与所述第四电容的另一端连接，所述第十一电阻的另一端与所述控制单元的第三端连接。

6.根据权利要求1所述的驱动器预充电及上电电路，其特征在于，还包括：触点电压检测单元和电流检测单元；其中，

所述触点电压检测单元分别与所述第一电阻的另一端、所述控制单元、所述第二继电器的第一触点端及所述第二继电器的第二触点端连接，用于检测所述第二继电器的第一触点端和所述第二继电器的第二触点端之间的触点电压，以根据所述触点电压判断出所述第二继电器的触点状态；

所述电流检测单元分别与所述控制单元、所述驱动器电源及所述储能单元连接，用于对母线电流进行采样，以判断出所述驱动器的运行状态。

7.根据权利要求6所述的驱动器预充电及上电电路，其特征在于，所述触点电压检测单元包括：第十二电阻、第十三电阻、第十四电阻、第十五电阻、第十六电阻、第十七电阻、第十八电阻、第十九电阻、第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第五电容、第六电容、第七电容、第八电容、第九电容、运算放大器及比较器；

所述第十二电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第十二电阻的另一端与所述第十三电阻的一端连接；所述第十三电阻的另一端与所述第十四电阻的一端连接；所述第十四电阻的另一端分别与所述第十五电阻的一端和所述第五电容的一端连接；所述第十五电阻的另一端分别与所述运算放大器的第二端和所述第十六电阻的一端连接；所述第十六电阻的另一端分别与所述运算放大器的第一端和所述第十七电阻的一端连接；所述第十七电阻的另一端分别与所述比较器的第三端和所述第六电容的一端连接；所述第六电容的另一端与所述比较器的第四端相连，且共同连接至第一电源；所述比较器的第二端分别与所述第七电容的一端、所述第十八电阻的一端及所述第十九电阻的一端连接；所述第十九电阻的另一端连接有第二电源；所述比较器的第一端与所述第二十电阻的一端连接；所述第二十电阻的另一端分别与所述控制单元的第四端和所述第八电容的一端连接；

所述第二十一电阻的一端分别与所述第一继电器的第二触点端和所述第二继电器的第二触点端连接，所述第二十一电阻的另一端与所述第二十二电阻的一端连接；所述第二十二电阻的另一端与所述第二十三电阻的一端连接；所述第二十三电阻的另一端分别与所述第二十四电阻的一端和所述第九电容的一端连接；所述第二十四电阻的另一端分别与所述运算放大器的第三端和所述第二十五电阻的一端连接；所述运算放大器的第四端连接有第三电源；所述第五电容的另一端、所述第九电容的另一端、所述第二十五电阻的另一端、所述运算放大器的第五端、所述第七电容的另一端、所述比较器的第五端及所述第八电容的另一端相连。

8.根据权利要求6所述的驱动器预充电及上电电路，其特征在于，还包括：整流单元；所述电流检测单元包括：霍尔传感器；所述整流单元的第一端分别与所述第一继电器的第二触点端和所述第二继电器的第二触点端连接，所述整流单元的第二端与所述储能单元的一端连接，所述整流单元的第三端与所述驱动器电源的零线端连接，所述整流单元的第四端与所述霍尔传感器的第二端相连，且共同接地；所述霍尔传感器的第一端与所述储能单元的另一端连接，所述霍尔传感器的第三端与所述控制单元的第五端连接，所述霍尔传感器的第四端连接有第四电源。

9.根据权利要求1所述的驱动器预充电及上电电路，其特征在于，所述控制单元采用DSP芯片；所述储能单元采用电解电容；所述驱动器电源采用220V的市电。

10.根据权利要求1所述的驱动器预充电及上电电路，其特征在于，还包括：滤波板；所述滤波板与所述驱动器电源连接，用于对所述驱动器电源进行滤波处理。

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