CN213817326U - 车载电机控制器预充电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例公开了一种车载电机控制器预充电路，由电机控制器、高压电池、开关K1、开关K2、预充电阻R和保险丝F组成，电机控制器由主控电路以及与主控电路并联的母线电容组成，母线电容、开关K1、保险丝F、高压电池依次相串联，开关K2和预充电阻R相串联后与开关K1并联，开关K2由半导体开关、隔离驱动电路、隔离电源以及控制信号产生电路组成，隔离电源、控制信号产生电路与隔离驱动电路电连接，隔离驱动电路的输出控制端连接半导体开关的门极和发射极。本实用新型使用的器件均为PCB板上的器件，可以灵活布置，一方面可以减小设备的体积和安装复杂度，同时可以耐受更高的振动冲击，更加适合车载应用。
Description
技术领域
本实用新型涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种车载电机控制器预充电路。
背景技术
随着新能源汽车的发展，电机控制器部分的设计变得越来越重要。由于电机控制器的直流输入测通常有一个起平波作用的母线电容，因此在启动控制器的过程中不能直接闭合控制器和电池包之间的接触器K1，如图1所示。主要由于在闭合瞬间，电容在电路中表现为短路的状态，瞬间的冲击电流很大，会造成电池包，保险以及电容器件的损坏。因此通常需要一个预充电路，先通过一个电阻将电容充电到一定值，在闭合接触器给控制器供电，同时断开预充电路的开关。由于预充电路涉及高压部分电路，需要考虑隔离及安规的需求，目前预充电路的开关K2都是通过继电器/接触器来实现。
现有技术的通过接触器/继电器实现的预充电路主要有以下缺点：
1）合适规格的接触器/继电器型号较少，或者很少有满足车载系统使用的型号，成本较高；
2）通常接触器/继电器的体积较大，且由于内部存在机械部件，对安装有一定的要求，因此无论是安装在单板上还是结构件上都需要特别考虑，占用很大的空间；
3）接触器/继电器内部存在可活动的机械部件，一方面机械触点存在一定的寿命次数，难以满足车载系统的长寿命要求。另一方面，车载系统使用环境振动较为恶劣，增加接触器/继电器的失效风险。
实用新型内容
本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供一种车载电机控制器预充电路，以简化结构、降低成本、延长使用寿命。
为了解决上述技术问题，本实用新型实施例提出了一种车载电机控制器预充电路，由电机控制器、高压电池、开关K1、开关K2、预充电阻R和保险丝F组成，电机控制器由主控电路以及与主控电路并联的母线电容组成，母线电容、开关K1、保险丝F、高压电池依次相串联，母线电容一端连接高压电池的N极，另一端连接开关K1，保险丝F连接高压电池的P极，开关K2和预充电阻R相串联后与开关K1并联，开关K2由半导体开关、隔离驱动电路、隔离电源以及控制信号产生电路组成，隔离电源、控制信号产生电路与隔离驱动电路电连接，隔离驱动电路的输出控制端连接半导体开关的门极和发射极。
进一步地，所述半导体开关为IGBT或MOSFET或SIC 功率开关器件。
进一步地，所述隔离驱动电路为IGBT驱动芯片或MOSFET驱动芯片或由分立器件搭建的驱动电路。
本实用新型的有益效果为：本实用新型不使用接触器/继电器等器件，可以提高整个系统的可靠性及使用寿命，具有一定的经济效益；本实用新型使用的器件均为PCB板上的器件，可以灵活布置，一方面可以减小设备的体积和安装复杂度，同时可以耐受更高的振动冲击，更加适合车载应用；本实用新型所使用的器件可供选择的种类齐全，不存在供货风险。
附图说明
图1是车载电机控制器预充电路的电路图。
图2是本实用新型实施例的开关K2的电路图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
本实用新型实施例中若有方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……）仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，在本实用新型中若涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
请参照图1～图2，本实用新型实施例的车载电机控制器预充电路由电机控制器、高压电池、开关K1、开关K2、预充电阻R和保险丝F组成。
电机控制器由主控电路以及与主控电路并联的母线电容组成，母线电容、开关K1、保险丝F、高压电池依次相串联，组成预充回路。母线电容一端连接高压电池的N极，另一端连接开关K1，保险丝F连接高压电池的P极，开关K2和预充电阻R相串联后与开关K1并联。
开关K2由半导体开关、隔离驱动电路、隔离电源以及控制信号产生电路组成，隔离电源、控制信号产生电路与隔离驱动电路电连接，隔离驱动电路的输出控制端连接半导体开关的门极和发射极。半导体开关和预充电阻R相连，本实用新型通过控制半导体开关（MOSFET/IGBT）的开关来实现预充回路的充电。
控制信号产生电路主要根据需要产生让K2开关（即半导体开关）开通或者关断的逻辑信号。该信号送到半导体开关（MOSFET/IGBT）的隔离驱动电路，经过IGBT的隔离放大后来驱动半导体开关（MOSFET/IGBT）的开关，从而实现对预充电路的控制。为了控制高压侧IGBT/MOSFET的开关，需要给高压侧产生一个电源。
作为一种实施方式，所述半导体开关可以是IGBT/MOSFET，也可以是SiC等其他可以门极控制开关的器件。
作为一种实施方式，所述隔离驱动电路可以是专用的IGBT/MOSFET驱动芯片，也可以是通过分立器件搭建的电路。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (3)
1.一种车载电机控制器预充电路，由电机控制器、高压电池、开关K1、开关K2、预充电阻R和保险丝F组成，电机控制器由主控电路以及与主控电路并联的母线电容组成，母线电容、开关K1、保险丝F、高压电池依次相串联，母线电容一端连接高压电池的N极，另一端连接开关K1，保险丝F连接高压电池的P极，开关K2和预充电阻R相串联后与开关K1并联，其特征在于，开关K2由半导体开关、隔离驱动电路、隔离电源以及控制信号产生电路组成，隔离电源、控制信号产生电路与隔离驱动电路电连接，隔离驱动电路的输出控制端连接半导体开关的门极和发射极。
2. 如权利要求1所述的车载电机控制器预充电路，其特征在于，所述半导体开关为IGBT或MOSFET或SIC 功率开关器件。
3.如权利要求1所述的车载电机控制器预充电路，其特征在于，所述隔离驱动电路为IGBT驱动芯片或MOSFET驱动芯片或由分立器件搭建的驱动电路。
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2020
- 2020-11-26 CN CN202022782597.3U patent/CN213817326U/zh active Active
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