CN215904322U - 恒流主动放电电路及具有其的车用电机控制器、电动车辆 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种恒流主动放电电路及具有其的车用电机控制器、电动车辆,恒流主动放电电路包括:放电单元、控制单元、反馈调节单元和状态反馈单元,其中,放电单元对母线电容的能量进行消耗;控制单元生成开关管控制信号,并根据开关管控制信号控制功率开关管开通;反馈调节单元对开关管控制信号进行调节,以使功率开关管工作在恒流区;状态反馈单元在功率开关管进行放电工作时将放电状态信号反馈给车用电机控制器,从而实现对放电状态的监控。由此,本实施例中的放电电路能够覆盖电机进入安全模式等所有工况,提高了电路的安全性和稳定性,同时减少放电器件,降低放电成本,保证用户安全,提高用户体验。
Description
技术领域
本实用新型涉及车辆放电技术领域,尤其涉及一种车用电机控制器的恒流主动放电电路、一种车用电机控制器以及一种电动车辆。
背景技术
车辆的主动放电关系到车辆的可靠性和用户的安全性,是一种非常重要的技术。
目前常见的主动放电电路有电阻阵列放电电路、PTC(Positive TemperatureCoefficient,正温度系数热敏电阻)电阻放电电路、电机绕组放电电路等。其中,电阻阵列放电电路具有电阻数量多封装大,占用PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)面积,且不易实现放电状态监控,过热容易导致起火烧毁电路板,影响其它电路正常工作等问题;PTC电阻放电电路具有在放电瞬间时存在大电流冲击,PTC电阻价格高、体积大,不易实现放电状态监控等问题;电机绕组放电电路具有不能覆盖电机进入安全模式的工况,主动短路或者安全关断状态时无法控制IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor,绝缘栅双极型晶体管芯片)开关以通过电机绕组放电等问题。
实用新型内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此,本实用新型的第一个目的在于提出一种车用电机控制器的恒流主动放电电路,通过功率开关管的工作电流对开关管控制信号进行调节,以使功率开关管工作在恒流区,使得电路能够进行恒流主动放电,并通过在功率开关管进行放电工作时将放电状态信号反馈给车用电机控制器以实现电路的放电状态监控,使得恒流主动放电电路能够覆盖电机进入安全模式等所有工况,提高了电路的安全性和稳定性,同时减少放电器件,降低放电成本,保证用户安全,提高用户体验。
本实用新型的第二个目的在于提出一种车用电机控制器。
本实用新型的第三个目的在于提出一种电动车辆。
为达上述目的,本实用新型第一方面实施例提出了一种车用电机控制器的恒流主动放电电路,该电路包括:放电单元,所述放电单元包括功率开关管,放电单元连接到母线电容的正极端,并通过功率开关管工作在恒流区以对母线电容的能量进行消耗;控制单元,所述控制单元的输出端与功率开关管的控制端相连,控制单元在接收到放电信号时生成开关管控制信号,并根据开关管控制信号控制功率开关管开通;反馈调节单元,所述反馈调节单元分别与功率开关管和控制单元相连,反馈调节单元根据功率开关管的工作电流对开关管控制信号进行调节,以使功率开关管工作在恒流区;状态反馈单元,所述状态反馈单元与功率开关管相连,状态反馈单元在功率开关管进行放电工作时将放电状态信号反馈给车用电机控制器。
根据本实用新型实施例的车用电机控制器的恒流主动放电电路,本电路包括放电单元、控制单元、反馈调节单元和状态反馈单元。其中,放电单元包括功率开关管且连接到母线电容的正极端,控制单元与功率开关管的控制端相连,反馈调节单元与功率开关管和控制单元相连,状态反馈单元与功率开关管相连。具体地,控制单元在根据接收到的放电信号生成开关管控制信号时,并根据开关管控制信号控制功率开关管开通,此时有工作电流流经功率开关管,反馈调节单元根据功率开关管的工作电流对控制单元输出的开关管控制信号进行调节,以使功率开关管工作在恒流区,放电单元通过功率开关管对母线电容的能量进行消耗,即母线电容的能量消耗在功率开关管上实现放电,状态反馈单元在功率开关管进行放电工作时将放电状态信号反馈给车用电机控制器,从而实现对放电状态的监控,使得恒流主动放电电路能够覆盖电机进入安全模式等所有工况,提高了电路的安全性和稳定性,同时减少放电器件,降低放电成本,保证用户安全,提高用户体验。
根据本实用新型的一个实施例,控制单元包括:放电信号接收模块,放电信号接收模块用于接收放电信号;第一光耦隔离模块,第一光耦隔离模块与放电信号接收模块相连,第一光耦隔离模块对放电信号进行隔离控制,以输出隔离控制信号;控制信号生成模块,控制信号生成模块与第一光耦隔离模块相连,控制信号生成模块根据隔离控制信号生成开关管控制信号。
根据本实用新型的一个实施例,放电信号接收模块包括:第一接收端,第一接收端用于接收第一放电信号;第一电容,第一电容的一端与第一接收端相连;第二接收端,第二接收端用于接收第二放电信号;第二电容,第二电容的一端与第二接收端相连;桥堆电路,桥堆电路的第一输入端与第一电容的另一端相连,桥堆电路的第二输入端与第二电容的另一端相连;第三电容,第三电容的一端与桥堆电路的第一输出端相连,第三电容的另一端接地,桥堆电路的第二输出端接地。
根据本实用新型的一个实施例,第一光耦隔离模块包括:第一电阻,第一电阻的一端与桥堆电路的第一输出端相连;第二电阻,第二电阻的一端与第一电阻的另一端相连且具有第一节点,第二电阻的另一端接地;第一三极管,第一三极管的基极与第一节点相连,第一三极管的发射极接地;第一二极管,第一二极管的阳极连接到第一预设参考电源;第二二极管,第二二极管的阳极连接到第一预设参考电源;第三电阻,第三电阻的一端分别与第一二极管的阴极和第二二极管的阴极相连;第一隔离光耦,第一隔离光耦的第一管脚与第三电阻的另一端相连,第一隔离光耦的第二管脚与第一三极管的集电极相连;被动放电电阻,被动放电电阻的一端与第一隔离光耦的第三管脚相连,被动放电电阻的另一端连接到母线电容的正极端,第一隔离光耦的第四管脚与控制信号生成模块相连;稳压管,稳压管的阴极与被动放电电阻的一端相连,稳压管的阳极接地。
根据本实用新型的一个实施例,控制信号生成模块包括:第四电容,第四电容的一端与第一隔离光耦的第四管脚相连;第四电阻,第四电阻的一端与第四电容的另一端相连,第四电阻的另一端接地;第五电阻,第五电阻的一端分别与第四电容的另一端和第四电阻的另一端相连,第五电阻的另一端连接到功率开关管的控制端;第七二极管,第七二极管的阳极与第五电阻的另一端相连,第七二极管的阴极与第四电容的一端相连。
根据本实用新型的一个实施例,功率开关管为MOS(Metal Oxide SemiconductorField-Effect Transistor,金氧半场效晶体管)管,MOS管的漏极连接到母线电容的正极端,MOS管的栅极分别连接到控制单元和反馈调节单元,MOS管的源极连接到反馈调节单元。
根据本实用新型的一个实施例,反馈调节单元包括:第六电阻,第六电阻的一端通过被动放电电阻连接到母线电容的正极端;第七电阻,第七电阻的一端与第六电阻的另一端相连且具有第二节点,第七电阻的另一端接地;第二三极管,第二三极管的集电极与MOS管的栅极相连,第二三极管的发射极与第二节点相连;第九电阻,第九电阻的一端与第二三极管的基极相连,第九电阻的另一端接地;第十电阻,第十电阻的一端与第二三极管的基极相连,第十电阻的另一端与MOS管的源极相连且具有第三节点;第十一电阻,第十一电阻的一端分别与第三节点相连,第十一电阻的另一端接地。
根据本实用新型的一个实施例,状态反馈单元包括:第十二电阻,第十二电阻的一端与第三节点相连;第二隔离光耦,第二隔离光耦的第一管脚与第十二电阻的另一端相连,第二隔离光耦的第二管脚接地,第二隔离光耦的第三管脚连接到车用电机控制器,第二隔离光耦的第四管脚接地;第十三电阻,第十三电阻的一端与第二隔离光耦的第三管脚相连,第十三电阻的另一端连接到第二预设参考电源。
为达上述目的,本实用新型第二方面实施例提出了一种车用电机控制器,该车用电机控制器包括上述实施例的车用电机控制器的恒流主动放电电路。
根据本实用新型实施例的车用电机控制器,通过上述实施例中的车用电机控制器的恒流主动放电电路,能够使功率开关管工作在恒流区,使得电路能够进行恒流主动放电,还能够实现电路的放电状态监控,使得恒流主动放电电路能够覆盖电机进入安全模式等所有工况,提高了电路的安全性和稳定性,同时减少放电器件,降低放电成本,保证用户安全,提高用户体验。
为达上述目的,本实用新型第三方面实施例提出了一种电动车辆,该车辆包括上述实施例的车用电机控制器的恒流主动放电电路。
根据本实用新型实施例的电动车辆,通过上述实施例中的车用电机控制器的恒流主动放电电路,能够使功率开关管工作在恒流区,使得电路能够进行恒流主动放电,还能够以实现电路的放电状态监控,使得恒流主动放电电路能够覆盖电机进入安全模式等所有工况,提高了电路的安全性和稳定性,同时减少放电器件,降低放电成本,保证用户安全,提高用户体验。
附图说明
本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是本实用新型一个实施例的车用电机控制器的恒流主动放电电路的电路示意图;
图2是本实用新型一个实施例的车用电机控制器的结构框图;
图3是本实用新型一个实施例的电动车辆的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考附图描述本实用新型实施例的车用电机控制器的恒流主动放电电路、车用电机控制器和电动车辆。
图1为根据本实用新型一个实施例的车用电机控制器的恒流主动放电电路的电路示意图。
如图1所示,本实施例中的该车用电机控制器的恒流主动放电电路包括:放电单元10、控制单元20、反馈调节单元30和状态反馈单元40。
其中,放电单元10包括功率开关管U3,放电单元10连接到母线电容的正极端,并通过功率开关管U3工作在恒流区以对母线电容的能量进行消耗。也就是说,功率开关管U3导通后工作在恒流区,将母线电容的能量消耗在功率开关管U3上实现放电。
在本实用新型的实施例中,控制单元20的输出端与功率开关管U3的控制端相连,控制单元20在接收到放电信号时生成开关管控制信号,并根据开关管控制信号控制功率开关管U3开通。也就是说,当单片机或硬件设计电路发出放电信号时控制单元20将此放电信号生成开关管控制信号以控制功率开关管U3开通。
具体地,控制单元20包括放电信号接收模块201、第一光耦隔离模块202、控制信号生成模块203。其中,放电信号接收模块201与单片机的信号端口或者硬件控制电路相连,第一光耦隔离模块202的一端与放电信号接收模块201相连,第一光耦隔离模块202的另一端与控制信号生成模块203相连。
其中,放电信号接收模块201用于接收放电信号,第一光耦隔离模块202能够对放电信号接收模块201接收到的放电信号进行隔离控制,以输出隔离控制信号,控制信号生成模块203根据第一光耦隔离模块202输出的隔离控制信号生成开关管控制信号以控制功率开关管U3的导通。
更具体地,在本实用新型的实施例中,如图1所示,放电接收模块201包括:第一接收端J1、第一电容C1、第二接收端J2、第二电容C2、桥堆电路M1以及第三电容C3。
参见图1,第一接收端J1用于接收第一放电信号ACT_DISCHARGE_EN1,第一电容C1的一端与第一接收端J1相连,第一电容C1的另一端与桥堆电路M1的第一输入端I1相连;第二接收端J2用于接收第二放电信号ACT_DISCHARGE_EN2,第二电容C2的一端与第二接收端J2相连,第二电容C2的另一端与桥堆电路M1的第二输入端I2相连,第三电容C3的一端与桥堆电路M1的第一输出端Q1相连,第三电容C3的另一端接地,桥堆电路M1的第二输出端Q2接地。
具体地,在该实施例中,桥堆电路M1由第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6组成。放电接收模块201中的第一接收端J1从单片机或硬件设计电路处获取第一放电信号ACT_DISCHARGE_EN1后,电流流经第一电容C1和桥堆电路M1的第三二极管D3以对第三电容C3进行充电,使得第三电容C3的电压增大。或者,放电接收模块201中的第二接收端J2从单片机或硬件设计电路处获取第二放电信号ACT_DISCHARGE_EN2后,电流流经第二电容C2和桥堆电路M1的第五二极管D5以对第三电容C3进行充电,使得第三电容C3两的电压增大。
可选地,在本实用新型的实施例中,如图1所示,第一光耦隔离模块202包括:第一电阻R1、第二电阻R2、第一三极管T1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三电阻R3、第一隔离光耦U1、被动放电电阻R8以及稳压管D8。
具体地,第一电阻R1的一端与桥堆电路M1的第一输出端Q1相连;第二电阻R2的一端与第一电阻R1的另一端相连且具有第一节点N1,第二电阻R2的另一端接地;第一三极管T1的基极b与第一节点N1,第一三极管T1的发射极e接地;第一二极管D1的阳极连接到第一预设参考电源;第二二极管D2的阳极连接到第一预设参考电源,可选地,该第一预设参考电源的电压值为12伏;第三电阻R3的一端分别与第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极相连;第一隔离光耦U1的第一管脚与第三电阻R3的另一端相连,第一隔离光耦U1的第二管脚与第一三极管D1的集电极c相连;被动放电电阻R8的一端与第一隔离光耦U1的第三管脚相连,被动放电电阻R8的另一端连接到母线电容的正极端KL40,第一隔离光耦U1的第四管脚与控制信号生成模块203相连;稳压管D8的阴极与被动放电电阻R8的一端相连,稳压管D8的阳极接地。
具体地,在该实施例中,第一光耦隔离模块202接收到放电接收模块201发出的第三电容C3电压增大的信号后,与之并联的第二电阻R2两端的电压增大,第一三极管T1的基极与发射极两端的电压也随之增大,在第一三极管T1的基极与发射极两端的电压大于第一三极管T1的阈值电压时,第一三极管T1导通,则第一隔离光耦U1的发光二极管导通发光,进而使得第一隔离光耦U1中的光敏三极管导通,此时母线电容正极端的高压经过被动放电电阻R8后,由于稳压管D8的稳压作用,第一光耦隔离模块202能够向控制信号生成模块203输出隔离控制信号。需要说明的是,第一三极管T1的阈值电压可以是0.7V,也就是说,当第二电阻R2的电压大于0.7V时,则第一三极管T1导通。
可选地,在本实用新型的实施例中,如图1所示,控制信号生成模块203包括第四电容C4、第四电阻R4、第五电阻R5和第七二极管D7。
具体地,第四电容C4的一端与第一隔离光耦U1的第四管脚相连,第四电阻R4的一端与第四电容C4的另一端相连,第四电阻R4的另一端接地。第五电阻R5的一端与第四电容C4的另一端和第四电阻R4的另一端相连,第五电阻R5的另一端连接到功率开关管U3的控制端,第七二极管D7的阳极与第五电阻R5的另一端相连,第七二极管D7的阴极与第四电容C4的一端相连。
更具体地,在该实施例中,控制信号生成模块203根据第一光耦隔离模块202输出的隔离控制信号生成开关管控制信号以控制功率开关管U3的导通。进一步地,控制信号生成模块203接收到隔离控制信号后,在稳压管D8的作用下,第四电容C4和第五电阻R5两端电压增大以抬升功率开关管U3的门级电压,并在功率开关管U3的门级电压大于其门级阈值电压时,功率开关管U3导通。
上述实施例中分别对控制单元20中的每个模块进行描述,在经过控制信号生成模块203处理之后,控制单元20可以向反馈调节单元30输出控制信号。本实施例中的反馈调节单元30分别与功率开关管U3和控制单元20相连。反馈调节单元30根据功率开关管U3的工作电流对开关管控制信号进行调节,以使功率开关管U3工作在恒流区。
也就是说,功率开关管U3导通后,反馈调节单元30根据功率开关管U3的特性对控制信号生成模块203生成的开关管控制信号进行调节,使得功率开关管U3工作在恒流区,进而车用电机控制器的恒流主动放电电路能够在规定的时间内进行恒流放电直至完成放电。
本实施例中的状态反馈单元40与功率开关管U3相连,状态反馈单元40在功率开关管U3进行放电工作时将放电状态信号反馈给车用电机控制器,从而实现对放电状态的监控,提高了电路的稳定性和安全性。
需要说明的是,如图1所示,功率开关管U3可以为MOS管U3,其中,MOS管U3的漏极连接到母线电容的正极端KL40,MOS管U3的栅极分别连接控制单元20和反馈调节单元30,MOS管U3的源极连接到反馈调节单元30的另一端。
具体地,MOS管U3的栅极连接到反馈调节单元30中的第二三极管T3中的集电极,MOS管U3的源极与反馈调节单元30中的第十电阻的另一端连接。通过将母线电容的能量消耗在MOS管上实现放电,能够避免放电瞬间的大电流冲击,提高了电路的安全性。
在本实施例中,控制单元20在根据接收到的放电信号生成开关管控制信号时,并根据开关管控制信号控制功率开关管U3的开通,此时有工作电流流经功率开关管U3,反馈调节单元30根据功率开关管U3的工作电流对控制单元20输出的开关管控制信号进行调节,以使功率开关管U3工作在恒流区,放电单元10通过功率开关管U3工作在恒流区对母线电容的能量进行消耗,即母线电容的能量消耗在功率开关管U3上实现放电,状态反馈单元40在功率开关管U3进行放电工作时将放电状态信号反馈给车用电机控制器,从而实现对放电状态的监控,使得恒流主动放电电路能够覆盖电机进入安全模式等所有工况,提高了电路的安全性和稳定性,同时减少放电器件,降低放电成本,保证用户安全,提高用户体验。
可选地,在本实用新型的一个实施例中,如图1所示,反馈调节单元30包括:第六电阻R6、第七电阻R7、第二三级管T2、第九电阻R9、第十电阻R10以及第十一电阻R11。
其中,第六电阻R6的一端通过被动放电电阻R8连接到母线电容的正极端KL40;第七电阻R7的一端与第六电阻R6的另一端相连且具有第二节点N2,第七电阻R7的另一端接地;第二三极管T2的集电极c与MOS管的栅极相连,第二三极管T2的发射极e与第二节点N2相连;第九电阻R9的一端与第二三极管T2的基极b相连,第九电阻R9的另一端接地;第十电阻R10的一端第二三极管T2的基极b相连,第十电阻R10的另一端与MOS管的源极相连且具有第三节点N3;第十一电阻R11的一端与第三节点N3相连,第十一电阻R11的另一端接地。反馈调节单元30根据功率开关管U3的特性对控制信号生成模块203生成的开关管控制信号进行调节,使得功率开关管U3工作在恒流区,进而车用电机控制器的恒流主动放电电路能够在规定的时间内进行恒流放电直至完成放电。
具体地,为保证MOS管U3导通后始终工作在恒流区,需要反馈调节单元30对MOS管U3的电流进行调节。在MOS管U3工作的过程中,当流经MOS管U3的电流减小时,反馈电阻R11与MOS管U3串联,则第十一电阻R11(即反馈电阻R11)两端的电压减小,则第二三级管T2的集电极电流减小,进而流经第五电阻R5的电流减小,则第五电阻R5两端的电压随之减小,则MOS管U3的栅极与源极的电压增大,流经MOS管U3的电流增大。当流过MOS管U3的电流增大时,反馈电阻R11电压增大,流经第十电阻R10的电流即第二三级管T2的基极电流增大,则第二三级管T2的集电极电流增大,此时流过第五电阻R5的电流增大,则第五电阻R5两端的电压随之增大,则MOS管U3的栅极与源极的电压减小,流经MOS管U3的电流减小,以保证MOS管U3工作在恒流区。
可选地,在本实用新型的一个实施例中,如图1所示,状态反馈单元40包括第十二电阻R12、第二隔离光耦U2、第十三电阻R13。
其中,第十二电阻R12的一端与第三节点N3相连;第二隔离光耦U2的第一管脚与第十二电阻R12的另一端相连,第二隔离光耦U2的第二管脚接地,第二隔离光耦U2的第三管脚连接到车用电机控制器,第二隔离光耦U2的第四管脚接地。第十三电阻R13的一端与第二隔离光耦U2的第三管脚相连,第十三电阻R13的另一端连接到第二预设参考电源。状态反馈单元40使得功率开关管U3工作在恒流区,进而车用电机控制器的恒流主动放电电路能够在规定的时间内进行恒流放电直至完成放电。
具体地,在车用电机控制器的恒流主动放电电路处于放电状态时,第十一电阻R11的电压使第二隔离光耦U2的发光二极管获得电流导通,进而光敏三极管导通,如图1所示,将ACT_DISCHARGE_MON信号反馈至单片机,从而实现对放电状态的监控。
为使本领域技术人员能够更清楚的了解本实用新型的技术方案,对上述技术方案进行总结并描述,参考图1所示,车用电机控制器的恒流主动放电电路包括:放电单元10、控制单元20、反馈调节单元30和状态反馈单元40。
具体地,控制单元20包括放电信号接收模块201、第一光耦隔离模块202、控制信号生成模块203。放电信号接收模块201的第一接收端J1接收单片机或硬件设计电路发出的第一放电信号ACT_DISCHARGE_EN1,放电信号接收模块201的第二接收端J2接收单片机或硬件设计电路发出的第二放电信号ACT_DISCHARGE_EN2。在放电信号接收模块201的接收端接收到单片机或硬件设计电路发出的放电信号时,电流流经第一电容C1和桥堆电路M1的第三二极管D3或者第二电容C2和桥堆电路M1的第六二极管D6以对第三电容C3充电,在第二电阻R2两端的电压大于第一三极管T1的阈值电压时,第一三极管T1导通,则第一隔离光耦U1的发光二极管导通发光,进而使得光敏三极管导通,需要说明的是第一三极管T1的阈值电压可以是0.7V。高压经过被动放电电阻R8后,由于稳压管D8的稳压作用,在第一隔离光耦U1的光敏三极管导通后,功率开关管U3(即MOS管U3)的门极电压受第四电容C4和第五电阻R5两端电压的影响,MOS管U3的门极电压大于MOS管U3的门极阈值电压,此时MOS管U3开始放电。
MOS管U3导通后工作在恒流区,MOS管U3的漏极与母线电容的正极端相连,此时通过将母线电容的能量消耗在MOS管U3上实现放电,MOS管U3具有热阻小的优点,并且可以通过PCB设计和结构设计对MOS管U3进行散热处理。
为保证MOS管U3导通后始终工作在恒流区,需要反馈调节单元30对MOS管U3的电流进行调节。具体地,当流经MOS管U3的电流减小时,反馈电阻R11与MOS管U3串联,则第十一电阻R11(即反馈电阻R11)两端的电了,则第二三级管T2的集电极电流减小,进而流经第五电阻R5的电流减小,则第五电阻R5两端的电压随之减小,则MOS管U3的栅极与源极的电压增大,流经MOS管U3的电流增大。当流过MOS管U3的电流增大时,反馈电阻R11电压增大,流经第十电阻R10的电流即第二三级管T2的基极电流增大,则第二三级管T2的集电极电流增大,此时流过第五电阻R5的电流增大,则第五电阻R5两端的电压随之增大,则MOS管U3的栅极与源极的电压减小,流经MOS管U3的电流减小,以保证MOS管U3工作在恒流区。
在车用电机控制器的恒流主动放电电路处于放电状态时,反馈电阻R11的电压使第二隔离光耦U2的发光二极管获得电流导通,进而光敏三极管导通,如图1所示,将ACT_DISCHARGE_MON信号反馈至单片机,从而实现对放电状态的监控。
综上所述,根据本实施例中的车用电机控制器的恒流主动放电电路,控制单元20在根据接收到的放电信号生成开关管控制信号时,并根据开关管控制信号控制功率开关管U3的开通,此时有工作电流流经功率开关管U3,反馈调节单元30根据功率开关管U3的工作电流对控制单元20输出的开关管控制信号进行调节,以使功率开关管U3工作在恒流区,放电单元10通过功率开关管U3工作在恒流区对母线电容的能量进行消耗,即母线电容的能量消耗在功率开关管U3上实现放电,状态反馈单元40在功率开关管U3进行放电工作时将放电状态信号反馈给车用电机控制器,从而实现对放电状态的监控,使得恒流主动放电电路能够覆盖电机进入安全模式等所有工况,提高了电路的安全性和稳定性,同时减少放电器件,降低放电成本,保证用户安全,提高用户体验。
图2是本实用新型一个实施例的车用电机控制器的结构框图。
如图2所示,本实用新型实施例还提供了一种车用电机控制器1,该车用电机控制器包括上述实施例的车用电机控制器的恒流主动放电电路2。
根据本实用新型实施例的车用电机控制器,通过上述实施例中的车用电机控制器的恒流主动放电电路,能够通过功率开关管的工作电流对开关管控制信号进行调节,以使功率开关管工作在恒流区,使得电路能够进行恒流主动放电,并通过在功率开关管进行放电工作时将放电状态信号反馈给车用电机控制器以实现电路的放电状态监控,使得恒流主动放电电路能够覆盖电机进入安全模式等所有工况,提高了电路的安全性和稳定性,同时减少放电器件,降低放电成本,保证用户安全,提高用户体验。
图3是本实用新型一个实施例的电动车辆的结构框图。
如图3所示,本实用新型实施例还提供了一种电动车辆3,该电动车辆包括上述实施例的车用电机控制器的恒流主动放电电路2。
根据本实用新型实施例的电动车辆,通过上述实施例中的车用电机控制器的恒流主动放电电路,能够通过功率开关管的工作电流对开关管控制信号进行调节,以使功率开关管工作在恒流区,使得电路能够进行恒流主动放电,并通过在功率开关管进行放电工作时将放电状态信号反馈给车用电机控制器以实现电路的放电状态监控,使得恒流主动放电电路能够覆盖电机进入安全模式等所有工况,提高了电路的安全性和稳定性,同时减少放电器件,降低放电成本,保证用户安全,提高用户体验。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
Claims (10)
1.一种车用电机控制器的恒流主动放电电路,其特征在于,包括:
放电单元,所述放电单元包括功率开关管,所述放电单元连接到母线电容的正极端,并通过所述功率开关管工作在恒流区以对所述母线电容的能量进行消耗;
控制单元,所述控制单元的输出端与所述功率开关管的控制端相连,所述控制单元在接收到放电信号时生成开关管控制信号,并根据所述开关管控制信号控制所述功率开关管开通;
反馈调节单元,所述反馈调节单元分别与所述功率开关管和所述控制单元相连,所述反馈调节单元根据所述功率开关管的工作电流对所述开关管控制信号进行调节,以使所述功率开关管工作在恒流区;
状态反馈单元,所述状态反馈单元与所述功率开关管相连,所述状态反馈单元在所述功率开关管进行放电工作时将放电状态信号反馈给所述车用电机控制器。
2.根据权利要求1所述的车用电机控制器的恒流主动放电电路,其特征在于,所述控制单元包括:
放电信号接收模块,所述放电信号接收模块用于接收所述放电信号;
第一光耦隔离模块,所述第一光耦隔离模块与所述放电信号接收模块相连,所述第一光耦隔离模块对所述放电信号进行隔离控制,以输出隔离控制信号;
控制信号生成模块,所述控制信号生成模块与所述第一光耦隔离模块相连,所述控制信号生成模块根据所述隔离控制信号生成所述开关管控制信号。
3.根据权利要求2所述的车用电机控制器的恒流主动放电电路,其特征在于,所述放电信号接收模块包括:
第一接收端,所述第一接收端用于接收第一放电信号;
第一电容,所述第一电容的一端与所述第一接收端相连;
第二接收端,所述第二接收端用于接收第二放电信号;
第二电容,所述第二电容的一端与所述第二接收端相连;
桥堆电路,所述桥堆电路的第一输入端与所述第一电容的另一端相连,所述桥堆电路的第二输入端与所述第二电容的另一端相连;
第三电容,所述第三电容的一端与所述桥堆电路的第一输出端相连,所述第三电容的另一端接地,所述桥堆电路的第二输出端接地。
4.根据权利要求3所述的车用电机控制器的恒流主动放电电路,其特征在于,所述第一光耦隔离模块包括:
第一电阻,所述第一电阻的一端与所述桥堆电路的第一输出端相连;
第二电阻,所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连且具有第一节点,所述第二电阻的另一端接地;
第一三极管,所述第一三极管的基极与所述第一节点相连,所述第一三极管的发射极接地;
第一二极管,所述第一二极管的阳极连接到第一预设参考电源;
第二二极管,所述第二二极管的阳极连接到第一预设参考电源;
第三电阻,所述第三电阻的一端分别与所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极相连;
第一隔离光耦,所述第一隔离光耦的第一管脚与所述第三电阻的另一端相连,所述第一隔离光耦的第二管脚与所述第一三极管的集电极相连;
被动放电电阻,所述被动放电电阻的一端与所述第一隔离光耦的第三管脚相连,所述被动放电电阻的另一端连接到所述母线电容的正极端,所述第一隔离光耦的第四管脚与所述控制信号生成模块相连;
稳压管,所述稳压管的阴极与所述被动放电电阻的一端相连,所述稳压管的阳极接地。
5.根据权利要求4所述的车用电机控制器的恒流主动放电电路,其特征在于,所述控制信号生成模块包括:
第四电容,所述第四电容的一端与所述第一隔离光耦的第四管脚相连;
第四电阻,所述第四电阻的一端与所述第四电容的另一端相连,所述第四电阻的另一端接地;
第五电阻,所述第五电阻的一端分别与所述第四电容的另一端和所述第四电阻的另一端相连,所述第五电阻的另一端连接到所述功率开关管的控制端;
第七二极管,所述第七二极管的阳极与所述第五电阻的另一端相连,所述第七二极管的阴极与所述第四电容的一端相连。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的车用电机控制器的恒流主动放电电路,其特征在于,所述功率开关管为MOS管,所述MOS管的漏极连接到所述母线电容的正极端,所述MOS管的栅极分别连接到所述控制单元和所述反馈调节单元,所述MOS管的源极连接到所述反馈调节单元。
7.根据权利要求6所述的车用电机控制器的恒流主动放电电路,其特征在于,所述反馈调节单元包括:
第六电阻,所述第六电阻的一端通过被动放电电阻连接到所述母线电容的正极端;
第七电阻,所述第七电阻的一端与所述第六电阻的另一端相连且具有第二节点,所述第七电阻的另一端接地;
第二三极管,所述第二三极管的集电极与所述MOS管的栅极相连,所述第二三极管的发射极与所述第二节点相连;
第九电阻,所述第九电阻的一端与所述第二三极管的基极相连,所述第九电阻的另一端接地;
第十电阻,所述第十电阻的一端与所述第二三极管的基极相连,所述第十电阻的另一端与所述MOS管的源极相连且具有第三节点;
第十一电阻,所述第十一电阻的一端分别与所述第三节点相连,所述第十一电阻的另一端接地。
8.根据权利要求7所述的车用电机控制器的恒流主动放电电路,其特征在于,所述状态反馈单元包括:
第十二电阻,所述第十二电阻的一端与所述第三节点相连;
第二隔离光耦,所述第二隔离光耦的第一管脚与所述第十二电阻的另一端相连,所述第二隔离光耦的第二管脚接地,所述第二隔离光耦的第三管脚连接到所述车用电机控制器,所述第二隔离光耦的第四管脚接地;
第十三电阻,所述第十三电阻的一端与所述第二隔离光耦的第三管脚相连,所述第十三电阻的另一端连接到第二预设参考电源。
9.一种车用电机控制器,其特征在于,包括根据权利要求1-8中任一项所述的车用电机控制器的恒流主动放电电路。
10.一种电动车辆,其特征在于,包括根据权利要求1-8中任一项所述的车用电机控制器的恒流主动放电电路。
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