CN220342035U - 一种电动尾门控制器过压保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动尾门控制器过压保护系统，包括H桥电机驱动模块、过压保护模块，其用于根据尾门控制器的控制信号来输出供电驱动以驱动电机转动，所述过压保护模块用于输出控制信号至H桥电机驱动模块中的所有半桥下桥臂功率开关管的控制端或或所有半桥上桥臂的控制端，用于在触发过压保护功能后通过过压保护控制信号来驱动控制H桥电机驱动模块中所有半桥下桥臂功率开关管导通或或所有半桥上桥臂功率开关管导通。本发明的优点在于：可以解决在用户手动开关电动尾门造成的母线电压升高带来的安全风险；可以在尾门电机控制器不工作时自动的采集母线电压并进行监控，及时自动的发现因为手动开启电动尾门产生的电压上升的安全风险。

Description

一种电动尾门控制器过压保护系统

技术领域

本实用新型涉及过压保护领域，特别涉及一种电动尾门控制器过压保护系统。

背景技术

电动尾门控制器是电动尾门控制系统的核心，它通过利用整车电池提供的电能，驱动安装在尾门电动撑杆中的电机实现尾门的打开和闭合、以及开合速度控制等功能。在完成这些功能的过程中，尾门电机通常都是由尾门控制器驱动供电，运行在电动模式。实际使用场景中，也存在用户手动操作电尾门的情况，此时静止的尾门电机被动地由传动机构拖动运转，进入发电模式，在电机端感应出电压并进一步通过驱动电路传导至电机驱动供电母线，特别的，当外部通过较极端的大力开、关门时，电机供电母线电压可被抬升至接近甚至高于控制器中器件允许的极限电压，对控制器造成过压损坏风险。

针对大力手动开、关门时的控制器保护，在控制器上电运行模式时，可通过控制器中的主控制器软件策略在电机主控制路径上实施驱动控制和保护。同时，由于控制器正常运行时的电机驱动供电母线与控制器外接的电池供电路径直通，电机被动运转在发电模式下的能量可部分反馈至电池，从而限制了控制器供电电压的抬升。但在尾门控制器断电或处于休眠模式时，驱动供电母线与电池供电路径断开或通过防反电路隔离，这种情况下摔门操作将直接导致控制器的电机驱动供电母线电压抬升。对此，通常的方法是在设计上考虑选取更高耐压的器件，或在供电母线上增大吸收电路，这些方法在一定程度上降低了过压风险，但却未从根本上消除过压的发生。也有通过电机串联继电器的方式隔断电机馈电路径，但由于继电器的引入，额外增加了控制器的成本，并带来了继电器开关噪音、机械触点接触可靠性和寿命限制等新的问题。

从现实应用考虑，一方面电动尾门控制器在断电或休眠模式下被外部手动操作难以避免；另一方面，手动的开关尾门在电动尾门系统中作为一种可被允许操作方式，不论在用户操作或产品生产组装中，应允许一定的误操作容限，此过程带来的控制器供电过压风险就成为系统可靠性设计中需要考虑的问题之一，针对性的保护设计就十分必要了。

现有方法通常是在设计上考虑选取更高耐压的器件，或在供电母线上增大吸收电路，这些方法在一定程度上降低了过压风险，但却未从根本上消除过压的发生。通过电机串联继电器的方式可以隔断电机馈电路径，但由于继电器的引入，额外增加了控制器的成本，并带来了继电器开关噪音、机械触点接触可靠性和寿命限制等新的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动尾门控制器过压保护系统，用于解决在手动驱动电动尾门时产生的过压安全风险，避免手动操作电动尾门产生的过压损坏电动尾门控制器等缺陷。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种电动尾门控制器过压保护系统，包括H桥电机驱动模块，其用于根据尾门控制器的控制信号来输出供电驱动以驱动电机转动，所述系统还包括过压保护模块，所述过压保护模块用于输出控制信号至H桥电机驱动模块中的所有半桥下桥臂功率开关管的控制端或所有半桥上桥臂的控制端，用于在触发过压保护功能后通过过压保护控制信号来驱动控制H桥电机驱动模块中所有半桥下桥臂功率开关管导通或所有半桥上桥臂功率开关管导通。

所述过压保护模块包括驱动端电压比较和过压保护触发模块、保护控制信号输出模块，所述驱动端电压比较和过压保护触发模块对电机供电电路供电母线的电压进行检测并输出具有电流驱动能力的过压保护触发输出信号至保护控制信号输出模块的输入端，所述保护控制信号输出模块将输入的过压保护触发输出信号通过信号幅值限制、输出满足H桥电机驱动模块控制输入所需的电压控制信号。

所述驱动端电压比较和过压保护触发模块包括：电压检测电路、电压比较电路和触发输出电路；

其中电压检测电路用于检测驱动电路供电母线电压与参考供电电压；

电压比较电路获得驱动电路供电母线电压与参考供电电压的电压差，并与基准电压比较，当电压差高于基准电压时，输出有效的过压保护触发信号给触发输出电路，当电压差低于基准电压时，输出无效的过压保护触发信号给触发输出电路；触发输出电路接收触发输入信号，并输出具有电流驱动能力的过压保护触发输出信号。

所述过压保护模块还包括控制状态输出保持模块，其输入连接至保护控制信号输出模块的输出，其输出连接至驱动端电压比较和过压保护触发模块；

当驱动电路供电母线电压被动升高触发驱动保护时，保护控制信号输出模块输出有效控制信号给控制状态输出保持模块，控制状态输出保持模块输出保持信号至驱动端电压比较和过压保护触发模块使其保持触发工作状态直至驱动电路供电母线电压低于触发门限值。

所述驱动端电压比较和过压保护触发模块包括三极管T6、电阻R1、R2、R3以及稳压二极管Z1以及二极管D1，驱动电路供电母线连接至三极管T6的集电极；T6的基极经电阻R3连接至T6的集电极；驱动电路供电母线依次经串联的电阻R1、R2连接至三极管T6的基极；稳压二极管Z1的阴极连接至电阻R1、R2之间；稳压二极管Zi的阳极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极经电容C2接地；三极管T6的发射极引出输出端连接至保护控制信号输出模块的输入端。

所述保护控制信号输出模块包括：三极管T5、稳压二极管Z2、电阻R4、R7以及二极管D5、D6；三极管T5的集电极连接至T6的发射极，三极管T5的基极经电阻R4连接至T5的集电极；三极管T5的基极连接至稳压二极管Z2的阴极，稳压二极管Z2的阳极接地，稳压二极管Z2两端并联电容C3；三极管T5经电阻R7分别连接二极管D5、D6的阳极，二极管D5、D6的阴极分别连接H桥电机驱动模块的下桥臂的两个功率开关管的栅极。

本实用新型的优点在于：可以解决在用户手动开关电动尾门造成的母线电压升高带来的安全风险；可以在尾门电机控制器不工作时自动的采集母线电压并进行监控，及时自动的发现因为手动开启电动尾门产生的电压上升的安全风险并及时通过H桥的方式降低或限制电压，保护电动尾门控制器等驱动部件的安全，防止因为手动调节电动尾门产生的电机处于发电状态而产生的电压对电路的损坏，起到了可靠的保护作用。

附图说明

下面对本实用新型说明书各附图表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1为本实用新型保护系统在电机微控制器双电源供电原理示意图；

图2为本实用新型保护系统在电机微控制器单电源供电原理示意图；

图3为本实用新型保护系统电路实施方案电路原理图。

上述图中的标记均为：101、驱动端电压比较和过压保护触发模块；102、保护控制信号输出模块；103、H桥电机驱动模块；104、控制状态输出保持模块；200、微控制器供电；300、供电防反/关断模块；400、微控制器。

具体实施方式

下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明。

本实用新型主要解决电动尾门控制器因为电动尾门被手动开启或关闭时，电机工作在发电模式下对母线的电压冲击，甚至于电机供电母线电压可被抬升至接近甚至高于控制器中器件允许的极限电压，对控制器造成过压损坏风险。为了解决这一问题，本申请对现有技术中的电动尾门控制器及驱动电路进行改进从而实现保护作用。

由于手动打开或关闭电动尾门产生的电压冲击反映在过压安全保护上，因此本申请以过压安全保护为主题进行设计，具体方案如下：

如图1、2所示，现有技术中常通过驱动电路供电母线为H桥电机驱动模块输入端供电，微控制器用于输出控制信号来驱动H桥电机驱动模块的工作从而实现H桥电机驱动模块为电机提供交流电从而使得电路运行在电动机模式下驱动电动门的开关。微控制器一般采用单独的供电或双电源供电，双电源供电则将母线供电和电源供电分开，控制电路供电经防反的二极管D2后送入到微控制器供电电路中进行转换后为微控制器供电；功率供电电路通过防反二极管D1也可以为微控制器供电模块供电，同时功率电路供电通过供电防反/关断模块为驱动电路供电母线提供电源，进而为H桥供电，实现电机的驱动供电。单电源供电是指母线和微控制器均通过供电电源进行供电，如图2所示。无论单电源还是双电源供电，本申请的控制电路均可以实现对于电机控制器电路的保护作用，防止过压对电动尾门控制器电路的损坏和安全影响。

如图1、2所示，无论应用在单电源或双电源供电的场景，本申请一种电动尾门控制器过压保护系统，包括H桥电机驱动模块、过压保护模块，H桥电机驱动模块在电动尾门的控制电路中用于根据尾门控制器的控制信号来输出供电驱动以驱动电机转动，其包括四个功率开关管组成的H桥式电路，可以通过控制四个功率开关管的开关来实现对于将供电母线上的直流电进行转换后为电动尾门中的电机供电工作。

过压保护模块用于输出控制信号至H桥电机驱动模块中的所有半桥下桥臂功率开关管的控制端或所有半桥上桥臂功率开关管的控制端，用于在触发过压保护功能后通过过压保护控制信号来驱动控制H桥电机驱动模块中所有半桥下桥臂功率开关管导通或或所有半桥上桥臂的开关管导通。本申请的过压保护主要是利用电动尾门电机的H桥电路来实现过压保护，当出现手动调节电动尾门时会造成驱动电路供电母线电压的上升，此时会造成高电压充电电动尾门控制器及附加的相关电路，造成安全风险，因此在检测到电压过压风险时，本申请直流通过控制H桥中的所有半桥下桥臂功率开关管导通，使得电机运行在发电模式下的电压直接通过下桥臂接地形成回路消耗，使得发电模式下产生的电压直接经下桥臂接地释放，不会上传到母线上造成母线进一步电压上升。通过全部下桥臂功率管或全部上桥臂功率管导通将电机电压钳位，同时切断反馈到母线的电流路径。所有上桥臂功率管导通后，电机发电电流同样被限制在上桥臂的功率管回路内部，不能反馈至母线使母线电压升高，通过电机内阻来消耗产生的电压。

过压保护模块是本申请的核心改进点，其可以通过母线电压的比较来输出对应的控制信号至H桥下桥臂的栅极(控制端)，针对过压保护模块的实现方式，本申请具体介绍如下：

过压保护模块包括驱动端电压比较和过压保护触发模块、保护控制信号输出模块，驱动端电压比较和过压保护触发模块对电机供电电路供电母线的电压进行检测并输出具有电流驱动能力的过压保护触发输出信号至保护控制信号输出模块的输入端，所述保护控制信号输出模块将输入的过压保护触发输出信号通过信号幅值限制、输出满足H桥电机驱动模块控制输入所需的电压控制信号。

驱动端电压比较和过压保护触发模块包括：电压检测电路、电压比较电路和触发输出电路；

其中电压检测电路用于检测驱动电路供电母线电压与参考供电电压；

电压比较电路获得驱动电路供电母线电压与参考供电电压的电压差，并与基准电压比较，当电压差高于基准电压时，输出有效的过压保护触发信号给触发输出电路，当电压差低于基准电压时，输出无效的过压保护触发信号给触发输出电路；触发输出电路接收触发输入信号，并输出具有电流驱动能力的过压保护触发输出信号。

由于通过电压比较的方式检测到母线电压过压风险进入触发保护功能，为了保持持续这一保护功能，需要这一信号的持续有效直至母线电压低于设定的门限值，因此本申请还设置有控制状态输出保持模块，其输入连接至保护控制信号输出模块的输出，其输出连接至驱动端电压比较和过压保护触发模块；

当驱动电路供电母线电压被动升高触发驱动保护时，保护控制信号输出模块输出有效控制信号给控制状态输出保持模块，控制状态输出保持模块输出保持信号至驱动端电压比较和过压保护触发模块使其保持触发工作状态直至驱动电路供电母线电压低于触发门限值。

如图3所示，为本申请的控制保护系统的实现方案1原理图，其中驱动端电压比较和过压保护触发模块包括三极管T6、电阻R1、R2、R3以及稳压二极管Z1以及二极管D1，驱动电路供电母线连接至三极管T6的集电极；T6的基极经电阻R3连接至T6的集电极；驱动电路供电母线依次经串联的电阻R1、R2连接至三极管T6的基极；稳压二极管Z1的阴极连接至电阻R1、R2之间；稳压二极管Z i的阳极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极经电容C2接地；三极管T6的发射极引出输出端连接至保护控制信号输出模块的输入端。

保护控制信号输出模块包括：三极管T5、稳压二极管Z2、电阻R4、R7以及二极管D5、D6；三极管T5的集电极连接至T6的发射极，三极管T5的基极经电阻R4连接至T5的集电极；三极管T5的基极连接至稳压二极管Z2的阴极，稳压二极管Z2的阳极接地，稳压二极管Z2两端并联电容C3；三极管T5经电阻R7分别连接二极管D5、D6的阳极，二极管D5、D6的阴极分别连接H桥电机驱动模块的下桥臂的两个功率开关管的栅极。供电母线连接H桥驱动电路中的上桥臂的两个功率开关管，四个功率开关管形成H桥式电路，母线上通过设置电容C4、C1。电容C1、C4为直流母线滤波电容。

控制状态输出保持模块包括三极管T7、电阻R11、R10，从三极管T5的发射极引出端子经电阻R10连接至三极管T7的基极，三极管T7的发射极接地、基极经电阻R11接地；T7的集电极连接至二极管D4的阴极，二极管D4的阳极连接至二极管D3的阳极。电容C2两端并联设置有电阻R12。三极管T5、T7为NPN型三极管，T6为PNP型三极管。

如图3所示，其电路的工作原理具体可以描述为：当电机被动工作在发电模式时，DC BUS电压升高，当DC BUS电压与参考电压，即D2阴极，两者压差升高至稳压二极管Z1反向击穿电压时，R1上流过电流，压差进一步增大使得R3上分压的电压高于三极管T6的VBE开启电压时，触发三级管T6导通，即触发过压保护功能。过压保护触发时DC BUS与参考点压差门限值可以通过二极管D3正向压降+稳压管Z1击穿电压+三极管T6的VBE电压/R3x(R2+R3)设定；

当T6导通后，通过T5、Z2、R4构成的电压调整电路，在VC点获得电压值限幅的、用于控制驱动桥的保护控制高电平信号，一方面，该信号通过R7、D5和D6加载在H桥两个低边MOSFET T2和T4的控制端，使得T2和T4同时导通，将电机输出电流限定在两个功率管回路中，从而限制了直流母线DC BUS电压的继续升高；另一方面，VC点的保护控制信号同时通过R10和R11控制T7导通，通过D4拉低Z1的阳极点电压，改变了触发模块中的参考电压点，降低了对DC BUS触发电压限值，以维持触发回路中三极管T6的持续开启状态；

过压保护触发后，DC BUS电压停止上升并转为下降，当DC BUS电压下降至低于电压差门限值后，三极管T6关闭，过压保护电路关闭H桥驱动电路的保护控制。如果电机仍在外力拖动下发电，则继续DC BUS充电上升，后循环上述保护过程。

本申请提供一种电动尾门控制器过压保护方法，其中电动尾门控制器通过H桥电机驱动模块来驱动电机转动；方法包括：在满足过压保护条件后，触发过压保护功能，此时发出控制信号至H桥电机驱动模块，以通过H桥电机驱动模块来限制或降低电动尾门电机运行在发电机状态下所产生的电压。

在本申请的一个优选实施例中，触发过压保护功能后通过过压保护控制信号来驱动控制H桥电机驱动模块中所有半桥下桥臂功率开关管导通。

检测电机驱动电路供电母线与参考供电之间的电压差，将电压差与设定的基准电压阈值进行比较，当电压差高于基准电压阈值，则满足过压保护条件，产生过压保护触发信号，并基于有效的过压保护触发信号，获得电机驱动端所需有效的过压保护控制信号。

在触发过压保护功能后通过状态输出保持控制信号来保持过压保护控制信号持续有效直至驱动电机供电母线电压低于触发门限值。

本实用新型专利提出了一种新的电动尾门控制器过压保护方法及电路。首先，通过使用快速且可靠的方法检测并识别电机被动运转导致驱动供电电压升高的状态，并触发过压保护，有效地避免了正常工作时的误触发以及实际过压发生时的漏触发；其次，对于过压保护的响应及时迅速，限压值控制精准，避免了响应延时过长导致上升的电压不能有效限制在预定区间内；最后，通过硬件方式实现的保护电路仅需使用少量无源器件，不新增电机驱动部分功率器件，附加成本低，无需使用机械触点类开关器件，避免了对已有控制器的性能和可靠性带来负面影响。

本申请的一种电动尾门控制器过压保护系统的工作原理为：

1)：检测电机驱动电路供电母线与另一选定的参考供电的电压差；

2)：将步骤1)得到的电压差与设定的基准电压比较，当电压差高于基准电压，产生有效的过压保护触发信号，当电压差低于基准电压，不触发过压保护信号，并返回步骤1)；

3)：利用步骤2)中有效的过压保护触发信号，获得电机驱动端所需有效的过压保护控制信号；可选的，在此步骤中可改变步骤1)中的参考供电电源以及步骤2)中的基准电压值，从而建立新的低于步骤2)中的驱动电路供电母线过压保护触发门限值，进一步维持当前有效的过压保护触发信号；

4)：利用步骤3)中有效的过压保护控制信号，控制电机驱动端的所有半桥下桥臂功率开关导通，电机向驱动电路供电母线充电路径被切断，电机驱动电路供电母线电压开始下降；

5)：返回至步骤1)。

该方法的特点：步骤1)中使用电机驱动电路供电母线电压与另一个选定的参考供电的电压差作为检测量，并与预设的基准电压比较触发保护动作，通过合理选定参考供电电源以及设定所需基准电压值，可有效避免过压保护功能的误触发。

步骤3)中，可选的，在此步骤中可改变步骤1)中的参考供电电源以及步骤2)中的基准电压值，建立新的过压触发门限值，在电机驱动电路供电母线电压下降至新的触发门限值前，维持当前已触发的有效的过压保护触发信号。在改变步骤1)中的参考供电电源以及步骤2)中的基准电压值是：如果系统中有多个供电电源或内部电源，这些电源电压更低，触发后可以将参考电压通过开关器件连接到对应点，也可以触发后将参考电源通过开关器件切换到参考地，以降低参考电压门限，维持触发状态；步骤2)中的基准电压值改变可以通过改变比较器的比较电压或者切换接通不同的稳压二极管实现。

步骤4)中可选择不通过控制器中电机主控制电路参与保护操作，仅由保护电路提供对驱动级的控制，可快速切断尾门驱动电机发电模式下对驱动供电母线的充电路径，将驱动供电电压有效限制在控制器内器件允许电压范围。

如图1、2所示，一种电动尾门控制器过压保护电路：

1.包含驱动端电压比较和过压保护触发模块、保护控制信号输出模块、H桥电机驱动模块、可选的控制状态输出保持模块；

2.其中驱动端电压比较和过压保护触发模块，模块101，包含：电压检测电路、电压比较电路和触发输出电路。电压检测电路用于检测驱动电路供电母线电压与参考供电电压，其中参考供电连接电压检测电路并连接至二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接至尾门控制器功率电路供电输入，其中参考供电同时连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接至尾门控制器控制电路供电输入；电压比较电路获得驱动电路供电母线电压与参考供电电压的电压差，并与基准电压比较，当电压差高于基准电压时，输出有效的过压保护触发信号给触发输出电路，当电压差低于基准电压时，输出无效的过压保护触发信号给触发输出电路；触发输出电路接收触发输入信号，并输出具有一定电流驱动能力的过压保护触发输出信号；

3.其中保护控制信号输出模块，模块102，接收来自电压比较和过压保护触发模块的触发输出信号，通过信号幅值限制，输出满足H桥电机驱动模块控制输入所需的电压控制信号；

4.其中H桥电机驱动模块，模块103，由功率开关管及相关驱动电路构成，H桥电机驱动电路接收来自保护控制信号输出模块的输出控制信号，同时接收来自微控制器的驱动控制信号。微控制器正常工作时，H桥电机驱动电路根据微控制器输出的控制指令信号驱动电机工作，实现尾门的电动开、关门等功能；微控制器断电或处于休眠模式时，如果外力强制电机转动处于发电模式，电机将通过H桥MOSFET体二极管向直流供电母线反向充电，当供电母线电压被动升高触发驱动端电压比较和过压保护触发模块启动保护时，保护控制信号输出模块输出有效电压控制信号至H桥电机驱动模块，并控制H桥下桥臂的两个MOSFET导通，电机向驱动电路供电母线充电的路径被切断，驱动电路供电母线电压停止上升，电机驱动模块供电电压被保护在设定的允许电压以内；

5.其中可选的控制状态输出保持模块，模块104，其输入连接至保护控制信号输出模块的输出，其输出连接至驱动端电压比较和过压保护触发模块。当驱动电路供电母线电压被动升高触发驱动保护时，保护控制信号输出模块输出有效控制信号给控制状态输出保持模块，控制状态输出保持模块可以通过改变驱动端电压比较和过压保护触发模块中的参考供电电压源或基准电压值为驱动端电压比较和过压保护触发模块提供新的较低的驱动电路供电母线电压过压触发门限值，以维持当前触发状态的有效。直至驱动电路供电母线电压低于新的触发门限值，驱动端电压比较和过压保护触发模块进入非触发状态，驱动保护电路关闭保护控制信号输出。

本实用新型专利提出了一种新的电动尾门控制器过压保护方法及电路。具有如下优点：

首先，由于使用电机驱动供电母线与参考供电的相对电压差值作为触发源，相对与仅使用驱动供电单个电压值来做检测和过压判定，该方法针对电机异常外力拖动导致的控制器供电过压，可以更及时和可靠地触发保护，有效地避免了正常工作时的误保护以及实际过压发生时的漏保护；

其次，该方法可应用于双路或单路供电形式的电动尾门控制器，并且支持控制器断电、控制器供电但处于待机或休眠模式的多场景下的控制器过压保护。

再次，电路上可使用独立与电机主控制电路的保护电路实施过压的检测和保护，相对必须借助主控制电路参与保护的控制方式，该方法具备更快的保护响应速度，确保了控制器过电压被可靠地限制在设定区间；

最后，保护电路仅需在已有的驱动主电路中增加少量无源器件，不额外新增电机驱动部分功率器件，附加成本低，无需使用机械触点类开关器件，避免了对已有控制器的性能和可靠性带来负面影响。

本申请的一种电动尾门控制器过压保护方法，具有如下特点：

1、在步骤1中使用电机驱动电路供电母线电压与另一个选定的参考供电的电压差作为检测量，并与预设的基准电压比较触发保护动作，通过合理选定参考供电电源以及设定所需基准电压值，可有效避免过压保护功能的误触发。

2、在步骤2)中将步骤1)得到的电压差与设定的基准电压比较，当电压差高于基准电压，产生有效的过压保护触发信号，当电压差低于基准电压，不触发过压保护信号，并返回步骤1；

3、在步骤3)中利用步骤2)中有效的过压保护触发信号，获得电机驱动端所需有效的过压保护控制信号；可选的，在步骤3)中可改变步骤1)中的参考供电电源以及步骤2)中的基准电压值，建立新的过压触发门限值，在电机驱动电路供电母线电压下降至新的触发门限值前，维持当前已触发的有效的过压保护触发信号。

4、利用步骤3中)有效的过压保护控制信号，控制电机驱动端的所有半桥下桥臂功率开关导通，电机向驱动电路供电母线充电路径被切断，电机驱动电路供电母线电压开始下降。在步骤4)中可选择不通过控制器中电机主控制电路参与保护操作，仅由保护电路提供对驱动级的控制，可快速切断尾门驱动电机发电模式下对驱动供电母线的充电路径，将驱动供电电压有效限制在控制器内器件允许电压范围。

根据此方法，涉及一种电动尾门控制器过压保护电路，其特征在于，包含驱动端电压比较和过压保护触发模块、保护控制信号输出模块、H桥电机驱动模块、可选的控制状态输出保持模块；

涉及一种电动尾门控制器过压保护电路，其特征在于，所述的驱动端电压比较和过压保护触发模块，模块101，包含：电压检测电路、电压比较电路和触发输出电路。电压检测电路用于检测驱动电路供电母线电压与参考供电电压，其中参考供电连接电压检测电路并连接至二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接至尾门控制器功率电路供电输入，其中参考供电同时连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接至尾门控制器控制电路供电输入；电压比较电路获得驱动电路供电母线电压与参考供电电压的电压差，并与基准电压比较，当电压差高于基准电压时，输出有效的过压保护触发信号给触发输出电路，当电压差低于基准电压时，输出无效的过压保护触发信号给触发输出电路；触发输出电路接收触发输入信号，并输出具有一定电流驱动能力的过压保护触发输出信号；

涉及一种电动尾门控制器过压保护电路，其特征在于，当尾门控制器仅使用一路电源供电，图3，所述的电压检测电路用于检测驱动电路供电母线电压与参考供电电压，其中参考供电连接电压检测电路并连接至二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接至尾门控制器供电输入，二极管D1的阴极同时连接至尾门控制器内部的微控制器供电输入；

涉及一种电动尾门控制器过压保护电路，其特征在于，所述的保护控制信号输出模块，模块102，接收来自电压比较和过压保护触发模块的触发输出信号，通过信号幅值限制，输出满足H桥电机驱动模块控制输入所需的电压控制信号；

涉及一种电动尾门控制器过压保护电路，其特征在于，所述的H桥电机驱动模块，模块103，由功率开关管及相关驱动电路构成，H桥电机驱动电路接收来自保护控制信号输出模块的输出控制信号，同时接收来自微控制器的驱动控制信号。微控制器正常工作时，H桥电机驱动电路根据微控制器输出的控制指令信号驱动电机工作，实现尾门的电动开、关门等功能；微控制器断电或处于休眠模式时，如果外力强制电机转动处于发电模式，电机将通过H桥MOSFET体二极管向直流供电母线反向充电，当供电母线电压被动升高触发驱动端电压比较和过压保护触发模块启动保护时，保护控制信号输出模块输出有效电压控制信号至H桥电机驱动模块，并控制H桥下桥臂的两个MOSFET导通，电机向驱动电路供电母线充电的路径被切断，驱动电路供电母线电压停止上升，电机驱动模块供电电压被保护在设定的允许电压以内；

涉及一种电动尾门控制器过压保护电路，其特征在于，所述的可选的控制状态输出保持模块，模块104，其输入连接至保护控制信号输出模块的输出，其输出连接至驱动端电压比较和过压保护触发模块。当驱动电路供电母线电压被动升高触发驱动保护时，保护控制信号输出模块输出有效控制信号给控制状态输出保持模块，控制状态输出保持模块可以通过改变驱动端电压比较和过压保护触发模块中的参考供电电压源或基准电压值为驱动端电压比较和过压保护触发模块提供新的较低的驱动电路供电母线电压过压触发门限值，以维持当前触发状态的有效。直至驱动电路供电母线电压低于新的触发门限值，驱动端电压比较和过压保护触发模块进入非触发状态，驱动保护电路关闭保护控制信号输出。

显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电动尾门控制器过压保护系统，包括H桥电机驱动模块，其用于根据尾门控制器的控制信号来输出供电驱动以驱动电机转动，其特征在于：所述系统还包括过压保护模块，所述过压保护模块用于输出控制信号至H桥电机驱动模块中的所有半桥下桥臂功率开关管的控制端或或所有半桥上桥臂的控制端，用于在触发过压保护功能后通过过压保护控制信号来驱动控制H桥电机驱动模块中所有半桥下桥臂功率开关管导通或或所有半桥上桥臂功率开关管导通。

2.如权利要求1所述的一种电动尾门控制器过压保护系统，其特征在于：所述过压保护模块包括驱动端电压比较和过压保护触发模块、保护控制信号输出模块，所述驱动端电压比较和过压保护触发模块对电机供电电路供电母线的电压进行检测并输出具有电流驱动能力的过压保护触发输出信号至保护控制信号输出模块的输入端，所述保护控制信号输出模块将输入的过压保护触发输出信号通过信号幅值限制、输出满足H桥电机驱动模块控制输入所需的电压控制信号。

3.如权利要求2所述的一种电动尾门控制器过压保护系统，其特征在于：所述驱动端电压比较和过压保护触发模块包括：电压检测电路、电压比较电路和触发输出电路；

其中电压检测电路用于检测驱动电路供电母线电压与参考供电电压，其输出端连接电压比较电路；所述电压比较电路的输出端与触发输出电路连接，所述电压比较电路输出触发输入信号至触发输出电路；所述触发输出电路输出具有电流驱动能力的过压保护触发输出信号。

4.如权利要求1-3任一所述的一种电动尾门控制器过压保护系统，其特征在于：所述过压保护模块还包括控制状态输出保持模块，其输入连接至保护控制信号输出模块的输出端，其输出端连接至驱动端电压比较和过压保护触发模块；控制状态输出保持模块输出保持信号至驱动端电压比较和过压保护触发模块使其保持触发工作状态直至驱动电路供电母线电压低于触发门限值。

5.如权利要求2或3所述的一种电动尾门控制器过压保护系统，其特征在于：所述驱动端电压比较和过压保护触发模块包括三极管T6、电阻R1、R2、R3以及稳压二极管Z1以及二极管D1，驱动电路供电母线连接至三极管T6的集电极；T6的基极经电阻R3连接至T6的集电极；驱动电路供电母线依次经串联的电阻R1、R2连接至三极管T6的基极；稳压二极管Z1的阴极连接至电阻R1、R2之间；稳压二极管Zi的阳极与二极管D1的阳极连接，二极管D1的阴极经电容C2接地；三极管T6的发射极引出输出端连接至保护控制信号输出模块的输入端。

6.如权利要求5所述的一种电动尾门控制器过压保护系统，其特征在于：所述保护控制信号输出模块包括：三极管T5、稳压二极管Z2、电阻R4、R7以及二极管D5、D6；三极管T5的集电极连接至T6的发射极，三极管T5的基极经电阻R4连接至T5的集电极；三极管T5的基极连接至稳压二极管Z2的阴极，稳压二极管Z2的阳极接地，稳压二极管Z2两端并联电容C3；三极管T5经电阻R7分别连接二极管D5、D6的阳极，二极管D5、D6的阴极分别连接H桥电机驱动模块的下桥臂的两个功率开关管的栅极。