汽车电驱动系统的保护控制电路技术方案

本发明专利技术公开了一种汽车电驱动系统的保护控制电路，包括母线电流检测模块、母线电压检测模块、主控芯片和主动短路模块；母线电流检测模块、母线电压检测模块分别与主控芯片连接，主控芯片与主动短路模块连接，主动短路模块分别与电机驱动器的上三桥和电机驱动器的下三桥连接；所述母线电流检测模块用于检测母线电流信号并传输给主控芯片；所述母线电压检测模块用于检测母线电压信号并传输给主控芯片；响应于母线电流值大于电流安全阈值或母线电压值大于电压安全阀值时，所述主动短路模块执行主动短路。本发明专利技术能够防止发生过充，以达到保护电池与使用者的目标。

Protection and control circuit of automotive electric drive system

The invention discloses a protection and control circuit of an automobile electric drive system, which comprises a bus current detection module, a bus voltage detection module, a main control chip and an active short circuit module; a bus current detection module and a bus voltage detection module are respectively connected with the main control chip, and the main control chip is connected with an active short circuit module, and the active short circuit module is active and short. The circuit module is connected with the upper three bridges of the motor driver and the lower three bridges of the motor driver respectively; the bus current detection module is used to detect the bus current signal and transmit it to the main control chip; the bus voltage detection module is used to detect the bus voltage signal and transmit it to the main control chip; in response to the bus current value greater than the current ampere When the full threshold or bus voltage value is greater than the voltage safety threshold, the active short circuit module performs active short circuit. The invention can prevent overcharging to achieve the goal of protecting batteries and users.

【技术实现步骤摘要】
汽车电驱动系统的保护控制电路
本专利技术属于电机控制器和安全系统领域，具体涉及一种汽车电驱动系统的保护控制电路。
技术介绍
在低碳经济成为时代主流的背景下，电动汽车成为当前汽车发展的主要方向。随着电动汽车的不断向前发展，大功率的电机和控制器相继问世，如今电动汽车采用的电机控制器输入一般为高压系统。为了防止在故障模式时对电子元器件的伤害，现有解决方案就是车辆在故障模式下，特别是高速故障情况下，断开功率元器件。但这种解决方案会产生负电流，且会产生负扭矩，从而对电池充电，对电池造成损伤。在重度混合动力车辆上，如果此种故障模式发生，单纯的采用关断功率元器件的方案是不合理的。因在这种故障模式下，母线反灌电流对电池组的伤害很大，会危及整车安全。因此，有必要开发一种汽车电驱动系统的保护控制电路。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种汽车电驱动系统的保护控制电路，以防止发生过充，达到保护电池与使用者的目标。本专利技术所述的汽车电驱动系统的保护控制电路，包括母线电流检测模块、母线电压检测模块、主控芯片和主动短路模块；母线电流检测模块、母线电压检测模块分别与主控芯片连接，主控芯片与主动短路模块连接，主动短路模块分别与电机驱动器的上三桥和电机驱动器的下三桥连接；所述母线电流检测模块用于检测母线电流信号并传输给主控芯片；所述母线电压检测模块用于检测母线电压信号并传输给主控芯片；响应于母线电流值大于电流安全阈值或母线电压值大于电压安全阀值时，所述主动短路模块执行主动短路。进一步，所述母线电流检测模块包括霍尔电流传感器，与霍尔电流传感器电连接的电压跟随子模块，以及与电压跟随子模块电连接的第一差分放大子模块；所述霍尔电流传感器用于实时采集母线上的电流信号，以电压的形式输出，依次经电压跟随子模块、第一差分放大子模块处理后输入给主控芯片。进一步，所述母线电压检测模块包括分压子模块，与分压子模块电连接的隔离芯片，以及与隔离芯片电连接的第二差分放大子模块；所述分压子模块将所采集的高压直流转换为电压直流电，并通过隔离芯片进行电气隔离并输入给第二差分放大子模块，经第二差分放大子模块处理后输入给主控芯片。所述母线电流检测模块包括霍尔电流传感器IA、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、放大器U1、放大器U2和开关二极管D1；所述霍尔电流传感器IA经电阻R1与放大器U1的3脚连接，霍尔电流传感器IA还经电阻R2后接地，电容C1的一端与放大器U1的3脚连接，电容C1的另一端接地，放大器U1的2脚与放大器U1的1脚连接，放大器U1的4脚经电容C2后接地，放大器U1的1脚经电阻R3与放大器U2的5脚连接，放大器U2的5脚还依次经电阻R5、电阻R6后接地，放大器U2的6脚依次经电阻R4、电容C3后接地，放大器U2的6脚还依次经电阻R7、电阻R8与放大器U2的7脚连接，放大器U2的7脚还依次经电阻R9、电容C4后接地，电阻R9与电容C4的连接点与主控芯片连接，电阻R9与电容C4的连接点还也开关二极管D1的3脚连接；能够实时准确地检测出母线上电流值。所述母线电压检测模块包括电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、隔离芯片A1、放大器U3和开关二极管D2；电阻R10依次经电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17与隔离芯片A1的2脚连接，电阻R16和电阻R17的连接点经电阻R18后接地，电容C5的一端接地，电容C5的另一端与开关二极管D2的2脚连接，电容C6的一端接地，电容C6的另一端与隔离芯片A1的1脚连接，隔离芯片A1的3脚、4脚和5脚接地，隔离芯片A1的7脚经电阻R19与放大器U3的3脚连接，隔离芯片A1的6脚经电阻R20与放大器U3的2脚连接，隔离芯片A1的8脚经电容C7接地，放大器U3的3脚还经电阻R21后接地，电容C8与电阻R21并联，放大器U3的2脚还经电阻R22与放大器U3的1脚连接，电容C9与电阻R22并联；能够实时准确地检测出母线上电压值。进一步，所述主动短路模块包括电阻R21、电阻R22、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R26、电阻R27、电阻R28、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、与门U900、与非门U901A、与非门U901B、与非门U901C、与非门U901D、与非门U902A、与非门U902B、与非门U902C、与非门U902D和三极管Q；所述与非门U901A的1脚和与非门U901C的9脚连接，且与非门U901A的1脚和与非门U901C的9脚之间的连接点与主控芯片连接，与非门U901A的2脚和与非门U901B的5脚连接，且与非门U901A的2脚和与非门U901B的5脚之间的连接点与主控芯片连接；所述非门U901A的1脚经电阻R23与3.3V电源连接，非门U901A的2脚还经电阻R22后接地，非门U901A的3脚分别与与非门U901C的10脚连接、与非门U901B的4脚连接，与非门U901C的8脚与与非门U901D的12脚连接，与非门U901B的6脚和与非门U901D的13脚连接，与非门U901D的11脚和与门U900的6脚连接，与门U900的5脚经电容C13后接地，与门U900的4脚经依次经电阻R27、电容C12后接地，电阻R27和电容C12之间的连接点和与非门U902D的12脚连接，与非门U902D的13脚和与非门U902A的3脚连接，与非门U902A的1脚和与非门U902D的11脚连接，与非门U902D的11脚还分别和与非门U902B的4脚和5脚连接，与非门U902B的6脚与上三桥连接，与非门U902D的6脚还经电阻R28、电容C10后接地，电阻R28和电容C10的连接点还分别和与非门U902C的9脚和10脚连接，与非门U902C的8脚与下三桥连接；非门U902A的2脚与三极管Q的3脚连接，电阻R26的一端接VCC，电阻R26的另一端经电容C11后接地，且电阻R26和电容C11的连接点与三极管Q的3脚连接，三极管Q的1脚经电阻R25后接地，三极管Q的2脚接地。本专利技术的有益效果：在检测到母线上的电流大于电流安全阈值时，或检测到母线的电压大于电压安全阈值时，能够通过主控芯片发出主动短路触发信号，实现主动短路，当主控芯片失效时，也能够实现主动短路，能够防止发生过充，以达到保护电池与使用者的目标。附图说明图1为本专利技术的原理框图；图2为本专利技术中母线电流检测模块的电路图；图3为本专利技术中母线电压检测模块的电路图；图4为本专利技术中主动短路模块的电路图；图中：1、母线电流检测模块，2、母线电压检测模块，3、主控芯片，4、主动短路模块。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步说明。如图1所示的汽车电驱动系统的保护控制电路，包括母线电流检测模块1、母线电压检测模块2、主控芯片3和主动短路模块4。母线电流检测模块1、母线电压检测模块2分别与主控芯片3连接，主控芯片3与主动短路模块4连接，主动短路模块4分别与电机驱动器的上三桥和电机驱动器的下三桥连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种汽车电驱动系统的保护控制电路，其特征在于：包括母线电流检测模块（1）、母线电压检测模块（2）、主控芯片（3）和主动短路模块（4）；母线电流检测模块（1）、母线电压检测模块（2）分别与主控芯片（3）连接，主控芯片（3）与主动短路模块（4）连接，主动短路模块（4）分别与电机驱动器的上三桥和电机驱动器的下三桥连接；所述母线电流检测模块（1）用于检测母线电流信号并传输给主控芯片（3）；所述母线电压检测模块（2）用于检测母线电压信号并传输给主控芯片（3）；响应于母线电流值大于电流安全阈值或母线电压值大于电压安全阀值时，所述主动短路模块（4）执行主动短路。

【技术特征摘要】
1.一种汽车电驱动系统的保护控制电路，其特征在于：包括母线电流检测模块（1）、母线电压检测模块（2）、主控芯片（3）和主动短路模块（4）；母线电流检测模块（1）、母线电压检测模块（2）分别与主控芯片（3）连接，主控芯片（3）与主动短路模块（4）连接，主动短路模块（4）分别与电机驱动器的上三桥和电机驱动器的下三桥连接；所述母线电流检测模块（1）用于检测母线电流信号并传输给主控芯片（3）；所述母线电压检测模块（2）用于检测母线电压信号并传输给主控芯片（3）；响应于母线电流值大于电流安全阈值或母线电压值大于电压安全阀值时，所述主动短路模块（4）执行主动短路。2.根据权利要求1所述的汽车电驱动系统的保护控制电路，其特征在于：所述母线电流检测模块（1）包括霍尔电流传感器，与霍尔电流传感器电连接的电压跟随子模块，以及与电压跟随子模块电连接的第一差分放大子模块；所述霍尔电流传感器用于实时采集母线上的电流信号，以电压的形式输出，依次经电压跟随子模块、第一差分放大子模块处理后输入给主控芯片（3）。3.根据权利要求1或2所述的汽车电驱动系统的保护控制电路，其特征在于：所述母线电压检测模块（2）包括分压子模块，与分压子模块电连接的隔离芯片，以及与隔离芯片电连接的第二差分放大子模块；所述分压子模块将所采集的高压直流转换为电压直流电，并通过隔离芯片进行电气隔离并输入给第二差分放大子模块，经第二差分放大子模块处理后输入给主控芯片（3）。4.根据权利要求2所述的汽车电驱动系统的保护控制电路，其特征在于：所述母线电流检测模块（1）包括霍尔电流传感器IA、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、放大器U1、放大器U2和开关二极管D1；所述霍尔电流传感器IA经电阻R1与放大器U1的3脚连接，霍尔电流传感器IA还经电阻R2后接地，电容C1的一端与放大器U1的3脚连接，电容C1的另一端接地，放大器U1的2脚与放大器U1的1脚连接，放大器U1的4脚经电容C2后接地，放大器U1的1脚经电阻R3与放大器U2的5脚连接，放大器U2的5脚还依次经电阻R5、电阻R6后接地，放大器U2的6脚依次经电阻R4、电容C3后接地，放大器U2的6脚还依次经电阻R7、电阻R8与放大器U2的7脚连接，放大器U2的7脚还依次经电阻R9、电容C4后接地，电阻R9与电容C4的连接点与主控芯片（3）连接，电阻R9与电容C4的连接点还也开关二极管D1的3脚连接。5.根据权利要求4所述的汽车电驱动系统的保护控制电路，其特征在于：所述母线电压检测模块包括电阻R10、电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R14、电阻R15、电阻R16、电阻R17、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电容C5、电容C6、电容C7、电容C8、电容C9、隔离芯片A1、放大器U3...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡鹏，何景林，邱元苠，李瑞钧，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，合肥长安汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆,50