电机控制器中储能电容的充放电装置和电机控制器制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种电机控制器中储能电容的充放电装置和具有该充放电装置的电机控制器，其中，该充放电装置包括：电压检测单元、充放电单元和控制电路，电压检测单元检测储能电容的电压；充放电单元包括预充电开关、充放电电阻和放电开关；控制电路分别与电压检测单元、预充电开关的控制端和放电开关的控制端相连，控制电路接收电动汽车的钥匙开关信号，并根据钥匙开关信号和储能电容的电压控制预充电开关和放电开关的通断以控制充放电单元对储能电容进行充放电。本实用新型专利技术的充放电装置能够使得充放电电阻无需一直消耗着电能，不仅安全可靠性高，而且还降低了能耗。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电动汽车
，特别涉及一种电机控制器中储能电容的充放电装置和一种具有该充放电装置的电机控制器。
技术介绍
电动汽车中的电机控制器通常用于将直流电转换为交流电，其在直流侧通常包括直流侧储能电容。电机控制器上电运行时，需要对直流侧储能电容进行预充电，从而在主接触器吸合时，减少动力电池包对直流侧储能电容的冲击；而在电机控制器停止工作时，储存在直流侧储能电容上的电能危险性较大，需要将直流侧储能电容上的电能以极快的速度释放掉，所以，当电机控制器中的逆变电路断电后，能否迅速将直流侧储能电容中存储的电能释放掉至关重要。相关技术中，采用的储能电容充电电路，通常是直接在储能电容的正极接充电电阻和正向二极管，从而在电机控制器刚上电运行时对储能电容进行预充电；采用的储能电容放电电路，通常是直接在直流侧储能电容的正负极接上放电电阻，通过该放电电阻消耗储能电容上的电能。由于储能电容是直接并联于逆变电路的直流侧的输入端，即直流侧输入端之间的电压直接施加于放电电阻上，所以放电电阻一直消耗着电能，这种储能电容放电方式使得能量损耗大，造成浪费。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。为此，本技术的一个目的在于提出一种电机控制器中储能电容的充放电装置，该充放电装置不仅安全可靠性高，而且能耗低。本技术的第二个目的在于提出一种电机控制器。为达到上述目的，本技术的第一方面提出的一种电机控制器中储能电容的充放电装置，包括：电压检测单元，所述电压检测单元检测所述储能电容的电压；充放电单元，所述充放电单元包括预充电开关、充放电电阻和放电开关；控制电路，所述控制电路分别与所述电压检测单元、所述预充电开关的控制端和所述放电开关的控制端相连，所述控制电路接收电动汽车的钥匙开关信号，并根据所述钥匙开关信号和所述储能电容的电压控制所述预充电开关和所述放电开关的通断以控制所述充放电单元对所述储能电容进行充放电。本技术的电机控制器中储能电容的充放电装置，通过设置包括预充电开关、充放电电阻和放电开关的充放电单元，这样控制电路根据钥匙开关信号和储能电容的电压控制预充电开关和放电开关的通断以控制充放电单元对储能电容进行充放电，从而使得充放电电阻无需一直消耗着电能，不仅安全可靠性高，而且还降低了能耗。其中，所述充放电单元还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极通过钥匙开关与直流母线正极端相连，所述第一二极管的阴极与所述预充电开关的第一端相连，所述预充电开关的第二端分别与所述充放电电阻的一端和所述放电开关的第一端相连，所述充放电电阻的另一端与通过主接触器开关与所述第一二极管的阳极相连，所述放电开关的第二端与直流母线负极端相连，其中，所述控制电路在接收到所述钥匙开关的闭合信号且所述储能电容的电压小于预设电压时控制所述预充电开关开通，并控制所述放电开关和所述主接触器开关关断，以对所述储能电容进行预充电。并且，所述控制电路在所述储能电容的电压从零预充至所述预设电压时控制所述主接触器开关开通，并控制所述预充电开关和所述放电开关关断。进一步地，所述控制电路在判断电机需要停机时控制所述预充电开关和所述主接触器开关关断，并控制所述放电开关开通，以对所述储能电容进行放电。具体地，所述预充电开关为MOS管，所述放电开关为三极管。具体地，所述控制电路包括单片机、电压采集单元、主接触器开关输出控制单元和放电控制信号输出单元，所述单片机的电压采样端与所述电压采集单元的输出端相连，所述电压采集单元的输入端与所述电压检测单元相连，其中，所述电压采集单元包括：串联的第一电阻和第二电阻，所述串联的第一电阻和第二电阻连接在所述电压检测单元与参考地之间，所述串联的第一电阻和第二电阻之间具有第一节点；第一运算放大器，所述第一运算放大器的正输入端通过第三电阻与所述第一节点相连，所述第一运算放大器的负输入端与所述第一运算放大器的输出端相连；第一电容，所述第一电容的一端与所述第一运算放大器的正输入端相连，所述第一电容的另一端接地；串联的第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端之间具有第二节点；第二运算放大器，所述第二运算放大器的正输入端与所述第五电阻的另一端相连，所述第二运算放大器的负输入端通过第六电阻与所述第二运算放大器的输出端相连，且所述第二运算放大器的负输入端通过第七电阻接地，所述第二运算放大器的输出端通过第二电容与所述第二节点相连；第三电容，所述第三电容的一端与所述第二运算放大器的正输入端相连，所述第三电容的另一端接地；第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端相连，所述第八电阻的另一端与所述单片机的电压采样端相连；第四电容，所述第四电容的一端与所述第八电阻的另一端相连，所述第四电容的另一端接地。并且，所述单片机的主接触器开关控制输出端与所述主接触器开关输出控制单元的第
一输入端相连，所述单片机的电容放电控制输出端与所述主接触器开关输出控制单元的第二输入端相连，所述单片机的预充电控制输出端与所述主接触器开关输出控制单元的第三输入端相连，所述主接触器开关输出控制单元的输出端与所述主接触器开关的控制端相连，其中，所述主接触器开关输出控制单元包括：串联的第九电阻和第十电阻，所述串联的第九电阻和第十电阻连接在第一预设电源与参考地之间，所述串联的第九电阻和第十电阻之间具有第三节点；第一比较器，所述第一比较器的正输入端与所述单片机的主接触器开关控制输出端相连，所述第一比较器的负输入端与所述第三节点相连；串联的第十一电阻和第十二电阻，所述串联的第十一电阻和第十二电阻连接在所述第一预设电源与参考地之间，所述串联的第十一电阻和第十二电阻之间具有第四节点；第二比较器，所述第二比较器的正输入端与所述单片机的电容放电控制输出端相连，所述第二比较器的负输入端与所述第四节点相连；串联的第十三电阻和第十四电阻，所述串联的第十三电阻和第十四电阻连接在所述第一预设电源与参考地之间，所述串联的第十三电阻和第十四电阻之间具有第五节点；第三比较器，所述第三比较器的正输入端与所述单片机的预充电控制输出端相连，所述第三比较器的负输入端与所述第五节点相连；第一与门，所述第一与门的第一输入端与所述第一比较器的输出端相连，所述第一与门的第二输入端与所述第二比较器的输出端相连，所述第一与门的第三输入端与所述第三比较器的输出端相连，所述第一与门的输出端与所述主接触器开关的控制端相连。进一步地，所述单片机的主接触器开关控制输出端与所述放电控制信号输出单元的第一输入端相连，所述单片机的电容放电控制输出端与所述放电控制信号输出单元的第二输入端相连，所述单片机的预充电控制输出端与所述放电控制信号输出单元的第三输入端相连，所述放电控制信号输出单元的输出端与所述放电开关的控制端相连，其中，所述放电控制信号输出单元包括：串联的第十五电阻和第十六电阻，所述串联的第十五电阻和第十六电阻连接在第一预设电源与参考地之间，所述串联的第十五电阻和第十六电阻之间具有第六节点；第四比较器，所述第四比较器的负输入端与所述单片机的主接触器开关控制输出端相连，所述第四比较器的正输本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机控制器中储能电容的充放电装置，其特征在于，包括：电压检测单元，所述电压检测单元检测所述储能电容的电压；充放电单元，所述充放电单元包括预充电开关、充放电电阻和放电开关；控制电路，所述控制电路分别与所述电压检测单元、所述预充电开关的控制端和所述放电开关的控制端相连，所述控制电路接收电动汽车的钥匙开关信号，并根据所述钥匙开关信号和所述储能电容的电压控制所述预充电开关和所述放电开关的通断以控制所述充放电单元对所述储能电容进行充放电。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器中储能电容的充放电装置，其特征在于，包括：电压检测单元，所述电压检测单元检测所述储能电容的电压；充放电单元，所述充放电单元包括预充电开关、充放电电阻和放电开关；控制电路，所述控制电路分别与所述电压检测单元、所述预充电开关的控制端和所述放电开关的控制端相连，所述控制电路接收电动汽车的钥匙开关信号，并根据所述钥匙开关信号和所述储能电容的电压控制所述预充电开关和所述放电开关的通断以控制所述充放电单元对所述储能电容进行充放电。2.如权利要求1所述的电机控制器中储能电容的充放电装置，其特征在于，所述充放电单元还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极通过钥匙开关与直流母线正极端相连，所述第一二极管的阴极与所述预充电开关的第一端相连，所述预充电开关的第二端分别与所述充放电电阻的一端和所述放电开关的第一端相连，所述充放电电阻的另一端与通过主接触器开关与所述第一二极管的阳极相连，所述放电开关的第二端与直流母线负极端相连，其中，所述控制电路在接收到所述钥匙开关的闭合信号且所述储能电容的电压小于预设电压时控制所述预充电开关开通，并控制所述放电开关和所述主接触器开关关断，以对所述储能电容进行预充电。3.如权利要求2所述的电机控制器中储能电容的充放电装置，其特征在于，所述控制电路在所述储能电容的电压从零预充至所述预设电压时控制所述主接触器开关开通，并控制所述预充电开关和所述放电开关关断。4.如权利要求2所述的电机控制器中储能电容的充放电装置，其特征在于，所述控制电路在判断电机需要停机时控制所述预充电开关和所述主接触器开关关断，并控制所述放电开关开通，以对所述储能电容进行放电。5.如权利要求1-4中任一项所述的电机控制器中储能电容的充放电装置，其特征在于，所述预充电开关为MOS管，所述放电开关为三极管。6.如权利要求2所述的电机控制器中储能电容的充放电装置，其特征在于，所述控制电路包括单片机、电压采集单元、主接触器开关输出控制单元和放电控制信号输出单元，所述单片机的电压采样端与所述电压采集单元的输出端相连，所述电压采集单元的输入端与所述电压检测单元相连，其中，所述电压采集单元包括：串联的第一电阻和第二电阻，所述串联的第一电阻和第二电阻连接在所述电压检测单元与参考地之间，所述串联的第一电阻和第二电阻之间具有第一节点；第一运算放大器，所述第一运算放大器的正输入端通过第三电阻与所述第一节点相连，所述第一运算放大器的负输入端与所述第一运算放大器的输出端相连；第一电容，所述第一电容的一端与所述第一运算放大器的正输入端相连，所述第一电
\t容的另一端接地；串联的第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与所述第一运算放大器的输出端相连，所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端与所述第五电阻的一端之间具有第二节点；第二运算放大器，所述第二运算放大器的正输入端与所述第五电阻的另一端相连，所述第二运算放大器的负输入端通过第六电阻与所述第二运算放大器的输出端相连，且所述第二运算放大器的负输入端通过第七电阻接地，所述第二运算放大器的输出端通过第二电容与所述第二节点相连；第三电容，所述第三电容的一端与所述第二运算放大器的正输入端相连，所述第三电容的另一端接地；第八电阻，所述第八电阻的一端与所述第二运算放大器的输出端相连，所述第八电阻的另一端与所述单片机的电压采样端相连；第四电容，所述第四电容的一端与所述第八电阻的另一端相连，所述第四电容的另一端接地。7.如权利要求6所述的电机控制器中储能电容的充放电装置，其特征在于，所述单片机的主接触器开关控制输出端与所述主接触器开关输出控制单元的第一输入端相连，所述单片机的电容放电控制输出端与所述主...

【专利技术属性】
技术研发人员：王礼鹏，付岩，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44