用于对高压总线放电的设备制造技术

描述了一种用于电连接至高压DC电源电的高压总线的放电电路。放电电路包括与放电电阻器电串联连接在高压总线的正导体与负导体之间的放电器开关，且放电开关包括栅极。双稳态开关包括控制栅极、电连接至高压总线的输入线以及电连接至放电开关的栅极的输出线。触发装置与双稳态开关的控制栅极通信。双稳态开关的输入线电连接至高压总线，且放电开关响应于启动信号而可控制为闭合状态以在高压总线的正导体与负导体之间提供通过放电电阻器的电流路径。

Device for discharging a high voltage bus

A discharge circuit for a high voltage bus connected electrically to a high voltage DC power supply is described. The discharge circuit comprises an electric discharge switch connected with the discharge resistor in series with the negative conductor of the high-voltage bus in series, and the discharge switch comprises a grid. The bistable switch includes a control gate, an input line electrically connected to the high voltage bus, and an output line electrically connected to the gate of the discharge switch. Trigger device and control gate communication of bistable switch. Bistable switch input line is electrically connected to high voltage bus, and the discharge switch in response to a start signal and can be controlled between the closed state to positive and negative bus conductor in the high voltage conductor provides current paths through discharge resistor.

【技术实现步骤摘要】
用于对高压总线放电的设备
本专利技术涉及对存储在高压总线上的电能放电，包括其中高电压总线向功率逆变器传递电功率的系统。
技术介绍
功率逆变器电路可以包括在高压总线两端设置以提供电稳定性并且存储补充电能的大容量电容器。当功率逆变器电路不在操作中或在某些其它环境中时，可希望对存储在包括大容量电容器的高压总线上的电能放电。
技术实现思路
描述了一种用于电连接至高压DC电源的高压总线的放电电路。放电电路包括与放电电阻器电串联连接在高压总线的正导体与负导体之间的放电器开关，且放电开关包括栅极。双稳态开关包括控制栅极、电连接至高压总线的输入线以及电连接至放电开关的栅极的输出线。触发装置与双稳态开关的控制栅极通信。双稳态开关的输入线电连接至高压总线，且放电开关响应于从触发装置传送至双稳态开关的控制栅极的启动信号而可控制为闭合状态以在高压总线的正导体与负导体之间提供通过放电电阻器的电流路径。上述特征和优点以及本教导的其它特征和优点从某些最佳模式的以下详述和用于实行如随附权利要求书中限定、结合附图取得的本教导的其它实施例将容易地显而易见。附图说明现在将通过实例方式参考附图描述一个或多个实施例，其中图示意地说明根据本专利技术的包括高压总线和无源放电电路的功率逆变器模块的实施例，其中高压总线电连接在高压DC电源与功率逆变器模块之间具体实施方式现在为了说明非限制性实施例参考附图，图示意地说明包括用于对高压总线14两端的电功率放电的无源放电电路60的功率逆变器模块20的一个实施例，其中高压总线14电连接在高压DC电源12与功率逆变器模块20之间。功率逆变器模块20可以是包括电机10的马达控制系统100的实施例的元件，该电机通过功率逆变器模块20采用来自于高压DC电源12的电功率而操作地控制。在一个非限制性实施例中，功率逆变器模块20可以在车辆上采用作为推进系统的元件。电机10可以是马达/发电机或另一个合适的多相电机(例如，永磁装置)。功率逆变器模块20经由高压总线14的正导体16和负导体18电连接至高压DC电源12。高压总线14可以包括第一接触器44和第二接触器46，其分别可控制成将高压总线14的相应的正导体16和负导体18连接至高压DC电源12的正极侧和负极侧。第一接触器44优选地与第一触发电路40通信，且第二接触器46优选地与第二触发电路45通信。功率逆变器模块20包括大容量电容器22，其电设置在高压总线14的正导体16与负导体18之间。第一接触器44和第二接触器46是电连接至点火开关36的感应控制式常断开开关装置。当点火开关36处于键关断状态中时，第一接触器44和第二接触器46断开，因此防止相应的正导体16和负导体18与高压DC电源12之间的电功率流。当点火开关36处于键接通状态中时，第一接触器44和第二接触器46闭合，因此允许相应的正导体16和负导体18与高压DC电源12之间的电功率流。功率逆变器模块20包括逆变器38，其包括电串联连接在高压总线14的正导体16和负导体18之间的多个开关对。开关对的每个开关可以是具有并联设置的二极管的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或另一个合适的高压开关(例如，场效应晶体管(FET)或碳化硅(SiC)FET)。每个开关对对应于电机10的一个相。功率逆变器模块20的其它元件优选地包括多个栅极驱动电路和控制器，其中栅极驱动电路响应于源自于控制器的控制信号(例如，脉宽调制控制信号)而控制开关的启动和停用。功率逆变器模块20包括具有电容器、电阻器的其它电部件以及其它电路部件以实现与电噪声消除、负荷平衡等有关的功能。第一触发电路40包括经由电阻-电容(RC)电路和二极管电连接至信号线35的变压器或另一个电感装置，该信号线35电连接至第一接触器44的一侧。当第一接触器44(例如，响应于点火开关36变为键关断状态)断开时，信号线35从离散高状态变为离散低状态，从而在第一触发电路40中导致电感反冲，进而产生第一触发信号42。启动信号可以是短程感应式引发的脉冲信号，其包括从低或零电压状态变为高压状态。第一触发信号42传送至复合触发门50。第二触发电路45类似于第一触发电路40，并且包括经由电阻-电容(RC)电路和二极管电连接至信号线37的变压器或其它电感装置，该信号线37电连接至第二接触器46的一侧。当第二接触器46(例如，响应于点火开关36变为键关断状态)断开时，信号线37从离散高状态变为离散低状态，从而在第二触发电路45中导致电感反冲，进而产生第二触发信号47。第二触发信号47传送至复合触发门50。无源放电电路60设置在高压总线14的正导体16与高压总线14的负导体18之间。无源放电电路60包括设置成与放电电阻器24串联的放电开关25，该放电电阻器优选地具有低阻抗以促进放电。无源放电电路60进一步包括电连接在高压总线14的正导体16与负导体18之间的电容分压器电路30，其包括在第一节点63处与第二电容器64电串联连接的第一电容器62。包括第一电容器62的电容分压器电路30与第二电容器64电串联连接并且将总线电压分流至第一节点63处的合适电压电平。双稳态开关26电连接在第一节点63与放电开关25的栅极28之间。双稳态开关26可以是晶闸管或另一种硅控整流器，并且包括栅极27。复合触发门50产生与栅极27通信的离散输出信号。晶闸管是具有多层交替的N和P型材料的固态半导体装置，当栅极27例如从复合触发门50接收到电流触发信号时，这些层用作传导电流的双稳态开关。双稳态开关26一旦被电流触发信号启动便立即传导电流，前提是双稳态开关26的两端的电压不反相。当启动双稳态开关26时，第一节点63处的电压电平足以启动栅极28以接通或闭合放电开关25可以采用其它合适的双稳态开关。呈设置成与下拉电阻器68并联的第三电容器66的形式的RC电路设置在放电开关25的栅极28之间。点火开关36还设置在放电开关25的栅极28与高压总线14的负导体18之间。放电开关25与放电电阻器24电串联连接在正导体16与负导体18之间。放电开关25在此实施例中可以是MOSFET装置、JFET装置，或另一种合适的开关装置。放电开关25包括漏极线、源极线和栅极28。复合触发门50产生传送至双稳态开关26的栅极27的离散输出信号。复合触发门50可以呈配置有多个输入线和离散输出线的多输入逻辑装置的形式，该离散输出线与双稳态开关26的栅极27通信。复合触发门50可以是逻辑“或”门或另一个合适的逻辑装置。输入线优选地包括第一触发信号42、第二触发信号47和与输入线53、54和55相关联的多个输入信号(包括第二、第三、第四和第五启动信号)。第二、第三和第四启动信号可以源自于车辆控制器、服务控制器、加速度计、安全气囊传感器或另一合适来源。当所有输入线53、54和55具有低值时，来自于复合触发门50的离散输出信号优选地是离散低信号。此包括第一触发信号42、第二触发信号47以及第二、第三和第四启动信号的低值。当输入线53、54和55中的任一个具有高值时，来自于复合触发门50的离散输出信号是离散高值。当具有低值的离散输出信号从复合触发门50传送至双稳态开关26的栅极27时，因为双稳态开关26的操作并未由栅极27处的低值触发，所以未发生动作。当具有高值的离散输出信号从复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电连接至高压直流电源的高压总线的放电电路，其中所述高压总线包括正导体和负导体，所述放电电路包括：放电器开关，其与放电电阻器电串联连接在所述高压总线的所述正导体与所述负导体之间，其中所述放电开关包括栅极；双稳态开关，其包括控制栅极、电连接至所述高压总线的输入线以及电连接至所述放电开关的所述栅极的输出线；以及触发装置，其与所述双稳态开关的所述控制栅极通信；其中所述双稳态开关的所述输入线电连接至所述高压总线；以及其中所述放电开关响应于从所述触发装置传送至所述双稳态开关的所述控制栅极的启动信号而可控制为闭合状态以在所述高压总线的所述正导体与所述负导体之间提供通过所述放电电阻器的电流路径。

【技术特征摘要】
2016.03.03 US 15/0599611.一种用于电连接至高压直流电源的高压总线的放电电路，其中所述高压总线包括正导体和负导体，所述放电电路包括：放电器开关，其与放电电阻器电串联连接在所述高压总线的所述正导体与所述负导体之间，其中所述放电开关包括栅极；双稳态开关，其包括控制栅极、电连接至所述高压总线的输入线以及电连接至所述放电开关的所述栅极的输出线；以及触发装置，其与所述双稳态开关的所述控制栅极通信；其中所述双稳态开关的所述输入线电连接至所述高压总线；以及其中所述放电开关响应于从所述触发装置传送至所述双稳态开关的所述控制栅极的启动信号而可控制为闭合状态以在所述高压总线的所述正导体与所述负导体之间提供通过所述放电电阻器的电流路径。2.根据权利要求1所述的放电电路，其中所述触发装置进一步包括复合触发门，其具有多个输入线和与所述放电开关的所述控制栅极通信的输出线。3.根据权利要求2所述的放电电路，其中所述多个输入线包括从电连接至信号线的第一触发电路输出的第一触发信号，所述信号线电连接至第一接触器，所述第一接触器电连接在所述高压直流电源与所述高压总线的所述正导体和所述负导体中的一个之间。4.根据权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·J·纳牟，M·N·安瓦尔，A·阿尔巴娜，S·M·卡德瑞，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US