一种电动汽车电机控制器主电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车电机控制器主电路，它包括：电容C；功率器件IGBT：V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8和V9；二极管：D1、D2和D3；以及上述各部件的连接关系。本发明专利技术在电机控制器出现故障保护时，因永磁同步电机发电而产生的感应电势没有整流到电机控制器直流侧的通路，避免了由于直流侧电压过高导致的电容、IGBT损坏。

A main circuit of electric motor controller for electric vehicle

The invention discloses a main circuit of electric motor controller for electric vehicle, which includes: capacitance C, power devices IGBT:V1, V2, V3, V4, V5, V6, V7, V8 and V9, diode: D1, D2, and V9; and the connection of the above components. When the motor controller appears fault protection, the induction potential generated by the permanent magnet synchronous motor (PMSM) generator does not rectified to the DC side of the motor controller, avoiding the damage of the capacitance and IGBT caused by the overvoltage of the DC side.

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车电机控制器主电路
本专利技术涉及电动汽车或者新能源汽车电机控制领域，特别涉及一种电动汽车电机控制器主电路。
技术介绍
随着人们对环境的重视程度越来越高，电动汽车替代燃油汽车已经成为一种趋势。在电动汽车的驱动装置——电机中，因为永磁同步电机的高效率及高功率密度等特性，在电动汽车上大量应用。然而永磁同步电机有一个特性，即定子无电源供电，仅转子转动时，电机将处于发电状态，定子将产生感应电压，感应电压与转速大小成正比。永磁同步电机通过电机控制器供电。目前的电机控制器均采用三相桥式逆变电路，逆变电路主要由逆变开关管IGBT构成，电机控制器通过三相桥式逆变电路，将直流逆变为三相交流，供给永磁同步电机。在逆变过程中，因为有续流的需要，每一支IGBT均反并联一个二极管，在这种结构下，如果电机控制器因某种原因发生保护，立即停止电机控制器工作，永磁同步电机转子将会因为惯性继续运转，定子侧将产生感应电动势，这个感应电动势将通过反并联的二极管进行整流，产生的直流电压将直接施加在直流电容和IGBT上。如果汽车以一个较高的转速运行，那么产生的直流电压将会超过电容或者IGBT的电压承受能力，造成电容或者IGBT永久性损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种避免电机控制器因为故障保护而被电机的感应电动势整流损坏的电动汽车电机控制器主电路。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种电动汽车电机控制器主电路，它包括：电容C；功率器件IGBT：V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8和V9；二极管：D1、D2和D3；永磁同步电机具有U、V和W相；电容C的一端连接至电机控制器直流正极P，另一端连接至电机控制器直流负极N；IGBTV1集电极连接至P，IGBTV1发射极连至U相；IGBTV2发射极连接至IGBTV1集电极，IGBTV2集电极连接IGBTV1发射极；IGBTV3集电极连接至P，IGBTV3发射极连至V相；IGBTV4发射极连接至IGBTV3集电极，IGBTV4集电极连接IGBTV3发射极；IGBTV5集电极连接至P，IGBTV5发射极连至W相；IGBTV6发射极连接至IGBTV5集电极，IGBTV6集电极连接IGBTV5发射极；IGBTV7集电极连接U相，IGBTV7发射极连至N；二极管D1阳极连接至IGBTV7发射极，二极管D1阴极连接至IGBTV7集电极；IGBTV8集电极连接V相，IGBTV8发射极连至N；二极管D2阳极连接至IGBTV8发射极，二极管D2阴极连接至IGBTV8集电极；IGBTV9集电极连接W相，IGBTV9发射极连至N；二极管D3阳极连接至IGBTV9发射极，二极管D3阴极连接至IGBTV9集电极。本专利技术的有益效果是：本专利技术在电机控制器出现故障保护时，因永磁同步电机发电而产生的感应电势没有整流到电机控制器直流侧的通路，避免了由于直流侧电压过高导致的电容、IGBT损坏。附图说明图1为本专利技术结构示意图。具体实施方式下面结合附图进一步详细描述本专利技术的技术方案，但本专利技术的保护范围不局限于以下所述。目前电动汽车大量采用永磁同步电机，永磁同步电机在作为电机控制器负载的时候，电机如果运行在电机额定转速以上，电机控制器会采取弱磁控制，将控制器输出电压稳定在额定电压，一旦系统发生故障，电机控制器出于保护系统而停止输出，不再对电机进行控制，电机因为惯性或其他原因仍会以很高的速度旋转，而控制器已经不再对输出电压进行控制，这时的电机处于发电状态，电机定子将会产生很高的感应电压，而感应电压将会被电机控制器逆变电路中的二极管整流到电机控制器直流侧。整流后的直流电压因为电机控制器处于保护状态而不可控，就会导致电机控制器中的电容、IGBT超过本身的耐压承受能力而损坏。目前并未有一种有效的方法来防止这种情况，在出现这种情况时，往往是置之不理，任其发生。本专利技术提供一种电机控制器主电路，在永磁同步电机处于发电状态时，逆变电路不形成整流电路，感应电压不会被传递到电机控制器直流侧，解决了现有的主电路在这种情况下会损坏元器件的难题。电路的连接关系如图1所示，一种电动汽车电机控制器主电路，它包括：电容C；功率器件IGBT：V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8和V9；二极管：D1、D2和D3；永磁同步电机具有U、V和W相；电容C的一端连接至电机控制器直流正极P，另一端连接至电机控制器直流负极N；IGBTV1集电极连接至P，IGBTV1发射极连至U相；IGBTV2发射极连接至IGBTV1集电极，IGBTV2集电极连接IGBTV1发射极；IGBTV3集电极连接至P，IGBTV3发射极连至V相；IGBTV4发射极连接至IGBTV3集电极，IGBTV4集电极连接IGBTV3发射极；IGBTV5集电极连接至P，IGBTV5发射极连至W相；IGBTV6发射极连接至IGBTV5集电极，IGBTV6集电极连接IGBTV5发射极；IGBTV7集电极连接U相，IGBTV7发射极连至N；二极管D1阳极连接至IGBTV7发射极，二极管D1阴极连接至IGBTV7集电极；IGBTV8集电极连接V相，IGBTV8发射极连至N；二极管D2阳极连接至IGBTV8发射极，二极管D2阴极连接至IGBTV8集电极；IGBTV9集电极连接W相，IGBTV9发射极连至N；二极管D3阳极连接至IGBTV9发射极，二极管D3阴极连接至IGBTV9集电极。原理说明：P与N之间为高压直流电压，直接连至电动汽车的动力电池。C为电机控制器的直流支撑电容，在电路工作中起稳定直流和旁路交流的作用。V1、V2、V7、D1构成三相桥式逆变电路的其中一相，V3、V4、V8、D2构成三相桥式逆变电路的其中一相,V5、V6、V9、D3构成三相桥式逆变电路的其中一相。U、V、W即为三相交流输出。为更好的进行原理说明，假设P-N间额定电压520V，因为电池电压会有波动，设计P-N间工作电压最高为800V，电容C选择耐压800V。而图中的二极管与IGBT在工作中由于开关作用，将会承受更高的尖峰电压，因此，二极管与IGBT耐压选择为1200V。根据三相桥式逆变电路控制理论，按一定规则对V1、V3、V5、V7、V8、V9进行通断控制，当P-N端输入稳定直流电压时，U、V、W将输出三相对称的SPWM电压，而该电压等效于正弦电压，用于驱动电机控制器的负载——电机。然而，电机是一个电感装置，当电感作为负载时，电感有一个特性是电流不能瞬间突变。如果某一时刻，电流从V1通过U流向电机，再经V流出经过V8流向负极N，在下一时刻，V1关断，电机中的电流不能突变，那么二极管D1将会导通，电流通过D1流向U，再经过V流过V4返回到电容。在这个过程中，V4一直处于导通状态，D2、V4将起着续流的作用。同理：如果V2、V4、V6在电机控制器整个工作过程中一直处于导通状态，那么将于D1、D2、D3、V2、V4、V6一起构成逆变电路的续流电路。如果电机控制器出现故障而产生保护，V2、V4、V6将受控而截止。假设电机额定运转速度n1，最高转速n2，失控的情况下甚至会超过n2。通常情况下，n2>2*n1。假设电机在超过n1情况下运行，电机控制器处于弱磁控制状态，电机控制器输出电压稳定在以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车电机控制器主电路，其特征在于，它包括：电容C；功率器件IGBT：V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8和V9；二极管：D1、D2和D3；电容C的一端连接至电机控制器直流正极P，另一端连接至电机控制器直流负极N；IGBT V1集电极连接至P，IGBT V1发射极连至U相；IGBT V2发射极连接至IGBT V1集电极，IGBT V2集电极连接IGBT V1发射极；IGBT V3集电极连接至P，IGBT V3发射极连至V相；IGBT V4发射极连接至IGBT V3集电极，IGBT V4集电极连接IGBT V3发射极；IGBT V5集电极连接至P，IGBT V5发射极连至W相；IGBT V6发射极连接至IGBT V5集电极，IGBT V6集电极连接IGBT V5发射极；IGBT V7集电极连接U相，IGBT V7发射极连至N；二极管D1阳极连接至IGBT V7发射极，二极管D1阴极连接至IGBT V7集电极；IGBT V8集电极连接V相，IGBT V8发射极连至N；二极管D2阳极连接至IGBT V8发射极，二极管D2阴极连接至IGBT V8集电极；IGBT V9集电极连接W相，IGBT V9发射极连至N；二极管D3阳极连接至IGBT V9发射极，二极管D3阴极连接至IGBT V9集电极。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车电机控制器主电路，其特征在于，它包括：电容C；功率器件IGBT：V1、V2、V3、V4、V5、V6、V7、V8和V9；二极管：D1、D2和D3；电容C的一端连接至电机控制器直流正极P，另一端连接至电机控制器直流负极N；IGBTV1集电极连接至P，IGBTV1发射极连至U相；IGBTV2发射极连接至IGBTV1集电极，IGBTV2集电极连接IGBTV1发射极；IGBTV3集电极连接至P，IGBTV3发射极连至V相；IGBTV4发射极连接至IGBTV3集电极，IGBTV4集电极连接IGBTV3发射极；IGBTV5...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾雷，徐浩，宋波，王晓文，
申请(专利权)人：成都雅骏新能源汽车科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51