备份电源电路、电机驱动器及电动汽车制造技术

本实用新型专利技术提供了一种备份电源电路、电机驱动器及电动汽车，所述备份电源电路包括备份电源、保护单元以及单相触发单元；其中：所述单相触发单元的第一输入端连接到驱动电源的第一供电端、第二输入端经由所述保护单元连接到所述备份电源的输出端，且所述保护单元仅在所述备份电源的输出电压大于所述驱动电源的第一供电端的电压时，向所述单相触发单元的第二输入端输出供电电压；所述单相触发单元的输出端连接到驱动电路中驱动电压生成模块的控制端，并且在所述第一输入端的电压异常时输出高电平。本实用新型专利技术通过单相触发单元根据低压系统的工作状况来调整驱动电路的输出，不仅电路简单、成本较低，而且反应时间短，可快速实现主动短路。

【技术实现步骤摘要】
备份电源电路、电机驱动器及电动汽车
本技术涉及电动汽车控制领域，更具体地说，涉及一种备份电源电路、电机驱动器及电动汽车。
技术介绍
电动汽车是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。由于对环境影响相对传统汽车较小，电动汽车已被越来越多的人所接受。相应地，人们对电动汽车的安全要求也越来越高。在电动汽车出现故障，如低压电池供电掉电等情况下，仍然需要保证用于电机控制的低压供电，从而可对电机进行主动短路，以提高车辆安全性和保护汽车控制器。如图1所示，目前为保证电机控制的低压供电，主要通过从高压电池11取电，并增加额外的隔离电源12，作为整个系统的备份电源。该隔离电源12的输出电压比低压电池13略低。在低压电池13正常工作时，二极管D反向截止，电机控制器14、上桥臂驱动电源15及下桥臂驱动电源16由低压电池13供电；当低压电池13供电出现故障时，二极管D导通，由作为备份电源的隔离电源12为低压系统(包括电机控制器14、上桥臂驱动电源15及下桥臂驱动电源16)供电，同时电机控制器14发出主动短路信号，控制电机实现主动短路。上述主动短路方案主要采用额外的隔离电源12来保证控制用电，并通过电机控制器14实现主动短路功能。但隔离电源12存在使用器件数量多、成本高、体积大等缺陷。同时，由于短路保护通过电机控制器14发起，反应时间相对较长。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题在于，针对上述隔离电源成本高、体积大、反应时间相对较长的问题，提供一种备份电源电路、电机驱动器及电动汽车。本技术解决上述技术问题的技术方案是，提供一种备份电源电路，用于在电机低压系统供电故障时对电机进行主动短路保护，所述低压系统包括驱动电源；所述备份电源电路包括备份电源、至少一个保护单元以及至少一个单相触发单元；其中：所述单相触发单元的第一输入端连接到所述驱动电源的第一供电端，所述单相触发单元的第二输入端经由所述保护单元连接到所述备份电源的输出端，且所述保护单元仅在所述备份电源的输出电压大于所述驱动电源的第一供电端的电压时，向所述单相触发单元的第二输入端输出供电电压；所述单相触发单元的输出端连接到逆变器驱动电路中驱动电压生成模块的控制端，并且所述单相触发单元在所述第一输入端的电压异常时输出高电平。在本技术所述的备份电源电路中，所述备份电源电路包括至少一个互锁单元；所述互锁单元的输入端分别连接到所述驱动电源的第二供电端和所述驱动电源的第三供电端，且所述驱动电源的第一供电端、第二供电端和第三供电端分别为驱动电路的上桥臂驱动信号供电，或者所述驱动电源的第一供电端、第二供电端和第三供电端分别为驱动电路的下桥臂驱动信号供电；所述互锁单元的输出端连接到所述单相触发单元的第三输入端，且所述单相触发单元在所述第三输入端的电压异常时输出高电平。在本技术所述的备份电源电路中，所述保护单元包括第一二极管和第二二极管，其中：所述第一二极管的阳极连接到所述单相触发单元的第一输入端，且所述第一二极管的阴极连接到所述单相触发单元的第二输入端；所述第二二极管的阳极连接到所述备份电源，且所述第二二极管的阴极连接到所述单相触发单元的第二输入端。在本技术所述的备份电源电路中，所述逆变器驱动电路包括第一开关管和第二开关管，且所述第一开关管和第二开关管串联连接在所述保护单元的输出端与参考地之间，所述单相触发单元的输出端连接到所述第一开关管和第二开关管的控制端。在本技术所述的备份电源电路中，所述单相触发单元包括第三开关管和第三二极管；所述第三开关管串联连接在所述单相触发单元的第二输入端和参考地之间，且所述第三开关管的控制端连接到所述单相触发单元的第一输入端；所述第三二极管的阳极连接到所述单相触发单元的第二输入端，且所述第三二极管的阴极构成所述单相触发单元的输出端。在本技术所述的备份电源电路中，所述单相触发单元包括第四开关管、第四二极管以及第五开关管；所述第四开关管串联连接在所述单相触发单元的第二输入端和参考地之间，且所述第四开关管的控制端连接到所述单相触发单元的第一输入端；所述第四二极管的阳极连接到所述单相触发单元的第二输入端，且所述第四二极管的阴极经由两个分压电阻连接参考地；所述第五开关管串联连接在所述第四二极管的阴极与所述单相触发单元的输出端之间，且所述第五开关管的控制端连接到所述两个分压电阻的连接点。在本技术所述的备份电源电路中，所述互锁单元包括第五二极管和第六二极管；所述第五二极管的阳极和所述第六二极管的阳极分别连接到所述单相触发单元的第三输入端，且所述第五二极管的阴极连接所述驱动电源的第二供电端，所述第六二极管的阴极连接所述驱动电源的第三供电端。本技术还提供一种电机驱动器，包括低压电池、电机控制器、驱动电源、驱动电路以及逆变器；所述电机驱动器还包括如上所述的备份电源电路，且所述备份电源电路包括三个保护单元以及三个对应的单相触发单元；所述三个单相触发单元的第一输入端分别连接驱动电源的上桥臂驱动信号供电端子，或者所述三个单相触发单元的第一输入端分别连接驱动电源的下桥臂驱动信号供电端子。本技术还提供一种电动汽车，包括如上所述的电机驱动器。本技术的备份电源电路、电机驱动器及电动汽车具有以下有益效果：通过单相触发单元根据低压系统的工作状况来调整驱动电路的输出，不仅电路简单、成本较低，而且反应时间短，可快速实现主动短路。附图说明图1是现有电机驱动器的示意图；图2是本技术备份电源电路实施例的示意图；图3是本技术备份电源电路实施例的电路拓扑图；图4是本技术备份电源电路另一实施例的电路拓扑图；图5是本技术电机驱动器实施例的示意图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。如图2所示，是本技术备份电源电路实施例的示意图，该备份电源电路可应用于电机驱动器，并在电机低压系统供电故障(例如低压电源故障、控制芯片故障)时对电机进行主动短路保护(ASC)，该低压系统包括驱动电源25。本实施例中的备份电源电路包括备份电源221、至少一个保护单元222以及至少一个单相触发单元223，上述保护单元222和单相触发单元223具体可由电子元器件连接而成，并可位于同一印刷线路板。上述单相触发单元223的第一输入端连接到电机驱动器中的驱动电源25(该驱动电源25可由低压电源供电)的第一供电端A，且该单相触发单元223的第二输入端经由保护单元222连接到备份电源221的输出端。上述保护单元222仅在备份电源221的输出电压大于驱动电源25的第一供电端A的电压时(即此时低压系统故障)，向单相触发单元223的第二输入端输出供电电压(即单相触发单元223由备份电源221供电)；而在备份电源221的输出电压小于或等于驱动电源25的第一供电端A的电压时，则保护单元222不向单相触发单元223的第二输入端供电。单相触发单元223的输出端连接到逆变器驱动电路26中驱动电压生成模块(驱动电路26包括多个驱动电压生成模块，且每一驱动电压生成模块用于生成逆变器中某一功率开关管的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种备份电源电路，用于在电机低压系统供电故障时对电机进行主动短路保护，所述低压系统包括驱动电源；其特征在于，所述备份电源电路包括备份电源、至少一个保护单元以及至少一个单相触发单元；其中：所述单相触发单元的第一输入端连接到所述驱动电源的第一供电端，所述单相触发单元的第二输入端经由所述保护单元连接到所述备份电源的输出端，且所述保护单元仅在所述备份电源的输出电压大于所述驱动电源的第一供电端的电压时，向所述单相触发单元的第二输入端输出供电电压；所述单相触发单元的输出端连接到逆变器驱动电路中驱动电压生成模块的控制端，并且所述单相触发单元在所述第一输入端的电压异常时输出高电平。

【技术特征摘要】
1.一种备份电源电路，用于在电机低压系统供电故障时对电机进行主动短路保护，所述低压系统包括驱动电源；其特征在于，所述备份电源电路包括备份电源、至少一个保护单元以及至少一个单相触发单元；其中：所述单相触发单元的第一输入端连接到所述驱动电源的第一供电端，所述单相触发单元的第二输入端经由所述保护单元连接到所述备份电源的输出端，且所述保护单元仅在所述备份电源的输出电压大于所述驱动电源的第一供电端的电压时，向所述单相触发单元的第二输入端输出供电电压；所述单相触发单元的输出端连接到逆变器驱动电路中驱动电压生成模块的控制端，并且所述单相触发单元在所述第一输入端的电压异常时输出高电平。2.根据权利要求1所述的备份电源电路，其特征在于，所述备份电源电路包括至少一个互锁单元；所述互锁单元的输入端分别连接到所述驱动电源的第二供电端和所述驱动电源的第三供电端，且所述驱动电源的第一供电端、第二供电端和第三供电端分别为驱动电路的上桥臂驱动信号供电，或者所述驱动电源的第一供电端、第二供电端和第三供电端分别为所述驱动电路的下桥臂驱动信号供电；所述互锁单元的输出端连接到所述单相触发单元的第三输入端，且所述单相触发单元在所述第三输入端的电压异常时输出高电平。3.根据权利要求1所述的备份电源电路，其特征在于，所述保护单元包括第一二极管和第二二极管，其中：所述第一二极管的阳极连接到所述单相触发单元的第一输入端，且所述第一二极管的阴极连接到所述单相触发单元的第二输入端；所述第二二极管的阳极连接到所述备份电源，且所述第二二极管的阴极连接到所述单相触发单元的第二输入端。4.根据权利要求1所述的备份电源电路，其特征在于，所述逆变器驱动电路包括第一开关管和第二开关管，且所述第一开关管和第二开关管串联连接在所述保护单元的输出端与参考地之间，所述单相触发单元的输出端连...

【专利技术属性】
技术研发人员：金茜，
申请(专利权)人：苏州汇川联合动力系统有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32