本发明专利技术公开了一种具自动侦测功能的电压控制装置，包括一电压控制单元与信号控制单元，电压控制单元包括一高压开关串联于该直流链结电容与电压供应器参考电位端之间，具有一控制端；一信号控制单元连接于控制端，通过侦测电压供应器的电压位准，当电压位准超过一保护电压值时，输出一切断信号至控制端，使高压开关开路，以切断电压供应端对直流链结电容的连接，达到保护马达驱动器避免过压的目的。
Voltage control device with automatic detection function
【技术实现步骤摘要】
具自动侦测功能的电压控制装置
本专利技术涉及一种具自动侦测功能的电压控制装置，特别是关于一种适用于电动车电压侦测与控制的电压控制装置。
技术介绍
由于现在空气污染日愈严重，世界各国基于环境保护与环保因素，纷纷致力于电动车发展，欧美更提出年要全面禁止汽油车生产。电动车动力来自于马达，由马达驱动电路来控制驱动马达运转。马达大致可分成感应马达与永磁马达两大类。当马达转速愈高时其反电动势愈高，此时若马达操作于发电机模式时反电动势高于电池电压，可以对电池充电。现有的马达驱动电路方块图如图1所示，马达驱动电路包括有一三相功率开关10连接一三相马达12，三相功率开关10受一信号控制单元11输出一脉波宽度调变信号(PWM)的控制，驱动三相马达12运转，三相功率开关10更连接一电池直流链结电容13及一电池14，以供应马达12运转所需的电力。在现有技术方面，中国第M500388号新型专利提出一种当电压检测单元检测到外部电源单元的输出电压达到压控组件的阀值电压时，则压控组件导通，输出相应的控制电位至开关单元，关闭开关单元以保护供电单元。然而该技术无法使用于隔离式高压系统，对超过组件耐压的过电压仍无法提供保护。另外，中国第I381603号专利技术专利提出一种脉宽调变稳压器的过压保护电路，包括：一功率晶体管、一控制驱动电路产生驱动该功率晶体管的一脉宽调变驱动信号、以及一电压侦测电路侦测输入该功率晶体管的一电源电压，当电源电压到达一预设电压值时，输出一过压保护信号，用以关闭该脉宽调变驱动信号对于功率晶体管的驱动。然而该技术只关闭PWM，对超过组件耐压的过电压仍无法提供保护。
技术实现思路
目前已知的电动车电池，当处于满电状态时并不容许充电，但若马达正处于高速运转状态，例如车子行驶于长下坡状态，此时在空载状态下马达的反电动势因无法对电池充电而处于过高状态，因而会造成马达驱动电路的电压过高而损坏。因此需要发展出一种控制方法能有效控制马达驱动电路的电压，以达到保护马达驱动电路的目的。为达成上述目的，本专利技术提供的具自动侦测功能的电压控制装置包括一电压控制单元与一信号控制单元，一信号控制单元的驱动电路输出一脉波宽度调变信号(PWM)驱动一三相马达；一直流链结电容并联于三相功率开关，连接于一电压供应端，以供应该三相马达运转电压，或由三相马达的反电动势供应至电压供应端；一高压开关连接于该直流链结电容与一电压供应端参考电位端之间，具有一控制端；一信号控制单元连接于控制端，通过侦测电压供应端上的电压位准，当电压位准超过一保护电压值时，输出一切断信号至控制端，使高压开关开路，以切断电压供应端对直流链结电容与三项功率开关的连接。本专利技术系统于关机状态仍时可自动侦测电压并唤醒微控制器进入保护模式，另外本专利技术可避免电动车于高速拖吊或不当行驶时反电动势电压过高，损坏马达驱动器。附图说明图1为现有的马达驱动器电路方块图。图2为本专利技术自动侦测功能的电压控制装置实施例电路示意图。图3为本专利技术的自动侦测电压控制流程示意图。图4-1为本专利技术的执行弱磁控制流程示意图。图4-2为本专利技术的执行单相控制流程示意图。图5为本专利技术S1，S4，S6导通时的相电流示意图。具体实施方式本专利技术为一种具自动侦测功能的电压控制装置，使用于电动车的马达驱动电路上，请参阅图2所示，为本专利技术电压控制装置的实施例电路示意图。本专利技术实施例的电压控制装置具有两种保护机制，第一种为以软件控制的电压保护机制，第二种为以硬件控制的电压控制机制。本专利技术的电压控制装置包括一信号控制单元20、一电压控制单元30、一三相功率开关10及一电池(BT3)14，其中该信号控制单元20又更包括一微控制器(MCU)21、一驱动电路22及一稳压器(U2)23，而电压控制单元30则又包括一直流链结电容13、一电压侦测器31、一比较器(U1A)32及一高压开关40。首先介绍本专利技术以软件控制的电压保护机制，其中信号控单元20中的微控制器(MCU)21会输出一脉波宽度调变信号(PWM)，经该驱动电路22连接于该三相功率开关10，用以驱动三相功率开关10驱动该三相马达12，该直流链结电容13并联于三相功率开关10，且更连接于一电压供应端(HV)，该电压供应端(HV)则连接电池(BT3)14，用以供应该三相马达12运转电压，或由三相马达12的反电动势供应至电压供应端(HV)对电池(BT3)14充电。其中高压开关40连接于该直流链结电容13与该电池14之间，该高压开关40具有一控制端，连接于该信号控制单元20的该微控制器(MCU)21，受微控制器(MCU)21的控制形成开路或导通，导通时使该直流链结电容13并联于该电池14，其中该电压侦测器31连接于该电压供应端(HV)，用以侦测该电压供应端(HV)上的电压位准，经一第一隔离器34输出至该微控制器(MCU)21，当微控制器(MCU)21判断该电压供应端(HV)上的电压位准超过一保护电压值(Vn)时，输出一切断信号(HVCTL)至该高压开关40的控制端，使高压开关40开路，以切断该直流链结电容13并联于电池14，意即切断该电池(BT3)14与该三相马达12之间的充电连接，反之，若电压供应端(HV)上的电压位准未超过该保护电压值(Vn)时，则该高压开关(S1)40导通，该电池(BT3)14并联于该直流链结电容13，意即该电池(BT3)14并联于该三相马达12之间。其中该保护电压值(Vn)由该微控制器(MCU)21所设定。众所周知，当电动车在加速行驶时是由电池(BT3)14供电给三相马达12，信号控制单元20输出PWM信号控制三相功率开关10驱动三相马达12运转，而当电动车行驶于下坡状态时，三相马达12即转换为发电机模式，其反电动势所产生的电压可对电池(BT3)14进行充电，但若电池(BT3)14为满电状态，而不容许充电的情况下，三相马达12在发电模式又无负载下运转时，其所产生的电压(反电动势)会因此过高，而造成三相功率开关10损坏。因此本专利技术利用该高压开关40连接于该直流链结电容13与该电池14之间，较佳地该高压开关30是连接于该直流链结电容13的为一接地端(GNDC)与该电池14的接地端(GNDHV)之间，该电压侦测器31可侦测该电压供应端(HV)上电池(BT3)14的电压位准，当电池(BT3)14的电压位准超过一保护电压值(Vn)时，输出一切断信号(HVCTL)至该高压开关40的控制端，使高压开关40开路，以切断该电压供应端(HV)与电池(BT3)14之间的并联连接，而不会让过高的电压损害到马达驱动电路。本实施例中该电池(BT3)14为电动车的锂电池，输出为高压直流电。而该三相功率开关10可以为三相MOSFET或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。该直流链结电容13由多个电容(C1n～Cnn)串接而成。而该高压开关40可以为一MOSFET或继电器所构成的开关控制电路。接下来介绍本专利技术以硬件保护的电压控制机制，其中本专利技术的电压控制单元30的该电压侦测器31连接于该本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具自动侦测功能的电压控制装置，其特征在于，包括：/n一三相功率开关，受一信号控制单元的控制，输出一脉波宽度调变信号，驱动一三相马达；/n一直流链结电容，并联于该三相功率开关，连接一电池的一电压供应端以供应该三相马达运转电压，或由该三相马达的反电动势供应至该电压供应端对该电池充电；/n一高压开关，串联于该直流链结电容与一参考电位端之间，具一控制端；/n一电压侦测器，连接于该电源供应端，用以侦测该电压供应端上该电池的电压位准；及/n一微控制器，连接于该电压侦测器的输出端及高压开关的该控制端，判断该电池的电压位准，当该电压位准超过一保护电压值时，输出一切断信号至该控制端，使该高压开关开路，以切断该电压供应端对该电池的连接。/n
【技术特征摘要】
1.一种具自动侦测功能的电压控制装置，其特征在于，包括：
一三相功率开关，受一信号控制单元的控制，输出一脉波宽度调变信号，驱动一三相马达；
一直流链结电容，并联于该三相功率开关，连接一电池的一电压供应端以供应该三相马达运转电压，或由该三相马达的反电动势供应至该电压供应端对该电池充电；
一高压开关，串联于该直流链结电容与一参考电位端之间，具一控制端；
一电压侦测器，连接于该电源供应端，用以侦测该电压供应端上该电池的电压位准；及
一微控制器，连接于该电压侦测器的输出端及高压开关的该控制端，判断该电池的电压位准，当该电压位准超过一保护电压值时，输出一切断信号至该控制端，使该高压开关开路，以切断该电压供应端对该电池的连接。
2.如权利要求1所述的具自动侦测功能的电压控制装置，其特征在于，该三相功率开关为三相MOSFET或绝缘栅双极晶体管。
3.如权利要求1所述的具自动侦测功能的电压控制装置，其特征在于，该直流链结电容由多个电容串接而成。
4.如权利要求1所述的具自动侦测功能的电压控制装置，其特征在于，该高压开关为一MOSFET或继电器构成的开关控制电路。
5.如权利要求1所述的具自动侦测功能的电压控制装置，其特征在于，该参考电位端与一接地端连接。
6.如权利要求1所述的具自动侦测功能的电压控制装置，其特征在于，该微控制器与该电压侦测器之间更设有一隔离器。
7.如权利要求1所述的具自动侦测功能的电压控制装置，其特征在于，该保护电压值由该微控制器设定。
8.如权利要求1所述的具自动侦测功能的电压控制装置，其特征在于，该微控制器操作于一正常模式，为车辆正常行驶状态，侦测该电池的电压位准是否处于过高状态，当该电位信号值小于该保护电压值时，则该三相马达的反电动势能够对该电池充电，当该电位信号值大于该保护电压值时，则输出该切断信号至该高压开关的控制端，以...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈仁和，
申请(专利权)人：士林电机厂股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71
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