一种新能源汽车及其过压保护电路、过压保护方法技术

本申请属于新能源汽车电控技术领域，涉及一种新能源汽车及其过压保护电路、过压保护方法。在原有的过压保护的基础上，增加了过压保护路径，包括过压比较组件和逻辑判断组件，通过对第一采样信号与第一基准信号进行比较后，输出第一反馈信号，并对第一反馈信号进行逻辑处理，以及判断控制器的母线电压超过预设阈值时，以通过驱动组件控制开关组件进行关断。该路径的电压保护时间更短，更快时效地应对电机控制器运行中异常出现的电压波动，极大程度提高了电机控制器产品的可靠性；并且，结合前级接触器的状态检测电路和欠压保护电路，提前对母线即将出现的过压现象进行预判，大大提高了开关组件的过压保护时效性。

A new energy vehicle and its overvoltage protection circuit and overvoltage protection method

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车及其过压保护电路、过压保护方法
本申请属于新能源汽车电控
，尤其涉及一种新能源汽车及其过压保护电路、过压保护方法。
技术介绍
图1示出了现有技术中新能源汽车电机控制器常见的主回路拓扑和过压保护回路的示例电路。从主回路来看，控制器直流母线存在一个薄膜电容(即电容C1)，其容值通常不会太大，故稳压吸收能力非常有限。同时，前级还存在一个主接触器，该接触器会因为响应整车安全策略、振动或控制电压不稳等其它极端条件而出现带载切断，接着由主回路杂散电感或电机反电动势带来母线电压的急剧抬升。若此时IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)还在继续工作，则很有可能会超过器件安全工作区而出现击穿现象。从图1还可以看出，现有过压保护方案的一般做法为：通过母线电压采样电路将较高的直流电压转换成低压信号送到DSP(DigitalSignalProcessing，数字信号处理)的AD模块，然后由DSP进行和预设值的比较，判断是否超过过压阈值。当超出时，则封锁PWM信号的输出。因此，在上述过程中，存在一定的采样周期和滤波延时，通常保护响应时间最短也在几百微秒，甚至长达毫秒级。而对于IGBT(图1采用S1、S2、S3、S4、S5以及S6表示)来说，其开关周期在100uS左右，因此对于一个异常、快速的电压上升来说，几百微米的过压响应时间是根本来不及对IGBT进行保护的。因此，现有的新能源汽车电机控制器的过压电路存在着一定的采样周期和滤波延时，降低了过压保护的时效性，导致可靠性较差的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供了一种新能源汽车及其过压保护电路、过压保护方法，旨在解决现有的新能源汽车电机控制器的过压电路存在着一定的采样周期和滤波延时，降低了过压保护的时效性，导致可靠性较差的问题。本申请实施例的第一方面提供了一种新能源汽车的过压保护电路，与控制器的主电路连接，所述控制器的母线上设有薄膜电容，所述过压保护电路包括：第一电压采样组件，与所述控制器的母线及所述薄膜电容连接，被配置为对所述控制器的母线电压进行采样后，输出第一采样信号；数字信号处理组件，与所述第一电压采样组件连接，被配置为对所述第一采样信号进行信号转换和识别处理；驱动组件，与所述数字信号处理组件及开关组件连接，被配置为接收信号转换和识别处理后的所述第一采样信号，并在所述控制器的母线电压超过预设阈值时，控制所述开关组件进行关断；过压比较组件，与所述第一电压采样组件及所述数字信号处理组件连接，被配置为将所述第一采样信号与第一基准信号进行比较后，输出第一反馈信号；以及逻辑判断组件，与所述过压比较组件及所述驱动组件连接，被配置为对所述第一反馈信号进行逻辑处理，并判断所述控制器的母线电压超过预设阈值时，以通过所述驱动组件控制所述开关组件进行关断。优选地，所述主电路设有开关组件和接触器，其中，所述开关组件与电机连接，被配置为进行导通或者关断，以使所述电机工作或者停止工作。优选地，还包括：状态检测组件，与所述接触器及所述逻辑判断组件连接，被配置为检测所述接触器的工作状态，并反馈至所述逻辑判断组件；所述逻辑判断组件还被配置为当判断所述接触器出现异常断开或者弹跳时，通过所述驱动组件控制所述开关组件进行关断。优选地，还包括：第二电压采样组件，与蓄电池连接，被配置为对所述蓄电池的电压进行采样后，输出第二采样信号；和欠压比较组件，与所述第二电压采样组件及所述逻辑判断组件连接，被配置为将所述第二采样信号与第二基准信号进行比较后，输出第二反馈信号；所述逻辑判断组件还被配置为对所述第二反馈信号进行逻辑处理，并判断所述蓄电池的电压出现跌落或者出现微跌时，以通过所述驱动组件控制所述开关组件进行关断。优选地，所述逻辑判断组件包括：第一与门、第二与门、第四十电容、第四十五电容以及第五十五电阻；所述第一与门的第一输入端接所述过压比较组件，所述第一与门的第二输入端接所述欠压比较组件，所述第二与门的第一输入端接所述状态检测组件，所述第一与门的输出端接所述第二与门的第二输入端，所述第二与门的输出端接所述第五十五电阻的第一端，所述第五十五电阻的第二端与所述第四十五电容的第一端接所述驱动组件，所述第四十电容的第一端接参考电压，所述第四十电容的第二端与所述第四十五电容的第二端接地。优选地，所述欠压比较组件包括：第三十三电容、第三十六电容、第三十九电容、第四十二电容、第四十三电阻、第四十四电阻、第四十九电阻、第五十电阻、第五十一电阻、第五十二电阻以及第二比较器；所述第五十电阻的第一端接所述第二电压采样组件，所述第五十电阻的第二端、所述第三十六电容的第一端、所述第五十二电阻的第一端以及所述第四十九电阻的第一端共接，所述第四十九电阻的第二端接所述第二比较器的正相输入端，所述第五十一电阻的第一端与所述第四十四电阻的第一端接入参考电压，所述第五十一电阻的第二端与所述第三十九电容的第一端接所述第二比较器的反相输入端，所述第二比较器的输出端与所述第四十三电阻的第一端以及所述第四十四电阻的第二端共接，所述第四十三电阻的第二端接所述第四十二电容的第一端，所述第二比较器的电压端通过所述第三十三电容接地，所述第三十六电容的第二端、所述第五十二电阻的第二端、所述第三十九电容的第二端以及所述第四十二电容的第二端接地。优选地，所述状态检测组件包括：第一二极管、光电耦合器、第三十二电阻、第三十三电阻、第三十四电阻、第五十三电阻、第二十七电容、第二十八电容以及第四十四电容；所述第一二极管的阳极接所述接触器，所述第一二极管的阴极接所述第三十二电阻的第一端，所述第三十二电阻的第二端与所述第三十四电阻的第一端以及所述第二十八电容的第一端接所述光电耦合器的发光源的输入端，所述第三十四电阻的第二端与所述第二十八电容的第二端以及所述光电耦合器的发光源的输出端接地，所述光电耦合器的受光器的输入端接参考电压，所述第二十七电容的第一端与所述第三十三电阻的第一端以及所述第五十三电阻的第一端接所述光电耦合器的受光器的输出端，所述第五十三电阻的第二端接所述第四十四电容的第一端，所述第二十七电容的第二端与所述第三十三电阻的第二端以及所述第四十四电容的第二端接地。优选地，所述过压比较组件包括：第四十一电阻、第四十二电阻、第四十三电阻、第四十五电阻、第四十六电阻、第四十七电阻、第四十八电阻、第三十四电容、第三十八电容、第四十三电容以及第一比较器；所述第四十六电阻的第一端与所述第四十二电阻的第一端接入参考电压，所述第四十六电阻的第二端、所述第三十四电容的第一端、所述第四十七电阻的第一端以及所述第四十八电阻的第一端共接，所述第四十七电阻的第二端接所述第一比较器的正相输入端，所述第四十五电阻的第一端接入基准电压，所述第四十五电阻的第二端与所述第三十八电容的第一端接所述第一比较器的反相输入端，所述第一比较器的输出端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新能源汽车的过压保护电路，与控制器的主电路连接，所述控制器的母线上设有薄膜电容，其特征在于，所述过压保护电路包括：/n第一电压采样组件，与所述控制器的母线及所述薄膜电容连接，被配置为对所述控制器的母线电压进行采样后，输出第一采样信号；/n数字信号处理组件，与所述第一电压采样组件连接，被配置为对所述第一采样信号进行信号转换和识别处理；/n驱动组件，与所述数字信号处理组件及开关组件连接，被配置为接收信号转换和识别处理后的所述第一采样信号，并在所述控制器的母线电压超过预设阈值时，控制所述开关组件进行关断；/n过压比较组件，与所述第一电压采样组件及所述数字信号处理组件连接，被配置为将所述第一采样信号与第一基准信号进行比较后，输出第一反馈信号；以及/n逻辑判断组件，与所述过压比较组件及所述驱动组件连接，被配置为对所述第一反馈信号进行逻辑处理，并判断所述控制器的母线电压超过预设阈值时，以通过所述驱动组件控制所述开关组件进行关断。/n

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车的过压保护电路，与控制器的主电路连接，所述控制器的母线上设有薄膜电容，其特征在于，所述过压保护电路包括：
第一电压采样组件，与所述控制器的母线及所述薄膜电容连接，被配置为对所述控制器的母线电压进行采样后，输出第一采样信号；
数字信号处理组件，与所述第一电压采样组件连接，被配置为对所述第一采样信号进行信号转换和识别处理；
驱动组件，与所述数字信号处理组件及开关组件连接，被配置为接收信号转换和识别处理后的所述第一采样信号，并在所述控制器的母线电压超过预设阈值时，控制所述开关组件进行关断；
过压比较组件，与所述第一电压采样组件及所述数字信号处理组件连接，被配置为将所述第一采样信号与第一基准信号进行比较后，输出第一反馈信号；以及
逻辑判断组件，与所述过压比较组件及所述驱动组件连接，被配置为对所述第一反馈信号进行逻辑处理，并判断所述控制器的母线电压超过预设阈值时，以通过所述驱动组件控制所述开关组件进行关断。


2.根据权利要求1所述的过压保护电路，其特征在于，所述主电路设有开关组件和接触器，其中，所述开关组件与电机连接，被配置为进行导通或者关断，以使所述电机工作或者停止工作。


3.根据权利要求2所述的过压保护电路，其特征在于，还包括：
状态检测组件，与所述接触器及所述逻辑判断组件连接，被配置为检测所述接触器的工作状态，并反馈至所述逻辑判断组件；
所述逻辑判断组件还被配置为当判断所述接触器出现异常断开或者弹跳时，通过所述驱动组件控制所述开关组件进行关断。


4.根据权利要求3所述的过压保护电路，其特征在于，还包括：
第二电压采样组件，与蓄电池连接，被配置为对所述蓄电池的电压进行采样后，输出第二采样信号；和
欠压比较组件，与所述第二电压采样组件及所述逻辑判断组件连接，被配置为将所述第二采样信号与第二基准信号进行比较后，输出第二反馈信号；
所述逻辑判断组件还被配置为对所述第二反馈信号进行逻辑处理，并判断所述蓄电池的电压出现跌落或者出现微跌时，以通过所述驱动组件控制所述开关组件进行关断。


5.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述逻辑判断组件包括：
第一与门、第二与门、第四十电容、第四十五电容以及第五十五电阻；
所述第一与门的第一输入端接所述过压比较组件，所述第一与门的第二输入端接所述欠压比较组件，所述第二与门的第一输入端接所述状态检测组件，所述第一与门的输出端接所述第二与门的第二输入端，所述第二与门的输出端接所述第五十五电阻的第一端，所述第五十五电阻的第二端与所述第四十五电容的第一端接所述驱动组件，所述第四十电容的第一端接参考电压，所述第四十电容的第二端与所述第四十五电容的第二端接地。


6.根据权利要求4所述的过压保护电路，其特征在于，所述欠压比较组件包括：
第三十三电容、第三十六电容、第三十九电容、第四十二电容、第四十三电阻、第四十四电阻、第四十九电阻、第五十电阻、第五十一电阻、第五十二电阻以及第二比较器；
所述第五十电阻的第一端接所述第二电压采样组件，所述第五十电阻的第二端、所述第三十六电容的第一端、所述第五十二电阻的第一端以及所述第四十九电阻的第一端共接，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙松，张强，殷江洪，
申请(专利权)人：深圳市英威腾电动汽车驱动技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44