电机控制器保护电路制造技术

本实用新型专利技术实施例公开了一种电机控制器保护电路，所述保护电路包括连接到供电电源的直流母线以及连接到所述直流母线的逆变器单元，其特征在于，还包括控制单元，采样单元和连接在正直流母线和负直流母线之间的电容组；所述采样单元连接所述电容组中至少一个电容的两端以采集所述至少一个电容的两端的电压，并将采集的电压传递至所述控制单元，所述控制单元在采集的电压符合预设条件时输出相对机壳短路信号。本实用新型专利技术实施例可实现电机控制器对机壳短路的全工况保护。

【技术实现步骤摘要】
电机控制器保护电路
本技术实施例涉及电子电力领域，尤其涉及一种电机控制器保护电路。
技术介绍
随着环境的恶化、石油能源的枯竭，新能源汽车已经成为未来汽车行业发展的趋势。有别于传统以内燃机为动力的燃油车，新能源汽车的驱动部分大都采用电压型逆变器匹配永磁同步电机，其特点是功率密度大、效率高、启动转矩大、调速性能好，正在成为大众化的交通工具。在新能源汽车中，电机控制器的安全状态尤为重要。新能源汽车在长期运行过程中，电机线缆会存在退针、绝缘破损等情况，并导致发生相对机壳短路的异常工况。为了保障电机控制器的安全，通常采用三相电流之和不为零作为特征量，来判断电机控制器是否发生相对电机机壳短路的情况。如图1所示，在采用传统的三相电流和不为零来判断输出对机壳短路时，需通过霍尔单元11对电机控制器的三相电流采样，且只能保护霍尔(HALL)单元11与电机12之间的区域，并不能完全保护到电机控制器。并且上述以三相电流之和不为零的策略，受限于当前霍尔(HALL)电流传感器带宽技术，无法将短路时产生的高频电流完整采集，导致保护无法覆盖全部工况，当电流频率较高时存在失效风险。
技术实现思路
本技术实施例针对上述判断逆变器三相输出是否对机壳短路时，将三相电流之和不为零作为特征量，无法将短路时产生的高频电流完整采集，而导致对逆变器的保护无法覆盖全部工况，提供一种电机控制器保护电路。本技术实施例解决上述技术问题采用的技术方案是：提供一种电机控制器保护电路，包括连接到供电电源的直流母线以及连接到所述直流母线的逆变器单元，还包括控制单元，采样单元和连接在正直流母线和负直流母线之间的电容组；所述采样单元连接所述电容组中至少一个电容的两端以采集所述至少一个电容的两端的电压，并将采集的电压传递至所述控制单元，所述控制单元在采集的电压符合预设条件时输出相对机壳短路信号。优选地，所述电容组包括第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容串联连接在所述正直流母线和负直流母线之间；所述第一电容和所述第二电容的连接点接地，所述采样单元连接到所述第一电容或者所述第二电容的两端。优选地，所述电容组包括第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电容的一端与正直流母线连接，所述第一电容的另一端接地，且所述第一电容的接地端分别与所述第二电容、所述第三电容的一端相接，所述第二电容、所述第三电容的另一端共同或者分别与负直流母线连接；所述采样单元连接到所述第三电容的两端。优选地，所述预设条件为：所述采样单元采集的电压的幅值超过第一预设幅值或小于第二预设幅值，且所述第一预设幅值大于或等于第二预设幅值。优选地，所述第一预设幅值大于或等于所述供电电源电压值的二分之一，所述第二预设幅值小于或等于所述供电电源电压值的二分之一。优选地，所述控制单元包括比较器，所述采样单元通过将采样的电压与基准电压比较，确认所述采样单元采样的电压是否超过第一预设幅值或小于第二预设幅值。优选地，所述预设条件为所述采样单元采集的电压按预设频率变化。优选地，所述控制单元包括至少一个计数器，所述计数器在所述采样单元采样的信号的上升沿或下降沿触发一次计数，所述控制单元根据所述计数器的计数判断所述采样单元采集的电压是否按预设频率变化。本技术实施例所提供的电机控制器保护电路，通过实时采样正直流母线和负直流母线之间的电容组中至少一个电容两端的电压，并在采样的电压符合预设条件时，输出相对机壳短路信号，以便实施相应的保护措施，可实现电机控制器对机壳短路的全工况保护。本技术实施例摒弃了传统的判断三相电流不为零的方案来识别电机机壳是否短路，可以通过采样电压的方法来采集高频电流，并且能降低电流频率较高是存在的失效风险，弥补了传统方法中不能全工况保护的不足，器件少，成本低，易于实现。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是现有电机控制器的系统结构示意图；图2是本技术实施例提供的电机控制器保护电路的示意图；图3是本技术实施例提供的电机控制器保护电路中，正常理想状态下，第二电容两端的电压波形图；图4是本技术实施例提供的电机控制器保护电路中，第一开关管开通时，电机控制器保护电路的电流流向示意图；图5是本技术实施例提供的电机控制器保护电路中，第一开关管开通时，第二电容两端的电压波形图；图6是本技术实施例提供的电机控制器保护电路中，第四开关管开通时，电机控制器保护电路的电流流向示意图；图7是本技术实施例提供的电机控制器保护电路中，第四开关管开通时，第二电容两端的电压波形图；图8是本技术实施例提供的电机控制器保护电路中，第一开关管和第四开关管交替互补导通时，第二电容两端的电压波形图；图9是本技术另一实施例提供的电机控制器保护电路的示意图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。如图2所示，本技术实施例提出一种电机控制器保护电路，用以在电机控制器出现相对机壳短路时对电机控制器进行保护，其中，电机控制器包括连接到供电电源的直流母线以及连接到直流母线的逆变器单元22，上述电机控制器在供电电源输出直流电时，经过EMC单元(Electromagneticcompatibilityfilterunit，电磁兼容性滤波单元)21的滤波之后，将直流电输出到逆变器单元22，使得逆变器单元22将直流电逆变为交流电输出给电机23，以使电机23运行。上述电机控制器可以为新能源汽车的控制器，相应地，逆变器单元22则可为动力电机逆变器、助力转向电机逆变器等，电机23可为动力电机、助力转向电机等。本实施例的电机控制器保护电路包括控制单元、采样单元24以及连接在正直流母线和负直流母线之间的电容组，采样单元24连接到电容组中至少一个电容的两端，以采集该至少一个电容的两端的电压，并将采集的电压传送到控制单元；控制单元根据上述电压以及预设条件输出相对机壳短路信号，即控制单元在采样单元24采集的电压符合预设条件时确认电机控制器发生输出相线相对机壳短路的情况，并输出相对机壳短路信号，以便采取相应的安全措施。具体地，上述正直流母线和负直流母线之间的电容组可包括第一电容C1和第二电容C2，且第一电容C1和第二电容C2的连接点接地(即第一电容C1的两端分别连接正直流母线和参考地，第二电容C2的两端分别连接参考地和负直流母线)；采样单元24连接到第二电容C2的两本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制器保护电路，包括连接到供电电源的直流母线以及连接到所述直流母线的逆变器单元，其特征在于，还包括控制单元，采样单元和连接在正直流母线和负直流母线之间的电容组；所述采样单元连接所述电容组中至少一个电容的两端以采集所述至少一个电容的两端的电压，并将采集的电压传递至所述控制单元，所述控制单元在采集的电压符合预设条件时输出相对机壳短路信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器保护电路，包括连接到供电电源的直流母线以及连接到所述直流母线的逆变器单元，其特征在于，还包括控制单元，采样单元和连接在正直流母线和负直流母线之间的电容组；所述采样单元连接所述电容组中至少一个电容的两端以采集所述至少一个电容的两端的电压，并将采集的电压传递至所述控制单元，所述控制单元在采集的电压符合预设条件时输出相对机壳短路信号。


2.根据权利要求1所述的一种电机控制器保护电路，其特征在于，所述电容组包括第一电容和第二电容，所述第一电容和所述第二电容串联连接在所述正直流母线和负直流母线之间；所述第一电容和所述第二电容的连接点接地，所述采样单元连接到所述第一电容或者所述第二电容的两端。


3.根据权利要求1所述的一种电机控制器保护电路，其特征在于，所述电容组包括第一电容、第二电容和第三电容，所述第一电容的一端与正直流母线连接，所述第一电容的另一端接地，且所述第一电容的接地端分别与所述第二电容、所述第三电容的一端相接，所述第二电容、所述第三电容的另一端共同或者分别与负直流母线连接；所述采样单元连接到所述第三电容的两端。

【专利技术属性】
技术研发人员：陈传清，张承林，刘铁，
申请(专利权)人：苏州汇川技术有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32