具有多个控制电路的固态熔断器制造技术

一种固态熔断器装置，包括开关和栅极驱动器。栅极驱动器连接到开关，并且配置为当过电流测量值超过预定过电流阈值，或开关两端的电压降超过预定饱和电压阈值中的至少一者时，将开关从闭合状态转变到断开状态。开关从闭合状态转变到断开状态。开关从闭合状态转变到断开状态。

【技术实现步骤摘要】
具有多个控制电路的固态熔断器


[0001]本公开涉及一种熔断器，并且更具体地，涉及一种可复位固态熔断器。

技术介绍

[0002]电动化车辆动力传动系可以包括具有分离的高压总线和低压总线的电气系统。尽管“高压”和“低压”是相对术语，但是“低压”可以包括12到15伏的最大电压水平(即辅助电压)，术语“高压”描述远高于辅助电压水平的电压水平。例如，电动化车辆推进系统可以具有范围在60伏和300伏之间的最大总线电压，某些新兴电池组具有范围在500伏和800伏之间的电压容量。
[0003]策略性定位的高电流熔断器和高压开关有助于确保在高压总线发生故障时进行电压隔离，并且在例行关停期间这些开关也会断开。熔断器是电路元件，其可以响应于阈值电池组电流而默认为开路状态。

技术实现思路

[0004]根据本公开的若干方面，一种固态熔断器装置包括开关和栅极驱动器，栅极驱动器连接到开关，并且配置为当过电流测量值超过预定过电流阈值，或开关两端的电压降超过预定饱和电压阈值中的至少一者时，将开关从闭合状态转变到断开状态。
[0005]在其他特征中，开关包括压控开关装置。
[0006]在其他特征中，压控开关装置包括硅绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor，IGBT)、金属
‑
氧化物半导体场效应晶体管(metal
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oxide semiconductor field effect transistor，MOSFET)、硅超结MOSFET、氮化镓(GaN)场效应晶体管(field
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effect transistor，FET)、SiC结型场效应晶体管(junction
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gate field
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effect transistor，JFET)、宽带隙(wideband
‑
gap，WBG)装置或超宽带隙装置(ultra
‑
wideband
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gap，UWBG)中的至少一者。
[0007]在其他特征中，固态熔断器装置包括连接在牵引电池和开关之间的电流传感器，其中电流传感器配置为输出指示由电流传感器测量的过电流的过电流信号。
[0008]在其他特征中，固态熔断器装置包括与电流传感器的输出端连接的锁存器，其中所述锁存器配置为输出指示由锁存器维持的状态的锁存器状态信号。
[0009]在其他特征中，锁存器配置为当过电流信号超过预定过电流阈值时，从第一状态转变到第二状态，并且输出指示第二状态的锁存器状态信号以禁用栅极驱动器。
[0010]在其他特征中，锁存器配置为在接收到复位信号之后，从第二状态转变到第一状态，并且输出指示第一状态的锁存器状态信号以启用栅极驱动器。
[0011]在其他特征中，所述电气系统包括延迟电路，延迟电路配置为在可调延迟时间段之后，输出过电流信号。
[0012]在其他特征中，栅极驱动器配置为测量开关两端的电压降。
[0013]在其他特征中，开关连接在牵引电池和电力逆变器模块之间。
[0014]根据本公开的若干方面，固态熔断器装置包括开关和栅极驱动器，栅极驱动器连接到开关，并且配置为当过电流测量值超过预定过电流阈值，或开关两端的电压降超过预定饱和电压阈值中的至少一者时，将开关从闭合状态转变到断开状态。固态熔断器装置还包括连接在牵引电池和开关之间的电流传感器，其中电流传感器配置为向栅极驱动器输出指示由电流传感器测量的过电流的过电流信号。
[0015]在其他特征中，开关包括压控开关装置。
[0016]在其他特征中，压控开关装置包括硅绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属
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氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、硅超结MOSFET、氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET)、SiC结型场效应晶体管(JFET)、宽带隙(WBG)装置或超宽带隙装置(UWBG)中的至少一者。
[0017]在其他特征中，固态熔断器装置包括与电流传感器的输出端连接的锁存器，其中锁存器配置为输出指示由锁存器维持的状态的锁存器状态信号。
[0018]在其他特征中，锁存器配置为当过电流信号超过预定过电流阈值时，从第一状态转变到第二状态，并且输出指示第二状态的锁存器状态信号以禁用栅极驱动器。
[0019]在其他特征中，锁存器配置为在接收到复位信号之后，从第二状态转变到第一状态，并且输出指示第一状态的锁存器状态信号以启用栅极驱动器。
[0020]在其他特征中，栅极驱动器配置为测量开关两端的电压降。
[0021]在其他特征中，开关连接在牵引电池和电力逆变器模块之间。
[0022]根据本公开的若干方面，一种固态熔断器装置包括开关和栅极驱动器，栅极驱动器连接到开关，并且配置为当过电流测量值超过预定过电流阈值，或开关两端的电压降超过预定饱和电压阈值中的至少一者时，将开关从闭合状态转变到断开状态。固态熔断器装置还包括：连接在牵引电池和开关之间的电流传感器，其中电流传感器配置为向栅极驱动器输出指示由电流传感器测量的过电流的过电流信号；以及与电流传感器的输出端连接的锁存器，其中锁存器配置为输出指示由锁存器维持的状态的锁存器状态信号。
[0023]在其他特征中，锁存器配置为当过电流信号超过预定过电流阈值时，从第一状态转变到第二状态，并且输出指示第二状态的锁存器状态信号以禁用栅极驱动器。
[0024]从本文提供的描述中，其他应用领域将变得显而易见。应理解，描述和具体示例仅用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。
附图说明
[0025]本文所描述的附图仅用于说明目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。
[0026]图1是根据示例实施方式的示例电池电动车辆的示意图；
[0027]图2是根据示例实施方式的电动车辆的电气系统的电路示意图；以及
[0028]图3是图示根据示例实施方式的电气系统的固态熔断器装置的图。
具体实施方式
[0029]以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或使用。
[0030]熔断器是一种电路元件，可以从闭合状态转变到断开状态(例如，开路)以在电流超过特定阈值时防止电流流动。可复位熔断器可以根据电气系统中的电流在闭合状态和断开状态之间转变。例如，可复位熔断器可以转变到断开状态，以减轻电气系统内的过电流故
障。
[0031]公开了一种固态熔断器装置，其可以包括多个控制电路。例如，固态熔断器装置可以包括开关和栅极驱动器，栅极驱动器连接到开关，并且配置为当过电流测量值超过预定过电流阈值，或开关两端的电压降超过预定饱和电压阈值中的至少一者时，将开关从闭合状态转变到断开状态。如本文所讨论，可以经由电流传感器测量过电流，并且可以测量开关端子两端的电压降。因此，固态熔断器装置可以区分短路故障和过电流事件。
[0032]图1描绘了插电式混合动力汽车(plu本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种固态熔断器装置，包括：开关；以及栅极驱动器，连接到所述开关，并且配置为当过电流测量值超过预定的过电流阈值，或所述开关两端的电压降超过预定的饱和电压阈值中的至少一者时，将所述开关从闭合状态转变到断开状态。2.根据权利要求1所述的固态熔断器装置，其中所述开关包括压控开关装置。3.根据权利要求2所述的固态熔断器装置，所述压控开关装置包括硅绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属
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氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、硅超结MOSFET、氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET)、SiC结型场效应晶体管(JFET)、宽带隙(WBG)装置或超宽带隙装置(UWBG)中的至少一者。4.根据权利要求1所述的固态熔断器装置，还包括连接在牵引电池和所述开关之间的电流传感器，其中所述电流传感器配置为输出指示由所述电流传感器测量的过电流的过电流信号。5.根据权利要求4所述的固态...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：