本发明专利技术公开了一种驱动器的内置充电器平衡保护电路及其平衡保护控制方法，包括第一比较器和第二比较器，其中，第一比较器的正向输入端接入备用电池的一路中间点电压，第二比较器的负向输入端接入备用电池的另一路中间点电压，同时第一比较器的负向输入端和第二比较器的正向输入端同时接入驱动器直流母线电压的一路中间点电压；第一比较器和第二比较器的输出端连接后接入开关管的PWM信号输入端；本发明专利技术实现了保护驱动器的内置充电器不因备用电池发生对地短路问题时而损坏的技术效果，可有效降低驱动器的内置充电器的故障率，同时也可以实时检测备用电池是否发生漏电故障工况，提高安全性。提高安全性。提高安全性。
【技术实现步骤摘要】
驱动器的内置充电器平衡保护电路及其平衡保护控制方法
[0001]本专利技术属于风电变桨系统领域，具体涉及一种驱动器的内置充电器平衡保护电路，本专利技术还涉及了该驱动器的内置充电器平衡保护电路工作时所采用的平衡保护控制方法。
技术介绍
[0002]风电变桨系统用的IMD(为Induction Motor Drive的缩写)驱动器，通常需要配备充电器给其备用电池进行充电。在实际工作时，该内置有充电器的IMD驱动器的充电主回路采用Buck(降压)变压器电路，当与充电器输出端连接的备用电池正极或负极突然发生对地短路的情况时，会产生大的对地电流，进而可能损坏充电主回路的元器件，造成充电器的使用寿命较短。
[0003]为了解决以上技术问题，现有技术采用在IMD驱动器的充电主回路中设置具有两个开关的对称降压转换器，充电主回路外部设置2个大二极管(可参见图2所示的二极管)，充电主回路中的两个场效应晶体管使用高电压1200V类型，且充电主回路中耦合连接两个单独的电感器(可参见图2所示的电感器)，虽然可以一定程度上限制备用电池对地短路时电流增加的潜在速度，但要想通过该充电主回路结构确保在任何输入和输出条件下都能经受住备用电池对地短路发生时发生的冲击，还必须在短路发生时立刻关闭控制两个场效应晶体管(可参见图2所示的FET管)的PWM信号，从而关闭两个场效应晶体管工作。
[0004]基于本申请人以及本申请人研发团队在风力发电控制领域的长期专注研究，决定寻求技术方案来解决以上技术问题。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种驱动器的内置充电器平衡保护电路及其平衡保护控制方法，实现了保护驱动器的内置充电器不因备用电池发生对地短路问题时而损坏的技术效果，可有效降低驱动器的内置充电器的故障率，同时也可以实时检测备用电池是否发生漏电故障工况，提高安全性。
[0006]为此，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种驱动器的内置充电器平衡保护电路，所述驱动器的内置充电器包括采用开关管驱动的充电电路，所述充电电路的输入端为驱动器的直流母线，且该直流母线的负端作为接地端，所述充电电路的输出端接到备用电池；所述内置充电器平衡保护电路包括第一比较器和第二比较器，其中，所述第一比较器的正向输入端接入备用电池的一路中间点电压，所述第二比较器的负向输入端接入备用电池的另一路中间点电压，同时所述第一比较器的负向输入端和第二比较器的正向输入端同时接入驱动器直流母线电压的一路中间点电压；所述第一比较器和第二比较器的输出端连接后接入所述开关管的PWM信号输入端。
[0008]优选地，所述驱动器直流母线电压与接地端之间至少串接有第一母线分压电阻和第二母线分压电阻，其中，所述第一母线分压电阻和第二母线分压电阻之间的连接点作为
所述驱动器直流母线电压的一路中间点电压；在正常充电状态下，所述第一比较器的负向输入端电压小于其正向输入端电压，且所述第二比较器的正向输入端电压大于其负向输入端电压。
[0009]优选地，所述备用电池正极与其负极之间至少串接有第一分压电阻和第二分压电阻；其中，所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接点作为所述备用电池的一路中间点电压接入所述第一比较器的正向输入端，同时所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接点与接地端之间还至少串接有第三分压电阻和第四分压电阻，所述第三分压电阻和第四分压电阻之间的连接点作为所述备用电池的另一路中间点电压接入所述第二比较器的负向输入端。
[0010]优选地，所述备用电池正极与所述驱动器直流母线电压之间可选择性连接有第一平衡电阻，所述备用电池负极与所述驱动器直流母线电压之间可选择性连接有第二平衡电阻；在所述充电器启动前，通过所述第一平衡电阻和第二平衡电阻在所述备用电池正极、所述第一分压电阻、第二分压电阻与所述备用电池负极形成的回路中建立电流平衡用于避免产生电压偏移，阻止所述第一比较器和第二比较器被电压偏移激活而导致所述开关管发生启动失效的问题。
[0011]优选地，所述第一分压电阻、第二分压电阻、第一平衡电阻和第二平衡电阻的阻值均相等。
[0012]优选地，所述第一母线分压电阻的阻值、第一分压电阻和第二分压电阻的阻值均相等；所述第三分压电阻与第四分压电阻的阻值之和大于所述第二母线分压电阻的阻值。
[0013]优选地，所述第四分压电阻的阻值小于所述第二母线分压电阻的阻值且大于所述第三分压电阻的阻值。
[0014]优选地，所述开关管包括第一场效应晶体管和第二场效应晶体管，其中，所述第一场效应晶体管连接在所述驱动器直流母线电压与备用电池正极之间，所述第二场效应晶体管连接在接地端与备用电池负极之间，且所述第一场效应晶体管与所述第二场效应晶体管之间连接有二极管；所述第一比较器和第二比较器的输出端连接后同时接入所述第一场效应晶体管和第二场效应晶体管的信号输入端。
[0015]优选地，一种如上所述内置充电器平衡保护电路的平衡保护控制方法，包括如下控制状态：
[0016](A)、当所述备用电池处于正常状态时，所述备用电池的电压始终处于在驱动器直流母线电压和0V之间浮动，确保各比较器的正向输入端电压高于其对应的负向输入端电压，向所述开关管输出高电平信号，通过所述开关管正常驱动所述充电电路进行正常充电；
[0017](B)、当所述备用电池的正极或负极发生短路或漏电时，所述备用电池的正极电压和负极电压均会发生偏移，其中，如果向下偏移，当偏移值超过所述第一比较器预设的电池偏移电压值时，所述第一比较器向所述开关管输出低电平信号，所述开关管被关闭；如果向上偏移，当偏移值超过所述第二比较器预设的电池偏移电压值时，所述第二比较器向所述开关管输出低电平信号，所述开关管被关闭。
[0018]优选地，还包括如下控制状态：
[0019](C)、在所述充电器启动前，通过第一平衡电阻和第二平衡电阻在备用电池正极、第一分压电阻、第二分压电阻与备用电池负极形成的回路中建立电流平衡，避免所述备用
电池电压被拉向接地端而产生电压偏移，阻止所述第一比较器被电压偏移激活而导致所述开关管发生启动失效的问题。
[0020]需要特别说明的是，本申请的创新内容在于在驱动器直流母线电压与备用电池之间设置独立平衡保护电路，而本申请中的充电电路属于公知结构，因此，本申请在实施例部分对充电电路的具体方案不做具体展开说明，这些都是本领域技术人员的公知常识。
[0021]本专利技术通过在驱动器直流母线电压与备用电池之间特别设置主要由第一比较器和第二比较器组成的平衡保护电路，该平衡保护电路在工作时，可以实时检测驱动器直流母线中间点电压和备用电池中间点电压的差值，进而可敏捷且高效地判断识别备用电池的正极或负极是否发生短路或漏电问题，同时还可以基于检测得到的差值结果输出用于控制驱动器内置充电器中的开关管的PWM信号：具体在应用时，当识别到备用电池的正极或负极是否发生短路或漏电时，可快速关闭开关管的PWM信号，从而关闭内置充电器的充电电路(也可称为“主充电回路本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种驱动器的内置充电器平衡保护电路，所述驱动器的内置充电器包括采用开关管驱动的充电电路，所述充电电路的输入端为驱动器的直流母线，且该直流母线的负端作为接地端，所述充电电路的输出端接到备用电池；其特征在于，所述内置充电器平衡保护电路包括第一比较器和第二比较器，其中，所述第一比较器的正向输入端接入备用电池的一路中间点电压，所述第二比较器的负向输入端接入备用电池的另一路中间点电压，同时所述第一比较器的负向输入端和第二比较器的正向输入端同时接入驱动器直流母线电压的一路中间点电压；所述第一比较器和第二比较器的输出端连接后接入所述开关管的PWM信号输入端。2.根据权利要求1所述的内置充电器平衡保护电路，其特征在于，所述驱动器直流母线电压与接地端之间至少串接有第一母线分压电阻和第二母线分压电阻，其中，所述第一母线分压电阻和第二母线分压电阻之间的连接点作为所述驱动器直流母线电压的一路中间点电压；在正常充电状态下，所述第一比较器的负向输入端电压小于其正向输入端电压，且所述第二比较器的正向输入端电压大于其负向输入端电压。3.根据权利要求2所述的内置充电器平衡保护电路，其特征在于，所述备用电池正极与其负极之间至少串接有第一分压电阻和第二分压电阻；其中，所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接点作为所述备用电池的一路中间点电压接入所述第一比较器的正向输入端，同时所述第一分压电阻和第二分压电阻之间的连接点与接地端之间还至少串接有第三分压电阻和第四分压电阻，所述第三分压电阻和第四分压电阻之间的连接点作为所述备用电池的另一路中间点电压接入所述第二比较器的负向输入端。4.根据权利要求3所述的内置充电器平衡保护电路，其特征在于，所述备用电池正极与所述驱动器直流母线电压之间可选择性连接有第一平衡电阻，所述备用电池负极与所述驱动器直流母线电压之间可选择性连接有第二平衡电阻；在所述充电器启动前，通过所述第一平衡电阻和第二平衡电阻在所述备用电池正极、所述第一分压电阻、第二分压电阻与所述备用电池负极形成的回路中建立电流平衡，用于避免输出电压产生偏移，阻止所述第一比较器和第二比较器被电压偏移激活而导致所述开关管发生启动失效的问题。5.根据权利要求4所述的内置充电器平衡保护电路，其特征在于，所述第一...
【专利技术属性】
技术研发人员：林红，唐鑫，范建国，李国君，刘玉虎，
申请(专利权)人：福氏新能源技术上海有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。