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一種電動汽車的主動短路保護電路的制作方法_2

文檔序號:9507821閱讀:來源:國知局
器主要用于將電能轉換為熱能,幫助座椅加熱,提高用戶在寒冷天氣駕車的舒適性。
[0036]實施例一
[0037]本發明實施例提供了一種電動汽車的主動短路保護電路,如前所述,該電動汽車包括三相橋式逆變器,三相橋式逆變器包括并聯的三個橋臂,每個橋臂包括串聯的兩個功率開關器件,參見圖2,該主動短路保護電路包括:
[0038]控制模塊101,用于產生分別控制六個功率開關器件通斷的驅動信號、控制六個功率開關器件同時斷開的驅動使能信號、以及控制是否進行主動電路保護的短路使能信號;
[0039]邏輯電路102,用于當驅動使能信號為第一電平時,控制六個功率開關器件均斷開;當驅動使能信號為第二電平,短路使能信號為第一電平,且控制串聯的兩個功率開關器件通斷的驅動信號中的至少一個為第一電平時,按照驅動信號控制串聯的兩個功率開關器件的通斷;當驅動使能信號為第二電平,短路使能信號為第一電平,且控制串聯的兩個功率開關器件通斷的驅動信號均為第二電平時,控制串聯的兩個功率開關器件中的一個導通、串聯的兩個功率開關器件中的另一個斷開;當驅動使能信號和短路使能信號均為第二電平時,控制第一電極相互連接的三個功率開關器件均導通、第二電極相互連接的三個功率開關器件均斷開。
[0040]需要說明的是,當停止工作時,驅動使能信號為低電平;當需要工作時,驅動使能信號為高電平。當正常工作時,短路使能信號為低電平;當電池出現短路、過壓、過流、過熱等故障而異常工作時,短路使能信號為高電平。控制各個橋臂的兩個功率開關器件的驅動信號通常為高低電平正好相反的脈沖寬度調制(Pulse Width Modulat1n,簡稱PffM)信號,即控制一個功率開關器件的驅動信號為高電平時,控制另一個功率開關器件的驅動信號為低電平;控制一個功率開關器件的驅動信號變為低電平時,控制另一個功率開關器件的驅動信號變為高電平。
[0041]本發明實施例通過控制模塊產生驅動使能信號和短路使能信號,邏輯電路當驅動使能信號和短路使能信號均為第二電平時,控制第一電極連接的三個功率開關器件均導通、第二電極連接的三個功率開關器件均斷開,使三相輸入線分別與六個功率開關器件的串聯節點連接的三相電機短路,因此在電池出現短路、過壓、過流、過熱等故障時,可以通過將三相電機短路將其與電池之間不再連通,即使三相電機會高速拖動也不會造成電池過壓損壞,提高了電動汽車的安全性和使用壽命。
[0042]實施例二
[0043]本發明實施例提供了一種電動汽車的主動短路保護電路,本實施例是實施例一提供的電動汽車的主動短路保護電路的具體介紹,如前所述,該電動汽車包括三相橋式逆變器,三相橋式逆變器包括并聯的三個橋臂,每個橋臂包括串聯的兩個功率開關器件,參見圖3,該主動短路保護電路包括:
[0044]控制模塊201,用于產生分別控制六個功率開關器件通斷的驅動信號、控制六個功率開關器件同時斷開的驅動使能信號、以及控制是否進行主動電路保護的短路使能信號;
[0045]邏輯電路202,用于當驅動使能信號為第一電平時,控制六個功率開關器件均斷開;當驅動使能信號為第二電平,短路使能信號為第一電平,且控制串聯的兩個功率開關器件通斷的驅動信號中的至少一個為第一電平時,按照驅動信號控制串聯的兩個功率開關器件的通斷;當驅動使能信號為第二電平,短路使能信號為第一電平,且控制串聯的兩個功率開關器件通斷的驅動信號均為第二電平時,控制串聯的兩個功率開關器件中的一個導通、串聯的兩個功率開關器件中的另一個斷開;當驅動使能信號和短路使能信號均為第二電平時,控制第一電極相互連接的三個功率開關器件均導通、第二電極相互連接的三個功率開關器件均斷開。
[0046]可以理解地,當驅動使能信號為第一電平時,控制六個功率開關器件均斷開,可以防止因操作不當而造成損壞電路器件。
[0047]當驅動使能信號為第二電平,短路使能信號為第一電平,且控制串聯的兩個功率開關器件通斷的驅動信號均為第二電平時,控制串聯的兩個功率開關器件中的一個導通、串聯的兩個功率開關器件中的另一個斷開,保證串聯的兩個功率開關器件同一時間最多只能有一個導通,避免由于軟件編程錯誤或干擾造成控制串聯的兩個功率開關器件通斷的驅動信號均為第二電平時,串聯的兩個功率開關器件同時導通而造成電池短路。
[0048]在本實施例的一種實現方式中,驅動信號可以為脈沖寬度調制(Pulse WidthModulat1n,簡稱 PffM)信號。
[0049]可以理解地,PffM信號高電平和低電平交替出現的方波信號,驅動信號采用PffM信號可以實現六個功率開關器件周期性通斷,通過調整六個PWM信號的時序,可以實現六個功率開關器件交替導通和斷開,實現將輸入的直流信號轉換為交流信號輸出。
[0050]其中,高電平時與低電平相對的高電壓。在邏輯電平中,高電平為保證邏輯門的輸入為高電平時的輸入電平,低電平為保證邏輯門的輸入為低電平時的輸入電平。在數字邏輯電路中,低電平表示O,高電平表示I。一般規定低電平我O?0.25V,高電平為3.5?5V。
[0051]可選地,控制串聯的兩個功率開關器件的驅動信號之間可以存在死區時間。
[0052]可以理解地,在控制串聯的兩個功率開關器件的驅動信號之間設置死區時間,可以避免串聯的兩個功率開關器件同時導通而造成電池短路。
[0053]在本實施例的另一種實現方式中,第一電平可以為低電平,且第二電平為高電平;或者,第一電平可以為高電平,且第二電平為低電平。
[0054]可以理解地,第一電平和第二電平中的一個為低電平,另一個為高電平即可,本發明對此不作限制。
[0055]在本實施例的又一種實現方式中,第一電極可以為發射極,且第二電極為集電極;或者,第一電極可以為集電極,且第二電極為發射極;或者,第一電極可以為漏極,且第二電極為源極;或者,第一電極可以為源極,且第二電極為漏極。
[0056]可以理解地,當功率開關器件為三極管時,第一電極和第二電極中的一個為發射極,另一個為集電極;當功率開關器件為場效應性管時,第一電極和第二電極中的一個為漏極,另一個為源極,本發明對此不作限制。
[0057]在本實施例的又一種實現方式中,邏輯電路202可以包括分別控制三個橋臂的三個邏輯子電路,每個邏輯子電路均包括分別控制串聯的兩個功率開關器件通斷的第一電路和第二電路。
[0058]參見圖4,第一電路I包括第一非門11、第二非門12、第一與門13、第二與門14和第三與門15,控制串聯的兩個功率開關器件通斷的驅動信號中的一個接入第一非門11的輸入端,控制串聯的兩個功率開關器件通斷的驅動信號中的另一個接入第一與門13的一個輸入端,第一非門11的輸出端與第一與門13的另一個輸入端連接,短路使能信號接入第二非門12的輸入端,驅動使能信號接入第二與門14的一個輸入端,第二非門12的輸出端與第二與門14的另一個輸入端連接,第一與門13的輸出端和第二與門14的輸出端分別與第三與門15的兩個輸入端連接,第三與門15的輸出端與接入第一與門13的驅動信號控制的功率開關器件的控制端連接。
[0059]第二電路2包括第四與門21、第五與門22和第一或門23,接入第一非門11的驅動信號和驅動使能信號分別接入第四與門21的兩個輸入端,驅動使能信號和短路使能信號分別接入第五與門22的兩個輸入端,第四與門21的輸出端和第五與門22的輸出端分別與第一或門23的兩個輸入端連接,第一或門23的輸出端與接入第一非門11的驅動信號控制的功率開關器件的控制端連接。
[0060]可以理解地,邏輯電路采用非門、與門、或門等邏輯門器件,功耗低、成本低廉、運行穩定且控制迅速。
[0061]下面結合圖4簡單介紹一下邏輯子電路的工作過程:
[0062]當驅動使能信號為低電平時,第二與門14輸出低電平,第三與門15輸出低電平;同時第四與門21和第五與門22均輸出低電平,第一或門23輸出低電平。
[0063]當驅動使能信號為高電平,短路使能信號為低電平,且控制串聯的兩個功率開關器件通斷的驅動信號均為低電平時,第一非門11輸出高電平,第一與門13輸出低電平,第三與門15輸出低電平;同時第四與門21輸出低電平,第五與門22輸出低電平,第一或門23輸出低電平。
[0064]當驅動使能信號為高電平,短路使能信號為低電平,且接入第一非門11的控制信號為低電平,接入第一與門13的
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