專利名稱：一種新能源汽車的拖車保護電路及其實現(xiàn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本申請涉及一種新能源汽車(包括電動汽車、混合動力汽車等)的拖車保護電路、以及該電路實現(xiàn)拖車保護的方法。
背景技術(shù)：
請參閱圖1，這是新能源汽車的電機控制系統(tǒng)的簡化示意圖。所述電機控制系統(tǒng)包括—永磁同步電機1，其機械輸出軸與新能源汽車的傳動系統(tǒng)相連，為新能源汽車輸出扭矩與功率。當(dāng)永磁同步電機I被高速拖動時，也反過來生成三相交流電?！孀兤?，分為相互之間電氣隔離的高壓側(cè)21和低壓側(cè)22?！邏弘姵?，電壓通常在幾百伏特以上。——低壓電池4，電壓一般為幾十伏特，例如12V、24V等。所述逆變器2的高壓側(cè)21的直流端與高壓電池3相連，交流端與永磁同步電機I的三相交流電端口相連，驅(qū)動永磁同步電機I輸出扭矩與功率，以及反饋永磁同步電機I的制動能量的作用。常見的高壓側(cè)21采用三相橋式逆變電路，由母線電容Cl和三個橋臂并聯(lián)組成。每個橋臂由兩個功率開關(guān)器件串聯(lián)組成，每個功率開關(guān)器件還反向并聯(lián)一個二極管。常用的功率開關(guān)器件包括IGBT器件、MOS管等。所述逆變器2的低壓側(cè)22包括電機控制系統(tǒng)的主控制板221、通信模塊等。所述主控制板221包括DSP (數(shù)字信號處理器)、MCU (微控制單元)、各種傳感器信號采集電路等。低壓側(cè)22 —方面以低壓電池4為低壓設(shè)備供電，另一方面以主控制板221輸出的驅(qū)動信號來控制低壓設(shè)備。例如，高壓側(cè)21的各個功率開關(guān)器件的工作電源、控制信號均來自于低壓側(cè)22。逆變器2的高壓側(cè)21與低壓側(cè)22之間通過隔離與驅(qū)動模塊23進行電氣隔離與低壓設(shè)備驅(qū)動信號的傳遞。請參閱圖2，隔離與驅(qū)動模塊23中也分為高壓側(cè)23a和低壓側(cè)23b。隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器231、信號隔離電路232均執(zhí)行隔離功能，分別用來將低壓電池4的電源、以及主控制板221生成的驅(qū)動信號，經(jīng)一定的電平轉(zhuǎn)換后分別作為開關(guān)驅(qū)動模塊233的電源和驅(qū)動信號。開關(guān)驅(qū)動模塊233位于隔離與驅(qū)動模塊23的高壓側(cè)23a，執(zhí)行驅(qū)動功能，用來控制逆變器2的高壓側(cè)21的各個功率開關(guān)器件。整個隔離與驅(qū)動模塊23均由逆變器2的低壓側(cè)22負(fù)責(zé)供電。在車輛正常行駛時，高壓電池3通過逆變器2的高壓側(cè)21驅(qū)動永磁同步電機I。當(dāng)車輛出現(xiàn)故障而被拖動時，永磁同步電機I因拖動而旋轉(zhuǎn)，將會產(chǎn)生反電勢，通過逆變器2的高壓側(cè)21中各個二極管為母線電容Cl充電。而高壓側(cè)21中的功率開關(guān)器件和母線電容Cl等均為電壓敏感器件。車輛被拖行時永磁同步電機I所產(chǎn)生的反電勢可能會對這些電壓敏感器件造成損傷。一種現(xiàn)有的新能源汽車的拖車保護方法是拖車時將永磁同步電機I的驅(qū)動輪抬起，這樣在車輛拖行過程中永磁同步電機I就不會轉(zhuǎn)動，因而不會產(chǎn)生反電勢。這種方法必須由專用拖車才能實現(xiàn)。另一種現(xiàn)有的新能源汽車的拖車保護方法是拖車時限制永磁同步電機I的轉(zhuǎn)速，使其產(chǎn)生的反電勢不會對電壓敏感器件造成損傷。這種方法對新能源汽車的電機驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計帶來了困難。

發(fā)明內(nèi)容
本申請所要解決的技術(shù)問題是提供一種新能源汽車的拖車保護電路，該電路可以讓新能源汽車不受時間、速度限制地被拖行，而仍能保證永磁同步電機、逆變器等核心設(shè)備的安全性。為此，本申請還要提供所述新能源汽車的拖車保護電路的實現(xiàn)方法。為解決上述技術(shù)問題，本申請新能源汽車的拖車保護電路為在逆變器的高壓側(cè)與低壓側(cè)之間具有隔離與驅(qū)動模塊；所述隔離與驅(qū)動模塊包括—隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器，從逆變器的高壓側(cè)的母線電容取電，在隔離與驅(qū)動模塊的低壓側(cè)生成低壓側(cè)控制電源，同時在隔離與驅(qū)動模塊的高壓側(cè)生成高壓側(cè)驅(qū)動電源；—備用控制芯片，位于隔離與驅(qū)動模塊的低壓側(cè)，由所述低壓側(cè)控制電源供電，生成低壓設(shè)備的備用驅(qū)動信號；—邏輯電路，位于隔離與驅(qū)動模塊的低壓側(cè)，由所述低壓側(cè)控制電源供電，當(dāng)逆變器的低壓側(cè)的主控制板有輸出驅(qū)動信號時，將該驅(qū)動信號輸出；當(dāng)逆變器的低壓側(cè)的主控制板沒有輸出驅(qū)動信號時，則將所述備用驅(qū)動信號輸出；—信號隔離電路，將邏輯電路輸出的驅(qū)動信號經(jīng)隔離后傳遞給開關(guān)驅(qū)動模塊；—開關(guān)驅(qū)動模塊，位于隔離與驅(qū)動模塊的高壓側(cè)，由所述高壓側(cè)驅(qū)動電源供電，根據(jù)信號隔離電路輸出的驅(qū)動信號，控制逆變器的高壓側(cè)的功率開關(guān)器件，從而調(diào)整永磁同步電機的輸出轉(zhuǎn)矩。所述新能源汽車的拖車保護電路的實現(xiàn)方法為從逆變器的高壓側(cè)的母線電容取電，在隔離與驅(qū)動模塊的低壓側(cè)生成低壓側(cè)控制電源，同時在隔離與驅(qū)動模塊的高壓側(cè)生成高壓側(cè)驅(qū)動電源；所述低壓側(cè)控制電源為隔離與驅(qū)動模塊的高壓側(cè)中的備用控制芯片和邏輯電路供電，所述備用控制芯片中具有一個電壓參考值，該電壓參考值不大于逆變器的高壓側(cè)的最大允許電壓；當(dāng)母線電容兩端電壓小于所述電壓參考值時，該備用控制芯片輸出備用驅(qū)動信號以使得永磁同步電機輸出轉(zhuǎn)矩為負(fù)；當(dāng)母線電容兩端電壓大于所述電壓參考值時，該備用控制芯片輸出備用驅(qū)動信號以使得永磁同步電機輸出轉(zhuǎn)矩為正；當(dāng)逆變器的低壓側(cè)的主控制板有輸出驅(qū)動信號時，所述邏輯電路將該驅(qū)動信號輸出；當(dāng)逆變器的低壓側(cè)的主控制板沒有輸出驅(qū)動信號時，所述邏輯電路將備用控制芯片輸出的備用驅(qū)動信號輸出；所述高壓側(cè)驅(qū)動電源為開關(guān)驅(qū)動模塊供電，所述開關(guān)驅(qū)動模塊根據(jù)所述邏輯電路輸出的驅(qū)動信號控制逆變器的高壓側(cè)的功率開關(guān)器件，從而調(diào)整永磁同步電機的輸出轉(zhuǎn)矩。本申請對逆變器的主要改變集中于隔離與驅(qū)動模塊。傳統(tǒng)的隔離與驅(qū)動模塊僅由逆變器的低壓側(cè)供電，且缺少控制芯片。本申請則在隔離與驅(qū)動模塊中新增了可由逆變器的高壓側(cè)的母線電容供電，并且增加了備用控制芯片。由此，本申請可在新能源汽車因故障而拖行時的對永磁同步電機進行扭矩輸出控制，使其在電機模式與發(fā)電機模式之間不斷切斷，維持母線電容兩端電壓不大于設(shè)定安全電壓，防止了電子器件可能出現(xiàn)的過壓損壞。因此，本申請使得新能源汽車在出現(xiàn)故障而被拖行時，可以不使用專用拖車，也沒有拖行時間或速度上的限制，可以被自由拖行。


圖1是新能源汽車的電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是傳統(tǒng)新能源汽車的電機控制系統(tǒng)的電源結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本申請新能源汽車的拖車保護方法中的控制走向框圖；圖4是本申請新能源汽車的拖車保護方法的流程圖；圖5是新能源汽車的電機控制系統(tǒng)在車輛因故障被拖車時的示意圖；圖6是圖4中的隔離與驅(qū)動模塊的本申請創(chuàng)新結(jié)構(gòu)示意圖。圖中附圖標(biāo)記說明I為永磁同步電機；2為逆變器；21為逆變器的高壓側(cè)；22為逆變器的低壓側(cè)；221為主控制板；23為隔離與驅(qū)動模塊；23a為隔離與驅(qū)動模塊的高壓側(cè)；23b為隔離與驅(qū)動模塊的低壓側(cè)；231、231’均為隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器；232為信號隔離電路；233為開關(guān)驅(qū)動模塊；234為備用控制芯片；235為邏輯電路；3為高壓電池；4為低壓電池；5為冷卻設(shè)備。
具體實施例方式請參閱圖5至圖6，下面將以一個具體實施例對本申請新能源汽車的拖車保護電路進行詳細(xì)的說明。所述新能源汽車的電機控制系統(tǒng)包括永磁同步電機1、逆變器2、高壓電池3和低壓電池4。逆變器2又分為高壓側(cè)21和低壓側(cè)22，兩者之間通過隔離與驅(qū)動模塊23進行電氣隔離。正常工作時，高壓側(cè)21將高壓電池3的高壓直流電流轉(zhuǎn)換為三相交流電，以驅(qū)動永磁同步電機I。永磁同步電機I的反饋能量也通過高壓側(cè)21轉(zhuǎn)換并為高壓電池3充電。正常情況下，低壓側(cè)22將低壓電池4為低壓設(shè)備供電，還以主控制板221的驅(qū)動信號來控制低壓設(shè)備。冷卻設(shè)備5就是一種典型的低壓設(shè)備，其包括冷卻風(fēng)扇、冷卻水泵等。高壓側(cè)21的功率開關(guān)器件等也由低壓側(cè)22提供低壓電源和驅(qū)動信號。所述隔離與驅(qū)動模塊23進一步包括—隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器231’，其從逆變器2的高壓側(cè)21的母線電容Cl取電，在隔離與驅(qū)動模塊23的低壓側(cè)23b生成低壓側(cè)控制電源，為備用控制芯片234、邏輯電路235等供電。同時在隔離與驅(qū)動模塊23的高壓側(cè)23a生成高壓側(cè)驅(qū)動電源，為開關(guān)驅(qū)動模塊233等供電。—備用控制芯片234，位于隔離與驅(qū)動模塊23的低壓側(cè)23b，由所述低壓側(cè)控制電源供電，生成低壓設(shè)備的備用驅(qū)動信號。這里的低壓設(shè)備主要是指逆變器2的高壓側(cè)21中的功率開關(guān)器件。在備用控制芯片234中具有一個電壓參考值，該電壓參考值不大于逆變器2的高壓側(cè)21的最大允許電壓。當(dāng)逆變器2的高壓側(cè)21中的母線電容Cl兩端電壓小于所述電壓參考值時，該備用控制芯片234輸出備用驅(qū)動信號以使得永磁同步電機I輸出轉(zhuǎn)矩為負(fù)。當(dāng)逆變器2的高壓側(cè)21中的母線電容Cl兩端電壓大于所述電壓參考值時，該備用控制芯片234輸出備用驅(qū)動信號以使得永磁同步電機I輸出轉(zhuǎn)矩為正。—邏輯電路235，位于隔離與驅(qū)動模塊23的低壓側(cè)23b，由所述低壓側(cè)控制電源供電。該邏輯電路235執(zhí)行判斷功能當(dāng)逆變器2的低壓側(cè)22的主控制板221有輸出驅(qū)動信號時，則邏輯電路235將該驅(qū)動信號輸出。當(dāng)逆變器2的低壓側(cè)22的主控制板221沒有輸出驅(qū)動信號時，則將隔離與驅(qū)動模塊23的低壓側(cè)23b中的備用控制芯片234所輸出的備用驅(qū)動信號輸出?！盘柛綦x電路232，將邏輯電路235輸出的驅(qū)動信號經(jīng)隔離后傳遞給開關(guān)驅(qū)動模塊233?！_關(guān)驅(qū)動模塊233，位于隔離與驅(qū)動模塊23的高壓側(cè)23a，由所述高壓側(cè)驅(qū)動電源供電。根據(jù)信號隔離電路232輸出的驅(qū)動信號，控制逆變器2的高壓側(cè)21的功率開關(guān)器件，從而調(diào)整永磁同步電機I的輸出轉(zhuǎn)矩為正或為負(fù)。結(jié)合圖5、圖6可以發(fā)現(xiàn)，逆變器2具有高壓側(cè)21和低壓側(cè)22。隔離與驅(qū)動模塊23也具有高壓側(cè)23a和低壓側(cè)23b。由于隔離與驅(qū)動模塊23屬于逆變器2的一部分，因而高壓側(cè)23a也是屬于高壓側(cè)21的一部分,低壓側(cè)23b也是屬于低壓側(cè)22的一部分。請參閱圖4，并參考圖5和圖6，本申請新能源汽車的拖車保護方法為當(dāng)新能源汽車出現(xiàn)故障時，為確保安全，高壓電池3與逆變器2的高壓側(cè)21斷開連接，低壓電池4與逆變器2的低壓側(cè)22之間也由繼電器(相當(dāng)于開關(guān))41斷開連接，逆變器2的高壓側(cè)21的三個橋臂中的六個功率開關(guān)器件全部關(guān)斷。此時，低壓側(cè)22無法從低壓電池4獲得供電，因而包括隔離與驅(qū)動模塊23、冷卻設(shè)備5、高壓側(cè)21的功率開關(guān)器件在內(nèi)的所有低壓設(shè)備都沒有電源和驅(qū)動。此時當(dāng)新能源汽車被拖行時，本申請由逆變器2的高壓側(cè)21的母線電容Cl在隔離與驅(qū)動模塊23的低壓側(cè)23b生成低壓側(cè)控制電源，屬于低壓電源，用來給備用控制芯片234和邏輯電路235供電；同時由所述母線電容Cl在隔離與驅(qū)動模塊23的高壓側(cè)23a生成高壓側(cè)驅(qū)動電源，也屬于低壓電源，用來給開關(guān)驅(qū)動模塊233供電。由母線電容Cl生成低壓側(cè)控制電源、高壓側(cè)驅(qū)動電源例如采用隔離式DCDC轉(zhuǎn)換器231’。所述備用控制芯片234例如是DSP、MCU等，由于其僅用于故障拖車控制，因而較主控制板221上的處理器而言可采用功能更簡單、成本更低廉的器件。所述邏輯電路235例如采用CPLD (復(fù)雜可編程邏輯器件)。所述備用控制芯片234設(shè)定一個電壓參考值VdC_ref，該電壓參考值不大于逆變器2的高壓側(cè)21的最大允許電壓。例如，高壓側(cè)21的三相橋式逆變電路由650V的功率開關(guān)器件和450V的膜電容組成，那么該電壓參考值可設(shè)為400V。又如，高壓側(cè)21的三相橋式逆變電路由1200V的功率開關(guān)器件和900V的膜電容組成，那么該電壓參考值可設(shè)為800V。當(dāng)母線電容Cl兩端電壓Vdc小于所述電壓參考值Vdc_ref時，該備用控制芯片222輸出驅(qū)動信號以使得永磁同步電機I輸出轉(zhuǎn)矩為負(fù)，即永磁同步電機I工作于發(fā)電機模式。當(dāng)母線電容Cl兩端電壓Vdc大于所述電壓參考值Vdc_ref時，該備用控制芯片222輸出驅(qū)動信號以使得永磁同步電機I輸出轉(zhuǎn)矩為正，則永磁同步電機I工作于電動機模式。這樣便將母線電容Cl兩端電壓Vdc穩(wěn)定在所述電壓參考值Vdc_ref。請參閱圖3，本申請還可進一步地通過PI (比例-積分)控制器或PID (比例-積分-微分)控制器，并采用成熟的無位置傳感器控制算法和弱磁控制算法，實現(xiàn)將母線電容Cl的兩端電壓Vdc穩(wěn)定在所述的參考電壓值Vdc_ref附近。這些算法可以根據(jù)永磁同步電機I輸出的扭矩應(yīng)該為正或為負(fù)，得到高壓側(cè)21的三相橋臂的六個功率開關(guān)器件的驅(qū)動信號，最終實現(xiàn)母線電容Cl兩端電壓的閉環(huán)控制，保證其不會超過逆變器2的高壓側(cè)21的最大允許電壓，因而不會造成逆變器2的高壓側(cè)21因過壓損壞。一般來說，新能源汽車永磁同步電機的正常轉(zhuǎn)矩控制需要位置傳感器(例如旋轉(zhuǎn)變壓器)。然而對于位置傳感器或其采集電路故障情況下的拖車，則無法實現(xiàn)正常的轉(zhuǎn)矩控制，采用無位置傳感器控制可以解決這個問題。在這種拖車控制策略下，當(dāng)電機轉(zhuǎn)速較低，反電勢線電壓幅值小于參考電壓Vdc_ref時，永磁同步電機I工作于發(fā)電機模式，但輸出電流很小，負(fù)轉(zhuǎn)矩也非常小，幾乎等于零，所以不會造成拖車?yán)щy。由于電流較小，逆變器的能量損耗也很小，所以也不需要散熱。直接轉(zhuǎn)矩控制算法(DTC)就是一種無位置傳感器控制算法，其核心為磁鏈和轉(zhuǎn)矩估計器，在磁鏈估計基礎(chǔ)上計算出位置信號進行控制，更詳細(xì)的內(nèi)容可以參考論文《Analysis ofDirect Torque Control in Permanent Magnet Synchronous Motor Drives〉〉(作者ZhongL.等。出自期刊《IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS))第 3 期第 12 卷第 528 536 頁，1997 年 5 月)。當(dāng)永磁同步電機I的轉(zhuǎn)速升高，其產(chǎn)生的反電勢線電壓幅值超過設(shè)定參考電壓Vdc_ref時,則需要采用弱磁控制算法(Flux Weakening control)。該弱磁控制算法可以參見論文〈〈Expansion of operating limits for permanent magnet motor bycurrentvector control considering inverter capacity))(作者Morimoto, S.等。出自期干丨J《IEEE Transactionson Industry Applications》第 5 期第 26 卷第 866 871 頁，1990 年9月 10月)，此時一部分相電流需要用于弱磁，所以相電流將增大。如果永磁同步電機I的轉(zhuǎn)速持續(xù)增加，相電流增加到某一設(shè)定值時，隔離與驅(qū)動模塊23的低壓側(cè)23b中的備用控制芯片234所輸出的備用驅(qū)動信號中還包括有開啟冷卻設(shè)備5，從而為逆變器2的高壓側(cè)21和永磁同步電機I散熱，防止它們因過熱損壞。如圖1所示，逆變器2的低壓側(cè)22原本就有主控制板221，其向包括隔離與驅(qū)動模塊23、高壓側(cè)21的功率開關(guān)器件在內(nèi)的各種低壓設(shè)備輸出正常的驅(qū)動信號。如圖2所示，現(xiàn)有的隔離與驅(qū)動模塊23中沒有控制芯片。如圖6所示，本申請在隔離與驅(qū)動模塊23的低壓側(cè)23b中增加了備用控制芯片234，其主要向高壓側(cè)23a的開關(guān)驅(qū)動模塊233 (也可向冷卻設(shè)備5等)輸出備用的驅(qū)動信號。這兩路驅(qū)動信號都匯集到邏輯電路235，由邏輯電路235將正常驅(qū)動信號優(yōu)先輸出，而將備用驅(qū)動信號作為次選輸出。這樣即便在新能源汽車因故障而拖行時，也可由新增的備用控制芯片234實現(xiàn)拖車保護功能。所述隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器231’可以采用變壓器方案，而信號隔離電路232可以采用光耦方案或者磁隔離器件實現(xiàn)。以上僅為本申請的優(yōu)選實施例，并不用于限定本申請。對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本申請的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種新能源汽車的拖車保護電路，在逆變器的高壓側(cè)與低壓側(cè)之間具有隔離與驅(qū)動模塊；其特征是所述隔離與驅(qū)動模塊包括 —隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器，從逆變器的高壓側(cè)的母線電容取電，在隔離與驅(qū)動模塊的低壓側(cè)生成低壓側(cè)控制電源，同時在隔離與驅(qū)動模塊的高壓側(cè)生成高壓側(cè)驅(qū)動電源； —備用控制芯片，位于隔離與驅(qū)動模塊的低壓側(cè)，由所述低壓側(cè)控制電源供電，生成低壓設(shè)備的備用驅(qū)動信號； —邏輯電路，位于隔離與驅(qū)動模塊的低壓側(cè)，由所述低壓側(cè)控制電源供電，當(dāng)逆變器的低壓側(cè)的主控制板有輸出驅(qū)動信號時，將該驅(qū)動信號輸出；當(dāng)逆變器的低壓側(cè)的主控制板沒有輸出驅(qū)動信號時，則將所述備用驅(qū)動信號輸出； ——信號隔離電路，將邏輯電路輸出的驅(qū)動信號經(jīng)隔離后傳遞給開關(guān)驅(qū)動模塊； —開關(guān)驅(qū)動模塊，位于隔離與驅(qū)動模塊的高壓側(cè)，由所述高壓側(cè)驅(qū)動電源供電，根據(jù)信號隔離電路輸出的驅(qū)動信號，控制逆變器的高壓側(cè)的功率開關(guān)器件，從而調(diào)整永磁同步電機的輸出轉(zhuǎn)矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新能源汽車的拖車保護電路，其特征是，所述新能源汽車的電機控制系統(tǒng)包括永磁同步電機、逆變器、高壓電池和低壓電池；逆變器又分為相互之間電氣隔離的高壓側(cè)和低壓側(cè)； 高壓側(cè)將高壓電池高壓直流電流轉(zhuǎn)換為三相交流電，以驅(qū)動永磁同步電機；永磁同步電機的反饋能量也通過高壓側(cè)轉(zhuǎn)換并為高壓電池充電； 低壓側(cè)為低壓設(shè)備提供低壓電源和驅(qū)動信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新能源汽車的拖車保護電路，其特征是，逆變器的高壓側(cè)采用三相橋式逆變電路，由母線電容和三個橋臂并聯(lián)組成；每個橋臂由兩個功率開關(guān)器件串聯(lián)組成，每個功率開關(guān)器件還反向并聯(lián)一個二極管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新能源汽車的拖車保護電路，其特征是，所述隔離式DC-DC轉(zhuǎn)換器采用變壓器，信號隔離電路采用光耦或磁隔離器件。
5.一種新能源汽車的拖車保護電路的實現(xiàn)方法，其特征是從逆變器的高壓側(cè)的母線電容取電，在隔離與驅(qū)動模塊的低壓側(cè)生成低壓側(cè)控制電源，同時在隔離與驅(qū)動模塊的高壓側(cè)生成高壓側(cè)驅(qū)動電源； 所述低壓側(cè)控制電源為隔離與驅(qū)動模塊的高壓側(cè)中的備用控制芯片和邏輯電路供電，所述備用控制芯片中具有一個電壓參考值，該電壓參考值不大于逆變器的高壓側(cè)的最大允許電壓；當(dāng)母線電容兩端電壓小于所述電壓參考值時，該備用控制芯片輸出備用驅(qū)動信號以使得永磁同步電機輸出轉(zhuǎn)矩為負(fù)；當(dāng)母線電容兩端電壓大于所述電壓參考值時，該備用控制芯片輸出備用驅(qū)動信號以使得永磁同步電機輸出轉(zhuǎn)矩為正； 當(dāng)逆變器的低壓側(cè)的主控制板有輸出驅(qū)動信號時，所述邏輯電路將該驅(qū)動信號輸出；當(dāng)逆變器的低壓側(cè)的主控制板沒有輸出驅(qū)動信號時，所述邏輯電路將備用控制芯片輸出的備用驅(qū)動信號輸出； 所述高壓側(cè)驅(qū)動電源為開關(guān)驅(qū)動模塊供電，所述開關(guān)驅(qū)動模塊根據(jù)所述邏輯電路輸出的驅(qū)動信號控制逆變器的高壓側(cè)的功率開關(guān)器件，從而調(diào)整永磁同步電機的輸出轉(zhuǎn)矩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新能源汽車的拖車保護電路的實現(xiàn)方法，其特征是，當(dāng)新能源汽車出現(xiàn)故障時，高壓電池與逆變器的高壓側(cè)斷開連接，低壓電池與逆變器的低壓側(cè)之間也由繼電器斷開連接，逆變器的高壓側(cè)的三個橋臂中的六個功率開關(guān)器件全部關(guān)斷。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新能源汽車的拖車保護電路的實現(xiàn)方法，其特征是，所述備用控制芯片中采用PI控制器或控制器，并采用無位置傳感器控制算法和弱磁控制算法，實現(xiàn)將母線電容的兩端電壓穩(wěn)定在所述的參考電壓值、且不超過逆變器的高壓側(cè)的最大允許電壓。
全文摘要
本申請公開了一種新能源汽車的拖車保護電路。在隔離與驅(qū)動模塊中新增了可由逆變器的高壓側(cè)的母線電容供電，并且增加了備用控制芯片。本申請還公開了所述拖車保護電路的實現(xiàn)方法。所述備用控制芯片中具有一個電壓參考值。當(dāng)母線電容兩端電壓小于所述電壓參考值時，輸出備用驅(qū)動信號以使得永磁同步電機輸出轉(zhuǎn)矩為負(fù)；當(dāng)母線電容兩端電壓大于所述電壓參考值時，輸出備用驅(qū)動信號以使得永磁同步電機輸出轉(zhuǎn)矩為正。由此，本申請可在新能源汽車因故障而拖行時的對永磁同步電機進行扭矩輸出控制，使其在電機模式與發(fā)電機模式之間不斷切斷，維持母線電容兩端電壓不大于設(shè)定安全電壓，防止了電子器件可能出現(xiàn)的過壓損壞。
文檔編號B60L3/00GK103042927SQ20121054837
公開日2013年4月17日 申請日期2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月17日
發(fā)明者張興春, 周宣 申請人:聯(lián)合汽車電子有限公司