專利名稱：一種車用逆變器對地短路保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種車用逆變器對地短路保護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
在新能源電動客車中，車載逆變器是將電池的直流電與電機(jī)交流電變換，實(shí)現(xiàn)電機(jī)驅(qū)動運(yùn)行的關(guān)鍵部件，屬于新能源客車的核心零部件，是新能源客車持續(xù)可靠運(yùn)行的有力保障。由于新能源客車本身運(yùn)行在不同的城鄉(xiāng)道路，整車運(yùn)行工況比較惡劣，濺水，振動，雨雪時有出現(xiàn)。而在這樣的工況下負(fù)載電機(jī)持續(xù)運(yùn)行，易出現(xiàn)電機(jī)絕緣下降甚至短路。
由于電機(jī)外殼與車身直接相連，而逆變器外殼也與車身相連，進(jìn)而導(dǎo)致逆變器對外殼短路，一旦電機(jī)控制器啟動，對逆變器功率器件絕緣柵雙極晶體管IGBT的安全帶來威脅，也會造成電機(jī)的進(jìn)一步損壞。目前逆變器都有過流或短路保護(hù)電路，原有的保護(hù)方法是在電機(jī)控制器的三相橋臂上個設(shè)置一個電流檢測裝置，并分別對三相橋臂過電流進(jìn)行保護(hù)，該方法可以很好的對電機(jī)出現(xiàn)對地短路進(jìn)行檢測和保護(hù)，但由于采用三個電流檢測與過流保護(hù)裝置，增大了設(shè)備成本，而且是電機(jī)控制的可靠性降低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種車用逆變器對地短路保護(hù)裝置，用以降低逆變器的成本及電路復(fù)雜度，提高電機(jī)控制器的可靠性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的方案是一種車用逆變器對地短路保護(hù)裝置，低壓供電系統(tǒng)通過一個電壓調(diào)節(jié)單元為逆變器直流母線供電，在所述電壓調(diào)節(jié)單元輸出端與逆變器直流母線之間串設(shè)有一個繼電控制系統(tǒng)的一組觸頭，所述繼電控制系統(tǒng)的控制線圈回路受控連接于一個低壓控制系統(tǒng)，該低壓控制系統(tǒng)輸入采樣連接一個設(shè)置在所述電壓調(diào)節(jié)單元輸出端的電流檢測系統(tǒng)，該電流檢測系統(tǒng)的信號輸出端連接該低壓控制系統(tǒng)。所述電流檢測系統(tǒng)包括接設(shè)在所述電壓調(diào)節(jié)電壓輸出端上的一條電流采樣支路，該電流采樣支路包括一個光耦器件與限流電阻，光耦器件的輸入端與限流電阻串聯(lián)后接地，光耦器件的輸出端連接所述電流檢測系統(tǒng)的信號輸出端。所述電壓調(diào)節(jié)單元包括一個DC/DC模塊及輸出控制該DC/DC模塊的電源控制系統(tǒng)，該電源控制系統(tǒng)采樣連接所述DC/DC模塊的輸出電壓。所述DC/DC模塊為一個單端反激DC/DC變換器，所述電源控制系統(tǒng)控制連接所述單端反激DC/DC變換器的開關(guān)管。首先，本實(shí)用新型的短路保護(hù)裝置的執(zhí)行器件為設(shè)置在直流母線上的接觸器，并且通過直接檢測直流側(cè)電流判斷短路，相比現(xiàn)有的保護(hù)裝置，電路復(fù)雜程度大大降低。而且由于不直接引入母線高壓，模擬高壓由隔離型DC/DC模塊產(chǎn)生，安全性提高；輸出模擬電壓可通過調(diào)節(jié)DC/DC占空比實(shí)現(xiàn)電壓緩慢變化不必增加母線預(yù)充電路，進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全性，減少電路的復(fù)雜性；實(shí)現(xiàn)電源多次使用，提高電路的使用率，減少不必要的電路單元。電路結(jié)構(gòu)簡單不需要借助電流霍爾檢測三相輸出電流，直接通過簡單的電流檢測系統(tǒng)電流，且該電流的極限值可通過控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，不會出現(xiàn)器件因短路而燒毀，減少器件的使用，提高系統(tǒng)可靠性降低了成本。

圖I是本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖；圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖I、圖2所示的車用逆變器對地短路保護(hù)裝置，該裝置主要包括低壓供電系 統(tǒng)通過一個電壓調(diào)節(jié)單元為逆變器直流母線供電，在所述電壓調(diào)節(jié)單元輸出端與逆變器直流母線之間串設(shè)有一個繼電控制系統(tǒng)的一組觸頭，所述繼電控制系統(tǒng)的控制線圈回路受控連接于一個低壓控制系統(tǒng)，該低壓控制系統(tǒng)輸入采樣連接一個設(shè)置在所述電壓調(diào)節(jié)單元輸出端的電流檢測系統(tǒng)，該電流檢測系統(tǒng)的信號輸出端連接該低壓控制系統(tǒng)。作為優(yōu)化，該裝置中的電壓調(diào)節(jié)單元、電流檢測系統(tǒng)可以采用如下方式電流檢測系統(tǒng)包括接設(shè)在電壓調(diào)節(jié)電壓輸出端上的一條電流采樣支路，該電流采樣支路包括一個光耦器件與限流電阻，光耦器件的輸入端與限流電阻串聯(lián)后接地，光耦器件的輸出端連接所述電流檢測系統(tǒng)的信號輸出端。電壓調(diào)節(jié)單元包括一個DC/DC模塊及輸出控制該DC/DC模塊的電源控制系統(tǒng)，該電源控制系統(tǒng)采樣連接所述DC/DC模塊的輸出電壓。本實(shí)施例中，DC/DC模塊為一個單端反激DC/DC變換器(Flyback Converter),所述電源控制系統(tǒng)控制連接所述單端反激DC/DC變換器(Flyback Converter)的開關(guān)管。DC/DC模塊的輸出端即為圖I中的模擬高壓系統(tǒng)。工作原理I、在母線引入高壓前，先接通車載低壓，通過DC/DC轉(zhuǎn)化出模擬高壓；2、低壓控制系統(tǒng)接收電源系統(tǒng)的采樣信號，緩慢調(diào)整升高模擬高壓數(shù)值至母線高壓額定值；3、主回路接通模擬高壓，系統(tǒng)開始工作。閉合開關(guān)管組，此時監(jiān)測電流檢測裝置即隔離光耦的工作狀態(tài)來檢測輸入電流，通過的光耦工作狀態(tài)差異判斷是否存在三相輸出對外殼短路；當(dāng)存在一相短路時，模擬高壓被拉低，光耦無法正常工作，反之則可正常工作，具體電路見附圖2電流檢測部分。4、存在短路時，判斷出短路的相并禁止啟動，發(fā)送故障報文；5、若無短路問題，低壓控制系統(tǒng)控制DC/DC進(jìn)而調(diào)整模擬母線電壓值。再通過低壓控制系統(tǒng)控制繼電器系統(tǒng)，將觸頭K從觸點(diǎn)3跳轉(zhuǎn)到觸點(diǎn)5為采樣電路(其他供電電路)供電。
權(quán)利要求1.一種車用逆變器對地短路保護(hù)裝置，低壓供電系統(tǒng)通過一個電壓調(diào)節(jié)單元為逆變器直流母線供電，其特征在于，在所述電壓調(diào)節(jié)單元輸出端與逆變器直流母線之間串設(shè)有一個繼電控制系統(tǒng)的ー組觸頭，所述繼電控制系統(tǒng)的控制線圈回路受控連接于ー個低壓控制系統(tǒng)，該低壓控制系統(tǒng)輸入采樣連接一個設(shè)置在所述電壓調(diào)節(jié)單元輸出端的電流檢測系統(tǒng)，該電流檢測系統(tǒng)的信號輸出端連接該低壓控制系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的車用逆變器對地短路保護(hù)裝置，其特征在于，所述電流檢測系統(tǒng)包括接設(shè)在所述電壓調(diào)節(jié)電壓輸出端上的一條電流采樣支路，該電流采樣支路包括一個光耦器件與限流電阻，光耦器件的輸入端與限流電阻串聯(lián)后接地，光耦器件的輸出端連接所述電流檢測系統(tǒng)的信號輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的車用逆變器對地短路保護(hù)裝置，其特征在于，所述電壓調(diào)節(jié)單元包括ー個DC/DC模塊及輸出控制該DC/DC模塊的電源控制系統(tǒng)，該電源控制系統(tǒng)采樣連接所述DC/DC模塊的輸出電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車用逆變器對地短路保護(hù)裝置，其特征在于，所述DC/DC模塊為ー個單端反激DC/DC變換器，所述電源控制系統(tǒng)控制連接所述單端反激DC/DC變換器的開關(guān)管。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種車用逆變器對地短路保護(hù)裝置，低壓供電系統(tǒng)通過一個電壓調(diào)節(jié)單元為逆變器直流母線供電，在所述電壓調(diào)節(jié)單元輸出端與逆變器直流母線之間串設(shè)有一個繼電控制系統(tǒng)的一組觸頭，所述繼電控制系統(tǒng)的控制線圈回路受控連接于一個低壓控制系統(tǒng)，該低壓控制系統(tǒng)輸入采樣連接一個設(shè)置在所述電壓調(diào)節(jié)單元輸出端的電流檢測系統(tǒng)，該電流檢測系統(tǒng)的信號輸出端連接該低壓控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型的短路保護(hù)裝置的執(zhí)行器件為設(shè)置在直流母線上的接觸器，并且通過直接檢測直流側(cè)電流判斷短路，相比現(xiàn)有的保護(hù)裝置，電路復(fù)雜程度大大降低。
文檔編號H02H7/122GK202524068SQ201220062838
公開日2012年11月7日 申請日期2012年2月24日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月24日
發(fā)明者張磊, 楊泗鵬, 蔣晏強(qiáng), 鄭維 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司