一種新能源車用電機逆變器保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種新能源車用電機逆變器保護裝置，是由電機逆變器控制裝置和驅(qū)動裝置構(gòu)成，所述的電機逆變器控制裝置接收電機逆變器低壓供電電壓信號和電機逆變器高壓供電電壓信號，用以判斷電機逆變器的工作狀態(tài)；本實用新型通過電機逆變器電壓采集單元和診斷單元檢測電機逆變器工作電壓信號，識別逆變器“故障”狀態(tài)，通過PWM脈沖控制單元使電機三相短接，保證逆變器故障后在車輛運行中不被損壞。
【專利說明】一種新能源車用電機逆變器保護裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種新能源車用電機逆變器保護裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，新能源汽車得到廣泛應(yīng)用。作為其關(guān)鍵總成的電機逆變器在整車功能實現(xiàn)和整車安全保障方面起著舉足輕重的作用。當(dāng)在低壓供電或高壓供電出現(xiàn)問題時，逆變器極易受到損壞，這種損壞一般是不可逆轉(zhuǎn)的。損壞的結(jié)果是影響整車功能和性能實現(xiàn)，給乘車人員帶來安全隱患和問題，同時很高的器件費用帶來高的維修成本，基于此，設(shè)計電機逆變器的保護裝置是非常有意義的。
實用新型內(nèi)容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種新能源車用電機逆變器保護裝置。
[0004]本實用新型是由電機逆變器控制裝置和驅(qū)動裝置構(gòu)成，所述的電機逆變器控制裝置接收電機逆變器低壓供電電壓信號和電機逆變器高壓供電電壓信號，用以判斷電機逆變器的工作狀態(tài)；
[0005]所述的電機逆變器控制裝置是由電壓采集單元、診斷單元和PWM脈沖控制單元組成，電壓采集單元和診斷單元采集電機逆變器低壓供電電壓信號和高壓供電電壓信號，并與設(shè)定的閾值信號比較，給出故障診斷信號；PWM脈沖控制單元接收采集單元和診斷單元的故障診斷信號，當(dāng)收到故障診斷信號后，將六路PWM信號置為三相逆變器上半橋無效、下半橋有效或是三相逆變器上半橋有效、下半橋無效，使動力電機處于三相短路狀態(tài)。
[0006]驅(qū)動裝置包括主電路單元和驅(qū)動單元，主電路單元具有第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件、第三開關(guān)元件、第四開關(guān)元件、第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件，每個開關(guān)元件都是絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)或是M0SFET。在主電路單元中，第一開關(guān)元件、第三開關(guān)元件和第五開關(guān)元件分別與第二開關(guān)元件、第四開關(guān)元件和第六開關(guān)元件串聯(lián)相連；第一開關(guān)元件、第三開關(guān)元件和第五開關(guān)元件與動力電池正極端子相連；第二開關(guān)元件、第四開關(guān)元件和第六開關(guān)元件與動力電池負極相連；第一開關(guān)元件與第二開關(guān)元件之間的節(jié)點與電動機的U相端子相連；第三開關(guān)元件與第六開關(guān)元件之間的節(jié)點與電動機的V相端子相連；第五開關(guān)元件與第四開關(guān)元件之間的節(jié)點與電動機的W相端子相連；驅(qū)動單元將PWM脈沖控制單元的控制信號進行隔離和功率放大，驅(qū)動主電路單元的第一開關(guān)元件、第二開關(guān)元件、第三開關(guān)元件、第四開關(guān)元件、第五開關(guān)元件和第六開關(guān)元件按電機逆變器控制裝置要求運行，并能在高、低壓供電電壓出現(xiàn)問題后將主電路單元高壓轉(zhuǎn)換為可驅(qū)動IGBT的驅(qū)動電壓。
[0007]本實用新型的有益效果:
[0008]本實用新型通過電機逆變器電壓采集單元和診斷單元檢測電機逆變器工作電壓信號，識別逆變器“故障”狀態(tài)，通過PWM脈沖控制單元使電機三相短接，保證逆變器故障后在車輛運行中不被損壞?！緦＠綀D】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0010]圖2是本實用新型的工作流程圖。
【具體實施方式】
[0011]請參閱圖1所示，本實施例是由電機逆變器控制裝置I和驅(qū)動裝置2構(gòu)成，所述的電機逆變器控制裝置I接收電機逆變器低壓供電電壓信號和電機逆變器高壓供電電壓信號，用以判斷電機逆變器的工作狀態(tài)；
[0012]所述的電機逆變器控制裝置I是由電壓采集單元、診斷單元和PWM脈沖控制單元組成，電壓采集單元和診斷單元采集電機逆變器低壓供電電壓信號和高壓供電電壓信號，并與設(shè)定的閾值信號比較，給出故障診斷信號；PWM脈沖控制單元接收采集單元和診斷單元的故障診斷信號，當(dāng)收到故障診斷信號后，將六路PWM信號3置為三相逆變器上半橋無效、下半橋有效或是三相逆變器上半橋有效、下半橋無效，使動力電機處于三相短路狀態(tài)。
[0013]驅(qū)動裝置2包括主電路單元21和驅(qū)動單元22，主電路單元21具有第一開關(guān)元件Q1、第二開關(guān)元件Q2、第三開關(guān)元件Q3、第四開關(guān)元件Q4、第五開關(guān)元件Q5和第六開關(guān)元件Q6，每個開關(guān)元件都是IGBT或是MOSFET。在主電路單元21中，第一開關(guān)元件Q1、第三開關(guān)元件Q3和第五開關(guān)元件Q5分別與第二開關(guān)元件Q2、第四開關(guān)元件Q6和第六開關(guān)元件Q4串聯(lián)相連。第一開關(guān)元件Q1、第三開關(guān)元件Q3和第五開關(guān)元件Q5與動力電池正極端子相連；第二開關(guān)元件Q2、第四開關(guān)元件Q4和第六開關(guān)元件Q6與動力電池負極相連；第一開關(guān)元件Ql與第二開關(guān)元件Q2之間的節(jié)點與電動機的U相端子相連；第三開關(guān)元件Q3與第六開關(guān)元件Q6之間的節(jié)點與電動機的V相端子相連；第五開關(guān)元件Q5與第四開關(guān)元件Q4之間的節(jié)點與電動機的W相端子相連；驅(qū)動單元22將PWM脈沖控制單元的控制信號進行隔離和功率放大，驅(qū)動主電路單元21的第一開關(guān)元件Q1、第二開關(guān)元件Q2、第三開關(guān)元件Q3、第四開關(guān)元件Q4、第五開關(guān)元件Q5和第六開關(guān)元件Q6按電機逆變器控制裝置I要求運行，并能在高、低壓供電電壓出現(xiàn)問題后將主電路單元21高壓轉(zhuǎn)換為可驅(qū)動IGBT的驅(qū)動電壓。
[0014]如圖2所示，本實用新型的工作過程如下:
[0015](I)電機逆變器開始工作后，電機逆變器控制裝置I接收整車工作指令4，驅(qū)動驅(qū)動裝置2，使其按整車指令驅(qū)動電機進行工作；
[0016](2)電機逆變器控制裝置I在執(zhí)行整車工作指令的同時通過電壓采集單元和診斷單元檢測系統(tǒng)低壓供電電壓和高壓供電電壓狀態(tài)，并與設(shè)定閾值進行實時比較，不滿足閾值要求則給出故障診斷信號；
[0017](3)電機逆變器控制裝置I中PWM脈沖控制單元接收到故障診斷信號后，將故障信號發(fā)給驅(qū)動裝置2的驅(qū)動單元22，驅(qū)動單元22將主電路單元21中高壓轉(zhuǎn)換為IGBT驅(qū)動工作電壓，同時通過硬件實現(xiàn)橋臂主動短路，使六路PWM信號3中的上半橋或下半橋信號置為有效，最終使動力電機處于三相短路狀態(tài)。
【權(quán)利要求】
1.一種新能源車用電機逆變器保護裝置，其特征在于:是由電機逆變器控制裝置(I)和驅(qū)動裝置(2 )構(gòu)成，所述的電機逆變器控制裝置(I)接收電機逆變器低壓供電電壓信號和電機逆變器高壓供電電壓信號，用以判斷電機逆變器的工作狀態(tài)； 所述的電機逆變器控制裝置(I)是由電壓采集單元、診斷單元和PWM脈沖控制單元組成，電壓采集單元和診斷單元采集電機逆變器低壓供電電壓信號和高壓供電電壓信號，并與設(shè)定的閾值信號比較，給出故障診斷信號；PWM脈沖控制單元接收采集單元和診斷單元的故障診斷信號，當(dāng)收到故障診斷信號后，將六路PWM信號置為三相逆變器上半橋無效、下半橋有效或是三相逆變器上半橋有效、下半橋無效，使動力電機處于三相短路狀態(tài)； 驅(qū)動裝置(2)包括主電路單元(21)和驅(qū)動單元(22)，主電路單元(21)具有第一開關(guān)元件(Q1)、第二開關(guān)元件(Q2)、第三開關(guān)元件(Q3)、第四開關(guān)元件(Q4)、第五開關(guān)元件(Q5)和第六開關(guān)元件(Q6)，每個開關(guān)元件都是絕緣柵雙極型晶體管IGBT或是MOSFET ;在主電路單元(21)中，第一開關(guān)元件(Q1)、第三開關(guān)元件(Q3)和第五開關(guān)元件(Q5)分別與第二開關(guān)元件(Q2)、第六開關(guān)元件(Q6)和第四開關(guān)元件(Q4)串聯(lián)相連；第一開關(guān)元件(Q1)、第三開關(guān)元件(Q3)和第五開關(guān)元件(Q5)與動力電池正極端子相連；第二開關(guān)元件(Q2)、第四開關(guān)元件(Q4)和第六開關(guān)元件(Q6)與動力電池負極相連；第一開關(guān)元件(Ql)與第二開關(guān)元件(Q2)之間的節(jié)點與電動機的U相端子相連；第三開關(guān)元件(Q3)與第六開關(guān)元件(Q6)之間的節(jié)點與電動機的V相端子相連；第五開關(guān)元件(Q5)與第四開關(guān)元件(Q4)之間的節(jié)點與電動機的W相端子相連；驅(qū)動單元(22)將PWM脈沖控制單元的控制信號進行隔離和功率放大，驅(qū)動主電路單元(21)的第一開關(guān)元件(Q1)、第二開關(guān)元件(Q2)、第三開關(guān)元件(Q3)、第四開關(guān)元件(Q4)、第五開關(guān)元件(Q5 )和第六開關(guān)元件(Q6 )按電機逆變器控制裝置(I)要求運行，并能在高、低壓供電電壓出現(xiàn)問題后將主電路單元(21)高壓轉(zhuǎn)換為可驅(qū)動IGBT或MOSFET的驅(qū)動電壓。
【文檔編號】H02H7/122GK203481800SQ201320603778
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年9月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月29日
【發(fā)明者】于海芳, 劉志強, 張裊娜, 張德江, 王曉東, 王蔚 申請人:長春工業(yè)大學(xué)