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      一種電力電子主接觸器的制造方法

      文檔序號:8583211閱讀:236來源:國知局
      一種電力電子主接觸器的制造方法
      【技術(shù)領(lǐng)域】
      [0001]本實(shí)用新型是一種應(yīng)用于電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)中,具體而言,涉及一種電力電子主接觸器。本實(shí)用新型提出的電力電子主接觸器,可以用于替代傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車系統(tǒng)中所采用的斷路器、接觸器、繼電器、固態(tài)繼電器等設(shè)備。此外,采用本實(shí)用新型所提出的電力電子主接觸器連接結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)高速、無噪聲、無拉弧、無機(jī)械接觸可控分?jǐn)啵欣谔岣唠妱?dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性、安全性和穩(wěn)定性。
      【背景技術(shù)】
      [0002]傳統(tǒng)低壓電器是一類根據(jù)外界的信號和要求,手動(dòng)或自動(dòng)地接通、斷開電路,以實(shí)現(xiàn)對電路或非電對象的切換、控制、保護(hù)、檢測、變換和調(diào)節(jié)的元件或設(shè)備,包括斷路器、接觸器、繼電器、固態(tài)繼電器等幾種類型。低壓電器的發(fā)展,取決于國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化發(fā)展的需要,以及新技術(shù)、新工藝、新材料研宄與應(yīng)用。目前正朝著高性能、高可靠性、小型化、數(shù)模化、模塊化、組合化和零部件通用化的方向發(fā)展。
      [0003]隨著電力電子技術(shù)的迅猛發(fā)展,在新能源發(fā)電、軌道交通、電動(dòng)汽車伺服控制、調(diào)速系統(tǒng)等各個(gè)領(lǐng)域,電力電子系統(tǒng)都得到了廣泛的應(yīng)用。在電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)中:目前仍然普遍采用傳統(tǒng)低壓電器(包括斷路器、接觸器、繼電器、固態(tài)繼電器)作為主接觸器,實(shí)現(xiàn)大功率供電回路的分合控制。
      [0004]在電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)中,采用低壓電器(包括斷路器、接觸器、繼電器、固態(tài)繼電器)會帶來如下缺點(diǎn):觸點(diǎn)為機(jī)械接觸式,分?jǐn)噙^程不可避免的帶來觸點(diǎn)拉弧現(xiàn)象,造成觸點(diǎn)表面氧化和接觸電阻提高。隨著使用時(shí)間和分?jǐn)啻螖?shù)的增加,表面氧化和接觸電阻提高不僅會造成系統(tǒng)可靠性降低,還會導(dǎo)致系統(tǒng)效率下降。此外,上述各類低壓電器的分?jǐn)鄩勖芡獠凯h(huán)境(包括溫度、濕度、過載等級)的影響,且分?jǐn)鄷r(shí)有噪聲,影響電動(dòng)汽車的駕駛體驗(yàn)。

      【發(fā)明內(nèi)容】

      [0005]本實(shí)用新型提供了一種電力電子主接觸器,通過該電力電子主接觸器可以實(shí)現(xiàn)大功率供電回路的分合控制,該電力電子主接觸器為無機(jī)械觸點(diǎn)主接觸器結(jié)構(gòu),無噪音分合、無拉弧、無表面電阻氧化現(xiàn)象,并且使用壽命長。
      [0006]本實(shí)用新型提供的電力電子主接觸器,包括四組二極管和一組半導(dǎo)體功率開關(guān)器件;其中的兩組二極管首尾相連,連接成第一組順序串聯(lián)的二極管;其余的兩組二極管首尾相連,連接成第二組順序串聯(lián)的二極管;所述的第一組順序串聯(lián)的二極管和第二組順序串聯(lián)的二極管并聯(lián)組成整流橋;所述半導(dǎo)體功率開關(guān)器件并聯(lián)在并聯(lián)的兩組二極管的兩端。
      [0007]進(jìn)一步地,上述電力電子主接觸器中,所述的半導(dǎo)體功率開關(guān)器件為MOSFET、IGBT, GTO, IGCT、晶閘管或三極管。
      [0008]本實(shí)用新型所涉及到的電力電子器件包括MOSFET、IGBT, GTO, IGCT、晶閘管、三極管等通過弱信號來控制功率回路導(dǎo)通或者關(guān)斷的半導(dǎo)體器件和二極管等具有單向?qū)芰Φ陌雽?dǎo)體器件。本實(shí)用新型先將兩組二極管首尾相連,連接成第一組順序串聯(lián)的二極管;再用兩組二極管首尾相連,連接成第二組順序串聯(lián)的二極管;然后將兩組串聯(lián)二極管并聯(lián)組成整流橋;最后將半導(dǎo)體功率開關(guān)器件也并聯(lián)在并聯(lián)的兩組二極管兩端;本實(shí)用新型所涉及到的電力電子器件包括MOSFET、IGBT, GTO, IGCT、晶閘管、三極管等通過弱信號來控制功率回路導(dǎo)通或者關(guān)斷的半導(dǎo)體開關(guān)器件和二極管等具有單向?qū)芰Φ陌雽?dǎo)體器件。
      [0009]【附圖說明】:
      [0010]圖1為電力電子主接觸器整流橋式連接示意圖;
      [0011]圖2為電力電子主接觸器應(yīng)用于電動(dòng)汽車系統(tǒng)的示意圖。
      [0012]【具體實(shí)施方式】:
      [0013]如圖2,二極管D1,D2,D3,D4 ;MOSFETQl和Ql器件本體所包含的二極管D5,主回路接入點(diǎn)Jl和J2 ;
      [0014]連接關(guān)系如下:D1的陽極(I腳)、D2的陰極(2腳)連接構(gòu)成第一組順序串聯(lián)二極管;D3的陽極(I腳)、D4的陰極(2腳)連接構(gòu)成第二組順序串聯(lián)的二極管;然后將Dl的陰極(2腳)、D3的陰極(2腳)連接,D2的陽極(I腳)、D4的陽極(I腳)分別連接,組成一組并聯(lián)的二極管橋及整流橋;Q1的漏極(2腳)、D5的陰極(2腳)連接,Ql的源極(3腳)、D5的陽極(I腳)連接之后,再將Ql的漏極(2腳)與Dl的陰極(2腳)連接,將Ql的源極(3腳)與D2的陽極(I腳)連接,組成了完成的電力電子主接觸器結(jié)構(gòu)。
      [0015]當(dāng)Ql的柵極(I腳)相對于Ql的源極(3腳)加控制電壓OV時(shí),Ql關(guān)斷;當(dāng)Jl電壓高于J2電壓時(shí),二極管Dl和D4起作用,但Ql關(guān)斷,主回路不導(dǎo)通;當(dāng)J2電壓高于Jl電壓是,二極管D2和D3起作用,但Ql關(guān)斷,主回路不導(dǎo)通;
      [0016]當(dāng)Ql的柵極(I腳)相對于Ql的源極(3腳)加控制電壓高于Ql的導(dǎo)通電壓時(shí),Ql導(dǎo)通,此時(shí)如果Jl電壓高于J2,則電流經(jīng)Dl的陽極(I腳)到Dl的陰極(2腳),經(jīng)Ql的漏極(2腳)到Ql的源極(3腳),最后經(jīng)D4的陽極(I腳)到D4的陰極(2腳),至此電流流經(jīng)主接觸器完成主接觸器正向?qū)?;如果J2電壓高于J1,則電流經(jīng)D3的陽極(I腳)到D3的陰極(2腳),經(jīng)Ql的漏極(2腳)到Ql的源極(3腳),最后經(jīng)D2的陽極(I腳)到D2的陰極(2腳),至此電流流經(jīng)主接觸器完成主接觸器反向?qū)ā?br>[0017]此結(jié)構(gòu)在電動(dòng)汽車控制器的應(yīng)用,如圖2:
      [0018]蓄電池,電動(dòng)汽車控制器,其中電力電子主接觸器是電動(dòng)汽車控制器的一部分,其中蓄電池的正極連接到主接觸器的Jl端,然后主接觸器的J2端連接到電動(dòng)汽車控制器內(nèi)的控制和能量轉(zhuǎn)換電路,電動(dòng)汽車控制器的負(fù)極連接到蓄電池的負(fù)極。
      [0019]當(dāng)電動(dòng)汽車控制器的驅(qū)動(dòng)電路給電力電子主接觸器加驅(qū)動(dòng)信號時(shí),電力電子主接觸器吸合,蓄電池通過主接觸器給電動(dòng)汽車控制器內(nèi)部功率電路供電;當(dāng)電動(dòng)汽車控制器的驅(qū)動(dòng)電路不給電力電子主接觸器加驅(qū)動(dòng)信號時(shí),電力電子主接觸器斷開,切斷了蓄電池到電動(dòng)汽車控制器內(nèi)部功率電流的供電。
      【主權(quán)項(xiàng)】
      1.一種電力電子主接觸器,其特征在于:包括四組二極管和一組半導(dǎo)體功率開關(guān)器 件;其中的兩組二極管首尾相連,連接成第一組順序串聯(lián)的二極管;其余的兩組二極管首尾相連,連接成第二組順序串聯(lián)的二極管;所述的第一組順序串聯(lián)的二極管和第二組順序串聯(lián)的二極管并聯(lián)組成整流橋; 所述半導(dǎo)體功率開關(guān)器件并聯(lián)在并聯(lián)的兩組二極管的兩端。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電子主接觸器,其特征在于,所述的半導(dǎo)體功率開關(guān)器件為MOSFET、IGBT, GTO, IGCT、晶閘管或三極管。
      【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種電力電子主接觸器,應(yīng)用于電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)。本電力電子主接觸器包括四組二極管和一組半導(dǎo)體功率開關(guān)器件;其中的兩組二極管首尾相連,連接成第一組順序串聯(lián)的二極管;其余的兩組二極管首尾相連,連接成第二組順序串聯(lián)的二極管;所述的第一組順序串聯(lián)的二極管和第二組順序串聯(lián)的二極管并聯(lián)組成整流橋;半導(dǎo)體功率開關(guān)器件并聯(lián)在并聯(lián)的兩組二極管兩端,實(shí)現(xiàn)一個(gè)無觸點(diǎn)的雙向電力電子主接觸器。此外,采用本實(shí)用新型提供的電力電子主接觸器可以實(shí)現(xiàn)高速、無噪聲、無拉弧、無機(jī)械接觸可控分?jǐn)?,有利于提高電?dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)的可靠性、安全性和穩(wěn)定性。
      【IPC分類】H03K17-74, H03K17-567, H03K17-687, H03K17-76, H03K17-94
      【公開號】CN204290918
      【申請?zhí)枴緾N201420554368
      【發(fā)明人】曾慶臣
      【申請人】北京友信宏科電子科技有限公司
      【公開日】2015年4月22日
      【申請日】2014年9月25日
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