一種電動汽車電驅動系統主動短路保護電路的製作方法

2023-12-03 09:16:41

專利名稱:一種電動汽車電驅動系統主動短路保護電路的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電動汽車電驅動系統主動短路保護電路，包括用於接收電驅動系統主控晶片輸出的兩路硬體觸發信號的異或門電路，異或門電路的輸出端與觸發電路的第二輸入端相連，觸發電路的第一輸入端接收電驅動系統主控晶片輸出的主控晶片觸發信號，觸發電路的輸出端與邏輯反轉電路的輸入端相連，邏輯反轉電路的輸出端分別與電機驅動器上三橋、延時邏輯反轉電路的輸入端相連，延時邏輯反轉電路的輸出端與電機驅動器下三橋相連。本實用新型實時監測電驅動系統運行狀態，當系統出現故障停止工作時，能夠短路電驅動系統內部電機的三相繞組，鎖死驅動電機，防止發電電流反灌入動力電池內，保護動力電池不受損壞。
【專利說明】一種電動汽車電驅動系統主動短路保護電路

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電動汽車【技術領域】，尤其是一種電動汽車電驅動系統主動短路保護電路。

【背景技術】
[0002]在電動汽車的行駛過程中，若電驅動系統因故障而停止工作，此時系統中驅動電機將由電動狀態自然轉換到發電狀態，向電動汽車動力電池充電，可能造成動力電池的過充電而引起動力電池失效，甚至導致動力電池過壓起火，給行車安全造成重大隱患。因此必須對此現象進行實時保護，一旦出現此種故障，應立即切斷充電迴路，以保護電動汽車動力電池的安全。然而，迄今沒有關於電動汽車電驅動系統主動短路保護電路的公開報導。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在於提供一種當電驅動系統出現故障時，能夠及時切斷充電迴路，實現對動力電池的保護的電動汽車電驅動系統主動短路保護電路。
[0004]為實現上述目的，本實用新型採用了以下技術方案:一種電動汽車電驅動系統主動短路保護電路，包括用於接收硬體電路輸出的兩路硬體觸發信號的異或門電路，異或門電路的輸出端與觸發電路的第二輸入端相連，觸發電路的第一輸入端接收電驅動系統主控晶片輸出的主控晶片觸發信號，觸發電路的輸出端與邏輯反轉電路的輸入端相連，邏輯反轉電路的輸出端分別與電機驅動器上三橋、延時邏輯反轉電路的輸入端相連，延時邏輯反轉電路的輸出端與電機驅動器下三橋相連。
[0005]所述異或門電路由與非門UlA、與非門UlB、與非門UlC和與非門UlD組成，與非門UlA的輸入I腳分別接硬體電路輸出的一路硬體觸發信號、與非門UlB的輸入4腳，與非門UlA的輸入2腳分別接硬體電路輸出的另一路硬體觸發信號、與非門UlC的輸入10腳，與非門UlA的輸出3腳分別與與非門UlB的輸入5腳、與非門UlC的輸入9腳相連，與非門UlB的輸出6腳與與非門UlD輸入12腳相連，與非門UlD的輸出8腳與與非門UlD的輸入13腳相連，與非門UlD的輸出11腳作為異或門電路的輸出端。
[0006]所述觸發電路採用與非門U2A，其輸入I腳接電驅動系統主控晶片輸出的主控晶片觸發信號，其輸入2腳與異或門電路的輸出端相連，其輸出3腳作為觸發電路的輸出端。
[0007]所述邏輯反轉電路採用與非門U2B，其輸入4腳與輸入5腳相連後接觸發電路的輸出端，其輸出6腳分別與電機驅動器上三橋、延時邏輯反轉電路的輸入端相連。
[0008]所述延時邏輯反轉電路由RC延時電路和與非門U2C組成，所述RC延時電路由電阻Rl和電容Cl組成，電阻Rl的一端與邏輯反轉電路的輸出端相連，其另一端分別與電容Cl的一端、與非門U2C的輸入10腳相連，電容Cl的另一端接地，與非門U2C的輸入9腳和與非門U2C的輸入10腳相連，與非門U2C的輸出8腳與電機驅動器下三橋相連。
[0009]由上述技術方案可知，本實用新型實時監測電驅動系統運行狀態，當系統出現故障停止工作時，既可以通過主控晶片發出主控晶片觸發信號進行保護，在主控晶片發生異常時，也可以通過硬體電路檢測到主控晶片的異常並發出硬體觸發信號進行保護；本實用新型能夠短路電驅動系統內部電機的三相繞組，鎖死驅動電機，防止發電電流反灌入動力電池內，保護動力電池不受損壞。

【附圖說明】

[0010]圖1為本實用新型的電路原理圖。

【具體實施方式】
[0011 ] 一種電動汽車電驅動系統主動短路保護電路，包括用於接收硬體電路輸出的兩路硬體觸發信號的異或門電路1，異或門電路I的輸出端與觸發電路2的第二輸入端相連，觸發電路2的第一輸入端接收電驅動系統主控晶片輸出的主控晶片觸發信號，觸發電路2的輸出端與邏輯反轉電路3的輸入端相連，邏輯反轉電路3的輸出端分別與電機驅動器上三橋、延時邏輯反轉電路4的輸入端相連，延時邏輯反轉電路4的輸出端與電機驅動器下三橋相連。異或門電路I用於檢測系統是否符合主動短路保護的條件，觸發電路2根據實際情況，選擇是採用主動晶片觸發還是採用硬體電路觸發；邏輯反轉電路3控制電機驅動器三相橋的上三橋關閉，延時邏輯反轉電路4控制驅動器三相橋下三橋開通，從而短路電驅動系統內部電機的三相繞組。本實用新型在系統出現致命故障時，對電機的三相繞組進行短接，防止電驅動系統在故障時把電能反灌給高壓電池導致高壓電池過充電損壞而造成安全隱患，如圖1所示。
[0012]如圖1所示，所述異或門電路I由與非門U1A、與非門U1B、與非門UlC和與非門UlD組成，與非門UlA的輸入I腳分別接硬體電路輸出的一路硬體觸發信號、與非門UlB的輸入4 S卻，與非門UlA的輸入2腳分別接硬體電路輸出的另一路硬體觸發信號、與非門UlC的輸入10腳，與非門UlA的輸入14腳接電源VCC,與非門UlA的輸入7腳接地，與非門UlA的輸出3腳分別與與非門UlB的輸入5腳、與非門UlC的輸入9腳相連，與非門UlB的輸出6腳與與非門UlD輸入12腳相連，與非門UlD的輸出8腳與與非門UlD的輸入13腳相連，與非門UlD的輸出11腳作為異或門電路I的輸出端。
[0013]如圖1所示，所述觸發電路2採用與非門U2A，其輸入I腳接電驅動系統主控晶片輸出的主控晶片觸發信號，其輸入2腳與異或門電路I的輸出端相連，其輸出3腳作為觸發電路2的輸出端，與非門U2A的輸入14腳接電源VCC，與非門U2A的輸入7腳接地；所述邏輯反轉電路3採用與非門U2B，其輸入4腳與輸入5腳相連後接觸發電路2的輸出端，其輸出6腳分別與電機驅動器上三橋、延時邏輯反轉電路4的輸入端相連。所述延時邏輯反轉電路4由RC延時電路和與非門U2C組成，所述RC延時電路由電阻Rl和電容Cl組成，電阻Rl的一端與邏輯反轉電路3的輸出端相連，其另一端分別與電容Cl的一端、與非門U2C的輸入10腳相連，電容Cl的另一端接地，與非門U2C的輸入9腳和與非門U2C的輸入10腳相連，與非門U2C的輸出8腳與電機驅動器下三橋相連。
[0014]以下結合圖1對本實用新型作進一步的說明。
[0015]當電驅動系統主控晶片正常工作時，如果主控晶片檢測到系統狀態滿足主動短路保護的條件，則通過發出主控晶片觸發信號的保護指令，即輸出主控晶片觸發信號低電平至與非門U2A的輸入I腳；同時，在主控晶片正常工作時，硬體電路輸出的兩路硬體觸發信號電平是不同的，異或門電路I輸出高電平至與非門U2A的輸入2腳，與非門U2A的輸出3腳為高電平，與非門U2B的輸出6腳為低電平，即電驅動系統驅動器上三橋驅動電平置低，經過RC延時電路延時後，並經邏輯電平反轉，電驅動系統驅動器下三橋驅動電平置高，從而短路電驅動系統內部電機的三相繞組，防止充電電流流入動力電池；
[0016]當電驅動系統主控晶片工作異常時，硬體電路會通過硬體觸發信號檢測到系統異常，此時通過硬體觸發引腳發出保護指令，兩路硬體觸發信號電平相同，異或門電路I輸出低電平至與非門U2A的輸入2腳，與非門U2A的輸出3為高電平，與非門U2B的輸出6腳為低電平，即電驅動系統驅動器上三橋驅動電平置低，經過RC延時電路延時後，並經邏輯電平反轉，電驅動系統驅動器下三橋驅動電平置高，從而短路電驅動系統內部電機的三相繞組，防止充電電流流入動力電池。
[0017]綜上所述，當系統出現故障停止工作時，本實用新型既可以通過主控晶片發出主控晶片觸發信號進行保護，在主控晶片發生異常時，也可以通過硬體電路檢測到主控晶片的異常並發出硬體觸發信號進行保護；本實用新型能夠短路電驅動系統內部電機的三相繞組，鎖死驅動電機，防止發電電流反灌入動力電池內，保護動力電池不受損壞。
【權利要求】
1.一種電動汽車電驅動系統主動短路保護電路，其特徵在於:包括用於接收硬體電路輸出的兩路硬體觸發信號的異或門電路(1)，異或門電路(I)的輸出端與觸發電路(2)的第二輸入端相連，觸發電路(2)的第一輸入端接收電驅動系統主控晶片輸出的主控晶片觸發信號，觸發電路(2)的輸出端與邏輯反轉電路(3)的輸入端相連，邏輯反轉電路(3)的輸出端分別與電機驅動器上三橋、延時邏輯反轉電路(4)的輸入端相連，延時邏輯反轉電路(4)的輸出端與電機驅動器下三橋相連。2.根據權利要求1所述的電動汽車電驅動系統主動短路保護電路，其特徵在於:所述異或門電路(I)由與非門U1A、與非門U1B、與非門UlC和與非門UlD組成，與非門UlA的輸入I腳分別接硬體電路輸出的一路硬體觸發信號、與非門UlB的輸入4腳，與非門UlA的輸入2腳分別接硬體電路輸出的另一路硬體觸發信號、與非門UlC的輸入10 S卻，與非門UlA的輸出3腳分別與與非門UlB的輸入5腳、與非門UlC的輸入9腳相連，與非門UlB的輸出6腳與與非門UlD輸入12腳相連，與非門UlD的輸出8腳與與非門UlD的輸入13腳相連，與非門UlD的輸出11腳作為異或門電路(I)的輸出端。3.根據權利要求1所述的電動汽車電驅動系統主動短路保護電路，其特徵在於:所述觸發電路(2)採用與非門U2A，其輸入I腳接電驅動系統主控晶片輸出的主控晶片觸發信號，其輸入2腳與異或門電路(I)的輸出端相連，其輸出3腳作為觸發電路(2)的輸出端。4.根據權利要求1所述的電動汽車電驅動系統主動短路保護電路，其特徵在於:所述邏輯反轉電路(3)採用與非門U2B，其輸入4腳與輸入5腳相連後接觸發電路(2)的輸出端，其輸出6腳分別與電機驅動器上三橋、延時邏輯反轉電路(4)的輸入端相連。5.根據權利要求1所述的電動汽車電驅動系統主動短路保護電路，其特徵在於:所述延時邏輯反轉電路(4)由RC延時電路和與非門U2C組成，所述RC延時電路由電阻Rl和電容Cl組成，電阻Rl的一端與邏輯反轉電路(3)的輸出端相連，其另一端分別與電容Cl的一端、與非門U2C的輸入10腳相連，電容Cl的另一端接地，與非門U2C的輸入9腳和與非門U2C的輸入10腳相連，與非門U2C的輸出8腳與電機驅動器下三橋相連。
【文檔編號】B60R16-02GK204279116SQ201420749296
【發明者】王淑旺, 苑紅偉, 孫純哲, 徐義, 郭行 [申請人]安徽巨一自動化裝備有限公司