專利名稱：電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于汽車技術領域，涉及一種電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置。
背景技術：
隨著汽車技術的不斷發(fā)展，新能源車發(fā)展路徑問題，社會上一直有些爭論。作為新能源汽車，人們也給電動汽車安全要求提出了質疑，新能源汽車與傳統(tǒng)燃油汽車不同處之一是直接應用到純高壓電為汽車提供能量，要使電動汽車達到量產(chǎn)的目標，投放市場，必須要保證高壓安全。而電動汽車中含有高壓電的部分有動力電池、電機控制器和電機等部件。其中電機控制器中用于穩(wěn)定直流母線電壓的電容具有很大的脈動電流承受能力，當車輛在高壓下電時，與動力電池組連接的高壓接觸器。BMS會直接切斷高壓接觸器，BMS為動力電池管理 系統(tǒng)的簡稱。而車內的控制信號最終匯總給HCU，HCU是整車控制器的簡稱，方便車輛信息的互通和應用。此時電容需要有個大電量的放電過程，出于安全考慮，需要將電容中的電量放到安全電壓以下，特別是車子在遇到碰撞緊急情況時，需要一種能保證高壓接觸器順利斷開的安全裝置，確保電容進行放電，防止駕駛人員出現(xiàn)交通事故時的二次傷害。
發(fā)明內容本實用新型針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了一種電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置，該裝置在車輛發(fā)生緊急工況時，通過多種方式保證高壓接觸器的順利斷開，確保電容進行放電，防止駕駛人員在交通事故時出現(xiàn)二次傷害的隱患。本實用新型通過下列技術方案來實現(xiàn)電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置，包括MCU、用于關斷高壓接觸器的BMS和用于接收車輛碰撞傳感器采集到車輛碰撞信號的A⑶，其特征在于，該裝置還包括用于控制電機運轉的MCU，所述的BMS和A⑶連接HCU，所述的HCU與MCU輸入口連接，所述的MCU的輸出口通過硬線連接高壓接觸器，所述的MCU輸出口還連接有用于啟動電機的IGBT模塊，所述的高壓接觸器通過直流母線電容連接I GBT模塊，所述的IGBT模塊的導通和關斷接入電機的定子繞組在直流母線電容的兩端參與放電。在車輛發(fā)生碰撞工況時，A⑶接收到安全氣囊采集的車輛碰撞信號，A⑶為安全氣囊控制器的簡稱，ACU把車輛碰撞信號發(fā)送給HCU，同時BMS與HCU進行通訊當接收到車輛碰撞信號時，BMS控制高壓接觸器斷開，實現(xiàn)直流母線電容的放電，MCU在接收到HCU發(fā)送的車輛碰撞信號時，對高壓接觸器進行監(jiān)控，在BMS的通訊失敗或控制接觸器失效，MCU通過硬線直接對連接的高壓接觸器進行控制斷開，保證車輛在碰撞時高壓接觸器能順利的斷開。在高壓接觸器斷開后，直流母線電容進行放電，MCU進入主動放電模式輸出脈寬調制信號控制IGBT模塊的導通和關斷把電機定子繞組接入直流母線的兩端進行放電。在上述的電機控制器緊急電容放電電路中，所述的A⑶還與MCU的通訊接口連接。ACU接收的車輛碰撞信息直接與MCU進行通訊，防止汽車在碰撞過程中ACU與MCU的通訊失效，而造成車上人員二次傷害。[0008]在上述的電機控制器緊急電容放電電路中，所述的高壓接觸器包括總正繼電器、預充繼電器和總負繼電器，上述的MCU的模擬信號輸出口通過三根導線分別連接總正繼電器、預充繼電器和總負繼電器。MCU對高壓接觸器使用硬線進行控制比通過HCU和BMS的通訊控制更具有實時性，同時增加了系統(tǒng)的可靠性。在上述的電機控制器緊急電容放電電路中，所述的直流母線電容的兩端還分別并聯(lián)連接有放電電阻。冗余設計，在MCU進入主動放電模式失效時，即電容緊急放電功能失效時，并聯(lián)在電容永久性接入的放電電阻仍能進行放電，減少放電失效率。在上述的電機控制器緊急電容放電電路中，所述的A⑶、BMS和MCU分別通過控制器車內局域網(wǎng)的CAN總線與HCU通訊連接?，F(xiàn)有技術相比，本實用新型電機控制器緊急電容放電電路具有以下優(yōu)點
I、本實用新型在車輛發(fā)生碰撞緊急工況時，通過多種方式保證高壓接觸器的順利斷開，即使有一條通訊電路出現(xiàn)狀況，也能確保電容進行放電，防止駕駛人員在交通事故時出現(xiàn)二次傷害的隱患。2、本實用新型在車輛發(fā)生碰撞時，HCU與MCU的總線出現(xiàn)狀況時，MCU仍能通過硬線直接對高壓接觸器內的三個繼電器進行斷開，保證電容進行放電。3、本實用新型通過在車輛出現(xiàn)緊急交通工況如碰撞時，如果MCU的控制模式無法進入主動放電模式則直流母線電容永久性接入的電容也能保證直流母線電容進行放電。

圖I是本實用新型的結構示意圖。圖中，K1、正繼電器；K2、預充繼電器；Κ3、總負繼電器；R1、放電電阻；C1、電容；M、電機。
具體實施方式
以下是本實用新型的具體實施例，并結合附圖對本實用新型的技術方案作進一步的描述，但本實用新型并不限于這些實施例。如圖I所示，本電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置包括MCU、用于關斷高壓接觸器的BMS和用于接收車輛碰撞傳感器采集到車輛碰撞信號的ACU，該裝置還包括用于控制電機M運轉的MCU, BMS和ACU連接HCU，HCU與MCU輸入口連接。ACU還與MCU的通訊接口連接。MCU的輸出口通過硬線連接高壓接觸器。高壓接觸器包括總正繼電器K1、預充繼電器K2和總負繼電器K3，上述的MCU的模擬信號輸出口通過三根導線分別連接總正繼電器、預充繼電器和總負繼電器。MCU輸出口還連接有用于啟動電機M的IGBT模塊，高壓接觸器通過直流母線電容Cl連接IGBT模塊，IGBT模塊的導通和關斷接入電機M的定子繞組在直流母線電容Cl的兩端參與放電。直流母線電容Cl的兩端還分別并聯(lián)連接有放電電阻R2。以下是本電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置的工作原理在車輛發(fā)生碰撞工況時，A⑶接收到安全氣囊采集的車輛碰撞信號，A⑶把車輛碰撞信號發(fā)送給HCU，同時BMS與HCU進行通訊當接收到車輛碰撞信號時，BMS控制高壓接觸器斷開，實現(xiàn)直流母線電容C I的放電，MCU在接收到HCU發(fā)送的車輛碰撞信號時，對高壓接觸器進行監(jiān)控，在BMS的通訊失敗或控制接觸器失效時，MCU通過硬線直接對連接的高壓接觸器進行控制斷開，保證車輛在碰撞時高壓接觸器能順利的斷開。同時A⑶在接到車輛碰撞信號時直接發(fā)送碰撞信號給MCU，即時上述A⑶與HCU的通訊失敗，MCU也能接收到車倆的碰撞信號并通過硬線連接控制高壓接觸器的三個繼電器斷開保證車輛在碰撞時高壓接觸器能順利的斷開。在高壓接觸器斷開后，直流母線電容Cl進行放電，MCU監(jiān)測高壓接觸器斷開進入主動放電模式，控制IGBT模塊的導通和關斷把電機M定子繞組接入直流母線的兩端進行放電。當MCU進入主動放電模式失敗時，永久性接入直流母線電容Cl兩端的放電電阻R2也可以給電容Cl進行放電。同時MCU內存儲有故障模塊，MCU在給IGBT模塊打開后啟動故障模塊，電機M進入故障模式。MCU通過診斷儀檢測到故障模塊的入口，才能時這個模式進 行解除。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。盡管本文較多地使用了正繼電器K1、預充繼電器K2、總負繼電器K3、放電電阻R1、電容Cl、電機M等術語，但并不排除使用其它術語的可能性。使用這些術語僅僅是為了更方便地描述和解釋本實用新型的本質；把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本實用新型精神相違背的。
權利要求1.一種電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置，包括MCU、用于關斷高壓接觸器的BMS和用于接收車輛碰撞傳感器采集到車輛碰撞信號的ACU，其特征在于，該裝置還包括用于控制電機運轉的MCU，所述的BMS和ACU連接HCU，所述的HCU與MCU輸入口連接，所述的MCU的輸出口通過硬線連接高壓接觸器，所述的MCU輸出口還連接有用于啟動電機的IGBT模塊，所述的高壓接觸器通過直流母線電容(Cl)連接IGBT模塊，所述的IGBT模塊的導通和關斷接入電機的定子繞組在直流母線電容(Cl)的兩端參與放電。
2.根據(jù)權利要求I所述的電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置，其特征在于，所述的A⑶還與MCU的通訊接口連接。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置，其特征在于，所述的高壓接觸器包括總正繼電器(K1)、預充繼電器(K2)和總負繼電器(K3)，上述的MCU的模擬信號輸出口通過三根導線分別連接總正繼電器(K1)、預充繼電器(K2)和總負繼電器(K3)。
4.根據(jù)權利要求3所述的電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置，其特征在于，所述的直流母線電容(Cl)的兩端還分別并聯(lián)連接有放電電阻(Rl)。
5.根據(jù)權利要求4所述的電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置，其特征在于，所述的ACU、BMS和MCU分別通過控制器車內局域網(wǎng)的CAN總線與HCU通訊連接。
專利摘要本實用新型提供了一種電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置，屬于汽車技術領域。它解決了現(xiàn)有技術中高壓接觸器順利斷開確保電容進行放電，避免二次傷害的問題。本電動汽車用電機控制器碰撞安全裝置包括MCU、用于關斷高壓接觸器的BMS和用于接收車輛碰撞傳感器采集到車輛碰撞信號的ACU，該裝置還包括用于控制電機運轉的MCU,所述的BMS和ACU連接HCU，HCU與MCU輸入口連接，MCU的輸出口通過硬線連接高壓接觸器，MCU輸出口還連接有用于啟動電機的IGBT模塊，高壓接觸器通過直流母線電容連接IGBT模塊，IGBT模塊的導通和關斷接入電機的定子繞組在直流母線電容的兩端參與放電。該裝置通過多種方式保證高壓接觸器的順利斷開，確保電容進行放電，防止二次傷害的隱患。
文檔編號B60L3/00GK202669513SQ201220254818
公開日2013年1月16日 申請日期2012年5月29日 優(yōu)先權日2012年5月29日
發(fā)明者陳啟苗, 金啟前, 由毅, 吳成明, 趙福全 申請人:浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司, 浙江吉利汽車研究院有限公司, 浙江吉利控股集團有限公司