本發(fā)明主要涉及電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域，特指一種電動(dòng)汽車用電機(jī)控制器的主動(dòng)放電電路。

背景技術(shù)：

在電動(dòng)汽車中，電機(jī)控制器是實(shí)現(xiàn)動(dòng)力電池電力變換和電機(jī)驅(qū)動(dòng)的關(guān)鍵功率部件，其內(nèi)部集成了大容量的支撐電容，電容上的高壓對電器和人身安全存在威脅。因此，許多國家出臺(tái)了相應(yīng)的法規(guī)，要求在整車停車后或動(dòng)力電池異常過壓時(shí)，電機(jī)控制器支撐電容在一定時(shí)間內(nèi)必須泄放至安全電壓。目前放電方法主要有兩種：主動(dòng)放電和被動(dòng)放電。被動(dòng)放電方法一般采用電阻并聯(lián)在電容兩端的方式，電容電荷可通過電阻消耗掉，但這種方式由于電阻值較大的原因?qū)е路烹姇r(shí)間長，電阻長期工作也存在失效風(fēng)險(xiǎn)。如圖1所示，主動(dòng)放電方法則由控制器自身監(jiān)測系統(tǒng)狀態(tài)，在特定狀態(tài)下（如停車等），發(fā)送放電指令，閉合放電電阻回路，達(dá)到快速泄放的目的。主動(dòng)放電電路一般由放電電阻、高壓泄放開關(guān)、開關(guān)控制電路組成，涉及到低壓電路和高壓電路的隔離及控制，現(xiàn)有方案通常采用光耦（或磁隔離、電容隔離器件）和隔離電源的方式，這種方式有如下缺點(diǎn)：隔離電源價(jià)格昂貴，導(dǎo)致方案成本高；隔離電源必須有一次側(cè)供電電源才能工作，導(dǎo)致方案應(yīng)用不夠靈活，不能在無電源提供的場合使用；隔離電源的工作范圍一般小于105℃，應(yīng)用在放電電阻這類發(fā)熱嚴(yán)重的器件區(qū)域時(shí)，存在失效風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就在于：針對現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便、穩(wěn)定可靠的電動(dòng)汽車用電機(jī)控制器的主動(dòng)放電電路。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的技術(shù)方案為：

一種電動(dòng)汽車用電機(jī)控制器的主動(dòng)放電電路，包括放電回路，所述放電回路包括主動(dòng)放電電阻和泄放開關(guān)，所述主動(dòng)放電電阻和泄放開關(guān)串聯(lián)后與電機(jī)控制器的支撐電容并聯(lián)，還包括信號隔離電路和電源電路，所述信號隔離電路與所述泄放開關(guān)相連、用于接收電機(jī)控制器的放電指令以控制泄放開關(guān)的通斷，所述電源電路并聯(lián)在所述支撐電容的兩端并與信號隔離電路的二次側(cè)相連、用于從支撐電容處取電并轉(zhuǎn)換為所述信號隔離電路二次側(cè)所需電源。

作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：

所述信號隔離電路包括光電耦合器U1、電阻R1、電阻R2和電阻R3，所述電阻R1串聯(lián)在光電耦合器U1的輸入端以起到限流作用并接收放電指令，所述光電耦合器U1的發(fā)射極依次經(jīng)電阻R2和電阻R3后接地，所述電阻R2與電阻R3之間的連接點(diǎn)與泄放開關(guān)相連，所述電源電路與所述光電耦合器U1的集電極相連。

所述電源電路包括三極管Q2、三極管Q3、限流電阻R4、偏置電阻R5和二極管D1，所述三極管Q2的集電極與所述二極管D1的正極相連，所述二極管D1的負(fù)極與信號隔離電路相連，所述三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q3的基極相連并經(jīng)偏置電阻R5與三極管Q3的發(fā)射極和支撐電容的正極相連，所述三極管Q2的基極與所述三極管Q3的集電極相連并經(jīng)限流電阻R4與二極管D1的正極相連。

所述電源電路還包括穩(wěn)壓管Z1和電容C1，所述穩(wěn)壓管Z1與電容C1串聯(lián)后與所述二極管D1并聯(lián)，所述穩(wěn)壓管Z1的正極與所述二極管D1的正極相連，所述穩(wěn)壓管Z1的負(fù)極經(jīng)電容C1與二極管D1的負(fù)極相連。

所述放電回路還包括被動(dòng)放電電阻Rd，所述被動(dòng)放電電阻Rd與所述支撐電容并聯(lián)。

所述泄放開關(guān)為場效晶體管Q1，所述場效晶體管Q1的柵極與所述信號隔離電路相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

本發(fā)明的電動(dòng)汽車用電機(jī)控制器的主動(dòng)放電電路，電源電路直接從支撐電容處取電并轉(zhuǎn)換為信號隔離電路二次側(cè)的電源，而不需要額外的低壓隔離電源，可在無電源的場合使用，使電路在電機(jī)控制器內(nèi)部的應(yīng)用和安裝更加靈活；另外本放電電路結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便且成本更低。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的主動(dòng)放電電路原理圖。

圖2為本發(fā)明的主動(dòng)放電電路原理圖。

圖中標(biāo)號表示：1、放電回路；2、信號隔離電路；3、電源電路。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合說明書附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

如圖2所示，本實(shí)施例的電動(dòng)汽車用電機(jī)控制器的主動(dòng)放電電路，包括放電回路1，放電回路1包括主動(dòng)放電電阻R6和泄放開關(guān)，主動(dòng)放電電阻R6和泄放開關(guān)串聯(lián)后與電機(jī)控制器的支撐電容Cd并聯(lián)，另外還包括信號隔離電路2和電源電路3，信號隔離電路2與泄放開關(guān)相連、用于接收電機(jī)控制器的放電指令以控制泄放開關(guān)的通斷，從而控制放電回路3的通斷，電源電路3并聯(lián)在支撐電容Cd的兩端并與信號隔離電路2的二次側(cè)相連、用于從支撐電容Cd處取電并轉(zhuǎn)換為信號隔離電路2二次側(cè)所需電源。本發(fā)明的電動(dòng)汽車用電機(jī)控制器的主動(dòng)放電電路，電源電路3直接從支撐電容Cd處取電并轉(zhuǎn)換為信號隔離電路2的二次側(cè)電源，而不需要額外的低壓電源，可在無電源的場合使用，使電路在電機(jī)控制器內(nèi)部的應(yīng)用和安裝更加靈活；另外本放電電路結(jié)構(gòu)簡單、操作簡便且成本更低。

本實(shí)施例中，信號隔離電路2包括光電耦合器U1、電阻R1、電阻R2和電阻R3，電阻R1串聯(lián)在光電耦合器U1的輸入端以起到限流作用并接收放電指令（高電平有效），光電耦合器U1的發(fā)射極依次經(jīng)電阻R2和電阻R3后接地，電阻R2與電阻R3之間的連接點(diǎn)與泄放開關(guān)（場效晶體管Q1的柵極）相連，為泄放開關(guān)提供柵極驅(qū)動(dòng)，電源電路3與光電耦合器U1的集電極相連。在其它實(shí)施例中，光電耦合器U1也可以采用繼電器等其它隔離器件代替。

本實(shí)施例中，電源電路3完全由分立器件構(gòu)成，包括PNP三極管Q2、PNP三極管Q3、限流電阻R4、偏置電阻R5和二極管D1，三極管Q2的集電極與二極管D1的正極相連，二極管D1的負(fù)極與信號隔離電路2相連，三極管Q2的發(fā)射極與三極管Q3的基極相連并經(jīng)偏置電阻R5與三極管Q3的發(fā)射極和支撐電容Cd的正極相連，三極管Q2的基極與三極管Q3的集電極相連并經(jīng)限流電阻R4與二極管D1的正極相連。另外還包括穩(wěn)壓管Z1和電容C1，穩(wěn)壓管Z1與電容C1串聯(lián)后與二極管D1并聯(lián)，穩(wěn)壓管Z1的正極與二極管D1的正極相連，穩(wěn)壓管Z1的負(fù)極經(jīng)電容C1與二極管D1的負(fù)極相連。電源電路3在支撐電容Cd降至安全電壓（如＜60V）之前，可持續(xù)為光電耦合器U1提供可有效驅(qū)動(dòng)泄放開關(guān)Q1的電源。具體原理為：R5為Q3提供偏置電壓，R4為限流電阻（一般取兆歐級電阻），Z1為電源輸出提供穩(wěn)壓，D1為整流二極管，C1為儲(chǔ)能電容， Q2與Q3構(gòu)成電源穩(wěn)壓及電流輸出增強(qiáng)通道。

本實(shí)施例中，放電回路1還包括被動(dòng)放電電阻Rd，被動(dòng)放電電阻Rd與支撐電容并聯(lián)，其中Q1為N溝通MOSFET，當(dāng)Q1導(dǎo)通時(shí)，支撐電容Cd的電荷快速消耗在電阻R6上，其中R6和Rd的限值根據(jù)具體的主動(dòng)放電和被動(dòng)放電時(shí)間要求進(jìn)行確定。在放電過程中，會(huì)對支撐電容Cd的電壓進(jìn)行監(jiān)控：當(dāng)電壓降至安全電壓后，控制器將停止主動(dòng)放電指令；若在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，電壓未降至安全電壓，則與動(dòng)力電池連接的主接觸器K未斷開，控制器可警報(bào)提示。

本發(fā)明的主動(dòng)放電電路的電源電路3完全采用分立器件實(shí)現(xiàn)，且采用MOSFET作為泄放開關(guān)（其為電壓驅(qū)動(dòng)型器件，電流消耗非常小，電路的功耗?。?，不僅可選取小功率的分立器件控制成本，而且工作環(huán)境溫度可達(dá)到更高。

以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅局限于上述實(shí)施例，凡屬于本發(fā)明思路下的技術(shù)方案均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理前提下的若干改進(jìn)和潤飾，應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。