低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供了一種低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，包括上電緩沖接觸器、接觸器控制單元、電壓取樣單元、接觸器功率回路以及電機(jī)控制器，其中：所述接觸器控制單元，用于根據(jù)電機(jī)控制器的控制指令閉合上電緩沖接觸器和大電流接觸器；所述電壓取樣單元，用于采樣分別位于大電流接觸器的觸點(diǎn)端的兩側(cè)的第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)的電壓；所述電機(jī)控制器，用于根據(jù)整車(chē)控制器的指令生成使上電緩沖接觸器閉合的控制指令、并在第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)的電壓差小于設(shè)定的壓差值時(shí)生成使大電流接觸器閉合的控制指令。本發(fā)明通過(guò)同時(shí)檢測(cè)大電流接觸器觸點(diǎn)端兩側(cè)的電壓，實(shí)現(xiàn)大電流接觸器的閉環(huán)控制，提高了產(chǎn)品的可靠性。
【專(zhuān)利說(shuō)明】低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)控制器領(lǐng)域，更具體地說(shuō)，涉及一種低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)低速電動(dòng)車(chē)中電機(jī)控制器的大電流接觸器都采用開(kāi)環(huán)控制。這些電機(jī)控制器常見(jiàn)的控制方式為:高壓系統(tǒng)上電后閉合上電緩沖接觸器，并在延時(shí)一定時(shí)間后閉合大電流接觸器。
[0003]然而，上述電機(jī)控制器在控制接觸器閉合的過(guò)程為開(kāi)環(huán)控制方式，當(dāng)上電緩沖回路失效后，仍然會(huì)執(zhí)行閉合大電流接觸器的指令，而由于負(fù)載為大容量電容，在上電緩沖電路失效且大電流接觸器閉合時(shí)，將導(dǎo)致大電流接觸器承受較大的沖擊電流而出現(xiàn)接觸器粘連，使得大電流接觸器失效。因此，現(xiàn)有電機(jī)控制器中開(kāi)環(huán)控制接觸器的方式可靠性低，大電流接觸器粘連失效的風(fēng)險(xiǎn)較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)上述電機(jī)控制器在控制大電流接觸器閉合時(shí)容易出線(xiàn)接觸器粘連失效的問(wèn)題，提供一種低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路。
[0005]本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是，提供一種低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，包括上電緩沖接觸器、接觸器控制單元、電壓取樣單元、接觸器功率回路以及電機(jī)控制器，其中:所述接觸器控制單元，用于根據(jù)電機(jī)控制器的控制指令閉合上電緩沖接觸器和大電流接觸器；所述電壓取樣單元，用于采樣分別位于大電流接觸器的觸點(diǎn)端的兩側(cè)的第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)的電壓并將采樣的電壓值發(fā)送到電機(jī)控制器；所述接觸器功率回路包括與上電緩沖接觸器的觸點(diǎn)端串聯(lián)連接于第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)之間的緩沖電阻和連接于第二采樣點(diǎn)與負(fù)直流母線(xiàn)之間的直流母線(xiàn)電容；所述電機(jī)控制器，用于根據(jù)整車(chē)控制器的指令生成使上電緩沖接觸器閉合的控制指令、并在第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)的電壓差小于設(shè)定的壓差值時(shí)生成使大電流接觸器閉合的控制指令。
[0006]在本發(fā)明所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路中，所述接觸器控制單元包括第一開(kāi)關(guān)元件、第二開(kāi)關(guān)元件，其中:大電流接觸器的線(xiàn)圈端與所述第一開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)連接在高電平和參考地之間；上電緩沖接觸器的線(xiàn)圈端與所述第二開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)連接在高電平和參考地之間；所述第一開(kāi)關(guān)元件和第二開(kāi)關(guān)元件的控制端分別連接到電機(jī)控制器的控制信號(hào)輸出端。
[0007]在本發(fā)明所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路中，所述接觸器控制單元還包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管與上電緩沖接觸器的線(xiàn)圈端并聯(lián)連接且該第一二極管的陰極連接高電平；所述第二二極管與大電流接觸器的線(xiàn)圈端并聯(lián)連接且該第二二極管的陰極連接高電平。
[0008]在本發(fā)明所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路中，所述電壓取樣單元包括第一取樣子單元和第二取樣子單元，其中第一取樣子單元用于采樣第一采樣點(diǎn)與負(fù)直流母線(xiàn)間電壓并輸出到電機(jī)控制器，第二取樣子單元用于采樣第二采樣點(diǎn)與負(fù)直流母線(xiàn)間電壓并輸出到電機(jī)控制器。
[0009]在本發(fā)明所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路中，所述第一取樣子單元包括第一運(yùn)算放大器，且該第一運(yùn)算放大器的正輸入端經(jīng)由電阻連接到第一采樣點(diǎn)、負(fù)輸入端經(jīng)由電阻連接到負(fù)直流母線(xiàn)、輸出端連接到電機(jī)控制器。
[0010]在本發(fā)明所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路中，所述第一運(yùn)算放大器的正輸入端設(shè)有RC濾波電路、負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)連接有一個(gè)電阻和一個(gè)電容。
[0011]在本發(fā)明所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路中，所述第二取樣子單元包括第二運(yùn)算放大器，且該第二運(yùn)算放大器的正輸入端經(jīng)由電阻連接到第二采樣點(diǎn)、負(fù)輸入端經(jīng)由電阻連接到負(fù)直流母線(xiàn)、輸出端連接到電機(jī)控制器。
[0012]在本發(fā)明所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路中，所述第二運(yùn)算放大器的正輸入端設(shè)有RC濾波電路、負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)連接有一個(gè)電阻和一個(gè)電容。
[0013]本發(fā)明的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，通過(guò)同時(shí)檢測(cè)大電流接觸器觸點(diǎn)端兩側(cè)的電壓，實(shí)現(xiàn)大電流接觸器的閉環(huán)控制，可實(shí)現(xiàn)有效避免大電流接觸器在較大容性負(fù)載工況下由于較高的壓差產(chǎn)生沖擊電流而出現(xiàn)接觸器觸點(diǎn)粘連的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高了可靠性。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路實(shí)施例的示意圖。
[0015]圖2是圖1中的示意圖上電緩沖接觸器、大電流接觸器、接觸器控制單元及接觸器功率回路的電路不意圖。
[0016]圖3是第一取樣子單元的電路示意圖。
[0017]圖4是第二取樣子單元的電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0019]如圖1所示，是本發(fā)明低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路實(shí)施例的示意圖，其用于實(shí)現(xiàn)低速電動(dòng)車(chē)中大電流接觸器的閉合控制。本實(shí)施例中的大電流接觸器控制電路包括上電緩沖接觸器12、接觸器控制單元13、電壓取樣單元15、接觸器功率回路14以及電機(jī)控制器16，其中上電緩沖接觸器12的觸點(diǎn)端串接在正直流母線(xiàn)上，大電流接觸器11的觸點(diǎn)端與上電緩沖接觸器12的觸點(diǎn)端并聯(lián)連接；接觸器控制單元13用于根據(jù)電機(jī)控制器的控制指令閉合上電緩沖接觸器12和大電流接觸器11，其具體通過(guò)使對(duì)應(yīng)接觸器的線(xiàn)圈端通電實(shí)現(xiàn)接觸器的閉合；電壓取樣單元15用于采樣分別位于大電流接觸器11的觸點(diǎn)端的兩側(cè)的第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)的電壓并將采樣的電壓值發(fā)送到電機(jī)控制器16 ;接觸器功率回路14包括與上電緩沖接觸器12的觸點(diǎn)端串聯(lián)連接于第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)之間的緩沖電阻和連接于第二采樣點(diǎn)與負(fù)直流母線(xiàn)間的直流母線(xiàn)電容；電機(jī)控制器16用于根據(jù)整車(chē)控制器的指令生成使上電緩沖接觸器閉合的控制指令、并在第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)的電壓差小于設(shè)定的壓差值時(shí)生成使大電流接觸器閉合的控制指令。
[0020]上述低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路通過(guò)對(duì)大電流接觸器的觸點(diǎn)端兩側(cè)的壓差檢測(cè)，可有效避免大電流接觸器在較大容性負(fù)載工況下高的壓差產(chǎn)生沖擊電流，而出現(xiàn)接觸器觸點(diǎn)粘連的風(fēng)險(xiǎn)。
[0021]如圖2所示，是圖1中上電緩沖接觸器12、大電流接觸器11、接觸器控制單元13、接觸器功率回路14的電路示意圖。上述的接觸器控制單元13包括第一開(kāi)關(guān)元件Q1、第二開(kāi)關(guān)元件Q2，其中大電流接觸器11的線(xiàn)圈端與第二開(kāi)關(guān)元件Q2串聯(lián)連接在高電平VCC和參考地GND之間；上電緩沖接觸器12的線(xiàn)圈端與第一開(kāi)關(guān)元件Ql串聯(lián)連接在高電平VCC和參考地GND之間；且第一開(kāi)關(guān)元件Ql和第二開(kāi)關(guān)元件Q2的控制端分別經(jīng)由一個(gè)電阻R2、R3連接到電機(jī)控制器16的控制信號(hào)輸出端。這樣，可通過(guò)向第一開(kāi)關(guān)元件Ql和第二開(kāi)關(guān)元件Q2的控制端輸入高電平，使對(duì)應(yīng)的接觸器線(xiàn)圈導(dǎo)通，從而使對(duì)應(yīng)接觸器的觸點(diǎn)閉合。上述第一開(kāi)關(guān)元件Ql和第二開(kāi)關(guān)元件Q2具體可采用三極管或開(kāi)關(guān)管等。
[0022]此外，上述接觸器控制單元13還可包括第一二極管Dl和第二二極管D2，其中第一二極管Dl與上電緩沖接觸器12的線(xiàn)圈端并聯(lián)連接且該第一二極管Dl的陰極連接高電平VCC ;第二二極管D2與大電流接觸器11的線(xiàn)圈端并聯(lián)連接且該第二二極管D2的陰極連接高電平VCC。
[0023]接觸器功率回路14包括緩沖電阻Rl和直流母線(xiàn)電容Cl，在上電緩沖接觸器12的觸點(diǎn)端Kl導(dǎo)通時(shí)，直流母線(xiàn)電容Cl經(jīng)由緩沖電阻Rl充電，使第二采樣點(diǎn)P的電壓逐漸升聞。
[0024]電壓取樣單元15包括第一取樣子單元和第二取樣子單元，其中第一取樣子單元用于采樣第一采樣點(diǎn)Pl與負(fù)直流母線(xiàn)N間電壓并輸出到電機(jī)控制器16，第二取樣子單元用于采樣第二采樣點(diǎn)P與負(fù)直流母線(xiàn)N間電壓并輸出到電機(jī)控制器16。
[0025]如圖3所示，第一取樣子單元包括第一運(yùn)算放大器Ul-Β，且該第一運(yùn)算放大器Ul-B的正輸入端經(jīng)由電阻R9連接到第一采樣點(diǎn)P1、負(fù)輸入端經(jīng)由電阻R8連接到負(fù)直流母線(xiàn)N、輸出端連接到電機(jī)控制器16。特別地，上述第一運(yùn)算放大器Ul-B的正輸入端設(shè)有由電阻RlO和電容C3構(gòu)成的RC濾波電路、負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)連接有一個(gè)電阻C5和一個(gè)電容R11。
[0026]如圖4所示，第二取樣子單元包括第二運(yùn)算放大器Ul-Α，且該第二運(yùn)算放大器Ul-A的正輸入端經(jīng)由電阻R5連接到第二采樣點(diǎn)P、負(fù)輸入端經(jīng)由電阻R4連接到負(fù)直流母線(xiàn)N、輸出端連接到電機(jī)控制器16。特別地，上述第二運(yùn)算放大器Ul-A的正輸入端設(shè)有由電阻R6和電容C4構(gòu)成的RC濾波電路、負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)連接有一個(gè)電阻C6和一個(gè)電容R7。
[0027]電機(jī)控制器16可采用一個(gè)微控制單元(MCU)，其內(nèi)保存有一個(gè)設(shè)定的壓差值，當(dāng)?shù)谝蝗幼訂卧偷诙幼訂卧蓸拥碾妷旱牟钪敌∮谠O(shè)定的壓差值時(shí)向第二開(kāi)關(guān)元件Q2輸出控制信號(hào)(例如高電平)，使大電流接觸器的觸點(diǎn)端K4閉合，實(shí)現(xiàn)大電流接觸器的閉合控制。
[0028]上述低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路(當(dāng)采用如圖2-4的電路時(shí))工作原理如下:當(dāng)高壓系統(tǒng)上電(即直流母線(xiàn)上電)后，電機(jī)控制器16響應(yīng)整車(chē)控制器發(fā)出的閉合上電緩沖接觸器的指令，電機(jī)控制器16發(fā)送DOl信號(hào)為高電平，第一開(kāi)關(guān)元件Ql導(dǎo)通，上電緩沖接觸器的觸點(diǎn)端Kl閉合。此時(shí)第一采樣點(diǎn)P1、負(fù)直流母線(xiàn)N兩端的電壓為高壓電池電壓，而第二采樣點(diǎn)P、負(fù)直流母線(xiàn)N之間通過(guò)緩沖電阻Rl給直流母線(xiàn)電容Cl充電，直流母線(xiàn)電容Cl兩端的電壓慢慢上升。第一取樣子單元和第二取樣子單元分別實(shí)時(shí)采樣第一采樣點(diǎn)P1、負(fù)直流母線(xiàn)N之間的電壓和第二采樣點(diǎn)P、負(fù)直流母線(xiàn)N之間的電壓并發(fā)送到電機(jī)控制器16，通過(guò)電機(jī)控制器16判斷第一取樣子單元和第二取樣子單元采樣的電壓差小于設(shè)定的壓差值時(shí)，發(fā)送D02信號(hào)為高電平，使第二開(kāi)關(guān)元件Q2導(dǎo)通，大電流接觸器的觸點(diǎn)端K4吸合，從而有效避免了大電流接觸器因?yàn)槿菪载?fù)載在大壓差情況下產(chǎn)生較大沖擊電流而出現(xiàn)接觸器觸點(diǎn)粘連的風(fēng)險(xiǎn)。
[0029]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，包括上電緩沖接觸器，其特征在于:該控制電路還包括接觸器控制單元、電壓取樣單元、接觸器功率回路以及電機(jī)控制器，其中:所述接觸器控制單元，用于根據(jù)電機(jī)控制器的控制指令閉合上電緩沖接觸器和大電流接觸器；所述電壓取樣單元，用于采樣分別位于大電流接觸器的觸點(diǎn)端的兩側(cè)的第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)的電壓并將采樣的電壓值發(fā)送到電機(jī)控制器；所述接觸器功率回路包括與上電緩沖接觸器的觸點(diǎn)端串聯(lián)連接于第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)之間的緩沖電阻和連接于第二采樣點(diǎn)與負(fù)直流母線(xiàn)之間的直流母線(xiàn)電容；所述電機(jī)控制器，用于根據(jù)整車(chē)控制器的指令生成使上電緩沖接觸器閉合的控制指令、并在第一采樣點(diǎn)和第二采樣點(diǎn)的電壓差小于設(shè)定的壓差值時(shí)生成使大電流接觸器閉合的控制指令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，其特征在于:所述接觸器控制單元包括第一開(kāi)關(guān)元件、第二開(kāi)關(guān)元件，其中:大電流接觸器的線(xiàn)圈端與所述第一開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)連接在高電平和參考地之間；上電緩沖接觸器的線(xiàn)圈端與所述第二開(kāi)關(guān)元件串聯(lián)連接在高電平和參考地之間；所述第一開(kāi)關(guān)元件和第二開(kāi)關(guān)元件的控制端分別連接到電機(jī)控制器的控制信號(hào)輸出端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，其特征在于:所述接觸器控制單元還包括第一二極管和第二二極管，所述第一二極管與上電緩沖接觸器的線(xiàn)圈端并聯(lián)連接且該第一二極管的陰極連接高電平；所述第二二極管與大電流接觸器的線(xiàn)圈端并聯(lián)連接且該第二二極管的陰極連接高電平。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，其特征在于:所述電壓取樣單元包括第一取樣子單元和第二取樣子單元，其中第一取樣子單元用于采樣第一采樣點(diǎn)與負(fù)直流母線(xiàn)間電壓并輸出到電機(jī)控制器，第二取樣子單元用于采樣第二采樣點(diǎn)與負(fù)直流母線(xiàn)間電壓并輸出到電機(jī)控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，其特征在于:所述第一取樣子單元包括第一運(yùn)算放大器，且該第一運(yùn)算放大器的正輸入端經(jīng)由電阻連接到第一采樣點(diǎn)、負(fù)輸入端經(jīng)由電阻連接到負(fù)直流母線(xiàn)、輸出端連接到電機(jī)控制器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，其特征在于:所述第一運(yùn)算放大器的正輸入端設(shè)有RC濾波電路、負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)連接有一個(gè)電阻和一個(gè)電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，其特征在于:所述第二取樣子單元包括第二運(yùn)算放大器，且該第二運(yùn)算放大器的正輸入端經(jīng)由電阻連接到第二采樣點(diǎn)、負(fù)輸入端經(jīng)由電阻連接到負(fù)直流母線(xiàn)、輸出端連接到電機(jī)控制器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的低速電動(dòng)車(chē)大電流接觸器控制電路，其特征在于:所述第二運(yùn)算放大器的正輸入端設(shè)有RC濾波電路、負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)連接有一個(gè)電阻和一個(gè)電容。
【文檔編號(hào)】H01H47/02GK103956297SQ201410181158
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月30日
【發(fā)明者】汪順軍, 潘波, 楊睿誠(chéng), 張昊, 梁松波, 張超 申請(qǐng)人:深圳市匯川技術(shù)股份有限公司