[实用新型]一种汽车变频器的相电流平衡保护电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及电动汽车动力控制及检测技术领域，具体是一种汽车变频器的相电流平衡保护电路。

背景技术

现在电动汽车的三大关键技术包括电机、电池和电控技术，其中电控技术包括整车控制和电机控制技术。汽车变频器是实现电动汽车电机控制的核心零部件之一，其工作的可靠性直接关系到整车的整体性能与车辆的操控性和安全性等。为了保证变频器的性能和可靠性，满足快速实时控制和保护的要求，变频器的软硬件在设计过程中需要具备限流保护、过流和过压保护、对地短路保护以及过载保护等功能。

常规变频器由于成本及体积限制等因素，一般根据采集的变频器外接负载的电流信号，由软件判断电流是否存在过流、缺相、相电流不平衡等异常，若存在异常，软件再输出保护信号关断变频器的输出或停止相应的软件输出。采用软件对变频器的相电流进行判断需要经过电流信号采样、处理器运算得到判断结果、处理器输出控制信号、执行器动作等阶段，抗干扰能力较弱，控制信号输出速度较慢，在要求高的场合及环境中容易出现保护不及时的问题，可靠性较低。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种汽车变频器的相电流平衡保护电路，当变频器外接负载的电流异常时，能够及时关断变频器的输出，有效保护变频器，使其正常工作。

本实用新型的技术方案为：

一种汽车变频器的相电流平衡保护电路，包括用于采集变频器负载三相电流的电流互感器，还包括信号调理电路、加法器、正向参考基准生成电路、负向参考基准生成电路、正向阈值比较电路、负向阈值比较电路和与门电路；

所述电流互感器的输出端通过信号调理电路与加法器的输入端连接，所述加法器的输出端与正向阈值比较电路的反相输入端和负向阈值比较电路的同相输入端连接，所述正向阈值比较电路的同相输入端与正向参考基准生成电路的输出端连接，所述负向阈值比较电路的反相输入端与负向参考基准生成电路的输出端连接；

所述正向阈值比较电路的输出端和负向阈值比较电路的输出端连接与门电路的输入端，所述与门电路的输出端与变频器的硬件保护电路连接。

所述的汽车变频器的相电流平衡保护电路，所述电流互感器包括A相电流互感器、B相电流互感器和C相电流互感器，所述信号调理电路包括A相信号调理电路、B相信号调理电路和C相信号调理电路；

所述A相电流互感器的输出端通过A相信号调理电路与加法器的输入端连接，所述B相电流互感器的输出端通过B相信号调理电路与加法器的输入端连接，所述C相电流互感器的输出端通过C相信号调理电路与加法器的输入端连接。

所述的汽车变频器的相电流平衡保护电路，还包括一阶滤波器，所述加法器通过一阶滤波器与正向阈值比较电路和负向阈值比较电路连接。 

所述的汽车变频器的相电流平衡保护电路，所述正向参考基准生成电路包括电源和电压基准芯片，所述电源的输出端通过电压基准芯片与正向阈值比较电路的同相输入端连接。

所述的汽车变频器的相电流平衡保护电路，所述负向参考基准生成电路包括电源、电压基准芯片和反相放大器，所述电源的输出端通过电压基准芯片与反相放大器的输入端连接，所述反相放大器的输出端与负向阈值比较电路的反相输入端连接。

本实用新型在汽车变频器的负载（三相交流电机）工作时，通过高精度电流互感器采集A、B、C三相电流信号，并对其进行叠加，再对叠加生成的电压进行比较，当相电流不平衡或发生故障时，其偏差电压与正常电压进行比较后，输出一个保护信号，用来直接关断变频器的硬件输出，相对于其它由软件判断并执行输出的电路，具有可靠性高，抗干扰能力强，输出速度快等优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是正向参考基准生成电路示意图；

图3是负向参考基准生成电路示意图。

具体实施方式

如图1所示，一种汽车变频器的相电流平衡保护电路，包括A相电流互感器1、B相电流互感器2、C相电流互感器3、A相信号调理电路4、B相信号调理电路5、C相信号调理电路6、加法器7、一阶滤波器8、正向参考基准生成电路9、负向参考基准生成电路10、正向阈值比较电路11、负向阈值比较电路12和与门电路13。正向阈值比较电路11和负向阈值比较电路12均为具有两个电压输入的电压比较器电路。