[发明专利]电动汽车逆变器保护装置及其保护方法

权利要求书

1.一种电动汽车逆变器保护装置，其特征在于，包括：逆变器控制器、驱动电路、缓冲电路、辅助电源、紧急电路和母线电压检测电路；以及，串联的第一IGBT(I1)和第二IGBT(I2)，第一IGBT(I1)发射极与第二IGBT(I2)集电极相连，第一IGBT(I1)集电极连接母线电压正极，第二IGBT(I2)发射极连接母线电压负极；

门极控制信号通过驱动电路和缓冲电路输出至第一IGBT(I1)和第二IGBT(I2)的门极，辅助电源将逆变器控制器的供电转化为控制IGBT通断的电压并对驱动电路供电，母线电压检测电路判断母线电压是否高于母线高压阈值，并将电压比较信号输出给逆变器控制器，紧急电路由母线电压供电输出门极信号控制三相下半桥IGBT导通，使逆变器进入主动短路模式，逆变器控制器可输出复位信号对驱动电路复位；

其中，主动短路模式包括：上主动短路模式，三相上半桥IGBT导通，三相下半桥IGBT关断；下主动短路模式，三相上半桥IGBT关断，三相下半桥IGBT导通；

驱动电路和辅助电源具有高低压隔离功能。

2.如权利要求1所述的电动汽车逆变器保护装置，其特征在于：当逆变器低压工作电压低于欠压阈值，驱动电路发出低压故障信号至逆变器控制器，逆变器控制器启动紧急电路使逆变器进入主动短路模式。

3.如权利要求1所述的电动汽车逆变器保护装置，其特征在于，还包括：三相IGBT温度检测电路，对三相IGBT温度进行实时检测，将检测数据经AD转换并经隔离芯片后输出至逆变器控制器，该温度用于对IGBT的真实节温进行估计，若估计出来的温度高于温度阈值，则立即启动系统保护策略，防止IGBT温度继续上升损坏IGBT。

4.如权利要求1所述的电动汽车逆变器保护装置，其特征在于，还包括：具有高低压隔离功能的三相电流传感器，对三相相电流进行采集，将采集数据输出至逆变器控制器，当任意一相相电流高于电流阈值，逆变器控制器使逆变器进入主动短路模式；

其中，相电流是IGBT半桥中点的电流。

5.如权利要求1所述的电动汽车逆变器保护装置，其特征在于，还包括：IGBT短路检测电路，IGBT发生短路时，逆变器向逆变器控制器输出短路故障，逆变器控制器切断IGBT门极控制信号，逆变器控制器使逆变器进入主动短路模式。

6.如权利要求1-5任意一项所述的电动汽车逆变器保护装置，其特征在于，还包括：相位比较电路，对任意两相的相中点电压进行比较并将比较结果经隔离芯片后输出至逆变器控制器，逆变器控制器根据该结果能对电机转子的初始位置进行标定。

7.如权利要求1-5任意一项所述的电动汽车逆变器保护装置，其特征在于，还包括：有源钳位模块，有源钳位模块监测IGBT集电极电压，当IGBT集电极电压高于设计的保护阈值时，将延缓IGBT的关断。

8.如权利要求1-5任意一项所述的电动汽车逆变器保护装置，其特征在于：逆变器控制器为DSP或CPLD。

9.如权利要求1-5任意一项所述的电动汽车逆变器保护装置，其特征在于：所述高低压隔离功能至少能实现强度为2800V的隔离。

10.如权利要求1-5任意一项所述的电动汽车逆变器保护装置，其特征在于：逆变器进入主动短路模式所需时间小于4微秒。

11.一种电动汽车逆变器保护方法，其特征在于，包括：

当母线电压高于母线高压阈值时逆变器进入主动短路模式；

主动短路模式包括：上主动短路模式，三相上半桥IGBT导通，三相下半桥IGBT关断；下主动短路模式，三相上半桥IGBT关断，三相下半桥IGBT导通。

12.如权利要求11所述的电动汽车逆变器保护方法，其特征在于，还包括：逆变器工作电压低于欠压阈值时进入主动短路模式。

13.如权利要求11所述的电动汽车逆变器保护方法，其特征在于，还包括：任意一相相电流高于电流阈值时进入主动短路模式。

14.如权利要求11所述的电动汽车逆变器保护方法，其特征在于，还包括：任意一IGBT发生短路时进入主动短路模式。