[实用新型]电机控制器主动放电系统

说明书

一种电机控制器主动放电系统，包括设置于母线上的薄膜电容、IGBT电路和电机、与IGBT电路相连的IGBT温度采样电路和带有电源电路的驱动电路、与薄膜电容相连的母线电压采样电路、与电机相连的电机温度采样电路和电机转速采样电路以及驱动电路，当系统发现电机绕组或者IGBT模块出现问题时，本系统可以分别选择放电途径，降低主动放电IGBT失效的风险，解决了放电速度问题。

技术领域

本实用新型涉及的是一种电机驱动控制领域的技术，具体是一种电机控制器主动放电系统。

背景技术

为保障人身安全，电机控制器需具备主动放电功能，当前主动放电技术主要集中在以下三种放电途径：1、通过电机绕组放电，加D轴电流，放电时间快，但是会带来非预期的扭矩，影响驾乘体验；2、通过外加放电回路，风险小，可靠，但是会增加硬件成本；3、桥壁直通放电，该方式成本低，放电速度快，但瞬间电流很大，由于高压回路上存在杂散电感，导致IGBT(绝缘栅双极型晶体管)关断时的电压应力较大，试验对象是750V/820A的IGBT模块，在母线电压520V时，进行单脉冲短路测试，通道三实测数据Vce冲到716V，随着母线电压上升，短路电流的上升，关断速度加快，尖峰电压将近一步增大，直至超过750V的极限电压。在实际工况中，可能出现的如电机高速运行，动力电池主继电器脱开的状态下，薄膜电容会被电机馈能充电到最大反电势之上，此时直接短路放电，将对IGBT造成损伤甚至击穿。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提出一种电机控制器主动放电系统，通过改进的驱动电路以及V_CE的监控回路，在Vce较大时会产生一个调节信号，输入至电源电路，调节驱动电源，限制短路电流，同时TVS给门极电容充电可减缓关断速度，降低V_CE应力，保护 IGBT。控制电路可随时通过触发器，屏蔽该反馈信号，使驱动电路电源恢复至正常工作状态。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

本实用新型涉及一种电机控制器主动放电系统，包括：设置于母线上的薄膜电容、IGBT 电路和电机、与IGBT电路相连的IGBT温度采样电路和带有电源电路的驱动电路、与薄膜电容相连的母线电压采样电路、与电机相连的电机温度采样电路和电机转速采样电路以及驱动电路。

所述的IGBT电路将母线中的直流高压转化为三相交流电压并输出至与之相连的电机绕组，母线电压采样电路采集薄膜电容两端电压。

所述的电机控制器主动放电系统中进一步设有控制电路，该控制电路通过双脉冲测试得到系统杂散电感、IGBT温度、电机的温度、电机的转速并计算得到当前桥壁短路时IGBT的关管电压应力并判断是否满足桥壁短路放电，当不满足时切换至电机绕组短路放电，即0扭矩模式放电从而不会出现非预期的扭矩；当薄膜电容两端电压下降至满足桥壁短路放电条件时，控制电路估算出放电时间并生成对应PWM通过驱动电路输出至IGBT电路。

所述的驱动电源根据反馈调节信号，调整驱动电源电压并供给驱动电路。

所述的IGBT电路为三相桥式逆变电路，包括：三个相互并联的桥臂，每个桥臂上串联有两个IGBT单管，其中：三个桥臂的中心点作为三个交流端分别与电机的三相交流电端口相连。

所述的电源电路将整车蓄电池转变成15V后通过变压器生产高压侧的驱动电压，输出 +15V、-5供给驱动电路用于IGBT的开管驱动，该电源电路包括：电源芯片、功率组件和变压器。

所述的电源电路中进一步设有驱动电源反馈调节电路和驱动电源采样电路。

所述的驱动电路用于PWM的功率放大，具体包括：六组IGBT电路相连的驱动组件，六路组件对应六个IGBT单管。

所述的驱动电路进一步设有Vce监控回路，具体包括：运算放大器、光敏半导体、TVS 链和触发器。