一种电机控制器高压互锁故障检测电路的制作方法

本发明涉及电机控制器领域，具体涉及一种电机控制器高压互锁故障检测电路。

背景技术：

1、为了保证新能源汽车的电动汽车动力系统的功能安全，需要对动力系统的各模块配置相应的安全技术手段予以监测，以降低风险发生的概率。电动汽车高压系统为车辆提供电能，如果高压系统的回路自动松脱，车辆会断电失去动力，需要通过高压互锁来监测高压回路状态，并在发生高压回路松脱的情况时给整车控制器提供报警信号，从而采取应对措施。目前，电机控制器的高压互锁通常是分别将高压回路的动力电池和低压回路作为电源，让低压信号沿着闭合的低压回路传递，并设置专门检测该低压信号的装置，如果低压信号中断，则高压回路的连接器发生松动或脱落，这样的高压互锁检测，需要使用低压回路检测用电源，并外接检测装置，这样一来投入成本高，而且外接的检测装置在检测高压互锁故障时会有一定的延时，检测系统性能较差，存在安全隐患。

2、公开号为cn220154617u的专利申请公开了一种电动汽车高压互锁检测电路，设置正相隔离取样电路、反相隔离反馈电路并通过一运算放大器将采样信息反馈给主控单元，实现对高压互锁回路的检测。但是，该高压互锁检测电路是一个独立于电机控制器的模块，不仅影响电机控制器的空间布局，也会使生产成本增加，不利于降本增效；且该检测电路需要设置运算放大器作为比较器，元器件使用数量多，电路复杂。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的不足，提供一种电机控制器高压互锁故障检测电路，在电机控制器的高压互锁回路上设置高压互锁控制电路和高压互锁反馈电路，并集成到电机控制器上，解决电机控制器空间布局的问题；同时，利用三极管作为开关控制，故障反馈速度快，且电路简单。

2、本发明的目的是采用下述方案实现的：一种电机控制器高压互锁故障检测电路，包括电机控制器的高压互锁回路的正、负电压输入端，以及正、负电压输出端，所述正、负电压输入端与正、负电压输出端之间设置一共模电感，所述共模电感与正、负电压输入端之间设置一滤波电路，所述滤波电路与共模电感之间设置高压互锁控制电路、高压互锁反馈电路，所述高压互锁控制电路包括三极管，所述三极管的基极通过限流电阻连接控制信号端，所述控制信号端用于连接主控芯片的控制信号输出口，发射极接公共地，集电极连接共模电感的正极输入端，所述三极管的基极与发射极之间连接第十电阻，所述三极管的集电极通过一分压电路连接供电电源，所述高压互锁反馈电路包括钳位二极管、以及串联的分压电阻、采样电阻，所述采样电阻一端连接公共地，另一端通过分压电阻连接共模电感的负极输入端，所述采样电阻两端通过第五电容连接，所述钳位二极管的正输入引脚连接钳位电压，负输入引脚连接公共地，所述钳位二极管的输出引脚连接分压电阻与采样电阻的连接点，且连接信号反馈端，所述信号反馈端用于连接主控芯片的信号输入口。

3、优选地，所述滤波电路包括双向tvs二极管、rc滤波电路，rc滤波电路包括第一电容、第五电阻、第三电容、第六电阻，所述第五电阻设置在高压互锁回路的正电压输入端与共模电感的正极输入端之间，所述第五电阻与高压互锁回路的正电压输入端之间通过第一电容连接外壳地，所述第六电阻设置在高压互锁回路的负电压输入端与共模电感的负极输入端之间，所述第六电阻与高压互锁回路的负电压输入端之间通过第三电容连接外壳地，所述双向tvs二极管的一输入端连接高压互锁回路的正电压输入端，另一输入端连接高压互锁回路的负电压输入端，输出端连接外壳地。

4、优选地，所述限流电阻包括串联连接的第一限流电阻、第二限流电阻。

5、优选地，所述共模电感的正、负极输出端分别通过滤波电容连接外壳地。

6、优选地，所述分压电阻包括串联的第七电阻、第十一电阻。

7、优选地，所述钳位电压的电压值为4.85～5.15v。

8、优选地，所述分压电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻，所述第一电阻一端连接供电电压，另一端通过第三电阻连接三极管的集电极，所述第一电阻两端并联第二电阻，所述第三电阻并联第四电阻。

9、采用上述方案，一种电机控制器高压互锁故障检测电路，包括电机控制器的高压互锁回路的正、负电压输入端，以及正、负电压输出端，所述正、负电压输入端与正、负电压输出端之间设置一共模电感，所述共模电感与正、负电压输入端之间设置一滤波电路，所述滤波电路与共模电感之间设置高压互锁控制电路、高压互锁反馈电路，所述高压互锁控制电路包括三极管，所述三极管的基极通过限流电阻连接控制信号端，所述控制信号端用于连接主控芯片的控制信号输出口，发射极接公共地，集电极连接共模电感的正极输入端，所述三极管的基极与发射极之间连接第十电阻，所述三极管的集电极通过一分压电路连接供电电源，所述高压互锁反馈电路包括钳位二极管、以及串联的分压电阻、采样电阻，所述采样电阻一端连接公共地，另一端通过分压电阻连接共模电感的负极输入端，所述采样电阻两端通过第五电容连接，所述钳位二极管的正输入引脚连接钳位电压，负输入引脚连接公共地，所述钳位二极管的输出引脚连接分压电阻与采样电阻的连接点，且连接信号反馈端，所述信号反馈端用于连接主控芯片的信号输入口。利用滤波电路对高压互锁回路的正、负电压输入端进行滤波，使高压互锁回路免受静电放电和其他瞬变造成损坏和干扰；高压互锁控制电路接收主控芯片发送的控制信号，三极管随控制信号导通或关闭，进而使故障检测电路中的分压电路以及分压电阻对供电电压分压，高压互锁反馈电路通过信号反馈端输出采样电阻两端电压信号，主控芯片将发送到控制信号端的信号与信号反馈端的信号进行比较，高压互锁回路工作情况；利用三极管作为开关控制，故障反馈速度快，且电路简单；高压互锁反馈电路设置钳位二极管，对反馈电路的信号反馈端输出的电压钳在特定值，避免过大电压损坏主控芯片，电路安全性高；该故障检测电路集成在电机控制器上，优化电机控制器空间布局，同时通过主控芯片发送的信号判断高压互锁回路的故障，不需要外部设置高压互锁回路检测装置，节约成本。

10、下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

技术特征：

1.一种电机控制器高压互锁故障检测电路，包括电机控制器的高压互锁回路的正、负电压输入端，以及正、负电压输出端，其特征在于：所述正、负电压输入端与正、负电压输出端之间设置一共模电感(l1)，所述共模电感(l1)与正、负电压输入端之间设置一滤波电路，所述滤波电路与共模电感(l1)之间设置高压互锁控制电路、高压互锁反馈电路，所述高压互锁控制电路包括三极管(q1)，所述三极管(q1)的基极通过限流电阻连接控制信号端(ctrl)，所述控制信号端(ctrl)用于连接主控芯片的控制信号输出口，发射极接公共地，集电极连接共模电感(l1)的正极输入端，所述三极管(q1)的基极与发射极之间连接第十电阻(r10)，所述三极管(q1)的集电极通过一分压电路连接供电电源(12v)，所述高压互锁反馈电路包括钳位二极管(d2)、以及串联的分压电阻、采样电阻(r12)，所述采样电阻(r12)一端连接公共地，另一端通过分压电阻连接共模电感(l1)的负极输入端，所述采样电阻(r2)两端通过第五电容(c5)连接，所述钳位二极管(d2)的正输入引脚连接钳位电压(5v)，负输入引脚连接公共地，所述钳位二极管(d2)的输出引脚连接分压电阻与采样电阻(r12)的连接点，且连接信号反馈端(mntr)，所述信号反馈端(mntr)用于连接主控芯片的信号输入口。

2.根据权利要求1所述的电机控制器高压互锁故障检测电路，其特征在于：所述滤波电路包括双向tvs二极管(d1)、rc滤波电路，rc滤波电路包括第一电容(c1)、第五电阻(r5)、第三电容(c3)、第六电阻(r6)，所述第五电阻(r5)设置在高压互锁回路的正电压输入端与共模电感(l1)的正极输入端之间，所述第五电阻(r5)与高压互锁回路的正电压输入端之间通过第一电容(c1)连接外壳地，所述第六电阻(r6)设置在高压互锁回路的负电压输入端与共模电感(l1)的负极输入端之间，所述第六电阻(r6)与高压互锁回路的负电压输入端之间通过第三电容(c3)连接外壳地，所述双向tvs二极管(d1)的一输入端连接高压互锁回路的正电压输入端，另一输入端连接高压互锁回路的负电压输入端，输出端连接外壳地。

3.根据权利要求1所述的电机控制器高压互锁故障检测电路其特征在于：所述限流电阻包括串联连接的第一限流电阻(r8)、第二限流电阻(r9)。

4.根据权利要求1所述的电机控制器高压互锁故障检测电路，其特征在于：所述共模电感(l1)的正、负极输出端分别通过滤波电容连接外壳地。

5.根据权利要求1所述的电机控制器高压互锁故障检测电路，其特征在于：所述分压电阻包括串联的第七电阻(r7)、第十一电阻(r11)。

6.根据权利要求1所述的电机控制器高压互锁故障检测电路，其特征在于：所述钳位电压(5v)的电压值为4.85～5.15v。

7.根据权利要求1所述的电机控制器高压互锁故障检测电路，其特征在于：所述分压电路包括第一电阻(r1)、第二电阻(r2)、第三电阻(r3)、第四电阻(r4)，所述第一电阻(r1)一端连接供电电压(12v)，另一端通过第三电阻(r3)连接三极管(q1)的集电极，所述第一电阻(r1)两端并联第二电阻(r2)，所述第三电阻(r3)并联第四电阻(r4)。

技术总结本发明涉及一种电机控制器高压互锁故障检测电路，包括电机控制器的高压互锁回路的正、负电压输入端，以及正、负电压输出端，正、负电压输入端与正、负电压输出端之间设置一共模电感，共模电感与正、负电压输入端之间设置一滤波电路，滤波电路与共模电感之间设置高压互锁控制电路、高压互锁反馈电路。通过在电机控制器的高压互锁回路上设置高压互锁控制电路和高压互锁反馈电路，并集成到电机控制器上，解决电机控制器空间布局的问题；同时，利用三极管作为开关控制，故障反馈速度快，且电路简单。技术研发人员：袁山城,刘德财,冉力,邓惠丹,苟想,冷才华,李政,陈杰受保护的技术使用者：重庆青山工业有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18