電動車過流保護裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種保護裝置，尤其是一種電動車過流保護裝置，屬于電動車保護的【技術領域】。按照本實用新型提供的技術方案，包括位于電動車內(nèi)的控制板、用于接收所述控制板產(chǎn)生的PWM信號并驅動電動車內(nèi)功率開關組件工作的驅動電路；還包括用于采集功率開關組件工作電流的電流檢測裝置，所述電流檢測裝置與單周期電流控制電路連接，單周期電流控制電路的輸出端與驅動電路連接，單周期電流控制電路的輸入端與控制板PWM信號的輸出端連接。本實用新型能產(chǎn)生過流保護信號，能立即關閉并鎖存開關組件，保證開關組件中的電流不至于過大，當下一個PWM脈沖信號到來時，能自動解鎖并驅動開關組件，讓電動車繼續(xù)有效工作。
【專利說明】電動車過流保護裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種保護裝置，尤其是一種電動車過流保護裝置，屬于電動車保護的【技術領域】。

【背景技術】
[0002]目前市場上傳統(tǒng)的電動車控制器過電流保護措施，一般為采樣電流輸出給外部控制電路，再由外部控制電路給出保護信號，然后關閉驅動電路的方式來保護功率模塊，其存在如下不足之處:
[0003]1、功率開關組件中的檢測電流裝置發(fā)出過流信號給外部控制電路，再由外部控制電路判斷和關閉驅動電路，這種控制方式存在著信號延時。因為開關組件過流損壞發(fā)生過程的時間非常短，當發(fā)生過流情況時，在此信號延時時間內(nèi)，控制器還未作出保護動作，而開關組件可能已過流損壞。
[0004]2、功率開關組件內(nèi)部檢測電流裝置發(fā)出過流信號，控制電路關閉并鎖存驅動電路后，關閉與鎖存信號不能立即自動恢復，這樣電動車會出現(xiàn)速度抖動現(xiàn)象。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種電動車過流保護裝置，其能觸發(fā)產(chǎn)生過流保護信號，能立即關閉并鎖存開關組件，保證開關組件中的電流不至于過大，當下一個控制脈沖信號到來時，能自動解鎖并驅動開關組件，讓電動車繼續(xù)有效工作。
[0006]本實用新型提供的技術方案，包括位于電動車內(nèi)的控制板、用于接收所述控制板產(chǎn)生的PWM信號并驅動電動車內(nèi)功率開關組件BI工作的驅動電路；還包括用于采集功率開關組件BI工作電流的電流檢測裝置，所述電流檢測裝置與單周期電流控制電路連接，單周期電流控制電路的輸出端與驅動電路連接，單周期電流控制電路的輸入端與控制板PWM信號的輸出端連接。
[0007]所述功率開關組件BI包括至少一個功率開關元件，所述功率開關元件為DBC基板或金屬基板上裝有至少一個芯片的結構，或在金屬基板或PCB基板上設置有至少一個分立功率開關器件的結構。
[0008]所述芯片、分立功率開關器件為全控型半導體器件或半控型半導體器件。
[0009]所述單周期電流控制電路包括至少一個電壓比較器電路以及至少一個觸發(fā)器電路，所述電壓比較器電路的輸出端與觸發(fā)器電路的置位端連接，觸發(fā)器電路的輸出端與驅動電路連接，觸發(fā)器電路的復位端與PWM信號連接；所述電流檢測裝置包括采樣電阻電路或電流互感器。
[0010]所述電流檢測裝置包括電阻R6、電阻R7以及電阻R8，單周期電流控制電路包括電壓比較器Ul、電壓比較器U2、電壓比較器U3、觸發(fā)器U4、電阻R4、電阻R5以及電壓VCC ；PWM驅動信號與觸發(fā)器U4的復位端連接；觸發(fā)器U4的輸出端與驅動電路連接，電壓比較器U1、電壓比較器U2、電壓比較器U3的輸出端均與觸發(fā)器U4的各個置位端連接，電壓比較器Ul的一個輸入端、電壓比較器U2的一個輸入端以及電壓比較器U3的一個輸入端均與電阻R4的一端以及電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端接地，電阻R4的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器Ul的另一個輸入端與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端接地，電壓比較器U2的另一個輸入端與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端接地，電壓比較器U3的另一個輸入端與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端接地。
[0011 ] 電流檢測裝置包括電阻Rl I，單周期電流控制電路包括觸發(fā)器U5、電壓比較器U6、電阻R9、電阻RlO以及電壓VCC ； PWM驅動信號連接觸發(fā)器U5的復位端；電壓比較器U6的輸出端與觸發(fā)器U5的置位端連接，電壓比較器U6的一個輸入端與電阻R9的一端、電阻RlO的一端連接，電阻RlO的另一端接地，電阻R9的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器U6的另一個輸入端與電阻Rll的一端連接，電阻Rll的另一端接地，電阻Rll的一端也與功率開關組件BI相連。
[0012]電流檢測裝置包括電阻R19，單周期電流控制電路包括觸發(fā)器U11、電壓比較器U12、電阻R17、電阻R18、電壓比較器U13以及電壓VCC ； PWM驅動信號連接觸發(fā)器Ull的復位端，電壓比較器U12的輸出端與觸發(fā)器Ull的置位端連接，電壓比較器U12的一個輸入端與電阻R17的一端、電阻R18的一端連接，電阻R18的另一端接地，電阻R17的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器U12的另一個輸入端與電阻R19的一端連接，電阻R19的另一端接地，電阻R19的一端也與功率開關組件BI相連；電壓比較器U12的一個輸入端還與電壓比較器U13的輸出端連接，電壓比較器U13的另一個輸入端與控制板的輸出端連接，電壓比較器U13的一個輸入端與輸出端連接，控制板的溫度檢測輸入端與功率開關組件BI連接。
[0013]本實用新型的優(yōu)點:采用單周期電流控制技術后，功率開關組件中每個工作周期內(nèi)所承受的電流由PWM信號控制，一旦PWM控制信號失控，造成功率開關組件中的電流快速增加，在功率開關組件的過流保護點快速關閉功率開關組件，從而安全可靠地保護開關組件，提高功率開關組件的可靠性，繼而提高電動車運行的可靠性。
[0014]在一個工作周期內(nèi)，當功率開關組件產(chǎn)生過電流時，電壓比較器電路和觸發(fā)器電路關閉并鎖存功率開關組件的驅動電路，讓功率開關組件中不再流過電流?？刂瓢瀹a(chǎn)生的下一個周期的PWM信號的上升沿能迅速復位觸發(fā)器電路，解鎖過流保護信號，使PWM信號通過驅動電路驅動功率開關組件，讓功率開關組件正常工作，從而電動車能夠正常工作。
[0015]通過可調(diào)比較電壓的方式，可讓功率開關組件內(nèi)開關組件的過電流保護設定點變化。如在環(huán)境溫度比較高時，一般開關組件的最大允許電流會減小，這時可通過將過電流保護設定點的比較電壓降低，從而使開關組件中流過的最大電流也相應降低，增加了電動車運行時溫度適應性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結構框圖。
[0017]圖2為本實用新型多個采樣電阻構成電流檢測裝置的結構框圖。
[0018]圖3為本實用新型單個采樣電阻構成電流檢測裝置的結構框圖。
[0019]圖4為本實用新型集成采樣極的結構框圖。
[0020]圖5為本實用新型可調(diào)比較電壓的結構框圖。

【具體實施方式】
[0021]下面結合具體附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0022]如圖1所示:本實用新型包括位于電動車內(nèi)的控制板、用于接收所述控制板產(chǎn)生的PWM (Pulse Width Modulat1n)輸入信號并驅動電動車內(nèi)功率開關組件BI工作的驅動電路；還包括用于采集功率開關組件BI工作電流的電流檢測裝置，所述電流檢測裝置與單周期電流控制電路連接，單周期電流控制電路的輸出端與驅動電路連接，單周期電流控制電路的輸入端與控制板PWM信號的輸出端連接。
[0023]當所述功率開關組件BI的工作電流與單周期電流控制電路中預設的保護電流匹配時，單周期電流控制電路向驅動電路傳輸驅動停止信號，以通過驅動電路關閉功率開關組件BI，直至控制板輸出的下一周期的PWM輸入信號觸發(fā)單周期電流控制電路；PWM輸入信號觸發(fā)單周期電流控制電路后，所述單周期電流控制電路向驅動電路傳輸驅動啟動信號，以通過驅動電路驅動功率開關組件BI工作。
[0024]本實用新型實施例中，功率開關組件BI的工作電流與單周期電流控制電路中預設的保護電流匹配是指功率開關組件BI的工作電流大于單周期電流控制電路中預設保護電流，也即是功率開關組件BI的工作電流處于過流狀態(tài)，此時，單周期電流控制電路向驅動電路傳輸停止信號，能實現(xiàn)對功率開關組件BI的過流保護。與此同時，單周期電流控制電路還能對過流保護進行鎖定，單周期電流控制電路對過流保護鎖定的時間直至下一周期的PWM信號觸發(fā)為止，當下一周期的PWM信號觸發(fā)單周期電流控制電路后，單周期電流控制電路能通過驅動電路再次驅動功率開關組件BI工作，提高功率開關組件BI的可靠性。
[0025]進一步，所述功率開關組件BI包括至少一個功率開關元件，所述功率開關元件為DBC (Direct Bonding Copper)基板或金屬基板上裝有至少一個芯片的結構,或在金屬基板或PCB (Printed Circuit Board)基板上設置有至少一個分立功率開關器件的結構。所述芯片、分立功率開關器件為全控型半導體器件或半控型半導體器件。
[0026]所述在DBC基板或金屬基板主要是為安裝的芯片結構進行散熱，在DBC基板或金屬基板上裝有芯片結構是指將多個功率開關元件以集成的形式存在，金屬基板一般可以采用鋁基板、銅基板或鐵基板等。
[0027]進一步地，所述單周期電流控制電路包括至少一個電壓比較器電路以及至少一個觸發(fā)器電路，所述電壓比較器電路的輸出端與觸發(fā)器電路的置位端連接，觸發(fā)器電路的輸出端與驅動電路連接，觸發(fā)器電路的復位端與PWM信號連接。
[0028]其中，電壓比較器電路可以采用多個分立的電壓比較器構成，也可以采用集成多個電壓比較器的芯片，具體采用何種方式均為本【技術領域】所熟知。觸發(fā)器電路可以采用多個數(shù)字門電路來形成，也可以采用標準化的觸發(fā)器。在具體實施時，還可以采用電壓比較器電路以及觸發(fā)器電路集成在一起的集成電路，或者是電壓比較器電路與觸發(fā)器電路的分立電路形式。
[0029]所述單周期電流控制電路中的預設保護電流通過電壓比較器電路直接設定，或根據(jù)功率開關組件BI的工作狀態(tài)對電壓比較器電路直接設定的預設保護電流進行調(diào)節(jié)。本實用新型實施例中，根據(jù)功率開關組件BI的工作環(huán)境、電路工作狀態(tài)進行調(diào)節(jié)，從而使得功率開關組件BI的最大保護電流可以進行相應調(diào)節(jié)。
[0030]所述觸發(fā)器電路包括觸發(fā)器，觸發(fā)器的復位端可接收多路PWM信號，觸發(fā)器的置位端與電壓比較器電路連接，電壓比較器電路包括至少一個電壓比較器，所述電壓比較器的另一個輸入端與電流檢測裝置的輸出端連接，電壓比較器的一個輸入端與設定分壓電路連接。
[0031 ] 所述電流檢測裝置包括采樣電阻電路或電流互感器。具體地，所述電流檢測裝置可以采用功率開關組件串接電阻的方式，讓功率開關組件中的電流在電阻上形成電壓，以供電壓比較器電路比較后產(chǎn)生過流信號；所述電流檢測裝置也可以采用電流互感器的方式，讓功率開關組件中的電流在電流互感器的副邊形成電壓，以供電壓比較器電路比較產(chǎn)生過流信號。所述電流檢測裝置還可以采用功率開關組件集成電流檢測極的方式，讓功率開關組件BI中的電流在電流檢測極上形成電壓，以供電壓比較器電路比較產(chǎn)生過流信號。圖1中示出了電流檢測裝置包括采樣電阻R1、采樣電阻R2以及采樣電阻R3的實施連接情況。
[0032]如圖2所示，所述電流檢測裝置包括電阻R6、電阻R7以及電阻R8，單周期電流控制電路包括電壓比較器Ul、電壓比較器U2、電壓比較器U3、觸發(fā)器U4、電阻R4、電阻R5以及電壓VCC ;控制板產(chǎn)生的PWM驅動信號與觸發(fā)器U4的復位端連接，觸發(fā)器U4的輸出端與驅動電路連接；電壓VCC、電阻R4、電阻R5構成設定分壓電路，電壓比較器U1、電壓比較器U2、電壓比較器U3的輸出端與觸發(fā)器U4的各個置位端連接，電壓比較器Ul的一個輸入端、電壓比較器U2的一個輸入端以及電壓比較器U3的一個輸入端均與電阻R4的一端以及電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端接地，電阻R4的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器Ul的另一個輸入端與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端接地，電壓比較器U2的另一個輸入端與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端接地，電壓比較器U3的另一個輸入端與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端接地。
[0033]在具體實施時，電壓VCC、電阻R4以及電阻R5的取值可以根據(jù)需要設定，從而能在電壓比較器Ul、電壓比較器U2以及電壓比較器U3的一個輸入端得到不同的電壓值，即能形成不同的預設保護電流。
[0034]當電動車正常工作時，采樣電阻R6、采樣電阻R7以及采樣電阻R8上均產(chǎn)生與功率開關組件BI的電流成線性比例關系的電壓，此電壓分別輸入到電壓比較器U1、電壓比較器U2以及電壓比較器U3的另一個輸入端，由于功率開關組件BI正常工作時，采樣電阻R6、采樣電阻R7以及采樣電阻R8上的電壓低于電壓比較器Ul、電壓比較器U2以及電壓比較器U3 一個輸入端的電壓，因此電壓比較器U1、電壓比較器U2以及電壓比較器U3均輸出一個固定電平，允許驅動電路正常工作，控制板通過PWM信號控制功率開關組件BI連續(xù)工作，整個功率開關組件BI正常輸出功率，電動車正常運行。
[0035]當在采樣電阻R6，采樣電阻R7以及采樣電阻R8中的任一電阻上產(chǎn)生過電流信號，均會使采樣電阻R6，采樣電阻R7，采樣電阻R8上的電壓升高，當采樣電阻R6，采樣電阻R7，米樣電阻R8中任一電阻上的電壓高于相應的電壓比較器一個輸入端的電壓時，相應的電壓比較器反轉輸出相反的電平，電壓比較器電平的變化觸發(fā)觸發(fā)器U4，觸發(fā)器U4輸出與原先電平相反的電平并關閉驅動電路，功率開關組件BI中的電流關斷，保護了功率開關組件BI不因產(chǎn)生過電流而損壞，觸發(fā)器U4產(chǎn)生并鎖存過電流保護信號，即使功率開關組件BI中的電流已降低到正常電流，觸發(fā)器U4仍然能關閉驅動電路，直到控制板輸出的下一個PWM脈沖周期來臨時，PWM信號的上升沿給觸發(fā)器U4復位信號，使觸發(fā)器U4恢復原先的輸出電平，從而允許驅動電路工作，功率開關組件BI繼續(xù)正常工作，電動車繼續(xù)正常工作。
[0036]如圖3所示，為單個采樣電阻的單周期電流控制功率模塊實施例，其中，電流檢測裝置包括電阻R11，單周期電流控制電路包括觸發(fā)器U5、電壓比較器U6、電阻R9、電阻RlO以及電壓VCC ;其中，電阻R9、電阻RlO以及電壓VCC形成設定分壓電路，電壓比較器U6形成電壓比較器電路，觸發(fā)器U5形成觸發(fā)器電路?？刂瓢瀹a(chǎn)生的PWM驅動信號連接觸發(fā)器U5的復位端，電壓比較器U6的輸出端與觸發(fā)器U5的置位端連接，電壓比較器U6的一個輸入端與電阻R9的一端、電阻RlO的一端連接，電阻RlO的另一端接地，電阻R9的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器U6的另一個輸入端與電阻Rll的一端連接，電阻Rll的另一端接地，電阻Rll的一端也與功率開關組件BI相連。
[0037]當電動車正常工作時，采樣電阻RlI上產(chǎn)生與功率開關組件BI中的電流成線性比例的電壓，此電壓輸入到電壓比較器U6的另一個輸入端，由于正常工作時米樣電阻Rll上的電壓低于電壓比較器U6 —個輸入端的電壓，因此電壓比較器U6輸出一固定電平。此時，觸發(fā)器U5在控制板輸出的PWM信號的復位下輸出一電平，允許驅動電路正常工作，控制板通過PWM信號控制功率開關組件BI連續(xù)工作，整個功率開關組件BI正常輸出功率，電動車正常工作。
[0038]當采樣電阻Rll上的電壓高于電壓比較器U6—個輸入端的電壓時，電壓比較器U6反轉輸出相反電平，電壓比較器U6電平的變化觸發(fā)觸發(fā)器U5，觸發(fā)器U5輸出與原先相反的電平并關閉驅動電路，功率開關組件BI中的電流關斷，保護了功率開關組件BI不因產(chǎn)生過電流而損壞，此觸發(fā)器U5能產(chǎn)生并鎖存過電流保護信號，即使功率開關組件BI中的電流已降低到正常電流，觸發(fā)器U5仍然能關閉驅動電路，直到控制板輸出的下一個PWM脈沖周期來臨時，PWM信號的上升沿給觸發(fā)器U4復位信號，使觸發(fā)器U5電路輸出原先電平，從而允許驅動電路工作，功率開關組件BI繼續(xù)正常工作，電動車繼續(xù)正常工作。
[0039]如圖4所示，為集成采樣極的單周期電流控制功率模塊裝置實施例，其中，所述電流檢測裝置包括電阻R14、電阻R15以及電阻R16，單周期電流控制電路包括電壓比較器U7、電壓比較器U8、電壓比較器U9、觸發(fā)器U10、電阻R12、電阻R13以及電壓VCC ;控制板產(chǎn)生的PWM驅動信號連接觸發(fā)器UlO的復位端，觸發(fā)器UlO的輸出端與驅動電路連接；電壓比較器U7、電壓比較器U8、電壓比較器U9的輸出端均與觸發(fā)器UlO的各個置位端連接，電壓比較器U7的一個輸入端、電壓比較器U8的一個輸入端以及電壓比較器U9的一個輸入端均與電阻R12的一端以及電阻R13的一端連接，電阻R13的另一端接地，電阻R12的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器U7的另一個輸入端與電阻R14的一端連接，電阻R14的另一端接地，電壓比較器U8的另一個輸入端與電阻R15的一端連接，電阻R15的另一端接地，電壓比較器U9的另一個輸入端與電阻R16的一端連接，電阻R16的另一端接地。功率開關組件BI是帶有內(nèi)部電流檢測裝置的功率器件，即功率開關組件BI的功率開關帶有電流采樣輸出極。電阻R14、電阻R15以及電阻R16分別連接到功率開關組件BI的電流采樣輸出極上。
[0040]當電動車正常工作時,米樣電阻R14、米樣電阻R15、米樣電阻R16上的電壓分別輸入到電壓比較器U7、電壓比較器U8以及電壓比較器U9的另一個輸入端，由于正常工作時采樣電阻上的電壓低于電壓比較器一個輸入端的電壓，因此電壓比較器U7、電壓比較器U8以及電壓比較器U8均輸出一固定電平。此時，觸發(fā)器UlO在控制板輸出的PWM信號的復位下輸出一電平，允許驅動電路正常工作，PWM信號控制功率開關組件BI連續(xù)工作，整個功率開關組件BI正常輸出功率，電動車正常工作。
[0041]當功率開關組件BI內(nèi)任一功率開關產(chǎn)生過電流信號，均會使采樣電阻R14，采樣電阻R15，采樣電阻R16上的電壓升高，當采樣電阻R14、采樣電阻R15或采樣電阻R16上的電壓高于相應的電壓比較器一個輸入端的電壓時，相應的電壓比較器反轉輸出相反的電平，即電壓比較器U7、電壓比較器U8和/或電壓比較器U8能輸出相反電平，電壓比較器電平的變化觸發(fā)觸發(fā)器U10，觸發(fā)器UlO輸出與原先相反的電平并關閉驅動電路，功率開關組件BI中的電流關斷，保護了功率開關組件BI內(nèi)不因產(chǎn)生過電流而損壞，此觸發(fā)器UlO能產(chǎn)生并鎖存過電流保護信號，即使功率開關組件BI中的電流已降低到正常電流，觸發(fā)器UlO仍然能關閉驅動電路，直到控制板輸出的下一個PWM脈沖周期來臨時，PWM輸入信號的上升沿給觸發(fā)器UlO復位信號，使觸發(fā)器UlO輸出原先電平，從而允許驅動電路工作，功率開關組件BI繼續(xù)正常工作，電動車繼續(xù)正常工作。
[0042]如圖5所示，為可調(diào)比較電壓的單周期電流控制功率模塊裝置，電流檢測裝置包括電阻R19，單周期電流控制電路觸發(fā)器U11、電壓比較器U12、電阻R17、電阻R18、電壓比較器U13以及電壓VCC ;其中，電阻R17、電阻R18以及電壓VCC形成設定分壓電路，電壓比較器U12形成電壓比較器電路，觸發(fā)器Ull形成觸發(fā)器電路?？刂瓢瀹a(chǎn)生的PWM驅動信號與觸發(fā)器Ull的復位端連接，電壓比較器U12的輸出端與觸發(fā)器Ull的置位端連接，電壓比較器U12的一個輸入端與電阻R17的一端、電阻R18的一端連接，電阻R18的另一端接地，電阻R17的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器U12的另一個輸入端與電阻R19的一端連接，電阻R19的另一端接地，電阻R19的一端也與功率開關組件BI相連。電壓比較器U12的一個輸入端還與電壓比較器U13的輸出端連接，電壓比較器U13的一個輸入端與所述電壓比較器U13的輸出端連接，形成電壓跟隨器。電壓比較器U13的另一個輸入端與控制板的輸出端連接，電壓比較器U13的另一個輸入端用于接收控制板產(chǎn)生的控制比較電壓，此外，控制板的溫度輸入端與功率開關組件BI的溫度信號相連接，以獲得功率開關組件BI的溫度信號，控制板產(chǎn)生的控制比較電壓可以根據(jù)功率開關組件BI的溫度信號來進行設置，當控制板產(chǎn)生的控制比較電壓連接到電壓比較器U13的另一個輸入端后，能夠降低電壓比較器Ul 2 —個輸入端的比較電壓。
[0043]當電動車正常工作時，采樣電阻R19上的電壓同功率開關組件BI中的電流成線性比例關系，此電壓輸入到電壓比較器U12的另一個輸入端，由于正常工作時采樣電阻R19上的電壓低于電壓比較器U12 —個輸入端的電壓，因此電壓比較器U12輸出一個固定電平,允許驅動電路正常工作，PWM信號控制功率開關組件BI連續(xù)工作，整個功率開關組件BI正常輸出功率，電動車正常工作。
[0044]當功率開關組件BI中產(chǎn)生過電流信號，會使采樣電阻R9上的電壓升高，當電阻R19上的電壓高于電壓比較器U12 —個輸入端的電壓時，電壓比較器U12反轉輸出相反電平，電壓比較器U12輸出電平的變化觸發(fā)觸發(fā)器U11，觸發(fā)器U12輸出與原先相反的電平并關閉驅動電路，功率開關組件BI中的電流關斷，保護了功率開關組件BI，此觸發(fā)器Ull能產(chǎn)生并鎖存過電流保護信號。在這個工作周期內(nèi)，即使功率開關組件BI中的電流已降低到正常電流，觸發(fā)器Ull仍然能關閉驅動電路，直到控制板產(chǎn)生的下一個PWM脈沖周期來臨時，PWM信號的上升沿給觸發(fā)器Ull復位信號，使觸發(fā)器Ull輸出原先的電平，從而允許驅動電路工作，功率開關組件BI繼續(xù)正常工作，電動車繼續(xù)正常工作。
[0045]當電動車的環(huán)境溫度升高時，電動車內(nèi)功率開關組件BI的許用電流會降低，此時應根據(jù)開關組件的溫度電流降額特性曲線，將電壓比較器U12 —個輸入端的電壓降低，此時功率開關組件BI中的過電流保護電流也就降低，從而保證了電動車能夠在高溫的環(huán)境下安全工作。具體實施時，根據(jù)功率開關組件BI的溫度信號，降低電壓比較器U12—個輸入端的電壓。當然，在具體實施時，還可以通過其他方式來調(diào)節(jié)電壓比較器U12—個輸入端的電壓，來達到調(diào)節(jié)預設保護電流的目的。
[0046]本實用新型采用單周期電流控制技術后，功率開關組件BI中每個工作周期內(nèi)所承受的電流由PWM信號控制，一旦發(fā)生PWM信號失控，造成功率開關組件BI中的電流快速增加，在功率開關組件BI的過流保護點快速關閉功率開關組件BI，從而安全可靠地保護開關組件，提高功率開關組件BI的可靠性，繼而提高電動車運行的可靠性。
[0047]在一個工作周期內(nèi)，當功率開關組件BI產(chǎn)生過電流時，電壓比較器電路和觸發(fā)器電路關閉并鎖存功率開關組件BI的驅動電路，讓功率開關組件BI中不再流過電流。控制板產(chǎn)生的下一個周期的PWM信號的上升沿能迅速復位觸發(fā)器電路，解鎖過流保護信號，使PWM信號通過驅動電路驅動功率開關組件BI，讓功率開關組件BI正常工作，從而電動車能夠正常工作。
[0048]通過可調(diào)比較電壓的方式，可讓功率開關組件BI的過電流設定點變化。如在環(huán)境溫度比較高時，一般開關組件的最大允許電流會減小，這時可通過將過電流設定點的比較電壓降低，從而使開關組件中流過的最大電流也相應降低，增加了電動車運行時溫度適應性。
【權利要求】
1.一種電動車過流保護裝置，包括位于電動車內(nèi)的控制板、用于接收所述控制板產(chǎn)生的PWM信號并驅動電動車內(nèi)功率開關組件BI工作的驅動電路；其特征是:還包括用于采集功率開關組件BI工作電流的電流檢測裝置，所述電流檢測裝置與單周期電流控制電路連接，單周期電流控制電路的輸出端與驅動電路連接，單周期電流控制電路與控制板PWM信號的輸出端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動車過流保護裝置，其特征是:所述功率開關組件BI包括至少一個功率開關元件，所述功率開關元件為DBC基板或金屬基板上裝有至少一個芯片的結構，或在金屬基板或PCB基板上設置有至少一個分立功率開關器件的結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的電動車過流保護裝置，其特征是:所述芯片、分立功率開關器件為全控型半導體器件或半控型半導體器件。
4.根據(jù)權利要求1所述的電動車過流保護裝置，其特征是:所述單周期電流控制電路包括至少一個電壓比較器電路以及至少一個觸發(fā)器電路，所述電壓比較器電路的輸出端與觸發(fā)器電路的置位端連接，觸發(fā)器電路的輸出端與驅動電路連接，觸發(fā)器電路的復位端與PWM信號連接；所述電流檢測裝置包括采樣電阻電路或電流互感器。
5.根據(jù)權利要求4所述的電動車過流保護裝置，其特征是:所述電流檢測裝置包括電阻R6、電阻R7以及電阻R8 ;單周期電流控制電路包括電壓比較器U1、電壓比較器U2、電壓比較器U3、觸發(fā)器U4、電阻R4、電阻R5以及電壓VCC ;觸發(fā)器U4的復位端連接控制板PWM信號的輸出端；觸發(fā)器U4的輸出端與驅動電路連接，電壓比較器U1、電壓比較器U2、電壓比較器U3的輸出端分別連接至觸發(fā)器U4的各個置位端，電壓比較器Ul的一個輸入端、電壓比較器U2的一個輸入端以及電壓比較器U3的一個輸入端均與電阻R4的一端以及電阻R5的一端連接，電阻R5的另一端接地，電阻R4的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器Ul的另一個輸入端與電阻R6的一端連接，電阻R6的另一端接地，電壓比較器U2的另一個輸入端與電阻R7的一端連接，電阻R7的另一端接地，電壓比較器U3的另一個輸入端與電阻R8的一端連接，電阻R8的另一端接地。
6.根據(jù)權利要求4所述的電動車過流保護裝置，其特征是:電流檢測裝置包括電阻RlI，單周期電流控制電路包括觸發(fā)器U5、電壓比較器U6、電阻R9、電阻RlO以及電壓VCC ；控制板PWM信號的輸出端連接觸發(fā)器U5的復位端；電壓比較器U6的輸出端與觸發(fā)器U5的置位端連接，電壓比較器U6的一個輸入端與電阻R9的一端、電阻RlO的一端連接，電阻RlO的另一端接地，電阻R9的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器U6的另一個輸入端與電阻Rll的一端連接，電阻Rll的另一端接地，電阻Rll的一端也與功率開關組件BI相連。
7.根據(jù)權利要求4所述的電動車過流保護裝置，其特征是:電流檢測裝置包括電阻R19，單周期電流控制電路包括觸發(fā)器U11、電壓比較器U12、電阻R17、電阻R18、電壓比較器U13以及電壓VCC;控制板輸出的PWM信號與觸發(fā)器Ull的復位端連接，電壓比較器U12的輸出端與觸發(fā)器Ull的置位端連接，電壓比較器U12的一個輸入端與電阻R17的一端、電阻R18的一端連接，電阻R18的另一端接地，電阻R17的另一端與電壓VCC連接，電壓比較器U12的另一個輸入端與電阻R19的一端連接，電阻R19的另一端接地，電阻R19的一端也與功率開關組件BI相連；電壓比較器U12的一個輸入端還與電壓比較器U13的輸出端連接，電壓比較器U13的同相端與控制板的輸出端連接，電壓比較器U13的反相端與U13的輸出端連接，形成跟隨器電路，控制板的輸入端與功率開關組件BI連接。
【文檔編號】H02H3/08GK203932965SQ201420326953
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月18日 優(yōu)先權日:2014年6月18日
【發(fā)明者】朱袁正, 張心益 申請人:無錫新潔能股份有限公司