[发明专利]电动车驱动系统及其母线电容放电方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，更具体地说，涉及一种电动车驱动系统及其母线电容放电方法。

背景技术

如图1所示，现有的电动车驱动系统主要包括电机控制器10、动力电源20、控制电源30、电机40和整车控制器50。其中，动力电源20为低压蓄电池，控制电源30为高压蓄电池。电机控制器10包括电机主控单元11和功率部分。控制电源30为电机主控单元11提供控制电，电机主控单元11接收整车控制器50的控制信号控制功率部分的运行。电机控制器10的功率部分包括母线电容12、三相全桥功率模块13和吸收电路等电气电子器件。母线电容12并联在动力电源20的直流母线上用于稳定直流母线电压，提供足够的纹波电流。在电动车开机正常运行时，电机主控单元11由控制电源30供电，并向三相全桥功率模块13发送开关管控制信号控制桥臂导通，将母线电容12的直流电逆变成交流电提供给电机40。当电动车停机时，整车控制器50发出停机指令，动力电源20切断输出回路，控制电源30也停止向电机主控单元11供电，电机主控单元11停止运行，三相全桥功率模块13也停止逆变。由于母线电容12的电压高、容量大，当电动车停机时，母线电容12内的电荷无法得到有效地泄放。尤其是电动车的电机控制器10需要定期做检查维护，当电动车停机后，母线电容12储存的能量大，维护人员出于安全考虑，需要等母线电容12内的电荷泄放至安全电压以下。

现有技术主要存在两种方案来解决该问题。第一种方案是在停机时通过在母线电容12两端接入额外的电阻元件来消耗母线电容能量，该方案所需的电阻元件阻值大，放电时间长，且属于被动消耗能量方式，能量被消耗在电阻元件上造成浪费。第二种方案是在停机时启动三相全桥功率模块13将母线电容12接入电机40的定子绕组，通过电机40的绕线阻抗来消耗母线电容12的能量，该方案也属于被动消耗能量方式，造成电池能量浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有电动车驱动系统的母线电容采用被动放电方式造成能量浪费的缺陷，提供一种将母线电容主动转换为控制电为电机主控单元供电的电动车驱动系统及其母线电容放电方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电动车驱动系统，包括：电机控制器、动力电源、控制电源、电机和整车控制器；所述电机控制器包括电机主控单元、母线电容和三相全桥功率模块；所述母线电容并联在动力电源的直流母线上，所述电机主控单元在开机时由所述控制电源供电并控制三相全桥功率模块将母线电容的直流电逆变成交流电输出给电机；所述电机控制器还包括电压转换单元；所述电机主控单元在接收到整车控制器发送的放电指令时发送使能信号给所述电压转换单元，所述电压转换单元用于将母线电容的直流电转换为工作电压为所述电机主控单元供电。

在根据本发明所述的电动车驱动系统中，所述放电指令为整车控制器发送的停机指令或碰撞紧急信号。

在根据本发明所述的电动车驱动系统中，所述电机主控单元还在接收到整车控制器的开机指令时禁止电压转换单元工作。

在根据本发明所述的电动车驱动系统中，所述电动车驱动系统还包括整车仪表，所述电机主控单元还通过所述电压转换单元测量所述母线电容的电压值并发送至整车仪表。

在根据本发明所述的电动车驱动系统中，所述电机主控单元还将所述母线电容的电压值与安全值进行比较，在所述母线电容的电压值高于安全值时发送告警信号给所述整车仪表，在所述母线电容的电压值不高于安全值时发送安全信号给所述整车仪表。

本发明还提供了一种电动车驱动系统的母线电容放电方法，其中所述电动车驱动系统包括：电机控制器、动力电源、控制电源、电机和整车控制器；所述电机控制器包括电机主控单元、母线电容和三相全桥功率模块；所述母线电容并联在动力电源的直流母线上，所述电机主控单元在开机时由所述控制电源供电并控制三相全桥功率模块将母线电容的直流电逆变成交流电输出给电机；所述方法包括以下步骤：

放电指令检测步骤：电机主控单元检测是否接收到放电指令，如果检测到放电指令则转电压转换步骤，否则继续检测；

电压转换步骤：电机主控单元发送使能信号给电机控制器内增设的电压转换单元,电压转换单元在接收到使能信号后将母线电容的直流电转换为工作电压为所述电机主控单元供电。

在根据本发明所述的电动车驱动系统的母线电容放电方法中，所述放电指令为整车控制器发送的停机指令或碰撞紧急信号。