全文摘要
本实用新型涉及电子电器领域，提出了一种主动放电电路及电驱动控制器。所述主动放电电路包括第一处理器、第二处理器、监控芯片、隔离电路、逻辑控制器、模拟量采集电路、驱动电路和放电电路，所述模拟量采集电路包括温度采集电路和电流采样电路。在第一处理器发生故障后，第二处理器能够接手对主动放电的控制。当第一处理器和第二处理器都正常工作时，第二处理器能够通过模拟量采集电路采集放电电路的电流、电压及温度等信息，实时地与第一处理器进行校验，控制主动放电的进程。本实用新型避免了第一处理器出现故障后无法主动放电或者持续放电损坏放电电阻的问题，并能够对放电电路的工作状态加以控制，保证主动放电功能的实现。
主设计要求
1.一种主动放电电路，其特征在于，所述电路包括：第一处理器、第二处理器、监控芯片、隔离电路、逻辑控制器、模拟量采集电路、驱动电路和放电电路；所述隔离电路包括第一隔离电路、第二隔离电路和第三隔离电路；所述第一处理器连接监控芯片，所述监控芯片通过第一隔离电路与逻辑控制器连接，所述第一处理器通过第二隔离电路与逻辑控制器连接；所述第一处理器还通过第三隔离电路与第二处理器连接；所述第二处理器与逻辑控制器及模拟量采集电路均连接，所述逻辑控制器连接驱动电路，所述驱动电路连接放电电路。
设计方案
1.一种主动放电电路，其特征在于，所述电路包括：第一处理器、第二处理器、监控芯片、隔离电路、逻辑控制器、模拟量采集电路、驱动电路和放电电路；
所述隔离电路包括第一隔离电路、第二隔离电路和第三隔离电路；
所述第一处理器连接监控芯片，所述监控芯片通过第一隔离电路与逻辑控制器连接，所述第一处理器通过第二隔离电路与逻辑控制器连接；
所述第一处理器还通过第三隔离电路与第二处理器连接；
所述第二处理器与逻辑控制器及模拟量采集电路均连接，所述逻辑控制器连接驱动电路，所述驱动电路连接放电电路。
2.根据权利要求1所述的一种主动放电电路，其特征在于，所述放电电路包括放电电阻和MOS管，所述放电电阻连接MOS管。
3.根据权利要求2所述的一种主动放电电路，其特征在于，所述模拟量采集电路包括温度采集电路，所述温度采集电路包括用于采集放电电阻温度的温度传感器和用于采集MOS管温度的温度传感器。
4.根据权利要求2所述的一种主动放电电路，其特征在于，所述模拟量采集电路还包括电流采样电路，所述MOS管连接电流采样电路，所述电流采样电路连接第二处理器。
5.根据权利要求4所述的一种主动放电电路，其特征在于，所述电流采样电路包括采样电阻和运算放大器，所述MOS管连接运算放大器的输入端，所述采样电阻连接运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端连接第二处理器。
6.根据权利要求1所述的一种主动放电电路，其特征在于，所述模拟量采集电路还包括电压采集电路。
7.根据权利要求1所述的一种主动放电电路，其特征在于，所述逻辑控制器具有第一信号输入口、第二信号输入口和第三信号输入口。
8.根据权利要求7所述的一种主动放电电路，其特征在于，所述监控芯片通过第一隔离电路连接逻辑控制器的第一信号输入口，所述第一处理器通过第二隔离电路连接逻辑控制器的第二信号输入口，所述第二处理器通过第三隔离电路连接逻辑控制器的第三信号输入口。
9.根据权利要求1所述的一种主动放电电路，其特征在于，所述隔离电路包括隔离芯片，所述隔离芯片是光耦隔离器。
10.一种电驱动控制器，其特征在于，所述电驱动控制器包括权利要求1到9所述的一种主动放电电路。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及电子电器领域，尤其涉及一种主动放电电路及电驱动控制器。
背景技术
在电驱动系统的控制单元内，为了保证控制器下电后2S内将母线电压下降到安全电压范围内，以及为了保证电机高速运转并且失控条件下造成的母线过压工况能够控制电压且不损坏电驱动控制器，需要在上述两种工况下进行主动放电。当前主动放电的形式主要有通过电机绕组主动放电、通过DCDC给电机充电的形式主动放电和通过控制器内部电阻的形式主动放电三种形式。
传统的内部电阻主动放电通常为由整车控制器接收故障信号后，根据条件依顺序向三种放电方式下发放电指令。当电驱动控制器内的处理器接收整车下发的下电信号或处理器接收电机高转速导致的过压信号，判定满足放电条件后尝试电驱动控制器的两种放电方式，当电机绕组无法满足放电条件后，使能内部电阻的放电回路，从而采用内部电阻进行主动放电。
采用内部电阻进行主动放电时，通常通过控制器判断需要主动放电后，使能主动放电，通过放电电阻进行放电。当控制器出现故障时，如果处于高电平状态，则控制器始终处于主动放电状态，这将损坏主动放电电阻，如果处于低电平状态，则无法响应放电功能。
且在主动放电进行时，控制器无法获得此时放电电路上的电流等信息，因此控制器无法获得放电状态并控制放电过程。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是主动放电电路中控制器故障后无法进行主动放电或者有可能损坏放电电阻的问题。为了解决上述问题，本实用新型提出了一种主动放电电路及电驱动控制器，本实用新型具体是以如下技术方案实现的：
本实用新型的第一个方面提出了一种主动放电电路，所述电路包括：第一处理器、第二处理器、监控芯片、隔离电路、逻辑控制器、模拟量采集电路、驱动电路和放电电路；
所述隔离电路包括第一隔离电路、第二隔离电路和第三隔离电路；
所述第一处理器连接监控芯片，所述监控芯片通过第一隔离电路与逻辑控制器连接，所述第一处理器通过第二隔离电路与逻辑控制器连接；
所述第一处理器还通过第三隔离电路与第二处理器连接；
所述第二处理器与逻辑控制器及模拟量采集电路均连接，所述逻辑控制器连接驱动电路，所述驱动电路连接放电电路。
所述模拟量采集电路采集放电电路的电压、电流或者温度信号，并传输到第二处理器中进行校验。
进一步地，所述放电电路包括放电电阻和MOS管，所述放电电阻连接MOS管。
进一步地，所述模拟量采集电路包括温度采集电路，所述温度采集电路包括用于采集放电电阻温度的温度传感器和用于采集MOS管温度的温度传感器。所述温度传感器设置在放电电阻和MOS管的附近，用于获得器件温度变化的信息。所述温度传感器也可以设置在放电电阻内部。
进一步地，所述模拟量采集电路还包括电流采样电路，所述MOS管连接电流采样电路，所述电流采样电路连接第二处理器。
进一步地，所述电流采样电路包括采样电阻和运算放大器，所述MOS管连接运算放大器的输入端，所述采样电阻连接运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端连接第二处理器。
进一步地，所述模拟量采集电路还包括电压采集电路。
进一步地，所述逻辑控制器具有第一信号输入口、第二信号输入口和第三信号输入口。
进一步地，所述监控芯片通过第一隔离电路连接逻辑控制器的第一信号输入口，所述第一处理器通过第二隔离电路连接逻辑控制器的第二信号输入口，所述第二处理器通过第三隔离电路连接逻辑控制器的第三信号输入口。所述隔离电路包括隔离芯片，所述隔离芯片可以是光耦隔离器。
具体地，当第一处理器正常工作时，逻辑控制器获得第一处理器的输入信号，逻辑控制器输出使能信号，使得驱动电路控制放电电路放电。
所述温度采集电路采集放电电路中的MOS管Q1的温度及放电电阻R2的温度并传输到第二处理器，第二处理器检测放电电路中的MOS管Q1的温度及放电电阻R2的温度，控制主动放电的温升，从而最大程度保证放电的速度和可靠性。
第二处理器能够通过电流采样电路检测放电电流，从而动态控制放电电流。第二处理器还能够通过检测到的母线电压和放电电流，计算放电量，从而能够在第一处理器故障时主动判断放电需求。
在第一处理器和第二处理器均正常工作时，第二处理器可实时向第一处理器传递状态信号，从而使第二处理器和第一处理器协调工作，保证放电的效率。
第一处理器故障后，监控芯片检测到第一处理器的故障信号，触发安全状态SS。此时主动放电的控制权将完全交给第二处理器处理。由第二处理器检测母线电压，当过压故障时，尝试放电，判断是否有放电能力，完成放电等动作。第一处理器对逻辑控制器无输入，监控芯片输入安全状态信号且第二处理器输入信号时，逻辑控制器输出使能信号，使得驱动电路控制放电电路放电。
当第二处理器发生故障，无法正常工作时，由第一处理器直接控制主动放电。
本实用新型的第二个方面提出了一种电驱动控制器，所述电驱动控制器包括上述所述的一种主动放电电路。所述主动放电电路具有监控芯片、第一处理器、第二处理器和模拟量采集电路，所述第二处理器和模拟量采集电路能够对放电电路的电流、电压或者温度进行检测，实时地与第一处理器校验，并能够在第一处理器出现故障时对主动放电进行控制，所述监控芯片能够实时地检测第一处理器是否发生故障。
采用上述技术方案，本实用新型所述的一种主动放电电路及电驱动控制器，具有如下有益效果：
1)本实用新型提出了一种主动放电电路，所述主动放电电路具有监控芯片、第一处理器和第二处理器，在第一处理器发生故障时，可以通过监控芯片识别到第一处理器故障，并将主动放电的控制权交给第二处理器，避免了第一处理器故障后无法主动放电或者会持续放电损坏放电电阻的问题，保证主动放电功能的实现；
2)本实用新型提出了一种主动放电电路，所述主动放电电路还具有模拟量采集电路，所述第二处理器和模拟量采集电路能够对放电电路的电流、电压或者温度进行检测，实时地与第一处理器校验，使得主动放电可以被控制，优化放电时间和策略。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的一种主动放电电路的电路结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的一种主动放电电路的信号传输示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
实施例1：
本实用新型实施例中提供了一种主动放电电路，如图1所示，所述主动放电电路包括：第一处理器、第二处理器、监控芯片、隔离电路、逻辑控制器、模拟量采集电路、驱动电路和放电电路。
所述第一处理器连接监控芯片，所述第一处理器为主控制器。所述隔离芯片包括第一隔离电路、第二隔离电路和第三隔离电路，所述监控芯片通过第一隔离电路与逻辑控制器连接，所述第一处理器通过第二隔离电路与逻辑控制器连接，所述第一处理器通过第三隔离电路与第二处理器连接。所述隔离电路包括隔离器，所述隔离器可以为光耦隔离器，所述光耦隔离器由发光二极管和光电三极管构成。
所述第二处理器与逻辑控制器及模拟量采集电路均连接，所述逻辑控制器连接驱动电路，所述驱动电路连接放电电路。所述模拟量采集电路可以为温度采集电路、电压采集电路或者电流采集电路等。
进一步地，所述逻辑控制器具有第一信号输入口、第二信号输入口和第三信号输入口，所述监控芯片通过第一隔离芯片连接逻辑控制器的第一信号输入口，所述第一处理器通过第二隔离芯片连接逻辑控制器的第二信号输入口，所述第二处理器连接逻辑控制器的第三信号输入口。
所述监控芯片输入的信号为安全状态信号SS，所述监控芯片可以为TL35584，所述监控芯片用于监视第一处理器的状态，当第一处理器出现故障时，监控芯片触发安全状态SS，此时主动放电的控制权将完全交给第二处理器处理。
所述逻辑控制器的控制逻辑如下表所示：
进一步地，所述驱动电路包括第一三极管Q2和第二三极管Q3，所述第一三极管Q2为PNP型三极管，所述第二三极管Q3为NPN三极管，所述第一三极管Q2的集电极连接负向输入15VN，所述第一三极管Q2的发射极与第二三极管Q3的发射极连接，所述第二三极管Q3的集电极连接正向输入15VP。所述第一三极管Q2的基极与第二三极管Q3的基极相连，所述第一三极管Q2的基极与第二三极管Q3的基极之间具有与逻辑控制器连接的电连接线。
进一步地，所述放电电路包括电阻R3、MOS管Q1、放电电阻R2、电容和直流电源。所述MOS管Q1的栅极通过电阻R3与驱动电路连接。所述MOS管Q1的一极连接放电电阻R2。所述放电电阻R2连接电容的一端，所述电容的另一端连接MOS管Q1。所述直流电源与电容并联，所述直流电源所在的支路上具有开关。
进一步地，所述模拟量采集电路包括温度采集电路，所述温度采集电路包括第一温度传感器RT1和第二温度传感器RT2，所述第一温度传感器RT1用于采集MOS管Q1内的温度，所述第二温度传感器RT2用于采集放电电阻R2的温度。
所述第一温度传感器RT1和电阻R4连接，所述第一温度传感器RT1和电阻R4之间具有与第二处理器相连的电连接线，所述电连接线输入MOS管Q1的温度到第二处理器。所述第一温度传感器RT1通过电阻R4连接正向输入5VP，所述第一温度传感器RT1的另一端连接负向输入15VN。所述第一温度传感器RT1设置在MOS管Q1附近，用于采集MOS管Q1的温度。所述第一温度传感器可以被替换为热敏电阻等能够采集温度的电子器件。
所述第二温度传感器RT2和电阻R5连接，所述第二温度传感器RT2和电阻R5之间具有与第二处理器相连的电连接线，所述电连接线输入放电电阻R2的温度到第二处理器。所述第二温度传感器RT2通过电阻R5连接正向输入5VP，所述第一温度传感器RT1的另一端连接负向输入15VN。所述第二温度传感器RT2设置在放电电阻R2附近，用于采集放电电阻R2的温度，部分应用可以将第二温度传感器RT2埋在放电电阻R2内。所述第二温度传感器可以被替换为热敏电阻等能够采集温度的电子器件。
进一步地，所述模拟量采集电路还包括电流采样电路，所述电流采样电路包括采样电阻R1和运算放大器，所述电流采样电路连接放电电路，所述电流采样电路还连接第二处理器。
所述放电电路中的MOS管Q1的一极连接采样电阻R1，所述采样电阻R1连接的另一端连接电容，所述采样电阻R1和MOS管Q1连接的一端还连接运算放大器的输入端，所述运算放大器的输出端连接第二处理器。
进一步地，在一个可行的实施例中，所述第一隔离电路包括第一隔离器和电阻，所述第一隔离器为光耦隔离器，第一隔离器包括第一发光二极管和第一光电三极管。所述监控芯片连接第一发光二极管，所述第一发光二极管的另一端连接电阻R8，所述电阻R8接地。所述第一光电三极管的一极连接正向输入5VP，所述第一光电三极管的另一极连接电阻R9，所述电阻R9连接逻辑控制器，所述第一光电三极管和所述电阻R9之间接有电阻R12，所述电阻R12接地。
所述第二隔离电路包括第二隔离器和电阻，所述第二隔离器为光耦隔离器，第二隔离器包括第二发光二极管和第二光电三极管。所述第一处理器通过电阻R6连接第二发光二极管的一端，所述第二发光二极管的另一端接入5V电压。所述第二光电三极管的一极连接正向输入5VP，所述第二光电三极管的另一极连接电阻R7，所述电阻R7连接逻辑控制器，所述第二光电三极管和所述电阻R7之间接有电阻R13，所述电阻R13接地。
所述第三隔离电路包括第三隔离器和电阻，所述第三隔离器为光耦隔离器，第三隔离器包括第三发光二极管和第三光电三极管。所述第二处理器通过电阻R11连接第三发光二极管，所述第三发光二极管的另一端连接正向输入5VP。所述第三光电三极管的一极接入5V电压，所述第三光电三极管的另一极连接电阻R10，所述电阻R10连接第一处理器，所述第三光电三极管和所述电阻R10之间具有电阻R14，所述电阻R14接地。
具体地，如图2所示，当第一处理器正常工作时，逻辑控制器获得第一处理器的输入信号，逻辑控制器输出使能信号，使得驱动电路控制放电电路放电。逻辑控制器还能够获得通过监控芯片输入的信号。只要第一处理器正常输入信号到逻辑控制器，逻辑控制器就输出使能信号。在第一处理器正常工作时，所述第二处理器用于和第一处理器实时地传递状态信号及检测放电电路的电流、温度、电压等信号。
所述第二处理器检测放电电路的温度时，所述温度采集电路采集放电电路中的MOS管Q1的温度及放电电阻R2的温度并传输到第二处理器，第二处理器检测放电电路中的MOS管Q1的温度及放电电阻R2的温度，控制主动放电的温升，从而最大程度保证放电的速度和可靠性。
所述第二处理器检测放电电路的电流时，能够通过电流采样电路检测放电电流，从而动态控制放电电流。第二处理器还能够通过检测到的母线电压和放电电流，计算放电量，从而能够在第一处理器故障时主动判断放电需求。
在第一处理器和第二处理器均正常工作时，第二处理器可实时向第一处理器传递状态信号，从而使第二处理器和第一处理器协调工作，保证放电的效率。
第一处理器故障后，监控芯片检测到第一处理器的故障信号，触发安全状态SS。此时主动放电的控制权将完全交给第二处理器处理。由第二处理器检测母线电压，当过压故障时，尝试放电，判断是否有放电能力，完成放电等动作。第一处理器对逻辑控制器无输入，监控芯片输入安全状态信号且第二处理器输入信号时，逻辑控制器输出使能信号，使得驱动电路控制放电电路放电。
当第二处理器发生故障，无法正常工作时，由第一处理器直接控制主动放电。
本实用新型实施例提出了一种主动放电电路，所述主动放电电路具有监控芯片、第一处理器、第二处理器和模拟量采集电路，所述第二处理器和模拟量采集电路能够对电流、电压或者温度进行检测，实时地与第一处理器校验，并能够在第一处理器出现故障时对主动放电进行控制，所述监控芯片能够实时地检测第一处理器是否发生故障，避免第一处理器发生故障时无法响应放电功能或者处于持续放电状态而损坏放电电阻，使得主动放电可以被控制，优化放电时间和策略。
实施例2：
本实用新型实施例提供了一种电驱动控制器。具体地，所述电驱动控制器包括上述所述的一种主动放电电路。所述主动放电电路具有监控芯片、第一处理器、第二处理器和模拟量采集电路，所述第二处理器和模拟量采集电路能够对电流、电压或者温度进行检测，实时地与第一处理器校验。在第一处理器发生故障时，可以通过监控芯片识别到第一处理器故障，并将主动放电的控制权交给第二处理器，避免第一处理器发生故障时无法响应放电功能或者处于持续放电状态而损坏放电电阻，使得主动放电可以被控制，优化放电时间和策略。
实施例3：
本实用新型实施例提供了一种车辆，所述车辆包括上述的电驱动控制器及主动放电电路。在所述车辆中，由整车控制器接收故障信号后，根据条件依顺序向DCDC转换器和电驱动控制器下发放电指令。当电驱动控制器的处理器接收整车下发的下电信号或接收电机高转速导致的过压信号，判定满足放电条件后尝试电驱动控制器的两种放电方式，当电机绕组无法满足放电条件后，使能内部电阻的放电回路，从而采用内部电阻进行主动放电。
当主动放电电路的第一处理器出现故障时，第二处理器接手对主动放电的控制，避免第一处理器发生故障时无法响应放电功能或者处于持续放电状态而损坏放电电阻，使得主动放电可以被控制，优化放电时间和策略。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920072933.X
申请日:2019-01-15
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:33(浙江)
授权编号:CN209402153U
授权时间:20190917
主分类号:H02H 9/04
专利分类号:H02H9/04
范畴分类:38C;
申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司;浙江吉利控股集团有限公司
第一申请人:浙江吉利汽车研究院有限公司
申请人地址:318000 浙江省台州市临海市城东闸头
发明人:陈朋
第一发明人:陈朋
当前权利人:浙江吉利汽车研究院有限公司;浙江吉利控股集团有限公司
代理人:郝传鑫;贾允
代理机构:44202
代理机构编号:广州三环专利商标代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计