专利名称：一种电动交通工具驱动系统掉电保护的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种电机驱动系统保护的方法，特别涉及一种电动交通工具驱动系统 掉电保护的系统和方法。
背景技术：
随着电力电子、微电子技术的发展，电机驱动系统的保护功能得到了进一步的丰 富和发展。电机驱动系统的关断方式一般有两种，一种是直接大电流关断主电路开关，一种 是用按钮等开关控制主电路上的接触器，间接控制关断主电路，现有的这两种关断方式存 在以下缺陷
1.在电机大电流运转时突然关断，或者直接在主触点处引起拉弧，或者在控制电路出 现故障或者不当操作时，在主触点处仍引起拉弧，都会严重影响了主触点的寿命。2.虽然存在一些灭弧方法，但是因故障或各种情况，还是会使灭弧装置击穿或者 损坏。3.电机大电流断电，会产生电磁辐射干扰。4.电机驱动系统在电机运转时不能实现零电流关断，在电机运转停止后不能实现 全电路的自动关断。5.对于特殊场合，电机断电瞬间，电机继续运转产生的电能，对控制系统的伤害很 大。这些缺陷，在技术要求、安全要求、成本要求、小型化要求很高的电动交通工具上 如何解决，更是成为关注的难点。市场上也从未发现，能够克服上述缺点的可用于电动交通工具上的控制系统和方 法，经检索未发现相关专利和文献。
发明内容
发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种市场上从未见到的克服这些缺 陷、功能实用、性能良好的电机驱动系统掉电保护的控制方法。本发明采用下述技术方案
系统包括动力电源、主电源开关SO、执行单元、驱动单元、电机、电流传感器、辅助电源、 钥匙开关Si，并且设置增加了控制单元、锁存器、电子开关S2、电子开关S3。所述动力电源、主电源开关so、驱动单元串联后驱动所述电机运行，所述执行单元 控制主电源开关SO的通断，所述电流传感器设置在所述主电源开关so、驱动单元之间的连 线上。其创新性的连接方法包括
所述执行单元、电子开关S3串联，再与所述锁存器、控制单元并联，再串联电子开关S2 后，再连接于所述辅助电源的输出端；所述钥匙开关Si、电流传感器连接所述控制单元；所 述控制单元的数据信号控制连接所述锁存器；所述锁存器的信号分别控制连接所述电子开 关S2、电子开关S3 ；所述钥匙开关Sl的信号控制连接所述电子开关S2。其创新性的控制方法包括上电的控制方法是
所述钥匙开关Sl闭合后，一路信号控制闭合所述电子开关S2，所述电子开关S2导通后 给所述锁存器、控制单元上电，一路给所述执行单元的一端上电；
所述控制单元检测到所述钥匙开关Sl的闭合命令和所述电流传感器输出的母线电流 信号为零的使能信号后，将控制锁存数据信号传送给所述锁存器；
所述锁存器输出两路锁存信号，一路控制锁存所述电子开关S2，一路控制闭合并控制 锁存所述电子开关S3，以让所述执行单元持续供电，所述主电源开关SO持续闭合。断电或掉电时，控制及保护方法是
所述钥匙开关Si断开后，或者由于故障或误操作，关断信号传送给所述控制单元； 所控制单元检测到所述电流传感器输出的母线电流信号不为零后，则不命令所述锁存 器变换为锁存释放状态；
所控制单元检测到所述电流传感器输出的母线电流信号为零后，则将锁存释放信号传 送给所述锁存器；
所述锁存器先后输出两路释放信号，先控制释放所述电子开关S3、后控制释放所述电 子开关S2，以让所述执行单元断电，所述主电源开关SO断开。本发明显著的优点和有益效果是
1.在电机大电流运转时突然关断，主触点处不再引起拉弧，大大延长了主触点的使用
寿命ο2.不再单纯依靠灭弧装置的严密可靠设计，延长主电路开关的使用寿命，相应的 成本有所降低，主电路开关的选型也更加灵活。3.电机断电，不会再产生大电流引起的电磁辐射干扰。4.电机驱动系统在电机运转时能实现零电流关断，在电机运转停止后能实现全电 路的自动关断。5.对于电动交通工具等场合，电机断电瞬间，电机继续运转产生的电能较小，不再 对控制系统产生伤害。6.对于电动交通工具等场合，关断控制系统实现了低成本和小型化。
图1是本发明原理图图中动力电源、主电源开关SO、执行单元、驱动单元、电机、 电流传感器、辅助电源、钥匙开关Si、控制单元、锁存器、电子开关S2、电子开关S3。
具体实施例方式下面结合附图对本发明做进一步详细描述，图1中，本发明采用了以下述技术方 案系统包括动力电源、主电源开关so、执行单元、驱动单元、电机、电流传感器、辅助电源、 钥匙开关Si，并且设置增加了控制单元、锁存器、电子开关S2、电子开关S3。所述动力电源、 主电源开关SO、驱动单元串联后驱动所述电机运行，所述执行单元控制主电源开关SO的通 断，所述电流传感器设置在所述主电源开关SO、驱动单元之间的连线上。对于典型的电动交通工具，以纯电动汽车为实施例，所述电流传感器、控制单元 在原来的电动交通工具的驱动控制系统上因为有其他用途，所以已经存在，可以巧妙地加以利用其为本发明兼容使用，节约了成本。连接方法还包括所述执行单元、电子开关S3串联，再与所述锁存器、控制单元 并联，再串联电子开关S2后，再连接于所述辅助电源的输出端；所述钥匙开关Si、电流传感 器连接所述控制单元；所述控制单元的数据信号控制连接所述锁存器；所述锁存器的信号 分别控制连接所述电子开关S2、电子开关S3 ；所述钥匙开关Sl的信号控制连接所述电子开 关S2。上电的控制方法是
所述钥匙开关Sl闭合后，一路信号控制闭合所述电子开关S2，所述电子开关S2导通后 给所述锁存器、控制单元上电，一路给所述执行单元的一端上电；所述控制单元检测到所述 钥匙开关Sl的闭合命令和所述电流传感器输出的母线电流信号为零的使能信号后，将控 制锁存数据信号传送给所述锁存器；所述锁存器输出两路锁存信号，一路控制锁存所述电 子开关S2，一路控制闭合并控制锁存所述电子开关S3，以让所述执行单元持续供电，所述 主电源开关SO持续闭合。断电或掉电时，控制及保护方法是
所述钥匙开关Sl断开后，或者由于故障或误操作，关断信号传送给所述控制单元；所 控制单元检测到所述电流传感器输出的母线电流信号不为零后，则不命令所述锁存器变换 为锁存释放状态；所控制单元检测到所述电流传感器输出的母线电流信号为零后，则将锁 存释放信号传送给所述锁存器；所述锁存器先后输出两路释放信号，先控制释放所述电子 开关S3、后控制释放所述电子开关S2，以让所述执行单元断电，所述主电源开关SO断开。由此，本发明的技术方案可以在电动汽车和混合动力汽车等各种电动或半电动交 通工具上很好地实施，简单地实现。
权利要求
1.一种电动交通工具驱动系统掉电保护的系统和方法，包括动力电源、主电源开关 SO、执行单元、驱动单元、电机、辅助电源、电流传感器、钥匙开关Si，所述动力电源、主电源 开关SO、驱动单元串联后驱动所述电机运行，所述执行单元控制所述主电源开关SO的通 断，所述电流传感器设置在所述主电源开关so、驱动单元之间的连线上，其特征在于，还设 置有控制单元、锁存器、电子开关S2、电子开关S3 ；连接方法是所述执行单元、电子开关S3 串联，再与所述锁存器、控制单元并联，再串联电子开关S2后，再连接于所述辅助电源的输 出端；所述钥匙开关Si、电流传感器连接所述控制单元；所述控制单元的数据信号控制连 接所述锁存器；所述锁存器的信号分别控制连接所述电子开关S2、电子开关S3 ；所述钥匙 开关Sl的信号控制连接所述电子开关S2。
2.根据权利要求1所述的电动交通工具驱动系统掉电保护的系统和方法，其特征在 于，上电的控制方法是所述钥匙开关Sl闭合后，一路信号控制闭合所述电子开关S2，所述 电子开关S2导通后给所述锁存器、控制单元上电，一路给所述执行单元的一端上电；所述 控制单元检测到所述钥匙开关Sl的闭合命令和所述电流传感器输出的母线电流信号为零 的使能信号后，将控制锁存数据信号传送给所述锁存器；所述锁存器输出两路锁存信号，一 路控制锁存所述电子开关S2，一路控制闭合并控制锁存所述电子开关S3，以让所述执行单 元持续供电，所述主电源开关SO持续闭合。
3.根据权利要求1所述的电动交通工具驱动系统掉电保护的系统和方法，其特征在 于，断电或掉电时，控制及保护方法是所述钥匙开关Sl断开后，或者由于故障或误操作， 关断信号传送给所述控制单元；所控制单元检测到所述电流传感器输出的母线电流信号不 为零后，则不命令所述锁存器变换为锁存释放状态；所控制单元检测到所述电流传感器输 出的母线电流信号为零后，则将锁存释放信号传送给所述锁存器；所述锁存器先后输出两 路释放信号，先控制释放所述电子开关S3、后控制释放所述电子开关S2，以让所述执行单 元断电，所述主电源开关SO断开。
全文摘要
一种电动交通工具驱动系统掉电保护的系统和方法，包括动力电源、主电源开关S0、执行单元、驱动单元、电机、电流传感器、辅助电源、钥匙开关S1、控制单元、锁存器、电子开关S2、电子开关S3。上电时，所述钥匙开关S1控制闭合所述电子开关S2给所述锁存器、控制单元上电，继而控制主电源开关S0持续供电；断电或掉电保护时，所述钥匙开关S1断开，所述控制单元检测到所述电流传感器输出的母线电流信号为零后，才将锁存释放信号传送给所述锁存器；所述锁存器先控制释放所述电子开关S3、后控制释放所述电子开关S2，以让所述执行单元断电，继而所述主电源开关S0断电。本方法尤其适用于技术和安全要求较高的电动交通工具。
文档编号B60L3/00GK102126436SQ201110056070
公开日2011年7月20日 申请日期2011年3月9日 优先权日2011年3月9日
发明者杜承润 申请人:天津市松正电动科技有限公司