电动压缩机的控制电路及其停机控制方法与流程

本发明涉及压缩机控制领域，尤其涉及一种电动压缩机的控制电路及其停机控制方法。

背景技术：

1、目前，电动压缩机被广泛应用于新能源汽车高速充电、客舱制冷以及电池冷却等方面。高压电动压缩机主要由驱动控制器和电机组成，其中驱动控制器主要用于将电池的高压直流电转换成交流电，以驱动电机运转。其中驱动控制器一般是由三相半桥电路组成的逆变器，而其中三相半桥电路一般由六个功率开关电路组成。功率开关电路在使用中有电压和电流的限制条件，如若其中的电压或者电流过高，容易造成功率开关电路的损坏。

2、电动压缩机在运转中的能量转换形式为将电能转换为电机旋转的机械能，正常运转中，电机正常转动，驱动控制器中的母线电容正常运作，母线电压处于正常范围。现有的停机操作是，三相半桥中所有的功率开关电路均立即关闭。而在电动压缩机发生异常情况需要停机时，有两种主要情形。第一种情形中，电机需要紧急停转，接收到停机指令后，电机会反向转动，进而将机械能转换为电能，导致母线电容遭受反冲，母线电压迅速升高，此时若直接关闭所有功率开关电路，过高的母线电压将会损坏功率开关电路；第二种情形中，电动压缩机外接的部件或者压缩机本身可能遭受故障，导致母线电压迅速下降，同时由于电机的闭环控制，其为了维持正常的功率，相电流会迅速升高，此时若直接关闭所有功率开关电路，过高的相电流将会损坏功率开关电路。以上两种停机情形的后续操作中，但由于异常情况发生时产生了电压或者电流的升高，其都可能导致功率开关电路的损坏，进而造成电动压缩机的损坏。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了电动压缩机的控制电路及其停机控制方法。旨在解决现有技术方法中电动压缩机发生异常情况需要停机时，容易产生过高的电压或者电流，导致驱动控制器中的功率开关管及其他元件损坏；以及解决无法有效判断电动压缩机出现故障并及时停机的问题。

2、第一方面，本发明实施例提供了一种电动压缩机的控制电路，应用于新能源车用电动压缩机，包括三相电机绕组、控制电路、驱动电路、电压采样电路以及主芯片；所述驱动电路为三相半桥电路；所述三相半桥电路包括三个相互并联的桥臂；每一所述桥臂包括互相串联的一个上桥臂电路以及一个下桥臂电路；所述上桥臂电路以及所述下桥臂电路均为功率开关电路；所述三相电机绕组中的三个绕组分别与三个所述桥臂连接；所述驱动电路还包括与每一所述桥臂并联的母线电容；所述主芯片连接至所述控制电路；所述控制电路通过pwm信号端口与所述驱动电路中的各所述上桥臂电路以及各所述下桥臂电路分别连接；所述主芯片包括ad端口；所述ad端口连接至所述电压采样电路，用于获取所述电压采样电路的电压值；所述电压采样电路连接至所述驱动电路，并与每一所述桥臂并联；所述电压采样电路用于获取电压值以判断电路是否故障。

3、第二方面，本发明实施例还提供了一种电动压缩机的停机控制方法，应用于上述的电动压缩机控制电路，方法包括：主芯片监测母线电压的变化值以及变化时间；根据所述母线电压的变化值以及变化时间，所述主芯片发出停机信号；控制电路接收所述停机信号，并发出第一关闭信号；响应于所述第一关闭信号，每一上桥臂电路进入关闭状态；得到每一桥臂中的上桥臂电路均关闭的电动压缩机控制电路；控制电路在预设第一时间后发出第二关闭信号；响应于第二关闭信号，每一下桥臂电路进入关闭状态；得到每一桥臂均已关闭的电动压缩机控制电路。

4、基于本发明实施例中提供的上述电路结构以及方法，在电动压缩机出现异常情况需要停机时，预先通过采样得到的电压判断是否满足预设停机条件，再对驱动电路中的上桥臂电路和下桥臂电路进行依次关闭，以将停机时产生的能量通过回路迅速释放，达到保护驱动电路中功率电路并延长电容寿命的效果，并及时发现电路产生的故障，提高了驱动电路的可靠性，避免了电动压缩机的损坏。

技术特征：

1.一种电动压缩机的控制电路，应用于新能源车用电动压缩机，其特征在于，包括三相电机绕组、控制电路、驱动电路、电压采样电路以及主芯片；

2.根据权利要求1所述的电动压缩机的控制电路，其特征在于，所述桥臂包括第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂；每一所述功率开关电路均包括一个功率开关管以及与所述功率开关管反并联的二极管；

3.根据权利要求1所述的电动压缩机的控制电路，其特征在于，所述桥臂包括第一桥臂、第二桥臂以及第三桥臂；所述三相电机绕组包括第一相绕组、第二相绕组以及第三相绕组；

4.一种电动压缩机的停机控制方法，应用于如权利要求1-3任一项所述的电动压缩机控制电路，其特征在于，所述方法包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述母线电压的变化值以及变化时间，所述主芯片发出停机信号，包括：

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述主芯片获取变化后的第二udc电压值，包括：

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制电路接收所述停机信号，并发出第一关闭信号，包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述每一所述上桥臂电路对应的pwm信号端口向对应的所述上桥臂电路发送低pwm信号值之后，还包括：

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制电路在预设第一时间后发出第二关闭信号，包括：

10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控制电路接收所述停机信号，并发出第一关闭信号之前，还包括：

技术总结
本发明公开了一种电动压缩机的控制电路及其停机控制方法，所述方法包括：主芯片监测母线电压的变化值以及变化时间；根据母线电压的变化值以及变化时间，主芯片发出停机信号；控制电路接收停机信号，并发出第一关闭信号；响应于第一关闭信号，每一上桥臂电路进入关闭状态；控制电路在预设第一时间后发出第二关闭信号；响应于第二关闭信号，每一下桥臂电路进入关闭状态；最后得到每一桥臂均已关闭的电动压缩机控制电路。实现了预先通过电压采样判断是否满足预设停机条件，再对驱动电路中的上桥臂电路和下桥臂电路进行依次关闭，以将停机时产生的能量通过回路迅速释放，保护功率开关管并延长电容寿命，提高可靠性，避免电动压缩机的损坏。

技术研发人员：甘健宏,曹伟华
受保护的技术使用者：深圳艾为电气技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14