电动汽车直流接触器驱动控制系统的制作方法

1.本实用新型涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电动汽车直流接触器驱动控制系统。


背景技术：

2.直流接触器是电动汽车中极为重要的开关器件，用于控制动力电池与用电器件(比如动力电机、制动系统等)之间的供电回路的通断，现有技术中，对于直流接触器的励磁线圈的驱动一般通过半导体开关实现，而为了保护直流接触器的励磁线圈，一般在励磁线圈处设置续流二极管，但是，现有技术中仍然存在以下缺陷：在直流接触器的励磁线圈上电时，由于励磁线圈为感性元件，会阻碍自身的电流增加，从而在其正端感应出高压，而在励磁线圈断电时，还是因为其感应元件的特性，在其负端感应出高压，所产生的感应高压容易导致半导体开关器件以及励磁线圈自身损坏，从而严重影响电动汽车的整个供电系统的稳定性。
3.因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种电动汽车直流接触器驱动控制系统，能够在直流接触器的励磁线圈上电初始时进行缓慢上电，而且在励磁线圈断电时为感应电压提供泄放回路，从而能够有效避免对半导体器件以及励磁线圈自身产生影响，确保直流接触器的稳定性。
5.本实用新型提供的一种电动汽车直流接触器驱动控制系统，包括半导体开关器件、延时驱动电路以及泄放控制电路；
6.所述半导体开关器件，其控制输入端连接于延时驱动电路的驱动信号输出端，其电源端连接于直流电源vcc2，其输出端通过直流接触器的励磁线圈l1接地；
7.所述延时驱动电路，其控制输入端连接于控制器，用于接收控制器输出的控制信号向半导体开关器件输出驱动信号并控制半导体开关器件延时完全导通；
8.所述泄放控制电路，其控制端连接于延时驱动电路的控制信号输出端，其输入端连接于直流接触器的励磁线圈l1与地之间的公共连接点，其输出端连接于延时驱动电路的泄放端，用于在半导体开关器件关断时将直流接触器的励磁线圈l1的感应电压泄放。
9.进一步，所述半导体开关器件为nmos管q5。
10.进一步，所述延时驱动电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r6、电阻r7、电容c2、三极管q1、三极管q2、三极管q3以及三极管q4；
11.所述三极管q2和三极管q4为p型三极管；
12.电阻r1的一端为延时驱动电路的控制输入端，电阻r1的另一端连接于三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极通过电阻r2连接于直流电源vcc1，三极管q2的基极连接于三极管q1的集电极，三极管q2的发射极通过电阻r3连接于直流电源vcc1，
三极管q2的集电极连接于三极管q3和三极管q4的基极，三极管q3的集电极连接于直流电源vcc1，三极管q3的发射极与三极管q4的发射极连接，三极管q4的集电极接地，三极管q4的发射极和三极管q3的发射极之间的公共连接点与电阻r6的一端连接，电阻r6的另一端通过电容c2连接于电阻r7的一端，电阻r7的另一端接地；电阻r6的和电容c2之间的公共连接点作为延时驱动电路的驱动信号输出端；三极管q3和三极管q4的发射极之间的公共连接点作为延时驱动电路的控制输出端；电容c2和电阻r7之间的公共连接点作为延时驱动电路的泄放端。
13.进一步，所述泄放控制电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r8、电容c1以及三极管q6；
14.所述三极管q6为p型三极管；
15.电阻r4的一端作为泄放控制电路的控制输入端连接于三极管q3和三极管q4的发射极之间的公共连接点，电阻r4的另一端通过电阻r5连接于三极管q6的基极，电容c1和电阻r4并联；
16.三极管q6的发射极连接于直流接触器的励磁线圈l1与地之间的公共连接点，三极管q6的另一端通过电阻r8与二极管d1的正极连接，二极管d1的负极连接于电容c2和电阻r7之间的公共连接点。
17.进一步，所述控制器为电动汽车的整车控制器。
18.本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够在直流接触器的励磁线圈上电初始时进行缓慢上电，而且在励磁线圈断电时为感应电压提供泄放回路，从而能够有效避免对半导体器件以及励磁线圈自身产生影响，确保直流接触器的稳定性。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
20.图1为本实用新型的电路原理图。
21.图2为现有技术原理图。
具体实施方式
22.以下结合说明书附图对本实用新型做出进一步说明：
23.如图2所示，现有技术中，半导体器件采用mos管，励磁线圈l1通过续流二极管d进行续流保护，当l1上电时，其a点会产生高压，该高压会冲击mos管m1，而励磁线圈l1的断电时，b点会产生高压，而l1的电流不会顺便，高压通过二极管d到达a点后，仍然会冲击mos管m1，导致m1损坏以及l1烧损。
24.基于上述，本实用新型提供的一种电动汽车直流接触器驱动控制系统，包括半导体开关器件、延时驱动电路以及泄放控制电路；
25.所述半导体开关器件，其控制输入端连接于延时驱动电路的驱动信号输出端，其电源端连接于直流电源vcc2，其输出端通过直流接触器的励磁线圈l1接地；
26.所述延时驱动电路，其控制输入端连接于控制器，用于接收控制器输出的控制信号向半导体开关器件输出驱动信号并控制半导体开关器件延时完全导通；其中，控制器为电动汽车的整车控制器；
27.所述泄放控制电路，其控制端连接于延时驱动电路的控制信号输出端，其输入端
连接于直流接触器的励磁线圈l1与地之间的公共连接点，其输出端连接于延时驱动电路的泄放端，用于在半导体开关器件关断时将直流接触器的励磁线圈l1的感应电压泄放。通过上述结构，能够在直流接触器的励磁线圈上电初始时进行缓慢上电，而且在励磁线圈断电时为感应电压提供泄放回路，从而能够有效避免对半导体器件以及励磁线圈自身产生影响，确保直流接触器的稳定性。
28.本实施例中，所述半导体开关器件为nmos管q5，其响应速度快，稳定性好，抗干扰能力强。
29.本实施例中，所述延时驱动电路包括电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r6、电阻r7、电容c2、三极管q1、三极管q2、三极管q3以及三极管q4；
30.所述三极管q2和三极管q4为p型三极管；
31.电阻r1的一端为延时驱动电路的控制输入端，电阻r1的另一端连接于三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，三极管q1的集电极通过电阻r2连接于直流电源vcc1，三极管q2的基极连接于三极管q1的集电极，三极管q2的发射极通过电阻r3连接于直流电源vcc1，三极管q2的集电极连接于三极管q3和三极管q4的基极，三极管q3的集电极连接于直流电源vcc1，三极管q3的发射极与三极管q4的发射极连接，三极管q4的集电极接地，三极管q4的发射极和三极管q3的发射极之间的公共连接点与电阻r6的一端连接，电阻r6的另一端通过电容c2连接于电阻r7的一端，电阻r7的另一端接地；电阻r6的和电容c2之间的公共连接点作为延时驱动电路的驱动信号输出端；三极管q3和三极管q4的发射极之间的公共连接点作为延时驱动电路的控制输出端；电容c2和电阻r7之间的公共连接点作为延时驱动电路的泄放端。在上述结构下，其中，直流电源vcc1和vcc2为根据实际需要进行降压处理，一般来说，vcc1为3.3v或者5v，vcc2为12v；三极管q1和q2组成一个复合三极管，起到隔离电源vcc1和整车控制器，进而保护整车控制器；三极管q3和三极管q4组成图腾柱电路，能够增强驱动能力，确保nmos管工作的稳定性；而由于励磁线圈l1在初始上电时会产生自感电势，该电势阻碍线圈内部电流增大，即线圈l1与q5的源极连接点会产生一个高压，从而对前端电路造成损坏，当三极管q1在控制器的控制下导通，三极管q2导通，图腾柱电路工作，并向电容c2充电，利用电容c2充电过程中电压缓慢上升以及mos管q5的米勒效应，nmos管q5漏极、源极的电流缓慢增大，从而使得励磁线圈l1的上电电流缓慢增大，从而避免了上电感应电势的冲击。
32.本实施例中，所述泄放控制电路包括电阻r4、电阻r5、电阻r8、电容c1以及三极管q6；
33.所述三极管q6为p型三极管；
34.电阻r4的一端作为泄放控制电路的控制输入端连接于三极管q3和三极管q4的发射极之间的公共连接点，电阻r4的另一端通过电阻r5连接于三极管q6的基极，电容c1和电阻r4并联；
35.三极管q6的发射极连接于直流接触器的励磁线圈l1与地之间的公共连接点，三极管q6的另一端通过电阻r8与二极管d1的正极连接，二极管d1的负极连接于电容c2和电阻r7之间的公共连接点；在断电时，三极管q1截止，从而导致后续电路均截止，励磁线圈l1断电，此时，会在l1接地端产生感应高压，如果该高压不加以处理，如果直接在l1如图2所示的并联二极管的方式，则会对l1自身以及nmos管q5造成损坏，如果不并联二极管，则会对三极管
q4以及三极管q1进行冲击，这是由于上述中的地并非是绝对的大地，而是一个零电位点，当l1断电感应电压施加到地，则该零电位点的电压就升高，形成反向冲击，在上述结构下，在初始时，由于电阻r4和电阻r5的作用，三极管q6是截止的，因为三极管q6为p型三极管，需要施加反向偏置电压，即发射极电压与基极电压差必须大于其导通电压，而当断电后，电容c1和电容c2均具有电压不能顺便的特性，电容c1和电容c2均在断电瞬间维持断电前的电压，而停止供电后，那么在电容c1和电容c2的下端均会产生短暂负压，使得电容c1和c2在断电瞬间维持断电前的电压，因此，电容c1的下端产生的短暂负压会加速三极管q6导通，即迅速拉低三极管q6的基极电位，导致三极管q6导通，而q6导通后，励磁线圈l1产生的感应电压通过三极管q6的发射极、集电极、电阻r8、二极管d1向电容c1的下端放电，从而对l1的感应电压进行泄放，进而起到良好的保护作用，其中，电阻r7的阻值大于电阻r8的阻值。
36.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。