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如何理解电动汽车的电机控制器的安全状态?
在功能安全的讨论范围内,电动汽车的电机控制器的安全状态是ASC,也就是主动三相短路。但是我突然有个疑问,如果断开高压,那不是更加安全?可不可以直接把断开高压电池的连接作为电机控制器的安全状态?
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Hi Bellawu,
在电机高速旋转时,如果不采用ASC,即上下IGBT全部关断,由于电机的旋转,电机线圈会产生反电动势(此时相当于发动机)。当反电势大于母线电压时,则电流经高边IBGT的续流二极管流入母线,发生电流倒灌,即对稳压电容Cdc充电。可能造成如下二种情况发生:
- 充电电压过高,击穿稳压电容;
- 充电电流过大,击穿IGBT;
如果采用ASC(Active short circuit)时,工作原理如下图所示, 低边的三个IGBT打开,高边的IGBT断开。此时电机线圈产生的反电动势会通过下IGBT短路(释放能量),不会损害电机的控制回电路。
在ASC控制下,从电机端来看,电机和高压母线断开(高边IGBT断开);如果此时发现还有问题,如IGTB短路造成高压对地短路等,可以控制电池旁边的开关,切断母线和电池的连接(可以在高压和地同时切断)实现高压母线和电池的分离。
所以,ASC是实现对电机控制系统的保护,关断高压供电是保护电机对地短路等情况的保护。要根据具体的应用场景采取相应的保护措施。
thanks, Kevin
Hi Bellawu,
在电机高速旋转时,如果不采用ASC,即上下IGBT全部关断,由于电机的旋转,电机线圈会产生反电动势(此时相当于发动机)。当反电势大于母线电压时,则电流经高边IBGT的续流二极管流入母线,发生电流倒灌,即对稳压电容Cdc充电。可能造成如下二种情况发生:
- 充电电压过高,击穿稳压电容;
- 充电电流过大,击穿IGBT;
如果采用ASC(Active short circuit)时,工作原理如下图所示, 低边的三个IGBT打开,高边的IGBT断开。此时电机线圈产生的反电动势会通过下IGBT短路(释放能量),不会损害电机的控制回电路。
在ASC控制下,从电机端来看,电机和高压母线断开(高边IGBT断开);如果此时发现还有问题,如IGTB短路造成高压对地短路等,可以控制电池旁边的开关,切断母线和电池的连接(可以在高压和地同时切断)实现高压母线和电池的分离。
所以,ASC是实现对电机控制系统的保护,关断高压供电是保护电机对地短路等情况的保护。要根据具体的应用场景采取相应的保护措施。
thanks, Kevin