(57)【要約】  モータコントローラの絶縁監視回路は第１及び第２の電圧サンプリング回路を含み、第１の電圧サンプリング回路が、母線の入力正極（＋ＶＢＵＳ）、母線の入力負極（ＰＧＮＤ）及び母線電圧サンプリング信号（ＨＶ＿ＶＤＣ）線に接続され、母線電圧サンプリング信号（ＨＶ＿ＶＤＣ）がモータコントローラに接続され、第２の電圧サンプリング回路が、母線の入力正極（＋ＶＢＵＳ）、母線の入力負極（ＰＧＮＤ）及び絶縁電圧サンプリング信号（ＨＶ＿ＶＩＳＯ）線に接続され、絶縁電圧サンプリング信号（ＨＶ＿ＶＩＳＯ）がモータコントローラに接続され、モータコントローラが、第１の電圧サンプリング回路によって収集された母線電圧値と第２の電圧サンプリング回路によって収集された絶縁電圧値とを比較し、これら電圧値が一致しない場合に絶縁監視アラーム信号を発する。当該絶縁監視回路は、簡単で実用的であり、コストが低く、実際のニーズを満たしている。【選択図】図１
2021516947.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電圧サンプリング回路及び第２の電圧サンプリング回路を含み、
前記第１の電圧サンプリング回路が、母線の入力正極、母線の入力負極及び母線電圧サンプリング信号線に接続され、母線電圧サンプリング信号がモータコントローラに接続され、
前記第２の電圧サンプリング回路が、母線の入力正極、母線の入力負極及び絶縁電圧サンプリング信号線に接続され、絶縁電圧サンプリング信号が前記モータコントローラに接続され、
前記モータコントローラが、前記第１の電圧サンプリング回路によって収集された母線電圧値と前記第２の電圧サンプリング回路によって収集された絶縁電圧値とを比較し、母線電圧値と絶縁電圧値とが一致しない場合に絶縁監視アラーム信号を発する
ことを特徴とするモータコントローラの絶縁監視回路。
【請求項２】
前記第１の電圧サンプリング回路が、第１のフォトカプラと、第１の演算増幅器と、順次に直列接続された第２のサンプリング抵抗、第３のサンプリング抵抗、第４のサンプリング抵抗、第５のサンプリング抵抗、第６のサンプリング抵抗、第７のサンプリング抵抗及び第８のサンプリング抵抗と、を含み、
前記第２のサンプリング抵抗の一端が、母線の入力正極に接続され、
前記第８のサンプリング抵抗の一端が、第１１のサンプリング抵抗と直列接続されてから、母線の入力負極に接続され、
前記第８のサンプリング抵抗の他端が、前記第１のフォトカプラの信号入力端に接続され、
前記第１のフォトカプラの信号出力負極が、前記第１の演算増幅器の反転入力端に接続され、
前記第１のフォトカプラの信号出力正極が、前記第１の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第１の演算増幅器の出力端が、前記母線電圧サンプリング信号線に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のモータコントローラの絶縁監視回路。
【請求項３】
前記第１の電圧サンプリング回路が、フィルタコンデンサ及び増幅調整抵抗を更に含み、
前記フィルタコンデンサが、第１のフィルタコンデンサ、第２のフィルタコンデンサ、第３のフィルタコンデンサ、第４のフィルタコンデンサ、第５のフィルタコンデンサ及び第６のフィルタコンデンサを含み、
前記増幅調整抵抗が、第１の増幅調整抵抗、第９の増幅調整抵抗、第１０の増幅調整抵抗及び第１２の増幅調整抵抗を含み、
前記第１のフィルタコンデンサの一端が、前記母線電圧サンプリング信号線及び前記第１の増幅調整抵抗の一端に接続され、
前記第１のフィルタコンデンサの他端が、前記第１の増幅調整抵抗の他端に接続されてから前記第９の増幅調整抵抗の一端に接続され、前記第９の増幅調整抵抗の一端が、前記第１の演算増幅器の反転入力端に更に接続され、
前記第９の増幅調整抵抗の他端が、前記第１のフォトカプラの信号出力負極に接続され、
前記第２のフィルタコンデンサの一端が、前記第１のフォトカプラの出力電源給電端に接続され、
前記第２のフィルタコンデンサの他端が接地され、
前記第３のフィルタコンデンサの一端が、前記第１のフォトカプラの入力電源給電端に接続され、
前記第３のフィルタコンデンサの他端が、前記第４のフィルタコンデンサの他端に接続されてから接地され、
前記第４のフィルタコンデンサの一端が、前記第１のフォトカプラの信号入力端に接続され、
前記第５のフィルタコンデンサの一端が、前記第１０の増幅調整抵抗の一端及び前記第１の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第５のフィルタコンデンサの他端が、前記第１２の増幅調整抵抗の一端に接続されてから接地され、
前記第１０の増幅調整抵抗の他端が、前記第１のフォトカプラの信号出力正極に接続され、
前記第１２の増幅調整抵抗の他端が、前記第１の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第６のフィルタコンデンサの一端が、前記第１の演算増幅器の電源給電端に接続され、前記第６のフィルタコンデンサの他端が接地される
ことを特徴とする請求項２に記載のモータコントローラの絶縁監視回路。
【請求項４】
前記第２の電圧サンプリング回路が、第２のフォトカプラと、第２の演算増幅器と、順次に直列接続された第１４のサンプリング抵抗、第１５のサンプリング抵抗、第１６のサンプリング抵抗、第１７のサンプリング抵抗、第１８のサンプリング抵抗、第１９のサンプリング抵抗、第２０のサンプリング抵抗、第２１のサンプリング抵抗、第２２のサンプリング抵抗、第２３のサンプリング抵抗、第２４のサンプリング抵抗、第２５のサンプリング抵抗、第２６のサンプリング抵抗及び第２７のサンプリング抵抗と、を含み、
前記第１４のサンプリング抵抗の一端が、母線の入力正極に接続され、
前記第２０のサンプリング抵抗の一端と第２１のサンプリング抵抗の一端とが互いに接続されてから接地され、
前記第２７のサンプリング抵抗の一端が、第３０のサンプリング抵抗と直列接続されてから、母線の入力負極に接続され、
前記第２７のサンプリング抵抗の他端が、前記第２のフォトカプラの信号入力端に接続され、
前記第２のフォトカプラの信号出力負極が、前記第２の演算増幅器の反転入力端に接続され、
前記第２のフォトカプラの信号出力正極が、前記第２の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第２の演算増幅器の出力端が、前記絶縁電圧サンプリング信号線に接続される
ことを特徴とする請求項１に記載のモータコントローラの絶縁監視回路。
【請求項５】
前記第２の電圧サンプリング回路が、第７のフィルタコンデンサ、第８のフィルタコンデンサ、第９のフィルタコンデンサ、第１０のフィルタコンデンサ、第１１のフィルタコンデンサ、第１３の増幅調整抵抗、第２８の増幅調整抵抗、第２９の増幅調整抵抗及び第３１の増幅調整抵抗を更に含み、
前記第７のフィルタコンデンサの一端が、前記第１３の増幅調整抵抗の一端及び前記絶縁電圧サンプリング信号線に接続され、
前記第７のフィルタコンデンサの他端が、前記第１３の増幅調整抵抗の他端に接続されてから前記第２８の増幅調整抵抗の一端に接続され、前記第２８の増幅調整抵抗の一端が、前記第２の演算増幅器の反転入力端に更に接続され、
前記第２８の増幅調整抵抗の他端が、前記第２のフォトカプラの信号出力負極に接続され、
前記第８のフィルタコンデンサの一端が、前記第２のフォトカプラの出力電源給電端に接続され、
前記第８のフィルタコンデンサの他端が接地され、
前記第９のフィルタコンデンサの一端が、前記第２のフォトカプラの入力電源給電端に接続され、
前記第９のフィルタコンデンサの他端が、前記第１０のフィルタコンデンサの他端に接続されてから接地され、
前記第１０のフィルタコンデンサの一端が、前記第２７のサンプリング抵抗の他端及び前記第２のフォトカプラの信号入力端に接続され、
前記第１１のフィルタコンデンサの一端が、前記第２９の増幅調整抵抗の一端及び前記第２の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第１１のフィルタコンデンサの他端が、前記第３１の増幅調整抵抗の一端に接続されてから接地され、
前記第２９の増幅調整抵抗の他端が、前記第２のフォトカプラの信号出力正極に接続され、
前記第３１の増幅調整抵抗の他端が、前記第２の演算増幅器の非反転入力端に接続される
ことを特徴とする請求項４に記載のモータコントローラの絶縁監視回路。
【請求項６】
電源変換器を更に含み、
電圧変換器が、電源変換チップ、第１２のフィルタコンデンサ、第１３のフィルタコンデンサ、第１４のフィルタコンデンサ及び第１５のフィルタコンデンサを含み、
前記電源変換チップの入力端が、電源、前記第１２のフィルタコンデンサの一端及び前記第１３のフィルタコンデンサの一端に接続され、
前記第１２のフィルタコンデンサの他端と前記第１３のフィルタコンデンサの他端とが互いに接続されてから接地され、
前記電源変換チップの出力端が、前記第１のフォトカプラの入力電源給電端に接続され、
前記電源変換チップの出力端が、前記第１４のフィルタコンデンサの一端及び前記第１５のフィルタコンデンサの一端に更に接続され、
前記第１４のフィルタコンデンサの他端と前記第１５のフィルタコンデンサの他端とが互いに接続されてから接地される
ことを特徴とする請求項２に記載のモータコントローラの絶縁監視回路。
【請求項７】
電源変換器を更に含み、
電圧変換器が、電源変換チップ、第１２のフィルタコンデンサ、第１３のフィルタコンデンサ、第１４のフィルタコンデンサ及び第１５のフィルタコンデンサを含み、
前記電源変換チップの入力端が、電源、前記第１２のフィルタコンデンサの一端及び前記第１３のフィルタコンデンサの一端に接続され、
前記第１２のフィルタコンデンサの他端と前記第１３のフィルタコンデンサの他端とが互いに接続されてから接地され、
前記電源変換チップの出力端が、前記第２のフォトカプラの入力電源給電端に接続され、
前記電源変換チップの出力端が、前記第１４のフィルタコンデンサの一端及び前記第１５のフィルタコンデンサの一端に更に接続され、
前記第１４のフィルタコンデンサの他端と前記第１５のフィルタコンデンサの他端とが互いに接続されてから接地される
ことを特徴とする請求項４に記載のモータコントローラの絶縁監視回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車のモータコントローラの技術分野に関し、具体的に、モータコントローラの絶縁監視回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車動力などの分野では、車両全体の動力のコアコンポーネントであるモータコントローラは、その制御の安全性が極めて重要である。絶縁故障はモータコントローラ及び車両全体の安全に重大な影響を与えるため、絶縁故障の監視が必要である。しかし、現在、モータコントローラの絶縁監視回路の多くは、複雑でコストが高く、実際のニーズを満たすことができない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、従来の回路の複雑さ及び高コストの問題を解決するために、モータコントローラの絶縁監視回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの局面によれば、モータコントローラの絶縁監視回路が提供されており、前記モータコントローラの絶縁監視回路が、第１の電圧サンプリング回路及び第２の電圧サンプリング回路を含み、
前記第１の電圧サンプリング回路が、母線の入力正極、母線の入力負極及び母線電圧サンプリング信号線に接続され、前記母線電圧サンプリング信号が前記モータコントローラに接続され、
前記第２の電圧サンプリング回路が、母線の入力正極、母線の入力負極及び絶縁電圧サンプリング信号線に接続され、前記絶縁電圧サンプリング信号が前記モータコントローラに接続され、
前記モータコントローラが、前記第１の電圧サンプリング回路によって収集された母線電圧値と前記第２の電圧サンプリング回路によって収集された絶縁電圧値とを比較し、母線電圧値と絶縁電圧値とが一致しない場合に絶縁監視アラーム信号を発する。
【０００５】
また、前記第１の電圧サンプリング回路が、第１のフォトカプラと、第１の演算増幅器と、順次に直列接続された第２のサンプリング抵抗、第３のサンプリング抵抗、第４のサンプリング抵抗、第５のサンプリング抵抗、第６のサンプリング抵抗、第７のサンプリング抵抗及び第８のサンプリング抵抗と、を含み、
前記第２のサンプリング抵抗の一端が、母線の入力正極に接続され、
前記第８のサンプリング抵抗の一端が、第１１のサンプリング抵抗と直列接続されてから、母線の入力負極に接続され、
前記第８のサンプリング抵抗の他端が、前記第１のフォトカプラの信号入力端に接続され、
前記第１のフォトカプラの信号出力負極が、前記第１の演算増幅器の反転入力端に接続され、
前記第１のフォトカプラの信号出力正極が、前記第１の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第１の演算増幅器の出力端が、前記母線電圧サンプリング信号線に接続されるようにしてもよい。
【０００６】
また、前記第１の電圧サンプリング回路が、フィルタコンデンサ及び増幅調整抵抗を更に含み、
前記フィルタコンデンサが、第１のフィルタコンデンサ、第２のフィルタコンデンサ、第３のフィルタコンデンサ、第４のフィルタコンデンサ、第５のフィルタコンデンサ及び第６のフィルタコンデンサを含み、
前記増幅調整抵抗が、第１の増幅調整抵抗、第９の増幅調整抵抗、第１０の増幅調整抵抗及び第１２の増幅調整抵抗を含み、
前記第１のフィルタコンデンサの一端が、前記母線電圧サンプリング信号線及び前記第１の増幅調整抵抗の一端に接続され、
前記第１のフィルタコンデンサの他端が、前記第１の増幅調整抵抗の他端に接続されてから前記第９の増幅調整抵抗の一端に接続され、前記第９の増幅調整抵抗の一端が、前記第１の演算増幅器の反転入力端に更に接続され、
前記第９の増幅調整抵抗の他端が、前記第１のフォトカプラの信号出力負極に接続され、
前記第２のフィルタコンデンサの一端が、前記第１のフォトカプラの出力電源給電端に接続され、
前記第２のフィルタコンデンサの他端が接地され、
前記第３のフィルタコンデンサの一端が、前記第１のフォトカプラの入力電源給電端に接続され、
前記第３のフィルタコンデンサの他端が、前記第４のフィルタコンデンサの他端に接続されてから接地され、
前記第４のフィルタコンデンサの一端が、前記第１のフォトカプラの信号入力端に接続され、
前記第５のフィルタコンデンサの一端が、前記第１０の増幅調整抵抗の一端及び前記第１の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第５のフィルタコンデンサの他端が、前記第１２の増幅調整抵抗の一端に接続されてから接地され、
前記第１０の増幅調整抵抗の他端が、前記第１のフォトカプラの信号出力正極に接続され、
前記第１２の増幅調整抵抗の他端が、前記第１の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第６のフィルタコンデンサの一端が、前記第１の演算増幅器の電源給電端に接続され、前記第６のフィルタコンデンサの他端が接地されるようにしてもよい。
【０００７】
また、前記第２の電圧サンプリング回路が、第２のフォトカプラと、第２の演算増幅器と、順次に直列接続された第１４のサンプリング抵抗、第１５のサンプリング抵抗、第２１のサンプリング抵抗、第１６のサンプリング抵抗、第１７のサンプリング抵抗、第１８のサンプリング抵抗、第１９のサンプリング抵抗、第２０のサンプリング抵抗、第２１のサンプリング抵抗、第２２のサンプリング抵抗、第２３のサンプリング抵抗、第２４のサンプリング抵抗、第２５のサンプリング抵抗、第２６のサンプリング抵抗及び第２７のサンプリング抵抗と、を含み、
前記第１４のサンプリング抵抗の一端が、母線の入力正極に接続され、
前記第２０のサンプリング抵抗の一端と第２１のサンプリング抵抗の一端とが互いに接続されてから接地され、
前記第２７のサンプリング抵抗の一端が、第３０のサンプリング抵抗と直列接続されてから、母線の入力負極に接続され、
前記第２７のサンプリング抵抗の他端が、前記第２のフォトカプラの信号入力端に接続され、
前記第２のフォトカプラの信号出力負極が、前記第２の演算増幅器の反転入力端に接続され、
前記第２のフォトカプラの信号出力正極が、前記第２の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第２の演算増幅器の出力端が、前記絶縁電圧サンプリング信号線に接続されるようにしてもよい。
【０００８】
また、前記第２の電圧サンプリング回路が、第７のフィルタコンデンサ、第８のフィルタコンデンサ、第９のフィルタコンデンサ、第１０のフィルタコンデンサ、第１１のフィルタコンデンサ、第１３の増幅調整抵抗、第２８の増幅調整抵抗、第２９の増幅調整抵抗及び第３１の増幅調整抵抗を更に含み、
前記第７のフィルタコンデンサの一端が、前記第１３の増幅調整抵抗の一端及び前記絶縁電圧サンプリング信号線に接続され、
前記第７のフィルタコンデンサの他端が、前記第１３の増幅調整抵抗の他端に接続されてから前記第２８の増幅調整抵抗の一端に接続され、前記第２８の増幅調整抵抗の一端が、前記第２の演算増幅器の反転入力端に更に接続され、
前記第２８の増幅調整抵抗の他端が、前記第２のフォトカプラの信号出力負極に接続され、
前記第８のフィルタコンデンサの一端が、前記第２のフォトカプラの出力電源給電端に接続され、
前記第８のフィルタコンデンサの他端が接地され、
前記第９のフィルタコンデンサの一端が、前記第２のフォトカプラの入力電源給電端に接続され、
前記第９のフィルタコンデンサの他端が、前記第１０のフィルタコンデンサの他端に接続されてから接地され、
前記第１０のフィルタコンデンサの一端が、前記第２７のサンプリング抵抗の他端及び前記第２のフォトカプラの信号入力端に接続され、
前記第１１のフィルタコンデンサの一端が、前記第２９の増幅調整抵抗の一端及び前記第２の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
前記第１１のフィルタコンデンサの他端が、前記第３１の増幅調整抵抗の一端に接続されてから接地され、
前記第２９の増幅調整抵抗の他端が、前記第２のフォトカプラの信号出力正極に接続され、
前記第３１の増幅調整抵抗の他端が、前記第２の演算増幅器の非反転入力端に接続されるようにしてもよい。
【０００９】
また、電源変換器を更に含み、
電圧変換器が、電源変換チップ、第１２のフィルタコンデンサ、第１３のフィルタコンデンサ、第１４のフィルタコンデンサ及び第１５のフィルタコンデンサを含み、
前記電源変換チップの入力端が、電源、前記第１２のフィルタコンデンサの一端及び前記第１３のフィルタコンデンサの一端に接続され、
前記第１２のフィルタコンデンサの他端と前記第１３のフィルタコンデンサの他端とが互いに接続されてから接地され、
前記電源変換チップの出力端が、前記第１のフォトカプラの入力電源給電端に接続され、
前記電源変換チップの出力端が、前記第１４のフィルタコンデンサの一端及び前記第１５のフィルタコンデンサの一端に更に接続され、
前記第１４のフィルタコンデンサの他端と前記第１５のフィルタコンデンサの他端とが互いに接続されてから接地されるようにしてもよい。
【００１０】
また、電源変換器を更に含み、
電圧変換器が、電源変換チップ、第１２のフィルタコンデンサ、第１３のフィルタコンデンサ、第１４のフィルタコンデンサ及び第１５のフィルタコンデンサを含み、
前記電源変換チップの入力端が、電源、前記第１２のフィルタコンデンサの一端及び前記第１３のフィルタコンデンサの一端に接続され、
前記第１２のフィルタコンデンサの他端と前記第１３のフィルタコンデンサの他端とが互いに接続されてから接地され、
前記電源変換チップの出力端が、前記第２のフォトカプラの入力電源給電端に接続され、
前記電源変換チップの出力端が、前記第１４のフィルタコンデンサの一端及び前記第１５のフィルタコンデンサの一端に更に接続され、
前記第１４のフィルタコンデンサの他端と前記第１５のフィルタコンデンサの他端とが互いに接続されてから接地される。
【００１１】
本発明の有益な効果は、以下の通りになる。本発明の実施例によるモータコントローラの絶縁監視回路は、２つの電圧サンプリング回路を使用し、母線電圧及び絶縁電圧を個別に収集して両者の値を比較し、両者の値が一致しない場合に絶縁監視アラーム信号を発することで、モータコントローラの安全及び車両全体の安全を保証している。本実施例による絶縁監視回路は、簡単で実用的であり、コストが低く、実際のニーズを満たしている。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施例によるモータコントローラの絶縁監視回路の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の設計思想としては、従来のモータコントローラ回路の複雑さ及び高コストの問題に鑑みて、本発明の実施例は、モータコントローラの絶縁監視回路を提供しており、母線の正側、負側とグランドとの間のインピーダンスの絶縁不良が発生した場合に、コントローラが絶縁監視回路を使用して検出と判断を行い、アラームを発すると共に、車両全体のコントローラに絶縁故障を報告することができ、こうして、車両全体のコントローラが故障をダッシュボードにタイムリーにアップロードし、運転者がタイムリーにそれを見ることができるようにして、乗客の安全を保証できる。
【００１４】
本実施例によるモータコントローラの絶縁監視回路は、第１の電圧サンプリング回路及び第２の電圧サンプリング回路を含み、第１の電圧サンプリング回路が、母線の入力正極、母線の入力負極及び母線電圧サンプリング信号線に接続され、母線電圧サンプリング信号がモータコントローラに接続され、第２の電圧サンプリング回路が、母線の入力正極、母線の入力負極及び絶縁電圧サンプリング信号線に接続され、絶縁電圧サンプリング信号がモータコントローラに接続され、モータコントローラが、第１の電圧サンプリング回路によって収集された母線電圧値と第２の電圧サンプリング回路によって収集された絶縁電圧値とを比較し、母線電圧値と絶縁電圧値とが一致しない場合に絶縁監視アラーム信号を発する。当該回路は、構造が簡単で実用的であり、コストも低く、実際のニーズを満たしている。通常、モータコントローラには、電気自動車の電池だけではく、電気自動車の電池に接続された母線も含まれており、母線の役割は、電気エネルギーを蓄積、分配、伝達することである。母線電圧が、矩形又は円形のバスバーの電圧を指し、正、負母線が電力を供給するバスであり、負母線と正母線とによって回路を構成して、負荷に電源を供給する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例によるモータコントローラの絶縁監視回路の模式図である。以下、図１を参照して、本実施例によるモータコントローラの絶縁監視回路について説明する。
【００１６】
本実施例によるモータコントローラの絶縁監視回路は、第１の電圧サンプリング回路、第２の電圧サンプリング回路及び電圧変換器を含み、
図１を参照して、第１の電圧サンプリング回路が、第１のフォトカプラＵ１と、第１の演算増幅器と、順次に直列接続された第２のサンプリング抵抗Ｒ２、第３のサンプリング抵抗Ｒ３、第４のサンプリング抵抗Ｒ４、第５のサンプリング抵抗Ｒ５、第６のサンプリング抵抗Ｒ６、第７のサンプリング抵抗Ｒ７及び第８のサンプリング抵抗Ｒ８と、を含み、
第２のサンプリング抵抗Ｒ２の一端が、母線の入力正極＋ＶＢＵＳに接続され、
第８のサンプリング抵抗Ｒ８の一端が、第１１のサンプリング抵抗Ｒ１１と直列接続されてから母線の入力負極ＰＧＮＤに接続され、ＰＧＮＤが高電圧母線の入力負極に接続される。
【００１７】
第８のサンプリング抵抗Ｒ８の他端が、第１のフォトカプラＵ１の信号入力端Ｖｉｎに接続され、
第１のフォトカプラＵ１の信号出力負極ＶＯＵＴ−が、第１の演算増幅器（即ち、オペアンプ１）の反転入力端（即ち、ピン２）に接続され、
第１のフォトカプラＵ１の信号出力正極ＶＯＵＴ＋が、第１の演算増幅器の非反転入力端（即ち、ピン３）に接続され、
第１の演算増幅器の出力端（即ち、ピン１）が、母線電圧サンプリング信号ＨＶ＿ＶＤＣ線に接続される。母線電圧サンプリング信号ＨＶ＿ＶＤＣが、モータコントローラＭＣＵ（図１には示されない）に接続される。
【００１８】
図１において、第１のフォトカプラＵ１のＳＨＤＮとは、外部のハイレベルシャットダウンピンを指し、ＧＮＤ１とは、入力端電源の接地ピンである。
【００１９】
図１を参照して、第１の電圧サンプリング回路は、フィルタコンデンサ及び増幅調整抵抗を更に含み、
フィルタコンデンサが、第１のフィルタコンデンサＣ１、第２のフィルタコンデンサＣ２、第３のフィルタコンデンサＣ３、第４のフィルタコンデンサＣ４、第５のフィルタコンデンサＣ５及び第６のフィルタコンデンサＣ６を含み、
増幅調整抵抗が、第１の増幅調整抵抗Ｒ１、第９の増幅調整抵抗Ｒ９、第１０の増幅調整抵抗Ｒ１０及び第１２の増幅調整抵抗Ｒ１２を含み、
第１のフィルタコンデンサＣ１の一端が、母線電圧サンプリング信号ＨＶ＿ＶＤＣ線及び第１の増幅調整抵抗Ｒ１の一端に接続される。
【００２０】
第１のフィルタコンデンサＣ１の他端が、第１の増幅調整抵抗Ｒ１の他端に接続されてから第９の増幅調整抵抗Ｒ９の一端に接続され、第９の増幅調整抵抗Ｒ９の一端が、第１の演算増幅器の反転入力端（即ち、ピン２）に更に接続され、
第９の増幅調整抵抗Ｒ９の他端が、第１のフォトカプラＵ１の信号出力負極ＶＯＵＴ−に接続され、
第２のフィルタコンデンサＣ２の一端が、第１のフォトカプラＵ１の出力電源給電端ＶＤＤ２に接続され、
第２のフィルタコンデンサＣ２の他端が接地され（即ち、アナロググランドＡＧＮＤに接地され）、
第３のフィルタコンデンサＣ３の一端が、第１のフォトカプラＵ１の入力電源給電端ＶＤＤ１に接続され、
第３のフィルタコンデンサＣ３の他端が、第４のフィルタコンデンサＣ４の他端に接続されてから接地され（即ち、ＰＧＮＤに接地され）、
第４のフィルタコンデンサＣ４の一端が、第１のフォトカプラＵ１の信号入力端Ｖｉｎに接続され、
第５のフィルタコンデンサＣ５の一端が、第１０の増幅調整抵抗Ｒ１０の一端及び第１の演算増幅器の非反転入力端（ピン３）に接続され、
第５のフィルタコンデンサＣ５の他端が、第１２の増幅調整抵抗Ｒ１２の一端に接続されてから接地され、
第１０の増幅調整抵抗Ｒ１０の他端が、第１のフォトカプラＵ１の信号出力正極ＶＯＵＴ＋に接続され、
第１２の増幅調整抵抗Ｒ１２の他端が、第１の演算増幅器の非反転入力端に接続され、
第６のフィルタコンデンサＣ６の一端が、第１の演算増幅器の電源給電端（５ＶＡ）に接続され、第６のフィルタコンデンサＣ６の他端が接地される（即ち、アナロググランドＡＧＮＤに接地される）。
【００２１】
説明すべきなのは、第１の電圧サンプリング回路が複数のサンプリング抵抗を含む。その理由としては、母線の正側、負側とハウジングとの間の絶縁インピーダンスがメガオームレベル以上でなければならないので、母線の正側、負側とハウジングとの間の絶縁インピーダンス要件を満たすためには、多くの抵抗を直列に接続し、抵抗間にハウジングを接続する必要がある。
【００２２】
図１を参照して、第２の電圧サンプリング回路が、第２のフォトカプラＵ３と、第２の演算増幅器と、順次に直列接続された第１４のサンプリング抵抗Ｒ１４、第１５のサンプリング抵抗Ｒ１５、第１６のサンプリング抵抗Ｒ１６、第１７のサンプリング抵抗Ｒ１７、第１８のサンプリング抵抗Ｒ１８、第１９のサンプリング抵抗Ｒ１９、第２０のサンプリング抵抗Ｒ２０、第２１のサンプリング抵抗Ｒ２１、第２２のサンプリング抵抗Ｒ２２、第２３のサンプリング抵抗Ｒ２３、第２４のサンプリング抵抗Ｒ２４、第２５のサンプリング抵抗Ｒ２５、第２６のサンプリング抵抗Ｒ２６及び第２７のサンプリング抵抗Ｒ２７と、を含み、
第１４のサンプリング抵抗Ｒ１４の一端が、母線の入力正極＋ＶＢＵＳに接続され、
第２０のサンプリング抵抗Ｒ２０の一端と第２１のサンプリング抵抗Ｒ２１の一端とが互いに接続されてからＧＲＯＵＮＤに接地され、即ち、回路の中点がグランドに接続される。
【００２３】
第２７のサンプリング抵抗Ｒ２７の一端が、第３０のサンプリング抵抗Ｒ３０と直列接続されてから、母線の入力負極ＰＧＮＤに接続され、図１を参照して、第３０のサンプリング抵抗Ｒ３０の一端が、第２７のサンプリング抵抗Ｒ２７の一端及び第２６のサンプリング抵抗Ｒ２６の一端にそれぞれ接続され、第３０のサンプリング抵抗Ｒ３０の他端が、母線の入力負極ＰＧＮＤに接続される。
【００２４】
第２７のサンプリング抵抗Ｒ２７の他端が、第２のフォトカプラＵ３の信号入力端Ｖｉｎに接続され、
第２のフォトカプラＵ３の信号出力負極ＶＯＵＴ−が、第２の演算増幅器の反転入力端（ピン６）に接続され、
第２のフォトカプラＵ３の信号出力正極ＶＯＵＴ＋が、第２の演算増幅器の非反転入力端（ピン５）に接続され、
第２の演算増幅器の出力端（ピン７）が、絶縁電圧サンプリング信号ＨＶ＿ＶＩＳＯ線に接続される。ＨＶ＿ＶＩＳＯ線が、モータコントローラＭＣＵに接続される。
【００２５】
絶縁監視回路の精度を保証するために、本実施例による第２の電圧サンプリング回路のサンプリング抵抗の抵抗値は、設計に要求される対地絶縁インピーダンス閾値よりも遥かに大きい。これは、回路の抵抗が小さい抵抗値とされる場合に、正、負母線とハウジングとの間の絶縁インピーダンスが変化すると、サンプリング電圧が反映されにくくなるためである。対地絶縁インピーダンス閾値については、中国の国家規格を参照されたい。
【００２６】
図１を参照して、第２の電圧サンプリング回路が、第７のフィルタコンデンサＣ７、第８のフィルタコンデンサＣ８、第９のフィルタコンデンサＣ９、第１０のフィルタコンデンサＣ１０、第１１のフィルタコンデンサＣ１１、第１３の増幅調整抵抗Ｒ１３、第２８の増幅調整抵抗Ｒ２８、第２９の増幅調整抵抗Ｒ２９及び第３１の増幅調整抵抗Ｒ３１を更に含み、
第７のフィルタコンデンサＣ７の一端が、第１３の増幅調整抵抗Ｒ１３の一端及び絶縁電圧サンプリング信号ＨＶ＿ＶＩＳＯ線に接続され、
第７のフィルタコンデンサＣ７の他端が、第１３の増幅調整抵抗Ｒ１３の他端に接続されてから第２８の増幅調整抵抗Ｒ２８の一端に接続され、第２８の増幅調整抵抗Ｒ２８の一端が、第２の演算増幅器の反転入力端（ピン６）に更に接続され、
第２８の増幅調整抵抗Ｒ２８の他端が、第２のフォトカプラＵ３の信号出力負極ＶＯＵＴ−に接続され、
第８のフィルタコンデンサＣ８の一端が、第２のフォトカプラＵ３の出力電源給電端ＶＤＤ２に接続され、
第８のフィルタコンデンサＣ８の他端が接地され、
第９のフィルタコンデンサＣ９の一端が、第２のフォトカプラＵ３の入力電源給電端ＶＤＤ１に接続され、
第９のフィルタコンデンサＣ９の他端が、第１０のフィルタコンデンサＣ１０の他端に接続されてから接地され、
第１０のフィルタコンデンサＣ１０の一端が、第２７のサンプリング抵抗Ｒ２７の他端及び第２のフォトカプラＵ３の信号入力端Ｖｉｎに接続され、
第１１のフィルタコンデンサＣ１１の一端が、第２９の増幅調整抵抗Ｒ２９の一端及び第２の演算増幅器の非反転入力端（ピン５）に接続され、
第１１のフィルタコンデンサＣ１１の他端が、第３１の増幅調整抵抗Ｒ３１の一端に接続されてから接地され、
第２９の増幅調整抵抗Ｒ２９の他端が、第２のフォトカプラＵ３の信号出力正極ＶＯＵＴ＋に接続され、
第３１の増幅調整抵抗Ｒ３１の他端が、第２の演算増幅器の非反転入力端に接続される。
【００２７】
図１を参照して、本実施例によるモータコントローラの絶縁監視回路は、電源変換器を更に含み、
電圧変換器が、電源変換チップＵ４、第１２のフィルタコンデンサＣ１２、第１３のフィルタコンデンサＣ１３、第１４のフィルタコンデンサＣ１４及び第１５のフィルタコンデンサＣ１５を含み、
電源変換チップの入力端（ピン１）が、電源、第１２のフィルタコンデンサＣ１２の一端、及び第１３のフィルタコンデンサＣ１３の一端に接続され、
第１２のフィルタコンデンサＣ１２の他端と第１３のフィルタコンデンサＣ１３の他端とが互いに接続されてから接地され、
電源変換チップＵ４の出力端（ピン１）が、第１のフォトカプラＵ１の入力電源給電端ＶＤＤ１に接続され、
電源変換チップの出力端（ピン１）が、第１４のフィルタコンデンサの一端及び第１５のフィルタコンデンサの一端に更に接続され、
第１４のフィルタコンデンサＣ１４の他端と第１５のフィルタコンデンサＣ１５の他端とが互いに接続されてから接地される。
【００２８】
なお、電源変換チップＵ４の出力端が、第２のフォトカプラＵ３の入力電源給電端ＶＤＤ１に接続される。
【００２９】
図１に示す回路では、第１の電圧サンプリング回路において、オプトカプラＵ１に入力される電圧は、次の通りである。
【００３０】
Ｖｉｎ１＝Ｖｂｕｓ／［（Ｒ２＋Ｒ３＋Ｒ４＋Ｒ５＋Ｒ６＋Ｒ７＋Ｒ１１）＊Ｒ１１］
【００３１】
ここで、＊は乗算を表す。
【００３２】
第１の演算増幅器によってＫ１倍に増幅された後、モータコントローラＭＣＵのＡＤサンプリングポートに出力される電圧は、次の通りである。
【００３３】
Ｖａｄ１＝Ｖｉｎ＊Ｋ１
【００３４】
第２の電圧サンプリング回路において、オプトカプラＵ３に入力される電圧は、次の通りである。
【００３５】
【数１】
2021516947.tif 000003
【００３６】
そのうち、Ｒ１４＋…Ｒ２６は、
Ｒ１４＋Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７＋Ｒ１８＋Ｒ１９＋Ｒ２０＋Ｒ２１＋Ｒ２２＋Ｒ２３＋Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６を表す。
【００３７】
第２の演算増幅器によってＫ２倍に増幅された後、モータコントローラＭＣＵのＡＤサンプリングポートに出力される電圧は、次の通りである。
【００３８】
Ｖａｄ２＝Ｖｉｎ２＊Ｋ２
【００３９】
したがって、高電圧の正母線又は高電圧の負母線に小さなインピーダンスＲｘが並列接続されると、第２の電圧サンプリング回路の電圧サンプリング値は、次のように計算される。
【００４０】
オプトカプラＵ３の入力電圧
【００４１】
【数２】
2021516947.tif 000004
【００４２】
そのうち、Ｒ１４＋…Ｒ２０は、Ｒ１４＋Ｒ１５＋Ｒ１６＋Ｒ１７＋Ｒ１８＋Ｒ１９＋Ｒ２０を表す。
【００４３】
Ｒ２１＋…Ｒ２６は、Ｒ２１＋Ｒ２２＋Ｒ２３＋Ｒ２４＋Ｒ２５＋Ｒ２６を表す。
【００４４】
更に演算増幅器によってＫ２倍に増幅された後、モータコントローラＭＣＵのＡＤサンプリングポートに出力される電圧は、Ｖａｄ３＝Ｖｉｎ３＊Ｋ２となる。
【００４５】
このとき、収集された電圧値Ｖａｄ３から導出される母線電圧Ｖｂｕｓ３が、必ず、第１の電圧サンプリング回路によって導出されるＶｂｕｓ１よりも大きいことにより、モータコントローラに絶縁故障があると判定できる。
【００４６】
本実施例において、第１の電圧サンプリング回路が高電圧母線の電圧サンプリング回路であり、母線電圧に直接に抵抗を直列接続して、分圧してサンプリングを行う。母線の正側又は負側がグランドに対して短絡すると、回路上の抵抗が短絡するため、サンプリング端の電圧が変化し、第１通路の母線電圧を比較すれば、母線の正側又は負側とグランドとの間の絶縁が要件を満たさず、絶縁故障が発生したと判断できる。
【００４７】
要約すると、本実施例によるモータコントローラの絶縁監視回路は、構造が簡単で、実用性が高く、コストが低く、大規模な普及および応用が容易であり、そして、モータコントローラの絶縁故障を監視し、モータコントローラ及び車両全体の安全を保証することができる。
【００４８】
上記したのは、あくまでも本発明の具体的な実施形態であり、本発明の上記教示の下で、当業者は、上記実施例に基づいて他の改良又は変形を行うことができる。当業者であれば、上記の具体的な記載は本発明の目的をより良く解釈するためのものであり、本発明の保護範囲は特許請求の範囲の保護範囲に従うことが理解されるべきである。
【図１】
2021516947.tif 000005
【国際調査報告】
2021516947.tif 000006
2021516947.tif 000007
2021516947.tif 000008
2021516947.tif 000009
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