一种电机控制器温度采样回路故障检测方法及电路技术

本发明专利技术提供了一种电机控制器温度采样回路故障检测方法及电路，其中方法包括：获取位于电机控制器内的第一温度检测器在电机控制器温度采样回路的采样点处对应的采样信号；获取第二温度检测器采集到的电机控制器的底板处对应的温度信号；根据采样信号和温度信号，对电机控制器温度采样回路进行故障检测。本发明专利技术实施例可以实现对电机控制器温度采样回路进行故障检测，解决了由于热敏电阻阻值变化范围过大而引起的电机控制器采样回路故障检测困难的问题，且该方法简便易行、易于实现，同时不会额外增加电机控制器的制造成本，具有良好的推广价值。

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制器温度采样回路故障检测方法及电路
本专利技术涉及电动汽车
，尤其涉及一种电机控制器温度采样回路故障检测方法及电路。
技术介绍
面对日趋严峻的能源与环境问题，节能与新能源汽车正成为当前各国研究的热点，世界主要国家的政府都投入了大量人力物力开展相关的研发工作，大力发展节能与新能源汽车对于实现全球可持续发展、保护人类赖以生存的地球环境具有重要意义。在我国，节能与新能源汽车得到了政府和工业界的高度重视，并将其定为战略性新兴产业之一。发展节能与新能源汽车，尤其是具有零污染、零排放的纯电动汽车，不仅对我国能源安全、环境保护具有重大意义，同时也是我国汽车领域今后发展的趋势。纯电动汽车通过电机驱动车轮实现车辆行驶，电机驱动及控制对整车性能影响重大，为此成为国内外各大纯电动汽车厂商研究的重点。随着永磁材料、电力电子技术、控制理论、电机制造以及信号处理硬件的发展，永磁同步电机得到了普遍应用，永磁同步电动机由于具有高效率、高输出转矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点，目前成为纯电动汽车驱动系统的主流。IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)是目前配备永磁同步电机的纯电动汽车电机控制器中的核心功率部件，电机控制器所有对于驱动电机的控制最终均通过IGBT输出PWM(PulseWidthModulation，脉冲调制宽度)波的形式体现。目前国内外的纯电动汽车电机控制器中，为保证产品的可靠性及稳定性一般直接采用成熟的IGBT模块作为功率开关部件解决方案，IGBT模块是由IGBT芯片与FWD(Freewheelingdiode，续流二极管)芯片通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品，一般来说IGBT模块具有控制电路简单，性能稳定，维修更换方便的优点，因此在纯电动汽车领域被广泛应用。其中，在小型纯电动汽车领域，英飞凌与富士生产的IGBT模块具有较高的代表性。IGBT模块作为纯电动汽车中的大功率开关部件在工作过程中会产生大量的热量，而温度过高会对IGBT模块的寿命产生严重影响，甚至造成烧毁，因此目前主流厂家生产的IGBT模块中一般内嵌有NTC(NegativeTemperatureCoefficient，热敏电阻)温度检测回路(负温度系数热敏电阻，该类电阻其阻值随温度增大而减小)，以便于电机控制器通过采集该回路电信号来获得IGBT模块的温度信息。IGBT模块的温度控制是纯电动汽车电机控制器的重要任务之一，其目的在于通过控制散热机构的工作使IGBT模块的温度保持在正常范围内，以保证其正常工作。由此可见IGBT模块温度的准确获得对于实现电机控制器的控制逻辑至关重要。当前主流IGBT模块生产厂商在模块内部内嵌的NTC热敏电阻的阻值随温度变化范围非常大，以英飞凌的某款产品为例，在-40℃时NTC热敏电阻的阻值将近10万欧姆，在150℃时该阻值降低到几百欧姆，这就导致在电机控制器的硬件设计中温度信号检测电路不能够兼顾采样回路故障的检测。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电机控制器温度采样回路故障检测方法及电路，以解决现有技术中热敏电阻的阻值随温度变化范围较大，导致在电机控制器的硬件设计中温度信号检测电路不能够兼顾采样回路故障检测的问题。本专利技术实施例提供一种电机控制器温度采样回路故障检测方法，所述方法包括：获取位于电机控制器内的第一温度检测器在电机控制器温度采样回路的采样点处对应的采样信号；获取第二温度检测器采集到的所述电机控制器的底板处对应的温度信号；根据所述采样信号和所述温度信号，对所述电机控制器温度采样回路进行故障检测。其中，所述第一温度检测器为负温度系数NTC热敏电阻；获取位于电机控制器内的第一温度检测器在电机控制器温度采样回路的采样点处对应的采样信号的步骤包括：获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中对应的第一电压采样值(V1)以及获取所述NTC热敏电阻对应的第一温度采样值(T1)。其中，获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中对应的第一电压采样值(V1)的步骤包括：获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中相对于电源电压的电压值，确定所述电压值为所述NTC热敏电阻对应的第一电压采样值(V1)；其中，所述NTC热敏电阻的一端接地，另一端与第一电阻(R1)串联连接，所述第一电阻(R1)与电源连接。其中，通过设置于所述电机控制器温度采样回路中的电压检测器，获得所述第一电压采样值(V1)；所述电压检测器与一低通滤波电路连接，所述低通滤波电路连接在所述第一电阻(R1)与所述NTC热敏电阻之间。其中，所述低通滤波电路包括：连接在所述第一电阻(R1)与所述NTC热敏电阻之间的第二电阻，与所述第二电阻的一端连接的第一电容(C1)以及与所述第二电阻另一端连接的第二电容(C2)，所述第一电容(C1)和所述第二电容(C2)均接地。其中，获取所述NTC热敏电阻对应的第一温度采样值(T1)的步骤包括：获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中对应的电阻值；根据所述NTC热敏电阻对应的电阻值，以及所述NTC热敏电阻的电阻值与温度值的对应关系，获取所述NTC热敏电阻对应的第一温度采样值(T1)。其中，获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中对应的电阻值的步骤包括：通过V(电源电压)/(R1+R0)＝V1/R0，确定所述NTC热敏电阻的电阻值(R0)；其中，所述NTC热敏电阻的一端接地，另一端与第一电阻(R1)串联，所述第一电阻(R1)与电源连接。其中，所述第二温度检测器为正温度系数PTC热敏电阻，获取第二温度检测器采集到的所述电机控制器的底板处对应的温度信号的步骤包括：获取所述PTC热敏电阻采集的所述电机控制器的底板处对应的第二温度值(T2)，其中所述PTC热敏电阻设置于所述电机控制器的底板内。其中，根据所述采样信号和所述温度信号，对所述电机控制器温度采样回路进行故障检测的步骤包括：将所述第一电压采样值(V1)与第一预设阈值(Vh)进行比较；当所述第一电压采样值(V1)小于所述第一预设阈值(Vh)时，将所述第一电压采样值(V1)与第二预设阈值(VL)进行比较，在所述第一电压采样值(V1)小于所述第二预设阈值(VL)时，确定所述电机控制器温度采样回路发生对地短路故障；当所述第一电压采样值(V1)大于所述第一预设阈值(Vh)时，将所述第一温度采样值(T1)与所述第二温度值(T2)进行比较；当所述第二温度值(T2)与所述第一温度采样值(T1)的差值大于预设温度阈值ΔT时，确定所述电机控制器温度采样回路发生对电源短路或断路故障，其中ΔT大于零；其中，所述第一预设阈值为(Vh)与所述电机控制器温度采样回路故障的电压范围不重叠的临界值；所述第二预设阈值(VL)为所述电机控制器温度采样回路对地短路的电压值。本专利技术实施例还提供一种电机控制器温度采样回路故障检测电路，包括：控制器，与所述控制器连接的电机控制器温度采样回路；以及与所述控制器连接的第二温度检测器；所述电机控制器温度采样回路包括：与电源连接的第一电阻，与所述第一电阻串联的第一温度检测器；所述第二温度检测器设置于电机控制器的底板内；所述控制器，用于获取设置于电机控制器中的所述电机控制器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机控制器温度采样回路故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取位于电机控制器内的第一温度检测器在电机控制器温度采样回路的采样点处对应的采样信号；获取第二温度检测器采集到的所述电机控制器的底板处对应的温度信号；根据所述采样信号和所述温度信号，对所述电机控制器温度采样回路进行故障检测。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器温度采样回路故障检测方法，其特征在于，所述方法包括：获取位于电机控制器内的第一温度检测器在电机控制器温度采样回路的采样点处对应的采样信号；获取第二温度检测器采集到的所述电机控制器的底板处对应的温度信号；根据所述采样信号和所述温度信号，对所述电机控制器温度采样回路进行故障检测。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一温度检测器为负温度系数NTC热敏电阻；获取位于电机控制器内的第一温度检测器在电机控制器温度采样回路的采样点处对应的采样信号的步骤包括：获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中对应的第一电压采样值(V1)以及获取所述NTC热敏电阻对应的第一温度采样值(T1)。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中对应的第一电压采样值(V1)的步骤包括：获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中相对于电源电压的电压值，确定所述电压值为所述NTC热敏电阻对应的第一电压采样值(V1)；其中，所述NTC热敏电阻的一端接地，另一端与第一电阻(R1)串联连接，所述第一电阻(R1)与电源连接。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，通过设置于所述电机控制器温度采样回路中的电压检测器，获得所述第一电压采样值(V1)；所述电压检测器与一低通滤波电路连接，所述低通滤波电路连接在所述第一电阻(R1)与所述NTC热敏电阻之间。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述低通滤波电路包括：连接在所述第一电阻(R1)与所述NTC热敏电阻之间的第二电阻，与所述第二电阻的一端连接的第一电容(C1)以及与所述第二电阻另一端连接的第二电容(C2)，所述第一电容(C1)和所述第二电容(C2)均接地。6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述NTC热敏电阻对应的第一温度采样值(T1)的步骤包括：获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中对应的电阻值；根据所述NTC热敏电阻对应的电阻值，以及所述NTC热敏电阻的电阻值与温度值的对应关系，获取所述NTC热敏电阻对应的第一温度采样值(T1)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，获取所述NTC热敏电阻在所述电机控制器温度采样回路中对应的电阻值的步骤包括：通过V(电源电压)/(R1+R0)＝V1/R0，确定所述NTC热敏电阻的电阻值(R0)；其中，所述NTC热敏电阻的一端接地，另一端与第一电阻(R1)串联，所述第一电阻(R1)与电源连接。8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第二温度检测器为正温度系数PTC热敏电阻，获取第二温度检测器采集到的所述电机控制器的底板处对应的温度信号的步骤包括：获取所述PTC热敏电阻采集的所述电机控制器的底板处对应的第二温度值(T2)，其中所述PTC热敏电阻设置于所述电机控制器的底板内。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，根据所述采样信号和所述温度信号，对所述电机控制器温度采样回路进行故障检测的步骤包括：将所述第一电压采...

【专利技术属性】
技术研发人员：李玮，代康伟，梁海强，
申请(专利权)人：北京新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11