电机保护系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种电机保护系统，用于控制电机驱动电路，电机驱动电路由处理器控制。电机保护系统包括监控电路及保护电路。监控电路与保护电路连接。保护电路还分别与电机驱动电路、处理器连接。监控电路用于监控电机的电流，并在电流大于过流阈值时向保护电路发送过流信号。保护电路的执行速度快于处理器的执行速度。保护电路在接收到过流信号后中止处理器对电机驱动电路的控制，并且，保护电路通过控制电机驱动电路来减小所述电流。当出现过流情况时，该电机保护系统使得对电机驱动电路的控制权由处理器切换为保护电路，且保护电路的执行速度快于处理器的执行速度，从而能够缩短过流保护的响应时间。

Motor protection system

The utility model relates to an electric motor protection system, which is used to control the motor drive circuit, and the motor drive circuit is controlled by the processor. The motor protection system includes the monitoring circuit and the protection circuit. The monitoring circuit is connected with the protection circuit. The protection circuit is also connected with the motor drive circuit and the processor respectively. The monitoring circuit monitors the current of the motor and sends a over current signal to the protection circuit when the current is greater than the over current threshold. The execution speed of the protection circuit is faster than the execution speed of the processor. The protection circuit stops the processor's control of the motor drive circuit after receiving the overcurrent signal, and the protection circuit reduces the current by controlling the motor drive circuit. When overcurrent occurs, the motor protection system makes the control power of the motor drive circuit switched from the processor to the protection circuit, and the execution speed of the protection circuit is faster than the execution speed of the processor, so that the response time of the overcurrent protection can be shortened.

【技术实现步骤摘要】
电机保护系统
本技术涉及电动汽车
，特别是涉及一种电机保护系统。
技术介绍
在电动汽车驱动系统中，电机控制的本质是对流过电机电流的控制。因驾驶工况、硬件电路影响、硬件采样精度、软件控制等因素，都可能发生流过电机电流过高的情况。在传统的电动汽车中，对于过电流的保护通常是通过软件实现的。然而，软件对故障的检测和响应时间较长，通常在100μs以上，而在过流发生100μs的时间内，电机的电流可以大约增加至200A，足以使本来已经过高的电流继续增加并达到一个危险的电流范围，一旦在这个危险的电流范围内对功率器件进行控制，就很有可能损坏功率器件。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统电动汽车过流保护响应时间较长的问题，提供一种电机保护系统。一种电机保护系统，用于控制电机驱动电路，所述电机驱动电路由处理器控制，所述电机保护系统包括监控电路及保护电路；所述监控电路与所述保护电路连接；所述保护电路还分别与所述电机驱动电路、所述处理器连接；所述监控电路用于监控电机的电流，并在所述电流大于过流阈值时向所述保护电路发送过流信号；所述保护电路的执行速度快于所述处理器的执行速度；所述保护电路在接收到所述过流信号后中止所述处理器对所述电机驱动电路的控制，并且，所述保护电路通过控制所述电机驱动电路来减小所述电流。在其中一个实施例中，所述保护电路包括第一触发器及逻辑控制单元；所述第一触发器的输入端与所述监控电路的输出端连接，所述第一触发器的输出端分别与所述处理器、所述逻辑控制单元连接；所述第一触发器在接收到所述过流信号后输出第一电平；所述处理器在所述第一触发器输出所述第一电平时停止控制所述电机驱动电路；所述逻辑控制单元在所述第一触发器输出所述第一电平时控制所述电机驱动电路停止驱动所述电机。在其中一个实施例中，所述逻辑控制单元包括锁存器及第一与门；所述锁存器的输入端、所述第一与门的第一输入端均连接所述第一触发器的输出端；所述锁存器的第一输出端与所述第一与门的第二输入端连接；所述锁存器在所述第一触发器输出所述第一电平时，延时设定时间后通过第一输出端输出第二电平；所述第一与门在所述第一触发器输出所述第一电平且所述锁存器的第一输出端输出所述第二电平时，输出相应电平以控制所述电机驱动电路停止驱动所述电机。在其中一个实施例中，所述保护电路还包括第二触发器及第二与门；所述第二触发器的输出端与所述第二与门的第一输入端连接；所述第二与门的第二输入端与所述锁存器的第二输出端连接；所述锁存器的第一输出端与第二输出端为两个互补的输出端；所述第二触发器在所述电机的转速小于第一转速阈值时，输出第三电平；所述第二与门在所述第二触发器输出所述第三电平且所述锁存器的第二输出端输出所述第二电平时，输出相应电平以控制所述电机驱动电路停止驱动所述电机。在其中一个实施例中，所述电机驱动电路为三相桥式逆变电路。在其中一个实施例中，所述保护电路还包括第三与门及第四与门；所述第三与门的输出端与所述第四与门的第一输入端连接；所述第四与门的第二输入端、第三输入端、第四输入端分别对应连接所述第二触发器的输出端、所述第一触发器的输出端、所述锁存器的第二输出端；所述第二触发器在所述电机的转速大于第二转速阈值时，输出与所述第三电平反相的第四电平；所述第三与门在所述三相桥式逆变电路的上桥出现故障后输出第五电平；所述第四与门，在所述第三与门输出所述第五电平、所述第二触发器输出所述第四电平、所述第一触发器输出所述第一电平及所述锁存器的第二输出端输出所述第二电平时，输出相应电平以控制所述三相桥式逆变电路的下桥短路。在其中一个实施例中，所述保护电路还包括第五与门及第六与门；所述第五与门的输出端与所述第六与门的第一输入端连接；所述第六与门的第二输入端、第三输入端、第四输入端分别对应连接所述第二触发器的输出端、所述第一触发器的输出端、所述锁存器的第二输出端；所述第二触发器在所述电机的转速大于第二转速阈值时，输出与所述第三电平反相的第四电平；所述第五与门在所述三相桥式逆变电路的下桥出现故障后输出第六电平；所述第六与门，在所述第五与门输出所述第六电平、所述第二触发器输出所述第四电平、所述第一触发器输出所述第一电平及所述锁存器的第二输出端输出所述第二电平时，输出相应电平以控制所述三相桥式逆变电路的上桥短路。在其中一个实施例中，所述保护电路还包括第七与门及第八与门；所述第七与门的输出端与所述第八与门的第一输入端连接；所述第八与门的第二输入端、第三输入端分别对应连接所述第一触发器的输出端、所述锁存器的第二输出端；所述第七与门在所述三相桥式逆变电路的上桥和下桥同时出现故障后输出第七电平；所述第八与门在所述第七与门输出所述第七电平、所述第一触发器输出所述第一电平及所述锁存器的第二输出端输出所述第二电平时，输出相应电平以控制所述三相桥式逆变电路的各功率器件处于关断状态。在其中一个实施例中，所述设定时间介于2μs至20μs之间。上述电机保护系统中，监控电路用于监控电机的电流，并在电流大于过流阈值时向保护电路发送过流信号，保护电路在接收到过流信号后中止处理器对电机驱动电路的控制，并通过控制电机驱动电路来减小电机的电流。因此，当出现过流情况时，该电机保护系统使得对电机驱动电路的控制权由处理器切换为保护电路，且保护电路的执行速度快于处理器的执行速度，从而能够缩短过流保护的响应时间。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。图1为一实施方式提供的电机保护系统与电机驱动电路及处理器的框图；图2为图1所示实施方式的电机保护系统的保护电路的其中一种实施例的电路图；图3为图2所示实施例的保护电路中锁存器的其中一种具体电路图。具体实施方式为了便于理解本技术，下面将参照相关附图对本技术进行更全面的描述。附图中给出了本技术的较佳实施例。但是，本技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本技术。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。一实施方式提供了一种电机保护系统，请参考图1，用于控制电机驱动电路100，且电机驱动电路100由处理器200控制。其中，电机驱动电路100用来驱动电机。具体地，电机驱动电路100例如为三相桥式逆变电路。三相桥式逆变电路包括上桥和下桥，上桥和下桥分别都包括3个桥臂，每一个桥臂包括一个功率器件。其中，功率器件例如为IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)或MOS(绝缘栅型场效应管)管。三相桥式逆变电路中每个桥臂的导电角度为180°，在任一瞬间，有三个桥臂同时导通，例如上面一个桥臂下面两个桥臂同时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机保护系统，用于控制电机驱动电路，所述电机驱动电路由处理器控制，其特征在于，所述电机保护系统包括监控电路及保护电路；所述监控电路与所述保护电路连接；所述保护电路还分别与所述电机驱动电路、所述处理器连接；所述监控电路用于监控电机的电流，并在所述电流大于过流阈值时向所述保护电路发送过流信号；所述保护电路的执行速度快于所述处理器的执行速度；所述保护电路在接收到所述过流信号后中止所述处理器对所述电机驱动电路的控制，并且，所述保护电路通过控制所述电机驱动电路来减小所述电流。

【技术特征摘要】
1.一种电机保护系统，用于控制电机驱动电路，所述电机驱动电路由处理器控制，其特征在于，所述电机保护系统包括监控电路及保护电路；所述监控电路与所述保护电路连接；所述保护电路还分别与所述电机驱动电路、所述处理器连接；所述监控电路用于监控电机的电流，并在所述电流大于过流阈值时向所述保护电路发送过流信号；所述保护电路的执行速度快于所述处理器的执行速度；所述保护电路在接收到所述过流信号后中止所述处理器对所述电机驱动电路的控制，并且，所述保护电路通过控制所述电机驱动电路来减小所述电流。2.根据权利要求1所述的电机保护系统，其特征在于，所述保护电路包括第一触发器及逻辑控制单元；所述第一触发器的输入端与所述监控电路的输出端连接，所述第一触发器的输出端分别与所述处理器、所述逻辑控制单元连接；所述第一触发器在接收到所述过流信号后输出第一电平；所述处理器在所述第一触发器输出所述第一电平时停止控制所述电机驱动电路；所述逻辑控制单元在所述第一触发器输出所述第一电平时控制所述电机驱动电路停止驱动所述电机。3.根据权利要求2所述的电机保护系统，其特征在于，所述逻辑控制单元包括锁存器及第一与门；所述锁存器的输入端、所述第一与门的第一输入端均连接所述第一触发器的输出端；所述锁存器的第一输出端与所述第一与门的第二输入端连接；所述锁存器在所述第一触发器输出所述第一电平时，延时设定时间后通过第一输出端输出第二电平；所述第一与门在所述第一触发器输出所述第一电平且所述锁存器的第一输出端输出所述第二电平时，输出相应电平以控制所述电机驱动电路停止驱动所述电机。4.根据权利要求3所述的电机保护系统，其特征在于，所述保护电路还包括第二触发器及第二与门；所述第二触发器的输出端与所述第二与门的第一输入端连接；所述第二与门的第二输入端与所述锁存器的第二输出端连接；所述锁存器的第一输出端与第二输出端为两个互补的输出端；所述第二触发器在所述电机的转速小于第一转速阈值时，输出第三电平；所述第二与门在所述第二触发器输出所述第三电平且所述锁存器的第二输出端输出所述第二电平时，输出相应电平以控制所述电机驱动电路停止驱动所述电机。5.根据权利要求4所述的电机保护系统，其特征在于，所述电机驱动电路为三...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡凯，张明，埃瑞克·哈特曼，
申请(专利权)人：深圳腾势新能源汽车有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44