电动汽车及其电机控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车及其电机控制系统，其中，该电机控制系统包括：驱动模块，所述驱动模块与所述电动汽车的电机相连，以驱动所述电机；主控模块，所述主控模块包括控制芯片和可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件与所述驱动模块相连，所述控制芯片与所述可编程逻辑器件相连。由此，通过设置独立于控制芯片的硬件保护电路，能够实时、快速地对电机控制系统进行故障检测和保护，提高电机控制系统的安全性和可靠性。

Electric vehicle and its motor control system

【技术实现步骤摘要】
电动汽车及其电机控制系统
本专利技术涉及汽车
，尤其涉及一种电动汽车及其电机控制系统。
技术介绍
在相关技术中，电动汽车的电机控制系统的故障检测和保护功能由电机控制系统的控制芯片负责，这加重了控制芯片的负荷，因此在电动汽车行驶工况繁多和复杂多变的情况下，控制芯片对电机控制系统的故障检测和保护的速度和精度将会变低，这降低了电机控制系统的安全性和可靠性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的第一个目的在于提出一种电动汽车的电机控制系统，通过设置独立于控制芯片的硬件保护电路，能够实时、快速地对电机控制系统进行故障检测和保护，提高电机控制系统的安全性和可靠性。本专利技术的第二个目的在于提出一种电动汽车。为实现上述目的，本专利技术的第一方面实施例提出了一种电动汽车的电机控制系统，该电机控制系统包括：驱动模块，所述驱动模块与所述电动汽车的电机相连，以驱动所述电机；主控模块，所述主控模块包括控制芯片和可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件与所述驱动模块相连，所述控制芯片与所述可编程逻辑器件相连，所述控制芯片用于通过所述可编程逻辑器件输出电机控制信号至所述驱动模块以便所述驱动模块驱动所述电机运行，所述可编程逻辑器件用于对所述电机控制系统进行故障检测，并在检测到故障时输出驱动关闭信号至所述驱动模块，以关闭所述驱动模块。根据本专利技术的电动汽车的电机控制系统，通过可编程逻辑器件对电机控制系统进行故障检测，并在检测到故障时输出驱动关闭信号至驱动模块，以关闭驱动模块，由此，通过设置独立于控制芯片的硬件保护电路，能够实时、快速地对电机控制系统进行故障检测和保护，提高电机控制系统的安全性和可靠性。另外，根据本专利技术实施例提出电动汽车的电机控制系统，还可以具有以下附加的技术特征：根据本专利技术的一个实施例，所述主控模块还包括：采样电路，所述采样电路分别与所述电机和所述驱动模块相连，所述采样电路用于采集所述电机的三相电流、所述驱动模块的直流母线电压和所述驱动模块的温度；比较电路，所述比较电路分别与所述采样电路和所述可编程逻辑器件相连，所述比较电路用于对所述电机的三相电流、所述驱动模块的直流母线电压和所述驱动模块的温度进行比较处理，以对应生成三相过流故障信号、母线电压故障信号和驱动模块过温故障信号，并将所述三相过流故障信号、所述母线电压故障信号和所述驱动模块过温故障信号发送给所述可编程逻辑器件；其中，所述可编程逻辑器件根据所述三相过流故障信号、所述母线电压故障信号、所述驱动模块过温故障信号和所述驱动模块的故障反馈信号对所述电机控制系统进行故障检测。根据本专利技术的一个实施例，所述主控模块还包括：旋变解码电路，所述旋变解码电路与所述控制芯片相连，所述旋变解码电路用于解码所述电机的位置信号，并将所述电机的位置信号发送至所述控制芯片；其中，所述控制芯片用于获取所述电机的三相电流，并根据所述电机的三相电流和所述电机的位置信号生成并输出所述电机控制信号。根据本专利技术的一个实施例，所述可编程逻辑器件采用VerilogHDL硬件描述语言进行电路设计。根据本专利技术的一个实施例，所述可编程逻辑器件包括逻辑保护子模块，所述逻辑保护子模块用于对接收到的故障信号进行逻辑判断，并根据判断结果确定是否检测到故障。根据本专利技术的一个实施例，所述故障信号包括所述三相过流故障信号、所述母线电压故障信号、所述驱动模块过温故障信号和所述驱动模块的故障反馈信号，以及输入到所述主控模块的主控电源和复位信号。根据本专利技术的一个实施例，所述逻辑保护子模块包括：第一逻辑单元，所述第一逻辑单元用于对接收到的故障信号进行逻辑或运算，并在根据任一故障信号判断检测到故障时，设置故障标志；第二逻辑单元，所述第二逻辑单元用于对所述故障标志、输入到所述主控模块的主控电源及复位信号进行逻辑与运算，以确定所述电机控制系统的工作状态，其中，所述电机控制系统的工作状态包括故障状态、空闲状态和正常运行状态；第三逻辑单元，所述第三逻辑单元用于根据所述电机控制系统所处的工作状态生成所述电机控制信号或所述驱动关闭信号，其中，在所述正常运行状态下，生成所述电机控制信号，在所述故障状态和所述空闲状态下生成所述驱动关闭信号。根据本专利技术的一个实施例，所述可编程逻辑器件还包括通信子模块，其中，所述通信子模块与所述控制芯片进行SPI全双工串行通信。根据本专利技术的一个实施例，所述通信子模块包括片选端、时钟端、输出端和输入端，所述片选端用于接收片选信号，所述时钟端用于接收时钟信号，所述输出端用于输出输出信号，所述输入端用于接收输入信号，其中，在所述片选信号有效时，所述通信子模块的输入端和输出端在所述时钟信号的控制下进行信号的接收和发送。根据本专利技术的一个实施例，所述可编程逻辑器件还用于在检测到故障时输出故障检测信号给所述控制芯片，以便所述控制芯片进行二次保护。根据本专利技术的一个实施例，所述驱动模块包括驱动及保护电路和功率模块，所述驱动及保护电路与所述可编程逻辑器件相连，所述功率模块分别与所述驱动及保护电路和所述电机相连，所述功率模块还与电源相连。为实现上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种电动汽车，该电动汽车包括有本专利技术第一方面实施例提出的电动汽车的电机控制系统。根据本专利技术实施例提出的电动汽车，通过上述实施例电动汽车的电机控制系统，能够实时、快速地对电机控制系统进行故障检测和保护，提高电机控制系统的安全性和可靠性。本专利技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1为根据本专利技术实施例的电动汽车的电机控制系统的方框示意图；图2为根据本专利技术一个实施例的电动汽车的电机控制系统的方框示意图；图3为根据本专利技术一个实施例的电动汽车的电机控制系统的三段式状态机框图；图4为根据本专利技术一个实施例的电动汽车的电机控制系统的通信子模块流程图；图5为根据本专利技术实施例的电动汽车的方框示意图；以及图6为根据本专利技术实施例的电动汽车的电机控制系统的硬件架构图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面参考附图详细描述本专利技术实施例的电动汽车的电机控制系统。图1为根据本专利技术实施例的电动汽车的电机控制系统的方框示意图。如图1和图6所示，该电机控制系统101包括驱动模块102和主控模块104。其中，驱动模块102与电动汽车的电机103相连，以驱动电机103；主控模块104包括控制芯片105和可编程逻辑器件106，可编程逻辑器件106与驱动模块102相连，控制芯片105与可编程逻本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车的电机控制系统，其特征在于，包括：/n驱动模块，所述驱动模块与所述电动汽车的电机相连，以驱动所述电机；/n主控模块，所述主控模块包括控制芯片和可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件与所述驱动模块相连，所述控制芯片与所述可编程逻辑器件相连，所述控制芯片用于通过所述可编程逻辑器件输出电机控制信号至所述驱动模块以便所述驱动模块驱动所述电机运行，所述可编程逻辑器件用于对所述电机控制系统进行故障检测，并在检测到故障时输出驱动关闭信号至所述驱动模块，以关闭所述驱动模块。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车的电机控制系统，其特征在于，包括：
驱动模块，所述驱动模块与所述电动汽车的电机相连，以驱动所述电机；
主控模块，所述主控模块包括控制芯片和可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件与所述驱动模块相连，所述控制芯片与所述可编程逻辑器件相连，所述控制芯片用于通过所述可编程逻辑器件输出电机控制信号至所述驱动模块以便所述驱动模块驱动所述电机运行，所述可编程逻辑器件用于对所述电机控制系统进行故障检测，并在检测到故障时输出驱动关闭信号至所述驱动模块，以关闭所述驱动模块。


2.根据权利要求1所述的电动汽车的电机控制系统，其特征在于，所述主控模块还包括：
采样电路，所述采样电路分别与所述电机和所述驱动模块相连，所述采样电路用于采集所述电机的三相电流、所述驱动模块的直流母线电压和所述驱动模块的温度；
比较电路，所述比较电路分别与所述采样电路和所述可编程逻辑器件相连，所述比较电路用于对所述电机的三相电流、所述驱动模块的直流母线电压和所述驱动模块的温度进行比较处理，以对应生成三相过流故障信号、母线电压故障信号和驱动模块过温故障信号，并将所述三相过流故障信号、所述母线电压故障信号和所述驱动模块过温故障信号发送给所述可编程逻辑器件；
其中，所述可编程逻辑器件根据所述三相过流故障信号、所述母线电压故障信号、所述驱动模块过温故障信号和所述驱动模块的故障反馈信号对所述电机控制系统进行故障检测。


3.根据权利要求1所述的电动汽车的电机控制系统，其特征在于，所述主控模块还包括：
旋变解码电路，所述旋变解码电路与所述控制芯片相连，所述旋变解码电路用于解码所述电机的位置信号，并将所述电机的位置信号发送至所述控制芯片；
其中，所述控制芯片用于获取所述电机的三相电流，并根据所述电机的三相电流和所述电机的位置信号生成并输出所述电机控制信号。


4.根据权利要求1所述的电动汽车的电机控制系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件采用VerilogHDL硬件描述语言进行电路设计。


5.根据权利要求2或4所述的电动汽车的电机控制系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件包括逻辑保护子模块，所述逻辑保护子模块用于对接收到的故障信号进行逻辑判断，并根据判断结果确定是否检测到故障。
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【专利技术属性】
技术研发人员：蒋元广，史洋洋，李国庆，张贺，李占江，高超，任钢，
申请(专利权)人：南京越博电驱动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32