电机控制系统和具有其的车辆技术方案

本发明专利技术公开了一种电机控制系统和车辆，电机控制系统包括电机驱动模块、多核处理模块、低压电源和高压电源，多核处理模块用于采集采样数据，并根据采样数据生成电机控制信号；电机驱动模块包括驱动控制单元、驱动电路单元、第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元，驱动电路单元包括上桥臂电路和下桥臂电路，第一驱动逻辑单元用于控制上桥臂电路和下桥臂电路中的一个，第二驱动逻辑单元用于控制上桥臂电路和下桥臂电路中的另一个；低压电源为第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元中的一个供电；高压电源为第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元中的另一个供电。本发明专利技术的电机控制系统和车辆，将电机的控制系统和驱动系统的电源相隔离，可以提高安全性。

【技术实现步骤摘要】
电机控制系统和具有其的车辆
本专利技术涉及车辆领域，尤其是涉及一种电机控制系统，以及包括该电机控制系统的车辆。
技术介绍
新能源车辆发展初期，行业都以实现功能、更优的性能为主要开发目标，架构层次少，功能大范围共存，诊断内容较为简单，覆盖度以各种保护为主。在相关技术中，通过外部低压供电例如12V/24V通过分立电源电路例，如控制芯片+变压器+滤波，为控制系统提供电源，给主控单元、采样电路、逻辑芯片FPGA/CPLD等供电，通过外部低压供电通过分立的DC/DC电路提供驱动系统的电源供电。主控单元采集三相电流、母线电压、电机位置，结合CAN接收的目标扭矩进行电机控制。CPLD/FPGA监控控制信号，进行过流、过压、过温等快速保护，保障可靠性。以及，随着ISO26262的推行与推广，电控方案逐步演变为多层复杂系统，开始考虑各类失效带来的风险，并针对这些风险进行监控、诊断、故障处理，做到功能之间解耦，控制、诊断之间独立等，现有技术已经无法满足行业要求。目前对于电机控制系统的设计，存在一些缺点，例如，系统采用串行架构，当中间任意步骤发生失效，系统不能及时有效的保证控制状态，整车存在潜在风险；缺乏独立性，即使做了诊断机制，在电源、采样、芯片等共用资源发生失效时，机制将无效；以及，无法适应ISO26262标准功能安全的要求。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种电机控制系统，该电机控制系统可以实现控制和驱动独立供电控制，提高安全性。本专利技术另一个目的在于提出一种车辆。为了达到上述目的，本专利技术第一方面实施例的电机控制系统，包括：电机驱动模块和多核处理模块，所述多核处理模块用于采集采样数据，并根据所述采样数据生成电机控制信号，以控制所述电机驱动模块；所述电机驱动模块包括驱动控制单元、驱动电路单元、第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元，所述驱动电路单元包括上桥臂电路和下桥臂电路，所述驱动控制单元分别与所述第一驱动逻辑单元和所述第二驱动逻辑单元连接，所述第一驱动逻辑单元用于控制所述上桥臂电路和所述下桥臂电路中的一个，所述第二驱动逻辑单元用于控制所述上桥臂电路和所述下桥臂电路中的另一个；低压电源，所述低压电源为所述第一驱动逻辑单元和所述第二驱动逻辑单元中的一个供电；高压电源，所述高压电源为所述第一驱动逻辑单元和所述第二驱动逻辑单元中的另一个供电。根据本专利技术实施例的电机控制系统，通过独立供电控制，以及通过第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元对驱动电路单元上/下桥臂独立控制，并且分别独立从高低压取电，即使一个电源出了故障，仍然可以控制驱动电路单元的上桥臂或者下桥臂工作，保障电机运行状态，增加了系统抗失效能力，更加安全。本专利技术第二方面实施例的车辆，包括上述的电机控制系统。根据本专利技术实施例的车辆，通过采用上面实施例的电机控制系统，可以使车辆在电机控制系统出现一定故障时，仍可以安全行驶。本专利技术的附加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的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术的一个实施例的电机控制系统的框图；图2是根据本专利技术的一个实施例的驱动电路单元的框图；图3是根据本专利技术的一个实施例的第三转换模块的框图；图4是根据本专利技术的一个实施例的多核处理模块的框图；图5是根据本专利技术的一个实施例的车辆的框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本专利技术的实施例。下面参考图1-图4描述根据本专利技术实施例的电机控制系统。图1是根据本专利技术的一个实施例的电机控制系统的框图，如图1所示，本专利技术实施例的电机控制系统1包括电机驱动模块10、多核处理模块20、电源管理模块30、低压电源40、第一转换模块50、高压电源60和第二转换模块70。其中，电机驱动模块包括驱动控制单元11、驱动电路单元12例如IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)或MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor，金属-氧化物半导体场效应晶体管)电路等，以及第一驱动逻辑单元13和第二驱动逻辑单元14。驱动控制单元11用于接收电机控制信号例如PWM信号，并通过驱动逻辑单元对PWM信号进行处理，来对电机进行控制。具体地，驱动控制单元传递多核处理模块20的PWM信号从而驱动功率半导体IGBT或Mosfet，以驱动电机。其中，在实施例中，驱动控制单元11包括低压侧部分和高压侧部分，例如图1中，驱动控制单元11以虚线划分，虚线左边驱动控制部分以低压供电，可以称之为驱动控制单元低压侧，虚线右边驱动控制部分以高压供电，可以称之为驱动控制单元高压侧。如图2所示，驱动电路单元12例如可以采用三相桥臂的IGBT电路，包括三相上桥臂和三相下桥臂电路，即驱动电路单元12包括上桥臂电路和下桥臂电路。驱动控制单元11分别与第一驱动逻辑单元13和第二驱动逻辑单元14连接，第一驱动逻辑单元13用于控制上桥臂电路和下桥臂电路中的一个，第二驱动控制单元14用于控制上桥臂电路和下桥臂电路中的另一个。多核处理模块20与电机驱动模块10之间进行信息例如信息2交互，用于获取采样数据例如包括电流、电压、角度等数据，并根据采样数据生成电机控制信号，以及将电机控制信号例如PWM信号传输给电机驱动控制单元11，进而驱动控制单元11将电机控制信号转换为电机逻辑控制信号例如PWM_T和PWM_B，并分别发送给第一驱动逻辑单元13和第二驱动逻辑单元14，第一驱动逻辑单元13和第二驱动逻辑单元14分别将PWM_T和PWM_B进行处理输出开关管控制信号例如PWM_T’和PWM_B’，以分别控制驱动电路的上桥臂电路和下桥臂电路中的开关管，从而实现根据电机控制信号驱动电机。电源管理模块30用于为多核处理模块20供电，例如提供电压Vs给多核处理模块20，电源管理模块30可以为供电模块SBC。低压电源40为第一驱动逻辑单元13和第二驱动逻辑单元14中的一个供电，高压电源60为第一驱动逻辑单元13和第二驱动逻辑单元14中的另一个供电，在本专利技术的一个实施例中，高压电源60为第二驱动逻辑单元14供电，低压电源40为第一驱动逻辑单元13供电。通过独立供电控制，以及通过第一驱动逻辑单元13和第二驱动逻辑单元14对驱动电路单元上/下桥臂独立控制，并且分别独立从高低压取电，即使一个电源出了故障，仍然可以控制驱动电路单元的上桥臂或者下桥臂工作，保障电机运行状态，增加了系统抗失效能力，更加安全。低压电源40用于输出第一电压信号，以为电源管理模块30、第一转换模块50和驱动控制单元11低压侧供电，第一转换模块50例如DC/DC转换电路，可以用于将第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电机控制系统，其特征在于，包括：/n电机驱动模块和多核处理模块，所述多核处理模块用于采集采样数据，并根据所述采样数据生成电机控制信号，以控制所述电机驱动模块；/n所述电机驱动模块包括驱动控制单元、驱动电路单元、第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元，所述驱动电路单元包括上桥臂电路和下桥臂电路，所述驱动控制单元分别与所述第一驱动逻辑单元和所述第二驱动逻辑单元连接，所述第一驱动逻辑单元用于控制所述上桥臂电路和所述下桥臂电路中的一个，所述第二驱动逻辑单元用于控制所述上桥臂电路和所述下桥臂电路中的另一个；/n低压电源，所述低压电源为所述第一驱动逻辑单元和所述第二驱动逻辑单元中的一个供电；/n高压电源，所述高压电源为所述第一驱动逻辑单元和所述第二驱动逻辑单元中的另一个供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种电机控制系统，其特征在于，包括：
电机驱动模块和多核处理模块，所述多核处理模块用于采集采样数据，并根据所述采样数据生成电机控制信号，以控制所述电机驱动模块；
所述电机驱动模块包括驱动控制单元、驱动电路单元、第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元，所述驱动电路单元包括上桥臂电路和下桥臂电路，所述驱动控制单元分别与所述第一驱动逻辑单元和所述第二驱动逻辑单元连接，所述第一驱动逻辑单元用于控制所述上桥臂电路和所述下桥臂电路中的一个，所述第二驱动逻辑单元用于控制所述上桥臂电路和所述下桥臂电路中的另一个；
低压电源，所述低压电源为所述第一驱动逻辑单元和所述第二驱动逻辑单元中的一个供电；
高压电源，所述高压电源为所述第一驱动逻辑单元和所述第二驱动逻辑单元中的另一个供电。


2.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，
当电机运行状态未达到预期要求，所述多核处理模块通过触发第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元中的一个，以保障电机运行状态，或者通过外部控制模块触发第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元中的另一个，以保障电机运行状态；
当触发了第一驱动逻辑单元或者第二驱动逻辑单元后，所述电机运行依然未达到预期要求，所述多核处理模块或者所述外部控制模块控制切断向驱动电路单元的供电。


3.根据权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，
所述多核处理模块包括主功能核和锁步监控核；
所述锁步监控核用于监控主功能核的运行状态、电机控制信号以及电机的运行状态，当所述采样数据、主功能核的运行状态、电机控制信号以及电机的运行状态中任意一个发生异常时，所述锁步监控核进行驱动控制限制，并输出安全触发信号；
当所述电机运行状态未达到预期要求，所述锁步监控核通过触发第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元中的一个，以保障电机运行状态，或者通过外部控制模块控制第一驱动逻辑单元和第二驱动逻辑单元中的另一个，以保障电机运行状态；
当触发了第一驱动逻辑单元或者第二驱动逻辑单元后，所述电机运行依然未达到预期要求，所述锁步监控核通过触发开关切断向驱动电路单元供电，或者通过外部控制模块触发另一个开关切断向驱动电路单元供电。


4.根据权利要求3所述的电机控制系统，其特征在于，
电源管理模块，用于为所述多核处理模块供电；
所述低压电源与第一转换模块连接，所述低压电源用于输出第一电压信号，以为所述电源管理模块、所述第一转换模块和所述驱动控制单元低压侧供电，第一转换模块用于将所述第一电压信号转换为第二电压信号，以为所述驱动控制单元高压侧和所述第一驱动逻辑单元供电；
所述高压电源与第二转换模块连接，所述高压电源用于输出第三电压信号，第二转换模块用于将所述第三电压信号转换为第四电压信号，以为所述驱动控制单元高压侧和所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻轶龙，徐鲁辉，杜智勇，齐阿喜，杨广明，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44