电机控制系统和车辆技术方案

技术编号:30133891 阅读:5 留言:0更新日期:2021-09-23 13:58
本发明专利技术公开了一种电机控制系统和车辆,其中,该电机控制系统包括主控单元、电源单元和驱动单元,其中,所述主控单元,用于获取电机采样数据和所述驱动单元的供电信号,根据所述采样数据生成电机控制信号,并在根据所述采样数据确定电机驱动异常或者根据所述供电信号确定所述驱动单元供电异常时,输出安全使能信号;所述电源单元,用于为所述主控单元供电并监控所述主控单元状态,在自身异常或所述主控单元异常时,输出安全切断信号;所述驱动单元,用于根据电机控制信号驱动电机,并在接收到所述安全使能信号和所述安全切断信号中的任一信号时均切换至安全路径。本发明专利技术的电机控制系统和车辆,可以提高安全等级,提高安全性。提高安全性。提高安全性。

【技术实现步骤摘要】
电机控制系统和车辆


[0001]本专利技术涉及车辆
,尤其是涉及一种电机控制系统和包括该电机控制系统的车辆。

技术介绍

[0002]目前,电动车辆的发展越来越快,纯电动车的动力源基本上都是电机驱动,混动车辆也是存在电机驱动系统。电机驱动的控制在车辆应用领域不仅考虑功能性能,更多的考虑安全性和可靠性,避免非预期的状态出现。在电机控制器设计过程中,一般考虑功能和性能的方案较多,对电机控制器的安全性的设计并不充分。

技术实现思路

[0003]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提高电机控制的安全性。
[0004]本专利技术另一个目的在于提出一种包括所述电机控制系统的车辆。
[0005]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:包括主控单元、电源单元和驱动单元,其中,所述主控单元,用于获取电机采样数据和所述驱动单元的供电信号,根据所述采样数据生成电机控制信号,并在根据所述采样数据确定电机驱动异常或者根据所述供电信号确定所述驱动单元供电异常时,输出安全使能信号;所述电源单元,用于为所述主控单元供电并监控所述主控单元状态,在自身异常或所述主控单元异常时,输出安全切断信号;所述驱动单元,用于根据电机控制信号驱动电机,并在接收到所述安全使能信号和所述安全切断信号中的任一信号时均切换至安全路径。
[0006]根据本专利技术实施例的电机控制系统,通过主控单元对电机驱动和驱动单元的供电进行监控,以及通过电源单元对主控单元状态进行监控,即设置多种监控机制,以及驱动单元在接收到安全切断信号和安全使能信号任一信号时,都会切换至安全路径,即增加多条安全切断路径,在电机驱动异常时,可以使得电机处于安全状态,从而可以提高电机控制的安全等级。
[0007]为了达到上述目的,本专利技术第二方面实施例的车辆,包括电机和所述的电机控制系统,所述电机控制系统用于对所述电机进行驱动控制。
[0008]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,可以提高电机控制的安全等级,提高安全性。
[0009]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
[0010]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:
Transistor,绝缘栅双极型晶体管)关断,或者其中的三相桥臂短路处理,从而,可以在驱动异常时,使得电机处于安全状态。
[0025]根据本专利技术实施例的电机控制系统1,通过主控单元10对电机驱动和驱动单元30的供电进行监控,以及通过电源单元20对主控单元10状态进行监控,即设置多种监控机制,以及驱动单元30在接收到安全切断信号和安全使能信号任一信号时,都会切换至安全路径,即增加多条安全切断路径,在电机驱动异常时,可以使得电机处于安全状态,从而可以提高电机控制的安全等级。
[0026]在一些实施例中,采样数据可以包括电机转速和母线电压中的至少一种,主控单元10在电机驱动异常时,根据采样数据控制驱动单元30切换至安全路径;其中,在电机转速与预设转速的差值绝对值小于设定转速差值时,或者,在母线电压与预设电压的差值绝对值小于设定电压差值时,控制驱动单元30的六路驱动功率单元全部关断。
[0027]或者,在电机转速与预设转速的差值绝对值大于等于设定转速差值时,或者,在母线电压与预设电压的差值绝对值小于等于设定电压差值时,进一步判断是否为驱动单元30的三相上桥臂电路故障,如果是,则控制三相上桥臂电路31短路,如果否,则控制驱动单元的三相下桥臂电路32短路。
[0028]具体地,驱动单元30可以由主控单元10和电源单元20进行控制。在正常控制状态下,主控单元10使能驱动单元30,驱动单元30接受主控单元10的PWM信号,对功率单元即三相上桥臂电路31和三相下桥臂电路32进行驱动。当主控单元10发现异常后,可以发出dis/en_able信号,将驱动单元30切换至安全路径。此时根据母线电压采样或电机转速判断,是进入六路驱动单元可靠关断IGBT还是三相主动短路状态。
[0029]如图3所示为根据本专利技术的一个实施例的主控单元控制驱动单元进入安全路径的流程图,具体包括如下步骤S1-S6。
[0030]S1,发送dis/enable信号,进入故障模式。
[0031]S2,判断是否满足∣电机转速-预设转速∣<设定转速差值,或者∣母线电压-预设电压∣<设定电压差值。如果是,则进入步骤S3,否则进入步骤S4。
[0032]S3,控制驱动单元的六路驱动模块关闭处理,发出报警。
[0033]S4,判断故障信号是否为三相上桥臂电路,如果是,进入步骤S5,否则进入步骤S6。
[0034]S5,驱动单元的三相下桥臂电路短路,并发出报警。
[0035]S6,驱动单元的三相上桥臂电路短路,并发出报警。
[0036]同时,主控单元10对驱动单元30的供电进行监控,主控单元10在驱动单元30供电异常时,控制驱动单元30的六路驱动功率单元全部关断,以使得电机进入安全状态。
[0037]同时,电源单元20接收主控单元10发送的状态信息例如通过Ds_signal信号对主控单元10进行监控,电源单元20在自身异常或主控单元10异常时,控制驱动单元30的六路驱动功率单元全部关断,从而使得电机进入安全状态。
[0038]因此,本专利技术实施例的电机控制系统1,通过主控单元10和电源单元20实现多路监控,并且在驱动异常时,使得电机进入安全状态。
[0039]在本专利技术实施例中,主控单元10可以采用多芯片处理也可以采用多核处理,实现对信号、控制目标的监控以及各种诊断,提供对电机更加全面可靠的控制。在实施例中,主控单元10包括多个控制子单元,多个控制子单元为多个控制核或者多个处理芯片。
[0040]进一步地,如图2或图4所示,多个控制子单元至少包括主功能子单元11和监控子单元12,其中,主功能子单元11用于获取电机采样数据例如三相电流Ia、Ib、Ic和电压Udc、角度数据,并根据电机采样数据生成电机控制信号,在正常驱动时,驱动单元30可以根据该电机控制信号驱动电机;具体地,主功能子单元11主要完成扭矩控制、故障管理等内容,例如同时将过程数据输入到监控子单元12。监控子单元12用于进行信息诊断并生成诊断信息,并获取主功能子单元11的过程数据,以监控主功能子单元状态,即进行控制流监控。具体地,如图4所示,监控子单元12主要完成扭矩监控、故障诊断、信号诊断、通讯诊断、输出诊断等功能。
[0041]以主控单元10采用多个控制核为例说明,主控单元10包含至少两个控制核,一个用来负责完成主功能,例如可以称之为主功能核(主功能子单元11),在正常驱动时,主功能核根据采样数据生成电机控制信号,以控制驱动单元30,一个用来负责对本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制系统,其特征在于,包括主控单元、电源单元和驱动单元,其中,所述主控单元,用于获取电机采样数据和所述驱动单元的供电信号,根据所述采样数据生成电机控制信号,并在根据所述采样数据确定电机驱动异常或者根据所述供电信号确定所述驱动单元供电异常时,输出安全使能信号;所述电源单元,用于为所述主控单元供电并监控所述主控单元状态,在自身异常或所述主控单元异常时,输出安全切断信号;所述驱动单元,用于根据电机控制信号驱动电机,并在接收到所述安全使能信号和所述安全切断信号中的任一信号时切换至安全路径。2.根据权利要求1所述的电机控制系统,其特征在于,所述采样数据可以包括电机转速和母线电压中的至少一种,所述主控单元在电机驱动异常时,根据采样数据控制驱动单元切换至安全路径,其中,在电机转速与预设转速的差值绝对值小于设定转速差值时,或者,在母线电压与预设电压的差值绝对值小于设定电压差值时,控制驱动单元的六路驱动功率单元全部关断。3.根据权利要求1所述的电机控制系统,其特征在于,所述主控单元在所述驱动单元供电异常时,控制所述驱动单元的六路驱动功率单元全部关断;所述电源单元在自身异常或所述主控单元异常时,控制所述驱动单元的六路驱动功率单元全部关断。4.根据权利要求1所述的电机控制系统,其特征在于,所述主控单元包括多个控制子单元,多个所述控制子单元为多个控制核或者多个处理芯片。5.根据权利要求4所述的电机控制系统,其特征在于,多个所述控制子单元至少包括:主功能子单元,用于获取电机采样数据,并根据所述电机采样数据生成所述电机控制信号;监控子单元,用于进行信息诊断并生成诊断信息,并获取所述主功能子单元的过程数据,以监控所述主功能子单元...

【专利技术属性】
技术研发人员:徐鲁辉喻轶龙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:

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