一种用于驱动电机的IGBT故障检测方法及电路技术

本发明专利技术公开了一种用于驱动电机的IGBT故障检测方法及电路，涉及新能源汽车的驱动电机控制领域。该方法的步骤包括：S1：当IGBT故障或电机短路时，驱动芯片的FAULT引脚置低，驱动芯片关闭所有的IGBT；S2：主控芯片控制驱动芯片依次开启IGBT的桥臂，若任一桥臂开启后出现退饱和故障，则确定IGBT故障；若所有桥臂开启后均未出现退饱和故障，则确定IGBT无故障。本发明专利技术可以确定IGBT是否存在故障。避免在IGBT无故障时进行更换，进而显著降低了维修工作量和维修成本。修成本。修成本。

【技术实现步骤摘要】
一种用于驱动电机的IGBT故障检测方法及电路


[0001]本专利技术涉及新能源汽车的驱动电机控制领域，具体涉及一种用于驱动电机的IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)故障检测方法及电路。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车技术的不断发展，人们对电动汽车的可靠性有了更高的要求。驱动电机控制器是电动汽车的核心安全部件，当驱动电机控制器的IGBT短路或电机绕组短路时，电流会上升至4倍额定电流以上，此时的电压尖峰非常高，所以为了防止高的电压尖峰损坏IGBT，电路上需要引入有源钳位电路吸收掉此时的高电压尖峰。同时驱动芯片会关断IGBT，报退饱和故障。
[0003]但是，目前无法确定退饱和故障的原因是IGBT故障还是电机短路，所以售后检测人员为了避免麻烦会更换整个驱动系统，这会急剧增大了工作量和维修成本。

技术实现思路

[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本专利技术解决的技术问题为：在报退饱和故障时，如何判断故障原因是否为IGBT故障。
[0005]为达到以上目的，本专利技术提供的用于驱动电机的IGBT故障检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
[0006]S1：当IGBT故障或电机短路时，驱动芯片的FAULT引脚置低，驱动芯片关闭所有的IGBT；
[0007]S2：主控芯片控制驱动芯片依次开启IGBT的桥臂，若任一桥臂开启后出现退饱和故障，则确定IGBT故障；若所有桥臂开启后均未出现退饱和故障，则确定IGBT无故障。
[0008]在上述技术方案的基础上，S2的流程包括：
[0009]S201：主控芯片控制驱动芯片开启任意1个未测试桥臂后，判断退饱和故障是否存在，若是，则确定IGBT故障，否则说明当前桥臂没有故障，关闭当前桥臂并将其定义为已测试桥臂，转到S202；
[0010]S202：主控芯片判断是否还有未测试桥臂未开启过，若是，转到S201，否则确定IGBT无故障。
[0011]在上述技术方案的基础上，S201中确定IGBT故障后，还包括以下步骤：
[0012]S203：更换IGBT模块并开始工作后，主控芯片判断退饱和故障是否存在，若是，则确定电机短路并上报，否则确定故障解除。
[0013]在上述技术方案的基础上，S202中确定IGBT无故障后，还包括以下步骤：确定电机短路并上报。
[0014]在上述技术方案的基础上，S1中当IGBT故障或电机短路时，驱动芯片的FAULT引脚置低的流程包括：驱动芯片内置一个300～500uA的恒流源，IGBT故障或电机短路时，恒流源流向电容，电容的电压增高，当电容电压超过阈值电压时，驱动芯片的FAULT引脚置低。
[0015]本专利技术提供的用于驱动电机的IGBT故障检测电路，该电路包括控制芯片、若干一一对应相连的驱动芯片和IGBT桥臂，每个驱动芯片均与控制芯片相连，每个IGBT桥臂与一个三相电机的绕组相连；
[0016]所述检测电路用于：
[0017]退饱和故障监控流程：驱动芯片的FAULT引脚置低时，驱动芯片关闭所有的IGBT；控制芯片检测到控制芯片的FAULT引脚为低电平后，上报退饱和故障；
[0018]检测流程：主控芯片控制驱动芯片依次开启IGBT的桥臂，若任一桥臂开启后出现退饱和故障，则确定IGBT故障；若所有桥臂开启后均未出现退饱和故障，则确定IGBT无故障。
[0019]在上述技术方案的基础上，所述检测电路的检测流程具体包括：主控芯片控制驱动芯片开启任意1个未测试桥臂后，判断退饱和故障是否存在：
[0020]若是，则确定IGBT故障；
[0021]否则说明当前桥臂没有故障，关闭当前桥臂并将其定义为已测试桥臂，主控芯片判断是否还有未测试桥臂未开启过，若是，重新开始执行检测流程，否则确定IGBT无故障。
[0022]在上述技术方案的基础上，所述主控芯片还用于：确定IGBT故障并更换IGBT模块后，判断退饱和故障是否存在，若是，则确定电机短路并上报，否则确定故障解除。
[0023]在上述技术方案的基础上，所述主控芯片还用于：确定IGBT无故障后，确定电机短路并上报。
[0024]在上述技术方案的基础上，所述驱动芯片为6个：
[0025]与IGBT的U相上桥臂UT相连的驱动芯片；与IGBT的U相下桥臂UB相连的驱动芯片；U相上桥臂UT和U相下桥臂UB均与电机U相绕组相连；
[0026]与IGBT的V相上桥臂VT相连的驱动芯片；与IGBT的V相下桥臂VB相连的驱动芯片；V相上桥臂VT和V相下桥臂VB均与电机V相绕组相连；
[0027]与IGBT的W相上桥臂WT相连的驱动芯片；与IGBT的W相下桥臂WB相连的驱动芯片；W相上桥臂WT和W相下桥臂WB均与电机W相绕组相连。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的优点在于：
[0029]本专利技术通过挨个对IGBT桥臂的故障测试，可以确定IGBT是否存在故障。因此，与现有技术中只要发生故障就同时更换IGBT和电机相比，本专利技术可以避免在IGBT无故障时进行更换，进而显著降低了维修工作量和维修成本。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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专利技术的一些实施例，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的附图。
[0031]图1为本专利技术实施例中用于驱动电机的IGBT故障检测方法的流程图；
[0032]图2为本专利技术实施例中S2的流程图；
[0033]图3为本专利技术实施例中用于驱动电机的IGBT故障检测电路的电路图。
具体实施方式
[0034]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0036]参见图1所示，本专利技术实施例中用于驱动电机的IGBT故障检测方法，包括以下步骤：
[0037]S1：当IGBT故障或电机短路时，驱动芯片的FAULT(故障)引脚置低(正常为高电平)，驱动芯片关闭所有的IGBT；控制芯片检测到控制芯片的FAULT引脚为低电平后，上报退饱和故障，转到S2。
[0038]S2：主控芯片控制驱动芯片依次开启IGBT的桥臂(即每次只开启1个桥臂)，若任一桥臂开启后出现退饱和故障，则确定IGBT故障(因为已经定位故障原本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于驱动电机的IGBT故障检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1：当IGBT故障或电机短路时，驱动芯片的FAULT引脚置低，驱动芯片关闭所有的IGBT；S2：主控芯片控制驱动芯片依次开启IGBT的桥臂，若任一桥臂开启后出现退饱和故障，则确定IGBT故障；若所有桥臂开启后均未出现退饱和故障，则确定IGBT无故障。2.如权利要求1所述的用于驱动电机的IGBT故障检测方法，其特征在于，S2的流程包括：S201：主控芯片控制驱动芯片开启任意1个未测试桥臂后，判断退饱和故障是否存在，若是，则确定IGBT故障，否则说明当前桥臂没有故障，关闭当前桥臂并将其定义为已测试桥臂，转到S202；S202：主控芯片判断是否还有未测试桥臂未开启过，若是，转到S201，否则确定IGBT无故障。3.如权利要求2所述的用于驱动电机的IGBT故障检测方法，其特征在于，S201中确定IGBT故障后，还包括以下步骤：S203：更换IGBT模块并开始工作后，主控芯片判断退饱和故障是否存在，若是，则确定电机短路并上报，否则确定故障解除。4.如权利要求2所述的用于驱动电机的IGBT故障检测方法，其特征在于，S202中确定IGBT无故障后，还包括以下步骤：确定电机短路并上报。5.如权利要求1至4任一项所述的用于驱动电机的IGBT故障检测方法，其特征在于，S1中当IGBT故障或电机短路时，驱动芯片的FAULT引脚置低的流程包括：驱动芯片内置一个300～500uA的恒流源，IGBT故障或电机短路时，恒流源流向电容，电容的电压增高，当电容电压超过阈值电压时，驱动芯片的FAULT引脚置低。6.一种用于驱动电机的IGBT故障检测电路，其特征在于：该电路包括控制芯片、若干一一对应相连的驱动芯片和IGBT桥臂，每个驱动芯片均与控制芯片相连，每个IGBT桥臂与一个三相电机的绕...

【专利技术属性】
技术研发人员：王庆齐，齐亮，曾运运，张明，
申请(专利权)人：东风电驱动系统有限公司，
类型：发明
国别省市：