一种电动车控制器电路系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电动车控制器电路系统，包括高压单元、低压单元以及隔离单元；所述高压单元用于动力输出；所述低压单元用于人机交互；所述隔离单元用于实现两路隔离的电源，并用于低压单元和高压单元的信息传输。本实用新型专利技术设计了一种成本低，实现容易，与传统的隔离电路系统在控制部分和功率部分进行隔离不同，电路系统控制部分和功率部分不再隔离，这样就节省隔离元器件的成本；采用常规非隔离电路加隔离通信的方案实现功率端和用户端的隔离。端的隔离。端的隔离。

【技术实现步骤摘要】
一种电动车控制器电路系统


[0001]本技术涉及控制器
，具体为一种电动车控制器电路系统。

技术介绍

[0002]低速轻型电动车用电机控制器有非隔离和隔离两种电路系统，非隔离系统一般用于供电电压72V及以下的系统，供电电压72V以上电压或者功率较大、有更高的可靠性要求的情况，需要采用隔离电路系统。常规的隔离方式是隔离变压器配合隔离驱动芯片，或者隔离变压器配合光耦驱动电路，这两种方式目的都是隔离MCU和MOSFET之间的驱动信号。无论是隔离驱动芯片还是光耦驱动电路成本都比较高，除了驱动信号需要隔离外，只要是需要采集高压部分的信号都需要隔离，比如电池电压检测电路也需要线性光耦进行隔离，这就进一步增加的成本。

技术实现思路

[0003]针对上述存在的技术不足，本技术设计了一种成本低，实现容易，与传统的隔离电路系统在控制部分和功率部分进行隔离不同，电路系统控制部分和功率部分不再隔离，这样就节省隔离元器件的成本；采用常规非隔离电路加隔离通信的方案实现功率端和用户端的隔离。
[0004]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0005]本技术提供一种电动车控制器电路系统，包括高压单元、低压单元以及隔离单元；
[0006]所述高压单元用于动力输出；
[0007]所述低压单元用于人机交互；
[0008]所述隔离单元用于实现两路隔离的电源，并用于低压单元和高压单元的信息传输。
[0009]优选地，所述隔离单元包括隔离变压器和隔离通信电路，所述隔离变压器电路对输入的电池电源进行转化，生成两路隔离的电源，分别为高压侧电源和低压侧电源，并分别用于高压单元、低压单元以及隔离通信电路供电。
[0010]优选地，所述高压单元包括电压检测电路、驱动电路、功率电路、电流采集电路、位置采集电路、高压侧微控制器、高压侧线性稳压器；
[0011]所述高压侧电源通过所述驱动电路为所述功率电路提供驱动信号，并同时通过高压侧线性稳压器产生电压信号，为电流采集电路、位置采集电路以及隔离通信电路供电。
[0012]优选地，所述低压单元包括低压侧微控制器、用户接口电路、低压侧线性稳压器；
[0013]所述低压侧电源通过低压侧线性稳压器产生电压信号，为低压侧微控制器、用户接口电路以及隔离通信电路供电。
[0014]优选地，所述驱动电路包括集成驱动芯片和外围电路，用于将高压侧微控制器输出的PWM信号转化成能够直接驱动功率管的PWM信号。
[0015]优选地，所述功率电路在直接驱动功率管的PWM信号的作用下进行开关实现电池电压的逆变，产生用于驱动永磁同步电机的U、V、W三相电压。
[0016]优选地，所述电流采集电路和所述位置采集电路分别采集功率电路产生的U、V、W电流和电机转子位置信号，并输入到高压侧微控制器中，用于对电机转矩和转速进行调整。
[0017]优选地，所述电压检测电路用于监控采集电池电压信号，并传输到所述高压侧微控制器中。
[0018]优选地，所述用户接口电路用于检测用户的操作，并将检测到的信号传输到低压侧微控制器中。
[0019]优选地，所述低压侧微控制器用于信息的串行转发，将接收到的用户的操作信息，发送至高压侧微控制器，并将接收到的高压侧微控制器发来的运行状态信息进行解析，通过接口电路传递给用户。
[0020]本技术的有益效果在于：
[0021]本技术特别适合于96V及以上的高压电源的隔离电路。该电路系统将高压部分同低压部分隔离，可防触电，同时也减少了高压部分对低压部分的干扰，提升系统可靠性。与其它隔离电路相比，该电路系统成本低，也可以用于96V以下对抗干扰有要求，同时又有成本约束的情况。
附图说明
[0022]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的附图。
[0023]图1为本技术实施例提供的一种电动车控制器电路系统原理图；
[0024]图2为隔离通信电路的原理图；
[0025]图3为电压检测电路的原理图；
[0026]图4为驱动电路的原理图；
[0027]图5为电流采集电路的原理图；
[0028]图6为用户接口电路的原理图。
[0029]附图标记说明：
[0030]1‑
高压单元；10
‑
高压侧电源；11
‑
电压检测电路；12
‑
驱动电路；13
‑
功率电路；14
‑
电流采集电路；15
‑
位置采集电路；16
‑
高压侧微控制器；
[0031]2‑
低压单元；20
‑
低压侧电源；21
‑
低压侧微控制器；22
‑
用户接口电路；
[0032]30
‑
隔离变压器；31
‑
隔离通信电路。
具体实施方式
[0033]下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0034]实施例：
[0035]在超过96V的电源系统中，用户接口和电源需要隔离的情况下，使用常规的隔离方案，电路复杂、元件多、成本高，本申请提出了一种控制器电路系统，具体如下：
[0036]如图1所示，该隔离电路系统包括高压单元1、低压单元2、隔离单元，高压单元1负责动力输出，低压单元2负责人机交互，隔离单元实现两路隔离的电源，并负责低压单元2和高压单元1信息的传递。
[0037]其中，所述隔离单元包括隔离变压器30和隔离通信电路31；隔离通信电路31是低压侧微控制器21和高压侧微控制器16之间的桥梁，分别有低压侧的3.3V电源和高压侧的3.3V电压供电，实现高压单元1和低压单元2隔离通信；
[0038]其中，隔离变压器30对输入的电池电源进行转化，生成两路完全隔离的电源，即高压侧电源10和低压侧电源20，分别为高压单元1的电路和低压单元2的电路以及隔离通信电路31供电。
[0039]结合如图2所示，隔离通信电路31可以采用光耦、三极管等分立器件搭建，也可以采用隔离通信专用芯片，如采用TI公司的ISO7211C专用芯片；
[0040]U1是ISO7221，第1脚和第4脚是低压侧的供电端，分别接低压测5V_A和GND_A，第8脚和第5脚是高压侧供电端，分别接高压侧5V_B和GND_B；
[00本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动车控制器电路系统，其特征在于，包括高压单元、低压单元以及隔离单元；所述高压单元用于动力输出；所述低压单元用于人机交互；所述隔离单元用于实现两路隔离的电源，并用于低压单元和高压单元的信息传输；所述隔离单元包括隔离变压器和隔离通信电路，所述隔离变压器电路对输入的电池电源进行转化，生成两路隔离的电源，分别为高压侧电源和低压侧电源，并分别用于高压单元、低压单元以及隔离通信电路供电；所述高压单元包括电压检测电路、驱动电路、功率电路、电流采集电路、位置采集电路、高压侧微控制器、高压侧线性稳压器；所述高压侧电源通过所述驱动电路为所述功率电路提供驱动信号，并同时通过高压侧线性稳压器产生电压信号，为电流采集电路、位置采集电路以及隔离通信电路供电；所述低压单元包括低压侧微控制器、用户接口电路、低压侧线性稳压器；所述低压侧电源通过低压侧线性稳压器产生电压信号，为低压侧微控制器、用户接口电路以及隔离通信电路供电。2.如权利要求1所述的一种电动车控制器电路系统，其特征在于，所述驱动电路包括集成驱动芯片和外围电路，用于将高压侧微控制器输出的PWM信号转化成能够直接驱动功率管的PWM信号；驱动电路有三路，分别驱动U、V、W三相MOSFET，驱动电路的U2的第2脚、第3脚接高压侧微控制器的PWM输出，输出端G_UT和G_UB分别驱动上桥和下桥MOSFET。3.如权利要求2所述的一种电动车控制器电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汉青，陈波波，王在峰，
申请(专利权)人：徐州科亚机电有限公司，
类型：新型
国别省市：