用于控制具有关断电路的逆变器的系统和方法技术方案

本公开涉及用于控制具有关断电路的逆变器的系统和方法。一种系统包括控制板，所述控制板包括：微处理器，其被配置为输出PWM信号；主关断路径电路、上部MOSFET关断电路和下部MOSFET关断电路，所述电路中的每一个被配置为接收PWM信号；第一缓冲器，其设置在主关断路径电路的输出端处；第二缓冲器，其设置在上部MOSFET关断电路的输出端处；第三缓冲器，其设置在下部MOSFET关断电路的输出端处；第一电阻器和第二电阻器，其并联设置在第一缓冲器处，并且被配置提供第一反馈信号；第三电阻器和第四电阻器，其并联设置在第二缓冲器处，并且被配置为提供第二反馈信号；以及第五电阻器和第六电阻器，其并联设置在第三缓冲器处，并且被配置为提供第三反馈信号。配置为提供第三反馈信号。配置为提供第三反馈信号。

【技术实现步骤摘要】
用于控制具有关断电路的逆变器的系统和方法


[0001]本公开的各种实施方式总体上涉及用于控制具有关断电路的逆变器的系统和方法，并且更具体地，涉及提供具有最小附加硬件以满足对逆变器的ASIL
‑
D要求的安全机制。

技术介绍

[0002]近来，汽车对电子器件的依赖性增加了。安全是汽车系统的基本要求，用于保证可接受的风险水平。对于汽车行业，使用的是ISO 26262标准，ISO 26262标准是由国际标准化组织(ISO)制定的功能安全标准。根据ISO 26262，功能安全被定义为不存在由于电气/电子系统的故障行为引起的危险而导致的不合理风险，并且功能安全包括被称为汽车安全完整性等级(ASIL)的风险分类方案。标准规定有不同的ASIL等级(ASIL
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A、ASIL
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B、ASIL
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C、ASIL
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D)，其中，ASIL
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A是最不严格的并且ASIL
‑
D是最严格的。

技术实现思路

[0003]根据本公开的某些方面，一种系统包括用于直流(DC)
‑
交流(AC)逆变器的控制板，所述控制板包括：微处理器，其被配置为输出脉宽调制(PWM)信号；主关断路径电路，其被配置为接收所述PWM信号；上部MOSFET关断电路，其被配置为接收所述PWM信号；下部MOSFET关断电路，其被配置为接收所述PWM信号；第一缓冲器，其设置在所述主关断路径电路的输出端处；第二缓冲器，其设置在所述上部MOSFET关断电路的输出端处；第三缓冲器，其设置在所述下部MOSFET关断电路的输出端处；第一电阻器和第二电阻器，其并联设置在所述第一缓冲器处，并且被配置为将来自所述第一缓冲器的第一反馈信号提供给所述微处理器；第三电阻器和第四电阻器，其并联设置在所述第二缓冲器处，并且被配置为将来自所述第二缓冲器的第二反馈信号提供给所述微处理器；以及第五电阻器和第六电阻器，其并联设置在所述第三缓冲器处，并且被配置为将来自所述第三缓冲器的第三反馈信号提供给所述微处理器。
[0004]根据本公开的某些方面，所述微处理器被配置为在启动过程中在所述逆变器被初始化的初始化时段期间忽略所述第一反馈信号、所述第二反馈信号和所述第三反馈信号。
[0005]根据本公开的某些方面，所述微处理器被配置为在所述初始化时段之后连续地或以特定的时间间隔监视所述第一反馈信号、所述第二反馈信号和所述第三反馈信号。
[0006]根据本公开的某些方面，所述第一反馈信号、所述第二反馈信号和所述第三反馈信号在正常操作期间处于低状态，并且当所述控制板上的在所述第一缓冲器、所述第二缓冲器和所述第三缓冲器中的任一个之前的任何电路中出现故障时处于高状态。
[0007]根据本公开的某些方面，所述微处理器被配置为当所述第一反馈信号、所述第二反馈信号或所述第三反馈信号中的一个或更多个指示故障时终止PWM控制。
[0008]根据本公开的某些方面，所述微处理器还被配置为基于阈值来启用有源短路(ASC)模式或续流(FW)模式。
[0009]根据本公开的某些方面，所述阈值是由所述逆变器控制的电机的速度。
[0010]根据本公开的某些方面，所述控制板还包括：PWM电路，其被配置为从所述微处理器接收所述PWM信号，并将所述PWM信号输出到所述主关断路径电路、所述上部MOSFET关断电路和所述下部MOSFET关断电路；以及安全逻辑电路，其被配置为从所述微处理器接收第一控制信号，并向所述主关断路径电路、所述上部MOSFET关断电路和所述下部MOSFET关断电路提供第二控制信号。
[0011]根据本公开的某些方面，一种直流(DC)
‑
交流(AC)逆变器包括：上述的系统；以及配电板，其被配置为从所述第一PWM缓冲器、所述第二PWM缓冲器和所述第三PWM缓冲器接收PWM信号，并使用接收到的所述PWM信号来生成交流(AC)电力。
[0012]根据本公开的某些方面，一种电气系统包括：上述的逆变器；以及电机，其被配置为从所述逆变器的所述配电板接收所产生的AC电力，并基于接收到的所述AC电力来旋转。
[0013]根据本公开的某些方面，一种用于控制直流(DC)
‑
交流(AC)逆变器的方法包括以下步骤：从所述逆变器的控制板的微处理器输出脉宽调制(PWM)信号；由所述逆变器的所述控制板的主关断路径电路接收所述PWM信号；由所述逆变器的所述控制板的上部MOSFET关断电路接收所述PWM信号；由所述逆变器的所述控制板的下部MOSFET关断电路接收所述PWM信号；由所述逆变器的所述控制板的第一缓冲器接收所述主关断路径电路的输出；由所述逆变器的所述控制板的第二缓冲器接收所述上部MOSFET关断电路的输出；由所述逆变器的所述控制板的第三缓冲器接收所述下部MOSFET关断电路的输出；由所述微处理器通过在所述第一缓冲器处并联设置的第一电阻器和第二电阻器从所述第一缓冲器接收第一反馈信号；由所述微处理器通过在所述第二缓冲器处并联设置的第三电阻器和第四电阻器从所述第二缓冲器接收第二反馈信号；以及由所述微处理器通过在所述第三缓冲器处并联设置的第五电阻器和第六电阻器从所述第三缓冲器接收第三反馈信号。
[0014]根据本公开的某些方面，所述方法还包括以下步骤：由所述微处理器在启动过程中在所述逆变器被初始化的初始化时段期间忽略所述第一反馈信号、所述第二反馈信号和所述第三反馈信号。
[0015]根据本公开的某些方面，所述方法还包括以下步骤：由所述微处理器在所述初始化时段之后连续地或以特定的时间间隔监视所述第一反馈信号、所述第二反馈信号和所述第三反馈信号。
[0016]根据本公开的某些方面，所述方法还包括以下步骤：其中，所述第一反馈信号、所述第二反馈信号和所述第三反馈信号在正常操作期间处于低状态，并且当所述控制板上的在所述第一缓冲器、所述第二缓冲器和所述第三缓冲器中的任一个之前的任何电路中出现故障时处于高状态。
[0017]根据本公开的某些方面，所述方法还包括以下步骤：由所述微处理器在所述第一反馈信号、所述第二反馈信号或所述第三反馈信号中的一个或更多个指示故障时终止PWM控制。
[0018]根据本公开的某些方面，所述方法还包括以下步骤：由所述微处理器基于阈值来启用有源短路(ASC)模式或续流(FW)模式。
[0019]根据本公开的某些方面，所述方法还包括以下步骤：其中，所述阈值是由所述逆变器控制的电机的速度。
[0020]根据本公开的某些方面，所述方法还包括以下步骤：由所述控制板的PWM电路从所
述微处理器接收所述PWM信号，并将所述PWM信号输出到所述主关断路径电路、所述上部MOSFET关断电路和所述下部MOSFET关断电路；以及由所述控制板的安全逻辑电路从所述微处理器接收第一控制信号，并向所述主关断路径电路、所述上部MOSFET关断电路和所述下部MOSFET关断电路提供第二控制信号。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种包括用于直流DC
‑
交流AC逆变器的控制板的系统，所述控制板包括：微处理器，其被配置为输出脉宽调制PWM信号；主关断路径电路，其被配置为接收所述PWM信号；上部MOSFET关断电路，其被配置为接收所述PWM信号；下部MOSFET关断电路，其被配置为接收所述PWM信号；第一缓冲器，其设置在所述主关断路径电路的输出端处；第二缓冲器，其设置在所述上部MOSFET关断电路的输出端处；第三缓冲器，其设置在所述下部MOSFET关断电路的输出端处；第一电阻器和第二电阻器，其并联设置在所述第一缓冲器处，并且被配置为将来自所述第一缓冲器的第一反馈信号提供给所述微处理器；第三电阻器和第四电阻器，其并联设置在所述第二缓冲器处，并且被配置为将来自所述第二缓冲器的第二反馈信号提供给所述微处理器；以及第五电阻器和第六电阻器，其并联设置在所述第三缓冲器处，并且被配置为将来自所述第三缓冲器的第三反馈信号提供给所述微处理器。2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述微处理器被配置为在启动过程中在所述逆变器被初始化的初始化时段期间忽略所述第一反馈信号、所述第二反馈信号和所述第三反馈信号。3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述微处理器被配置为在所述初始化时段之后连续地或以特定的时间间隔监视所述第一反馈信号、所述第二反馈信号和所述第三反馈信号。4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第一反馈信号、所述第二反馈信号和所述第三反馈信号在正常操作期间处于低状态，并且当所述控制板上的在所述第一缓冲器、所述第二缓冲器和所述第三缓冲器中的任一个之前的任何电路中出现故障时处于高状态。5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述微处理器被配置为当所述第一反馈信号、所述第二反馈信号或所述第三反馈信号中的一个或更多个指示故障时终止PWM控制。6.根据权利要求5所述的系统，其中，所述微处理器还被配置为基于阈值来启用有源短路ASC模式或续流FW模式。7.根据权利要求6所述的系统，其中，所述阈值是由所述逆变器控制的电机的速度。8.根据权利要求1所述的系统，其中，所述控制板还包括：PWM电路，其被配置为从所述微处理器接收所述PWM信号，并将所述PWM信号输出到所述主关断路径电路、所述上部MOSFET关断电路和所述下部MOSFET关断电路；以及安全逻辑电路，其被配置为从所述微处理器接收第一控制信号，并向所述主关断路径电路、所述上部MOSFET关断电路和所述下部MOSFET关断电路提供第二控制信号。9.一种直流DC
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交流AC逆变器，所述逆变器包括：根据权利要求1所述的系统；以及配电板，其被配置为从所述第一PWM缓冲器、所述第二PWM缓冲器和所述第三PWM缓冲器接收PWM信号，并使用接收到的所述PWM信号来生成交流AC电力。10.一种电气系统，所述电气系统包括：根据权利要求9所述的逆变器；以及
电机，其被配置为从所述逆变器的所述配电板接收所产生的AC电力，并基于接收到的所述AC电力来旋转。11.一种用于控制直流DC
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交流AC逆变器的方法，所述方法包括以下步骤：从所述逆变器的控制板的微处理器输出脉宽调制PWM信号；由所述逆变器的所述控制板的主关断路径电路接收所述PWM信号；由所述逆变器的所述控制板的上部MOSFET关断电路接收所述PWM信号；由所述逆变器的所述控制板的下部MOSFET关断电路接收所述PWM信号；由所述逆变器的所述控制板的第一缓冲器接收所述主关断路径电路的输出；由所述逆...

【专利技术属性】
技术研发人员：K，
申请(专利权)人：德尔福知识产权有限公司，
类型：发明
国别省市：