一种电机控制器的混合功率器件及其控制方法技术

本申请提供一种电机控制器的混合功率器件及其控制方法，该混合功率器件采用宽禁带半导体器件，即新一代半导体器件和传统IGBT单管并联实现，并通过第一驱动芯片控制新一代半导体器件，以及通过第二驱动芯片控制IGBT单管，这样，使得电机控制器可以根据实际工况动态切换新一代半导体器件和IGBT的工作状态，以实现更高效的能源利用和响应性能。通过此混合功率器件，能够充分发挥两种功率器件各自的优势，在实现低成本的同时，提高系统效率。提高系统效率。提高系统效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制器的混合功率器件及其控制方法


[0001]本申请涉及电动汽车电驱动系统
，具体而言，涉及一种电机控制器的混合功率器件及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，电机控制器通常采用单一种类的功率器件，例如IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)或者新一代半导体器件，如SiC(碳化硅)、GaN(氮化镓)等。传统的IGBT器件具有较低的成本优势，但其效率较低，特别是在低电流工况下，而新一代半导体器件虽然效率高，但成本较高。在实际应用中，往往难以在成本和效率之间达到最佳平衡。

技术实现思路

[0003]本申请的目的在于提供一种电机控制器的混合功率器件及其控制方法，旨在解决相关技术中的电机控制器所采用的功率器件存在的难以在成本和效率之间达到最佳平衡的问题。
[0004]第一方面，本申请提供的一种电机控制器的混合功率器件，包括第一功率器件、第二功率器件、第一驱动芯片和第二驱动芯片，其中：所述第一功率器件和所述第二功率器件并联；所述第一功率器件包括宽禁带半导体器件；所述第二功率器件包括IGBT单管；所述第一驱动芯片与所述第一功率器件连接，用于控制所述第一功率器件；所述第二驱动芯片与所述第二功率器件连接，用于控制所述第二功率器件。
[0005]在上述实现过程中，电机控制器的混合功率器件采用宽禁带半导体器件，即新一代半导体器件和传统IGBT单管并联实现，并通过第一驱动芯片控制新一代半导体器件，以及通过第二驱动芯片控制IGBT单管，这样，使得电机控制器可以根据实际工况动态切换新一代半导体器件和IGBT的工作状态，以实现更高效的能源利用和响应性能。通过此混合功率器件，能够充分发挥两种功率器件各自的优势，在实现低成本的同时，提高系统效率。
[0006]进一步地，在一些实施例中，所述第一驱动芯片包括SiC驱动芯片或GaN驱动芯片；所述第二驱动芯片包括IGBT驱动芯片。
[0007]在上述实现过程中，选择适用于第一功率器件的第一驱动芯片，以及适用于第二功率器件的第二驱动芯片，更为合理地适应高频应用快速开通关断的需求，从而进一步提高实际系统效率。
[0008]进一步地，在一些实施例中，还包括：微控制单元，所述微控制单元分别与所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片连接，所述微控制单元用于根据车辆工况，通过所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片，分别对所述第一功率器件和所述第二功率器件进行控制。
[0009]在上述实现过程中，由MCU根据车辆工况控制第一驱动芯片和第二驱动芯片，以切换新一代半导体器件和IGBT单管的工作状态，从而实现更高效的能源利用和响应性能。
[0010]第二方面，本申请提供的一种如第一方面任一项所述的混合功率器件的控制方
法，包括：获取电机当前的电流值；若所述电流值低于预设电流阈值，仅通过所述第一驱动芯片控制所述第一功率器件驱动；若所述电流值超过所述预设电流阈值，通过所述第一驱动芯片控制所述第一功率器件驱动，并通过所述第二驱动芯片控制所述第二功率器件驱动。
[0011]在上述实现过程中，通过该控制方法，提高电驱系统的整体效率。
[0012]进一步地，在一些实施例中，所述方法还包括：在当前车辆处于高速行驶工况时，若所述电机输出的扭矩低于第一扭矩阈值，仅通过所述第一驱动芯片控制所述第一功率器件驱动，否则通过所述第一驱动芯片控制所述第一功率器件驱动，并通过所述第二驱动芯片控制所述第二功率器件驱动。
[0013]在上述实现过程中，提供针对高速行驶工况的驱动策略，以提高系统的适应性和能效表现。
[0014]进一步地，在一些实施例中，所述方法还包括：在当前车辆处于低速行驶工况时，若所述电机输出的扭矩低于第二扭矩阈值，仅通过所述第一驱动芯片控制所述第一功率器件驱动，否则通过所述第一驱动芯片控制所述第一功率器件驱动，并通过所述第二驱动芯片控制所述第二功率器件驱动；所述第二扭矩阈值小于所述第一扭矩阈值。
[0015]在上述实现过程中，提供针对低速行驶工况的驱动策略，以提高系统的适应性和能效表现。
[0016]进一步地，在一些实施例中，所述方法还包括：在当前车辆处于急加速工况时，通过所述第一驱动芯片控制所述第一功率器件驱动，并通过所述第二驱动芯片控制所述第二功率器件驱动。
[0017]在上述实现过程中，提供针对急加速工况的驱动策略，以提高系统的适应性和能效表现。
[0018]进一步地，在一些实施例中，所述方法还包括：接收所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片周期性发送的反馈信号；若在预设时间段未接收到所述反馈信号，或接收到的反馈信号指示存在故障，向车载终端输出报警信息。
[0019]在上述实现过程中，实现故障检测与保护功能，对电机控制器的工作状态进行实时监控，确保系统稳定可靠运行。
[0020]第二方面，本申请提供的一种车辆，所述车辆的电机控制器包括如第一方面任一项所述的混合功率器件。
[0021]本申请公开的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，或者，部分特征和优点可以从说明书推知或毫无疑义地确定，或者通过实施本申请公开的上述技术即可得知。
[0022]为使本申请的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0024]图1为本申请实施例提供的一种电机控制器的混合功率器件的示意图；
[0025]图2为本申请实施例提供的一种混合功率器件的控制方法的流程图；
[0026]图3为本申请实施例提供的一种混合功率器件电路系统的示意图；
[0027]图4为本申请实施例提供的一种混合功率器件电路系统实现故障检测与保护功能的控制方法的示意图。
具体实施方式
[0028]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描述。
[0029]应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0030]如
技术介绍
中记载，相关技术中的电机控制器所采用的功率器件存在着难以在成本和效率之间达到最佳平衡的问题。基于此，本申请实施例提供一种电机控制器的混合功率器件方案，用以解决上述问题。
[0031]接下来对本申请实施例进行介绍：
[0032]如图1所示，图1是本申请实施例提供的一种电机控制器的混合功率器件的示意图，所述混合功率器件包括第一功率器件11、第二功率本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器的混合功率器件，其特征在于，包括第一功率器件、第二功率器件、第一驱动芯片和第二驱动芯片，其中：所述第一功率器件和所述第二功率器件并联；所述第一功率器件包括宽禁带半导体器件；所述第二功率器件包括IGBT单管；所述第一驱动芯片与所述第一功率器件连接，用于控制所述第一功率器件；所述第二驱动芯片与所述第二功率器件连接，用于控制所述第二功率器件。2.根据权利要求1所述的混合功率器件，其特征在于，所述第一驱动芯片包括SiC驱动芯片或GaN驱动芯片；所述第二驱动芯片包括IGBT驱动芯片。3.根据权利要求1所述的混合功率器件，其特征在于，还包括：微控制单元，所述微控制单元分别与所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片连接，所述微控制单元用于根据车辆工况，通过所述第一驱动芯片和所述第二驱动芯片，分别对所述第一功率器件和所述第二功率器件进行控制。4.一种如权利要求1至3任一项所述的混合功率器件的控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取电机当前的电流值；若所述电流值低于预设电流阈值，仅通过所述第一驱动芯片控制所述第一功率器件驱动；若所述电流值超过所述预设电流阈值，通过所述第一驱动芯片控制所述第一功率器件驱动，并通过所述第二驱动芯片控制所述第二功率器件驱动。5.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：张光臻，蒋伟，
申请(专利权)人：广汽埃安新能源汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：