一种低成本新能源车电机控制器电源架构及汽车制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低成本新能源车电机控制器电源架构及汽车，包括低压侧电源架构和高压侧电源架构，所述低压侧安全架构通过

【技术实现步骤摘要】
一种低成本新能源车电机控制器电源架构及汽车


[0001]本技术涉及新能源汽车电源领域，特别涉及一种符合
ISO26262 ASIL C
的低成本新能源车电机控制器电源架构
。

技术介绍

[0002]随着新能源车的推广，新能源车所具有的特殊安全性要求越来越受到重视
。
新能源电机控制器的安全要求包括，扭矩安全，高压安全和高压器件热安全
。
其中扭矩安全是要求最高的，对开发者，使用者，以及第三者都至关重要
。
扭矩安全的实现需要对扭矩控制相关联的各种驱动芯片的低压供电提供电源架构的设计
。
电源设计是硬件安全架构中的关键一环，直接影响硬件成本和安全性
。
现有技术长考虑多度冗余，诸如设置多个低压电源来实现为各种安全控制芯片供电，使其可以对电机控制器进行控制，保证系统的安全工作
。
[0003]如专利申请号为
202111438080.5
的一种双电源冗余备份架构及控制方法，其公开了包括配电器
、HNS1
线路
、HNS2
线路，所述
HNS1
线路的主线
、
所述
HNS2
线路的主线分别串联电源隔离器之后与所述配电器连接，所述
HNS1
线路上的负载
、
主电池
、
电源隔离器
HNS1
之间设置有
BFD
模块；所述
HNS2
线路上的负载
、
副电池
、
电源隔离器
HNS2
之间设置有
BFD
模块
。
本专利技术采用双电源冗余设计方案，保证在整车发生故障时能够实现功能降级，并提供足够的驾驶员接管时间
。
虽然该专利公开的技术可以实现冗余安全保障，但是其采用了主电池
、
副电池等方式实现了过度冗余，增加了成本
。
[0004]针对电机控制器领域，供电包括对电机控制器中
IGBT
供电和驱动以及对各种安全部件的供电，设计需要要求保证冗余安全的目的又要尽可能的节约成本，现有技术虽然满足了冗余安全但是成本未考虑
。

技术实现思路

[0005]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低成本新能源车电机控制器电源架构，满足冗余安全的目的且实现低成本的电源架构
。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种低成本新能源车电机控制器电源架构，包括低压侧电源架构和高压侧电源架构，所述低压侧安全架构通过
KL30
供电并执行相应的低压安全监控；所述高压侧电源架构包括用于监控高压系统状态的高压侧安全模块，所述高压侧安全模块供电输入经高压电池转换的低压电源进行供电
。
[0007]所述低压侧电源架构包括低压侧安全模块，所述低压侧安全模块采用
KL30
电源转换后供电并监控低压侧的安全状态
。
[0008]所述低压侧电源架构还包括小电池输入滤波模块
、SBC
系统基础安全芯片
、
单片机
、Sepic
升降压电源；
KL30
电源输入至小电池输入滤波模块的输入端，其输出端分别经过
efuse
连接至
SBC
系统基础安全芯片
、Sepic
升降压电源；所述
SBC
系统基础安全芯片用于多轨电源输出，其输出的
SBC
电源分别为单片机
、
高边
IGBT
隔离驱动芯片
、
低边
IGBT
隔离驱动芯片供电；所述高边
IGBT
隔离驱动芯片
、
低边
IGBT
隔离驱动芯片用于接收单片机的控制芯
片对电机控制器的
IGBT
进行驱动；
[0009]所述低压侧安全模块用于采集监控单片机
、SBC
系统基础安全芯片的故障信号，其输出端连接至高边
IGBT
隔离驱动芯片
、
低边
IGBT
隔离驱动芯片；
[0010]所述
Sepic
升降压电源输出稳定直流电源分别至高边
IGBT
隔离驱动辅助电源
、
低边
IGBT
隔离驱动辅助电源的输入端，所述高边
IGBT
隔离驱动辅助电源
、
低边
IGBT
隔离驱动辅助电源用于分别给电机控制器的
IGBT
上下桥臂驱动供电
。
[0011]所述高压侧电源架构还包括高压冗余安全电源
、LDO
芯片，高压输入至高压冗余安全电源，高压冗余安全电源将高压电转换成用于为电机控制器
IGBT
下桥臂供电的低边
IGBT
隔离驱动辅助电源，其输出端经防反二极管
D2、
保险丝
F1
后分别连接至
LDO
芯片的输入端和低边
IGBT
驱动的供电端；所述
LDO
芯片的输出端输出高压侧低压供电至高压侧安全模块
。
[0012]所述低边
IGBT
隔离驱动芯片为带有
ASC
功能的低边
IGBT
隔离驱动芯片，所述高压侧安全模块的输出端输出
ASC
控制信号至低边
IGBT
隔离驱动芯片的控制端
。
[0013]一种新能源汽车，所述汽车包括所述的一种低成本新能源车电机控制器电源架构
。
[0014]本技术的优点在于：高低压侧的低压
5V
供电电源相互独立冗余提供，保证了两侧电源供电的独立性和冗余性，保证了架构的稳定可靠；高压侧的
5V
电源采用高压输入经
LDO
转换得到的
5V
供电，避免新增蓄电池等部件产生的成本，降低了成本；通过高压侧的安全冗余电源实现独立的安全状态监控和安全状态切换，不需要低压侧的主控单片机的操作即可实现高压侧的安全监控；低压侧的安全路径和高压侧的安全路径，不存在互相依赖对方电源供电的情况，保证了架构中低压电源相互独立，可靠供电
。
附图说明
[0015]下面对本专利技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0016]图1为本技术的电源架构原理图
。
[0017]图中附图标记分别为：
1、
小电池输入滤波模块；
2、SBC
系统基础安全芯片；...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种低成本新能源车电机控制器电源架构，其特征在于：包括低压侧电源架构和高压侧电源架构，所述低压侧安全架构通过
KL30
供电并执行相应的低压安全监控；所述高压侧电源架构包括用于监控高压系统状态的高压侧安全模块，所述高压侧安全模块供电输入经高压电池转换的低压电源进行供电
。2.
如权利要求1所述的一种低成本新能源车电机控制器电源架构，其特征在于：所述低压侧电源架构包括低压侧安全模块，所述低压侧安全模块采用
KL30
电源转换后供电并监控低压侧的安全状态
。3.
如权利要求1或2所述的一种低成本新能源车电机控制器电源架构，其特征在于：所述低压侧电源架构还包括小电池输入滤波模块
、SBC
系统基础安全芯片
、
单片机
、Sepic
升降压电源；
KL30
电源输入至小电池输入滤波模块的输入端，其输出端分别经过
efuse
连接至
SBC
系统基础安全芯片
、Sepic
升降压电源；所述
SBC
系统基础安全芯片用于多轨电源输出，其输出的
SBC
电源分别为单片机
、
高边
IGBT
隔离驱动芯片
、
低边
IGBT
隔离驱动芯片供电；所述高边
IGBT
隔离驱动芯片
、
低边
IGBT
隔离驱动芯片用于接收单片机的控制芯片对电机控制器的
IGBT
进行驱动；所述低压侧安全模块用于采集监控单片机
、SBC
系统基础安全芯片的故障信号，其输出端连接至高边
IGBT
隔离驱...

【专利技术属性】
技术研发人员：常永涛，王启明，张贺，郝震，孙军，曲海军，陈旺，李凯，
申请(专利权)人：南京邦奇自动变速箱有限公司，
类型：新型
国别省市：