CN105480096A - 电动汽车和电机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电动汽车和电机控制系统，所述电机控制系统包括：驱动板，所述驱动板与电机相连以驱动所述电机；将高压直流电转换为低压直流电的DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的输出端与所述驱动板相连以给所述驱动板供电；测量电机角位置的旋变单元；保护电路，所述保护电路连接在所述旋变单元与所述DC/DC变换器的输出端之间，以使所述DC/DC变换器通过所述保护电路给所述旋变单元供电，所述保护电路在所述旋变单元发生故障时进行限流处理以防止所述DC/DC变换器进行过流保护而使所述驱动板掉电，从而在旋变单元发生故障时确保DC/DC变换器依然为驱动板供电，驱动板工作正常，避免了电机瞬间失控而带来的安全隐患，为用户带来更见安全的驾驶体验。

Description

电动汽车和电机控制系统
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电机控制系统以及一种具有该电机控制系统的电动汽车。
背景技术
相关电机控制系统中，旋变单元、驱动板等模块均由同一个DC/DC变换器供电，以节省成本。但是，当旋变单元故障时，DC/DC变换器将会发生过流保护并关断，此时驱动板电路会受其影响而掉电，从而使电动汽车的电机因失去驱动板的控制而停止运转，电动汽车在行驶过程中突然停止，容易造成追尾事故。
因此，相关技术需要进行改进。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种电机控制系统，该电机控制系统可解决DC/DC变换器因发生过流保护而关断的问题。
本发明的另一个目的在于提出一种电动汽车。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种电机控制系统，包括：驱动板，所述驱动板与电机相连以驱动所述电机；将高压直流电转换为低压直流电的DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的输出端与所述驱动板相连以给所述驱动板供电；测量电机角位置的旋变单元；保护电路，所述保护电路连接在所述旋变单元与所述DC/DC变换器的输出端之间，以使所述DC/DC变换器通过所述保护电路给所述旋变单元供电，所述保护电路在所述旋变单元发生故障时进行限流处理以防止所述DC/DC变换器进行过流保护而使所述驱动板掉电。
根据本发明实施例提出的电机控制系统，在旋变单元与DC/DC变换器的输出端之间连接保护电路，DC/DC变换器通过保护电路给旋变单元供电，保护电路在旋变单元发生故障时进行限流处理以防止DC/DC变换器进行过流保护而使驱动板掉电，从而在旋变单元发生故障时确保DC/DC变换器依然为驱动板供电，驱动板工作正常，避免了电机瞬间失控而带来的安全隐患，为用户带来更见安全的驾驶体验。
根据本发明的一个实施例，所述保护电路包括：第一开关管，所述第一开关管的集电极和基极分别与所述DC/DC变换器的输出端相连；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一开关管的发射极相连，所述第一电阻的另一端与所述旋变单元相连；第二开关管，所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的基极相连，所述第二开关管的基极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二开关管的发射极与所述第一电阻的另一端相连。
进一步地，所述保护电路还包括：第二电阻，所述第二电阻连接在所述DC/DC变换器的输出端与所述第一开关管的基极之间。
进一步地，所述保护电路还包括：第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端接地。
其中，所述第一开关管和所述第二开关管为NPN型三极管。
根据本发明的一个实施例，所述旋变单元包括：激励电路，所述激励电路用于产生激励信号；旋转变压器，所述旋转变压器与所述激励电路相连以接收所述激励信号，并在所述激励信号的作用下测量所述电机角位置
为达到上述目的，本发明另一方面实施例提出了一种电动汽车，包括所述的电机控制系统。
根据本发明实施例提出的电动汽车，通过上述电机控制系统可避免电机瞬间失控而带来的安全隐患，为用户带来更见安全的驾驶体验。
附图说明
图1是根据本发明实施例的电机控制系统的方框示意图；
图2是根据本发明一个实施例的保护电路的电路原理图；以及
图3是根据本发明一个实施例的旋变电路的部分电路原理图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图来描述本发明实施例提出的电机控制系统和具有该电机控制系统的电动汽车。
图1是根据本发明实施例的电机控制系统的方框示意图。如图1所示，电机控制系统包括：驱动板10、DC/DC变换器20、旋变单元30和保护电路40。
其中，驱动板10与电机100相连以驱动电机100，具体来说，驱动板10可在控制器例如MCU(MicroControlUnit，微控制器)的控制下驱动电机100；DC/DC变换器20用于将高压直流电转换为低压直流电Power，DC/DC变换器20的输出端与驱动板10相连以给驱动板10供电，具体来说，DC/DC变换器20可将动力电池的提供的直流电转换为稳定的低压直流电Power，以为整车低压系统供电。
旋变单元30用于测量电机角位置例如角位置和角速度；保护电路40连接在旋变单元30与DC/DC变换器20的输出端之间，以使DC/DC变换器20通过保护电路40给旋变单元20供电，保护电路40在旋变单元30发生故障时进行限流处理以防止DC/DC变换器20进行过流保护而使驱动板10掉电。
也就是说，保护电路40的输入端与DC/DC变换器20的输出端相连，保护电路40的输出端与旋变单元30相连，保护电路40可将通过保护电路40的电流限制在预设范围内，这样，当旋变单元30未发生故障时，旋变单元30正常测量电机100的角位置，DC/DC变换器20工作以为驱动板10供电以及通过保护电路40给旋变单元20供电。而当旋变单元30发生故障时，例如旋变单元30中由DC/DC变换器20供电的回路发生对地短路或电压被拉至极低的故障时，通过保护电路40的限流，可防止DC/DC变换器20发生过流保护，DC/DC变换器20电压输出依然有效，即依然输出低压直流电Power给驱动板10，驱动板10在Power供电支撑下进行工作，避免了电机瞬间失控而带来的巨大安全隐患。
由此，本发明实施例提出的电机控制系统，在旋变单元与DC/DC变换器的输出端之间连接保护电路，DC/DC变换器通过保护电路给旋变单元供电，保护电路在旋变单元发生故障时进行限流处理以防止DC/DC变换器进行过流保护而使驱动板掉电，从而在旋变单元发生故障时确保DC/DC变换器依然为驱动板供电，驱动板工作正常，避免了电机瞬间失控而带来的安全隐患，为用户带来更见安全的驾驶体验。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，保护电路40包括：第一开关管Q1、第一电阻R1和第二开关管Q2。
其中，第一开关管Q1的集电极和基极与DC/DC变换器20的输出端相连；第一电阻R1的一端与第一开关管Q1的发射极相连，第一电阻R1的另一端与旋变单元30相连；第二开关管Q2的集电极与第一开关管Q1的基极相连，第二开关管Q2的基极与第一开关管Q1的发射极相连，第二开关管Q2的发射极与第一电阻R1的另一端相连。
如图2所示，保护电路40还包括：第二电阻R2，其中，第二电阻R2连接在DC/DC变换器20的输出端与第一开关管Q1的基极之间，即言第二电阻R2的一端与DC/DC变换器20相连，第二电阻R2的另一端与第一开关管Q1的基极相连。
如图2所示，保护电路40还包括：第一电容C1，其中，第一电容C1的一端与第一电阻R1的另一端相连，第一电容C1的另一端接地。
其中，根据本发明的一个具体示例，第一开关管Q1和第二开关管Q2均为NPN型三极管。
也就是说，DC/DC变换器20输出的低压直流电Power作为保护电路40的输入，该低压直流电Power通过保护电路40之后输出电压Pout至旋变单元30，以为旋变单元30供电。这样，当低压直流电Power提供至第一开关管Q1的基极即第二电阻R2的一端时，第一开关管Q1导通，低压直流电Power通过第一开关管Q1提供至第二开关管Q2的基极，第二开关管Q2导通，第二开关管Q2的基极与发射极之间的压差为0.7V,第一电阻R1两端的电压和第二开关管Q2的基极与发射极之间电压等同为0.7V，由此可将通过保护电路40的电流限制在0.7V/R的范围内，其中，R为第一电阻的阻值，例如当R＝3.3KΩ时可将通过保护电路40的电流限制在0.7V/3.3K≈0.21mA范围内。
这样，当旋变单元30发生故障例如保护电路40的输出电压Pout被拉低时，可避免DC/DC变换器20输出的低压直流电Power被拉低的情况发生，防止保护电路40因Power被拉低而发生过流保护，DC/DC变换器20依然输出低压直流电Power给驱动板10，避免了电机瞬间失控而带来的巨大安全隐患。
根据本发明的一个实施例，旋变单元30可包括：激励电路和旋转变压器。其中，激励电路用于产生激励信号；旋转变压器与激励电路相连以接收激励信号，并在激励信号的作用下测量电机角位置。
具体地，旋变单元30中的激励电路可包括图3所示的电路，其中，图3所示的电路可由DC/DC变换器20通过保护电路40供电，具体连接关系如下：第三开关管Q3的集电极与保护电路40相连；第三电阻R3的一端与第三开关管Q3的发射极相连；第四电阻R4的一端与第三电阻R3的另一端相连，第四电阻R4与第三电阻R3之间具有第一节点，其中，第一节点作为该电路的输出端out用于输出激励信号；第四开关管Q4的集电极与第四电阻R4的另一端相连，第四开关管Q4的发射极接地；第五电阻R5的一端与第三开关管Q3的基极相连；第一二极管D1的阳极与第五电阻R5的另一端相连；第二二极管D2的阳极与第一二极管D1的阴极相连，第一二极管D1与第二二极管D2之间具有第二节点，其中，第二节点作为该电路的输入端in用于接收信号；第六电阻R6的一端与第二二极管D2的阴极相连，第六电阻R6的另一端与第四开关管Q4的基极相连；第七电阻R7的一端与保护电路40相连，第七电阻R7的另一端与第五电阻R5的一端相连；第八电阻R8的一端与第六电阻R6的另一端相连，第八电阻R8的另一端接地。
具体来说，假设该电路的第一节点在实际工作环境中发生故障，例如发生对地端短路或者电压被拉至极低，保护电路40的输出电压Pout被拉低，通过保护电路40的限流可避免DC/DC变换器20输出的低压直流电Power被拉低的情况发生，防止保护电路40发生过流保护，DC/DC变换器20依然输出低压直流电Power给驱动板10，避免了电机瞬间失控而带来的巨大安全隐患。
综上，根据本发明实施例提出的电机控制系统，在旋变单元与DC/DC变换器的输出端之间连接保护电路，DC/DC变换器通过保护电路给旋变单元供电，保护电路在旋变单元发生故障时进行限流处理以防止DC/DC变换器进行过流保护而使驱动板掉电，从而在旋变单元发生故障时确保DC/DC变换器依然为驱动板供电，驱动板工作正常，避免了电机瞬间失控而带来的安全隐患，为用户带来更见安全的驾驶体验。
最后，本发明实施例还提出了具有上述电机控制系统的电动汽车，包括上述实施例的电机控制系统。
根据本发明实施例提出的电动汽车，通过上述电机控制系统可避免电机瞬间失控而带来的安全隐患，为用户带来更见安全的驾驶体验。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (7)

1.一种电机控制系统，其特征在于，包括：
驱动板，所述驱动板与电机相连以驱动所述电机；
将高压直流电转换为低压直流电的DC/DC变换器，所述DC/DC变换器的输出端与所述驱动板相连以给所述驱动板供电；
测量电机角位置的旋变单元；以及
保护电路，所述保护电路连接在所述旋变单元与所述DC/DC变换器的输出端之间，以使所述DC/DC变换器通过所述保护电路给所述旋变单元供电，所述保护电路在所述旋变单元发生故障时进行限流处理以防止所述DC/DC变换器进行过流保护而使所述驱动板掉电。
2.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述保护电路包括：
第一开关管，所述第一开关管的集电极和基极分别与所述DC/DC变换器的输出端相连；
第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一开关管的发射极相连，所述第一电阻的另一端与所述旋变单元相连；
第二开关管，所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的基极相连，所述第二开关管的基极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二开关管的发射极与所述第一电阻的另一端相连。
3.根据权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，所述保护电路还包括：
第二电阻，所述第二电阻连接在所述DC/DC变换器的输出端与所述第一开关管的基极之间。
4.根据权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，所述保护电路还包括：
第一电容，所述第一电容的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第一电容的另一端接地。
5.根据权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，其中，所述第一开关管和所述第二开关管为NPN型三极管。
6.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述旋变单元包括：
激励电路，所述激励电路用于产生激励信号；
旋转变压器，所述旋转变压器与所述激励电路相连以接收所述激励信号，并在所述激励信号的作用下测量所述电机角位置。
7.一种电动汽车，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的电机控制系统。
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