CN110311619A - 一种电机控制电路及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电机控制技术领域，提供了一种电机控制电路及电动汽车。电机控制电路包括：IGBT模块，包括上桥臂电路与下桥臂电路；第一IGBT驱动电路，与上桥臂电路连接；第一控制电路，与第一IGBT驱动电路连接，用于控制上桥臂电路的工作状态；第二IGBT驱动电路，与下桥臂电路连接；第二控制电路，与第一控制电路和第二IGBT驱动电路连接，用于控制下桥臂电路的工作状态；第三控制电路，分别与第二控制电路、第一IGBT驱动电路和第二IGBT驱动电路连接，第一控制电路、第二控制电路和第三控制电路互相定时监测，用于在检测到电路异常时，使IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态。本发明提升了电机控制电路的安全性和可靠性。

Description

一种电机控制电路及电动汽车
【技术领域】
本发明涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种电机控制电路及电动汽车。
【背景技术】
目前，电机控制电路包括一个控制电路，当电机控制电路发生电路异常时，根据控制电路的故障检测结果或驾驶员的人为判断，关断IGBT模块，以中断电机的能量供给，从而实现刹车制动，以减少故障可能造成的危害。但是，在关断IGBT模块时，电机的能量可能反馈到电动汽车的高压母线，从而导致其他危害；由于其他因素的影响，控制电路的故障检测结果可能发生错误，驾驶员的人为判断也存在偶然性。
【发明内容】
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种安全的、可靠的电机控制电路及电动汽车。
为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
在第一方面，本发明实施例提供了一种电机控制电路，应用于电动汽车，所述电机控制电路包括：
IGBT模块，包括上桥臂电路与下桥臂电路；
第一IGBT驱动电路，与所述上桥臂电路连接；
第一控制电路，与所述第一IGBT驱动电路连接，用于向所述第一IGBT驱动电路发送第一驱动信号，以控制所述上桥臂电路的工作状态；
第二IGBT驱动电路，与所述下桥臂电路连接；
第二控制电路，与所述第一控制电路和所述第二IGBT驱动电路连接，用于向所述第二IGBT驱动电路发送第二驱动信号，以控制所述下桥臂电路的工作状态；
第三控制电路，分别与所述第二控制电路、所述第一IGBT驱动电路和所述第二IGBT驱动电路连接，所述第一控制电路、所述第二控制电路和所述第三控制电路互相定时监测，所述第三控制电路用于在检测到电路异常时，向所述第一IGBT驱动电路发送第三驱动信号或向所述第二IGBT驱动电路发送第四驱动信号，以使得所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态。
可选地，所述电机控制电路还包括逻辑门电路，所述逻辑门电路分别与所述第一控制电路、所述第二控制电路、所述第三控制电路及所述第二IGBT驱动电路连接，用于将各个控制电路各自发送的使能信号作逻辑处理，并向所述第二IGBT驱动电路发送逻辑处理后的所述第四驱动信号，以控制所述下桥臂电路的工作状态。
可选地，所述第三控制电路还用于检测所述电动汽车的车速，当检测到电路异常且所述车速大于预设车速阈值时，向所述第一IGBT驱动电路发送第三驱动信号或控制所述逻辑门电路将各个控制电路各自发送的使能信号作逻辑处理，向所述第二IGBT驱动电路发送逻辑处理后的所述第四驱动信号，以使得所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态。
可选地，所述电机短路保护电路还包括状态检测电路，所述状态检测电路与所述IGBT模块和所述第二控制电路连接，用于检测所述上桥臂电路和所述下桥臂电路的工作状态。
可选地，所述电动汽车包括低压电池和高压电池；
所述电机控制电路还包括：
第一DC/DC电路，用于与所述低压电池连接；
电源管理电路，与所述第一DC/DC电路和所述第三控制电路连接；
第二DC/DC电路，与所述第一DC/DC电路连接；
第一线性稳压电路，与所述第二DC/DC电路和所述第二控制电路连接；
第三DC/DC电路，与所述第一DC/DC电路连接；
第二线性稳压电路，与所述第三DC/DC电路和所述第一控制电路连接。
可选地，所述电机控制电路还包括：
第一开关电路，与所述第一控制电路连接；
第一驱动电源，与所述第一IGBT驱动电路连接，用于为所述第一IGBT驱动电路提供驱动电源电压；
第一变压器，所述第一变压器的原边分别与所述第一开关电路和所述第三DC/DC电路连接，所述第一变压器的副边与所述第一驱动电源连接。
可选地，所述电机控制电路还包括：
第二开关电路，与所述第二控制电路连接；
第二驱动电源，与所述第二IGBT驱动电路连接，用于为所述第二IGBT驱动电路提供驱动电源电压；
第二变压器，所述第二变压器的原边分别与所述第二开关电路和所述第二DC/DC电路连接，所述第二变压器的副边与所述第二驱动电源连接。
可选地，所述电机控制电路还包括：
第一母线电压采样电路，与所述高压电池连接；
第一运放电路，与所述第一母线电压采样电路和所述第二控制电路连接。
可选地，所述电机控制电路还包括：
温度检测电路，所述温度检测电路与所述IGBT模块和所述第二控制电路连接；
第一监控电路，与所述第一控制电路连接；
第二监控电路，与所述第二控制电路连接。
可选地，所述电机控制电路还包括：
第一电流采样电路，与所述IGBT模块连接；
第二运放电路，与所述第一电流采样电路和所述第二控制电路连接。
在第二方面，本发明实施例提供了一种电动汽车，包括如上任一项所述的电机控制电路及电机，所述电机与所述电机控制电路连接。
可选地，所述电机包括永磁同步电机。
本发明的有益效果是：与现有技术相比较，本发明实施例提供了一种电机控制电路及电动汽车。通过第三控制电路在检测到电路异常时，使所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，用以关闭电机转动，另一个桥臂电路工作在全部导通状态，用以泄放电机的能量，避免了能量反馈至电动汽车的高压母线，因此，提升了电机控制电路的安全性；进一步的，通过第一控制电路和第二控制电路，增加冗余电路异常检测电路，避免了当第三控制电路失效时，无法使所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态，因此，提升了电机控制电路的可靠性。
【附图说明】
一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。
图1为本发明实施例提供的一种电动汽车的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图；
图4为本发明又一实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图；
图5为本发明另又一实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的一种U相对应的IGBT模块的电路连接示意图；
图7为本发明实施例提供的一种第一IGBT驱动电路的电路连接示意图；
图8为本发明实施例提供的一种状态检测电路的电路连接示意图；
图9为本发明实施例提供的一种第一母线电压采样电路的电路连接示意图。
【具体实施方式】
为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施方式，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是用于限制本发明。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
请参阅图1，为本发明实施例提供的一种电动汽车的结构示意图。如图1所示，所述电动汽车500包括电机控制电路100和电机11，所述电机11与所述电机控制电路100连接。
所述电机11用于将所述电动汽车500的所述低压电池12和/或所述高压电池13(如图4所示)提供的电能转化为机械能，通过传动装置或者直接驱动车轮和其他运动装置。所述电机11按工作电源种类可划分为直流电机和交流电机，所述电机11按结构和工作原理划分为直流电机、异步电机和同步电机。其中，所述直流电机按结构及工作原理可划分为无刷直流电动机和有刷直流电动机，所述有刷直流电动机可划分为永磁直流电机和电磁直流电机。进一步的，所述永磁直流电机可划分为稀土永磁直流电机、铁氧体永磁直流电机和铝镍钴永磁直流电动机，所述电磁直流电机可划分为串励直流电动机、并励直流电动机、他励直流电动机和复励直流电动机。所述交流电机可划分为单向电机和三相电机。
在本实施例中，所述电机11为永磁同步电机。所述永磁同步电机既具有交流电动机的无电刷结构、运行可靠等优点，又具有直流电动机的调速性能好的优点，且无需励磁绕组，可以做到体积小、控制效率高。
可以理解，所述电机控制电路100可以对所述电机11的启动、加速、运转、减速、停止等进行控制。在本实施例中，所述电机控制电路100用于在电路异常时，切换为ASC(Active Short Circuit，主动短路保护)模式，即所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态。
需要说明的是，所述电路异常尤指ISO26262标准定义的单点故障，所述单点故障是在一个单元中，未被安全机制覆盖且直接导致违反安全目标的硬件故障，例如，电路中的某一个元器件损坏、集成电路中的某一个管脚接触不良、某一个集成电路失效等等。
为解决在电路异常时，电机向高压母线反馈能量以及单个控制电路可能导致故障检测结果不准确的问题，本发明实施例提出了一种电动汽车，通过第三控制电路在检测到电路异常时，使所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，用以关闭电机转动，另一个桥臂电路工作在全部导通状态，用以泄放电机的能量，避免了能量反馈至电动汽车的高压母线，因此，提升了电机控制电路的安全性；进一步的，通过第一控制电路和第二控制电路，增加冗余电路异常检测电路，避免了当第三控制电路失效时，无法使所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态，因此，提升了电机控制电路的可靠性。
请参阅图2，为本发明实施例提供的一种电机控制电路的结构示意图。如图2所示，所述电机控制电路100包括IGBT模块10、第一IGBT驱动电路20、第一控制电路30、第二IGBT驱动电路40、第二控制电路50以及第三控制电路60。
所述IGBT模块10包括上桥臂电路101与下桥臂电路102。
可以理解，所述电动汽车500一般包括几百个所述IGBT模块10，所述IGBT模块10是由IGBT(绝缘栅双极型极晶体管芯片)和FWD(续流二管芯片)通过特定的电路桥接封装而成的模块化半导体产品。所述IGBT模块10用于将大功率的直流电转换为交流电后作用于所述永磁同步电机，驱动所述永磁同步电机，进而为所述电动汽车500提供机械动能。
其中，所述永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流，此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机用；此外，当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差120，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机用。一般，分别用U、V、W标识所述永磁同步电机的三相，每一相对应的所述IGBT模块10包括所述上桥臂电路101和所述下桥臂电路102。
如图6所示，U相的所述IGBT模块10包括所述上桥臂电路101和所述下桥臂电路102，其中，所述上桥臂电路101包括第一IGBT，所述下桥臂电路102包括第二IGBT。
具体的，所述第一IGBT的漏极与火线连接，用于接收C_U_H电压，所述第一IGBT的栅极用于接收G_U_H电压，所述第一IGBT的源极与地线连接，用于接收E_U_H电压，所述E_U_H电压为0。所述第二IGBT的漏极与火线连接，用于接收C_U_L电压，所述第二IGBT的栅极用于接收G_U_L电压，所述第二IGBT的源极与地线连接，用于接收E_U_L电压，所述E_U_L电压为0。
可以理解，在IGBT模块10驱动所述永磁同步电机正常工作时，栅极导通电压轮询U相、V相和W相的所述上桥臂电路101对应的IGBT，栅极导通电压轮询U相、V相和W相的所述下桥臂电路102对应的IGBT，则U相、V相和W相的所述上桥臂电路101对应的IGBT轮序导通，U相、V相和W相的所述下桥臂电路102对应的IGBT轮序导通。
所述第一IGBT驱动电路20与所述上桥臂电路101连接。
如图7所示，所述第一IGBT驱动电路20包括IGBT驱动芯片和驱动外围电路。在本实施例中，所述IGBT驱动芯片采用BM6104FV-CE2集成芯片，所述BM6104FV-CE2集成芯片用于驱动所述上桥臂电路101，同时实现了所述第一控制电路30和所述上桥臂电路101的之间的电路隔离，提高了电路的抗干扰能力。可以理解，所述第一IGBT驱动电路20不限于本实施例所公开的具体实现方式。
所述第一控制电路30与所述第一IGBT驱动电路20连接，用于向所述第一IGBT驱动电路20发送第一驱动信号，以控制所述上桥臂电路101的工作状态。
在本实施例中，所述第一驱动信号为SVPWM(Space Vector PulseWidthModulation，空间矢量脉宽调制)信号。所述第一IGBT驱动电路20接收所述SVPWM信号，使得所述第一IGBT驱动电路20工作在关闭状态或导通状态。当所述第一IGBT驱动电路20工作在导通状态时，识别并处理所述SVPWM信号，输出处理后的所述SVPWM信号至所述上桥臂电路101各个IGBT的栅极，从而控制所述上桥臂电路101的工作状态，进而控制所述永磁同步电机的工作状态。
其中，所述上桥臂电路101的工作状态包括所述上桥臂电路101包括的各个IGBT轮序导通(即所述上桥臂电路101正常工作)、所述上桥臂电路101包括的各个IGBT工作在全部导通状态(即所述上桥臂电路101短路)以及所述上桥臂电路101包括的各个IGBT工作在全部断开状态(即所述上桥臂电路101断路)。
在本实施例中，所述第一控制电路30为CPLD(Complex Programmable LogicDevice，复杂可编程逻辑器件)，所述CPLD可以采用LAMXO1200E-3TN100E集成芯片，所述LAMXO1200E-3TN100E集成芯片用于产生所述SVPWM信号，用以控制所述上桥臂电路101的工作状态。
所述第二IGBT驱动电路40与所述下桥臂电路102连接。
其中，所述第二IGBT驱动电路40包括IGBT驱动芯片和驱动外围电路。在本实施例中，所述IGBT驱动芯片采用BM6104FV-CE2集成芯片，所述BM6104FV-CE2集成芯片用于驱动所述下桥臂电路102，同时实现了所述第二控制电路50和所述下桥臂电路102的之间的电路隔离，提高了电路的抗干扰能力。可以理解，所述第二IGBT驱动电路40不限于本实施例所公开的具体实现方式。
所述第二控制电路50与所述第一控制电路30和所述第二IGBT驱动电路40连接，用于向所述第二IGBT驱动电路40发送第二驱动信号，以控制所述下桥臂电路102的工作状态。
在本实施例中，所述第二驱动信号为SVPWM信号。所述第二IGBT驱动电路40接收所述SVPWM信号，使得所述第二IGBT驱动电路40工作在关闭状态或导通状态。当所述第二IGBT驱动电路40工作在导通状态时，识别并处理所述SVPWM信号，输出处理后的所述SVPWM信号至所述下桥臂电路102各个IGBT的栅极，从而控制所述下桥臂电路102的工作状态，进而控制所述永磁同步电机的工作状态。
其中，所述下桥臂电路102的工作状态包括所述下桥臂电路102包括的各个IGBT轮序导通(即所述下桥臂电路102正常工作)、所述下桥臂电路102包括的各个IGBT工作在全部导通状态(即所述下桥臂电路102短路)以及所述下桥臂电路102包括的各个IGBT工作在全部断开状态(即所述下桥臂电路102断路)。
在本实施例中，所述第二控制电路50可以采用C2000或FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)。所述C2000可以选用TMS320F28069PZT集成芯片，所述FPGA可以选用10M08SAU169A7G集成芯片，所述TMS320F28069PZT集成芯片或所述10M08SAU169A7G集成芯片用于产生所述SVPWM信号，用以控制所述下桥臂电路102的工作状态。
综上，当所述上桥臂电路101的各个IGBT轮序导通，且所述下桥臂电路102的各个IGBT轮序导通时，驱动所述永磁同步电机正常工作；当所述上桥臂电路101的各个IGBT工作在全部断开状态和/或所述下桥臂电路102的各个IGBT工作在全部断开状态时，所述永磁同步电机停止运转；当所述上桥臂电路101的各个IGBT工作在全部导通状态和/或所述下桥臂电路102的各个IGBT工作在全部导通状态时，所述永磁同步电机短路。
所述第三控制电路60分别与所述第二控制电路50、所述第一IGBT驱动电路20和所述第二IGBT驱动电路40连接，所述第一控制电路30、所述第二控制电路50和所述第三控制电路60互相定时监测，所述第三控制电路60用于在检测到电路异常时，向所述第一IGBT驱动电路20发送第三驱动信号或向所述第二IGBT驱动电路40发送第四驱动信号，以使得所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态。
在本实施例中，所述第三控制电路60满足车用ASIL D等级，所述第三控制电路60可以选用TMS570LS1227集成芯片、TC275集成芯片等。
可以理解，所述第一控制电路30、所述第二控制电路50和所述第三控制电路60互相定时监测，用以判断所述第一控制电路30、所述第二控制电路50或所述第三控制电路60是否发生了程序执行错误。
例如，当所述第一控制电路30程序跑飞，所述第一控制电路30、所述第二控制电路50和所述第三控制电路60互相定时监测发生错误，从而检测得到所述第一控制电路30发生了程序执行错误，此时，所述第三控制电路60向所述第一IGBT驱动电路20发送第三驱动信号，控制关闭所述第一IGBT驱动电路20，从而所述上桥臂电路101对应的各个IGBT工作在全部断开状态。所述下桥臂电路102对应的所述SVPWM信号经过所述第二控制电路50，并通过所述第二IGBT驱动电路40将所述SVPWM信号均置为高电平，则所述下桥臂电路102的各个IGBT工作在全部导通状态，从而实现对电机的短路，避免了所述永磁同步电机反馈能量至所述电动汽车500的高压母线，实现了对所述电动汽车500的短路保护。
还例如，当所述C2000的程序跑飞后，所述第一控制电路30、所述第二控制电路50和所述第三控制电路60互相定时监测发生错误，从而检测得到所述C2000发生了程序执行错误。所述上桥臂电路101对应的所述SVPWM信号经过所述CPLD，所述下桥臂电路102对应的所述SVPWM信号直接驱动所述第二IGBT驱动电路40，所述第三控制电路60控制关闭所述第二IGBT驱动电路40，从而所述下桥臂电路102对应的各个IGBT工作在全部断开状态；而经过所述CPLD的所述SVPWM信号导通所述第一IGBT驱动电路20，并通过所述第一IGBT驱动电路20将所述SVPWM信号均置为高电平，则所述上桥臂电路101的各个IGBT工作在全部导通状态，从而实现对电机的短路，避免了所述永磁同步电机反馈能量至所述电动汽车500的高压母线，实现了对所述电动汽车500的短路保护。
本发明实施例提供了一种电机控制电路，通过第三控制电路在检测到电路异常时，使所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，用以关闭电机转动，另一个桥臂电路工作在全部导通状态，用以泄放电机的能量，避免了能量反馈至电动汽车的高压母线，因此，提升了电机控制电路的安全性；进一步的，通过第一控制电路和第二控制电路，增加冗余电路异常检测电路，避免了当第三控制电路失效时，无法使所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态，因此，提升了电机控制电路的可靠性。
请参阅图3，所述电机控制电路200除了包括所述电机控制电路100所阐述的电路模块，还包括逻辑门电路70。
所述逻辑门电路70分别与所述第一控制电路30、所述第二控制电路50、所述第三控制电路60及所述第二IGBT驱动电路40连接，用于将各个控制电路各自发送的使能信号作逻辑处理，并向所述第二IGBT驱动电路40发送逻辑处理后的所述第四驱动信号，以控制所述下桥臂电路102的工作状态。
在本实施例中，所述逻辑门电路70为逻辑或门，当所述第一控制电路30、所述第二控制电路50和所述第三控制电路60发送的使能信号均为低电平时，所述第二IGBT驱动电路40导通，当所述第一控制电路30、所述第二控制电路50和所述第三控制电路60发送的使能信号至少有一个为高电平时，所述第二IGBT驱动电路40关闭。
在一些实施例中，所述第三控制电路60还用于检测所述电动汽车500的车速，当检测到电路异常且所述车速大于预设车速阈值时，向所述第一IGBT驱动电路20发送第三驱动信号或控制所述逻辑门电路70将各个控制电路各自发送的使能信号作逻辑处理，向所述第二IGBT驱动电路40发送逻辑处理后的所述第四驱动信号，以使得所述IGBT模块10中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态。
可以理解，当所述第三控制电路60检测到电路异常且所述车速大于预设车速阈值时，输出高电平的使能信号，使得所述逻辑门电路70控制关闭所述第二IGBT驱动电路40，则所述下桥臂电路102的IGBT工作在全部断开的状态。
在本实施例中，所述第三控制电路60与所述第一旋变采样电路321连接，所述第一旋变采样电路321与所述电机11的旋转变压器连接，用于采集所述电机11的角度和速度，并将所述电机11的角度和速度发送至所述第三控制电路60。
例如，当所述C2000的程序跑飞后，所述第一控制电路30、所述第二控制电路50和所述第三控制电路60互相定时监测发生错误，从而检测得到所述C2000发生了程序执行错误。所述上桥臂电路101对应的所述SVPWM信号经过所述CPLD，所述下桥臂电路102对应的所述SVPWM信号直接驱动所述第二IGBT驱动电路，此时，若所述第三控制电路60通过旋变检测到车速大于所述预设车速阈值时，使能所述下桥臂电路102对应的所述第二IGBT驱动电路40关闭，则所述下桥臂电路102对应的各个IGBT工作在全部断开状态；而经过所述CPLD的所述SVPWM信号导通所述第一IGBT驱动电路20，并通过所述第一IGBT驱动电路20将所述SVPWM信号均置为高电平，则所述上桥臂电路101的各个IGBT工作在全部导通状态，从而实现对电机的短路，避免了所述永磁同步电机反馈能量至所述电动汽车500的高压母线，实现了对所述电动汽车500的短路保护。
请参阅图4，所述电动汽车500还包括低压电池12和高压电池13。
所述电机控制电路300除了包括所述电机控制电路200所阐述的电路模块，还包括状态检测电路301、第一DC/DC电路302、电源管理电路303、第二DC/DC电路304、第一线性稳压电路305、第三DC/DC电路306、第二线性稳压电路307、第一开关电路308、第一驱动电源309、第一变压器310、第二开关电路311、第二驱动电源312、第二变压器313、第一母线电压采样电路314、第一运放电路315、温度检测电路316、第一监控电路318、第二监控电路319、第一电流采样电路319、第二运放电路320以及第一旋变采样电路321。
所述状态检测电路301与所述IGBT模块10和所述第二控制电路50连接，用于检测所述上桥臂电路101和所述下桥臂电路102的工作状态。
如图8所示，例如，输入U相的所述上桥臂电路101的第一IGBT的源极电压(E_U_H电压)，对所述E_U_H电压进行处理，将处理后的所述E_U_H电压和预设电压进行比较，若处理后的所述E_U_H电压大于预设电压，则比较电路输出高电平信号，若处理后的所述E_U_H电压小于预设电压，则比较电路输出低电平信号，将比较电路输出的高电平信号或低电平信号输入至隔离电路，经过隔离处理后的信号输入至所述第二控制电路50，由所述第二控制电路50判断U相的所述上桥臂电路101的工作状态。
所述第一DC/DC电路302用于与所述低压电池12连接。
所述电源管理电路303与所述第一DC/DC电路302和所述第三控制电路60连接。
其中，所述低压电池12经过所述第一DC/DC电路302的降压后，为所述电源管理电路303提供电源电压，所述电源管理电路303用于为所述第三控制电路60提供电源电压以及监控所述第三控制电路60的供电参数。
所述第二DC/DC电路304与所述第一DC/DC电路302连接。
所述第一线性稳压电路305与所述第二DC/DC电路304和所述第二控制电路50连接。
其中，所述第一线性稳压电路305输出的线性电压用于为所述第二控制电路50提供电源电压。
所述第三DC/DC电路306与所述第一DC/DC电路302连接。
所述第二线性稳压电路307与所述第三DC/DC电路306和所述第一控制电路30连接。
其中，所述第二线性稳压电路307输出的线性电压用于为所述第一控制电路30提供电源电压。
所述第一开关电路308与所述第一控制电路30连接。
所述第一驱动电源309与所述第一IGBT驱动电路20连接，用于为所述第一IGBT驱动电路20提供驱动电源电压。
所述第一变压器310的原边分别与所述第一开关电路308和所述第三DC/DC电路306连接，所述第一变压器310的副边与所述第一驱动电源309连接。
可以理解，当所述第一控制电路30控制开启所述第一开关电路308时，所述第三DC/DC电路306经过所述第一变压器310的作用，为所述第一驱动电源309充电。
所述第二开关电路311与所述第二控制电路50连接。所述第二驱动电源312与所述第二IGBT驱动电路40连接，用于为所述第二IGBT驱动电路40提供驱动电源电压。
所述第二变压器313的原边分别与所述第二开关电路311和所述第二DC/DC电路304连接，所述第二变压器313的副边与所述第二驱动电源312连接。
可以理解，当所述第二控制电路50控制开启所述第二开关电路311时，所述第二DC/DC电路304经过所述第二变压器313的作用，为所述第二驱动电源312充电。
所述第一母线电压采样电路314与所述高压电池13连接。
如图9所示，例如，输入U相的所述上桥臂电路101的IGBT的漏极电压(C_U_H电压)，对所述C_U_H电压进行分压、滤波等处理，输出高压母线的采样电压。
所述第一运放电路315与所述第一母线电压采样电路314和所述第二控制电路50连接。
所述温度检测电路316与所述IGBT模块10和所述第二控制电路50连接。
请再次参阅图6，每一相对应的所述IGBT模块10包括一个NTC电阻，根据所述NTC电阻和外部电阻进行分压，实现对温度信号的采集。
所述第一监控电路317与所述第一控制电路30连接。
所述第二监控电路318与所述第二控制电路50连接。
所述第一电流采样电路319与所述IGBT模块10连接。
其中，所述第一电流采样电路319包括三相霍尔传感器，所述三相霍尔传感器可以采用MLX91208集成芯片，所述MLX91208集成芯片可用于采样U、V、W相输出到电机的电流以及高压母线的电流。
所述第二运放电路320与所述第一电流采样电路319和所述第二控制电路50连接。
所述第一旋变采样电路321与所述电机11和所述第二控制电路50连接，所述第一旋变采样电路321用于采样所述电机11的角度和速度。
本发明实施例提供了一种电机控制电路，通过第三控制电路在检测到电路异常时，使所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，用以关闭电机转动，另一个桥臂电路工作在全部导通状态，用以泄放电机的能量，避免了能量反馈至电动汽车的高压母线，因此，提升了电机控制电路的安全性；进一步的，通过第一控制电路和第二控制电路，增加冗余电路异常检测电路，避免了当第三控制电路失效时，无法使所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态，因此，提升了电机控制电路的可靠性。
请参阅图5，所述电机控制电路400除了包括所述电机控制电路300所阐述的电路模块，还包括第二母线电压采样电路401、第三运放电路402、第二电流采样电路403、第四运放电路404以及第二旋变采样电路405。
所述第二母线电压采样电路401与所述高压电池13连接。
请再次参阅图9，例如，输入U相的所述上桥臂电路101的IGBT的漏极电压(C_U_H电压)，对所述C_U_H电压进行分压、滤波等处理，输出高压母线的采样电压。
所述第三运放电路402与所述第二母线电压采样电路401和所述第三控制电路60连接。
所述第二电流采样电路403与所述IGBT模块10连接。
其中，所述第二电流采样电路403包括三相霍尔传感器，所述三相霍尔传感器可以采用MLX91208集成芯片，所述MLX91208集成芯片可用于采样U、V、W相输出到电机的电流以及高压母线的电流。
所述第四运放电路404与所述第二电流采样电路403和所述第三控制电路60连接。
所述第二旋变采样电路405与所述电机11和所述第三控制电路60连接，所述第二旋变采样电路405用于采样所述电机11的角度和速度。
本发明实施例提供了一种电机控制电路，通过第二控制电路与第三控制电路分别对应不同的采样线路，根据第二控制电路与第三控制电路的计算结果，反馈控制电机的转速，从而提升了电机控制电路的转速控制的可靠性。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种电机控制电路，应用于电动汽车，其特征在于，所述电机控制电路包括：
IGBT模块，包括上桥臂电路与下桥臂电路；
第一IGBT驱动电路，与所述上桥臂电路连接；
第一控制电路，与所述第一IGBT驱动电路连接，用于向所述第一IGBT驱动电路发送第一驱动信号，以控制所述上桥臂电路的工作状态；
第二IGBT驱动电路，与所述下桥臂电路连接；
第二控制电路，与所述第一控制电路和所述第二IGBT驱动电路连接，用于向所述第二IGBT驱动电路发送第二驱动信号，以控制所述下桥臂电路的工作状态；
第三控制电路，分别与所述第二控制电路、所述第一IGBT驱动电路和所述第二IGBT驱动电路连接，所述第一控制电路、所述第二控制电路和所述第三控制电路互相定时监测，所述第三控制电路用于在检测到电路异常时，向所述第一IGBT驱动电路发送第三驱动信号或向所述第二IGBT驱动电路发送第四驱动信号，以使得所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态。
2.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括逻辑门电路，所述逻辑门电路分别与所述第一控制电路、所述第二控制电路、所述第三控制电路及所述第二IGBT驱动电路连接，用于将各个控制电路各自发送的使能信号作逻辑处理，并向所述第二IGBT驱动电路发送逻辑处理后的所述第四驱动信号，以控制所述下桥臂电路的工作状态。
3.根据权利要求2所述的电机控制电路，其特征在于，所述第三控制电路还用于检测所述电动汽车的车速，当检测到电路异常且所述车速大于预设车速阈值时，向所述第一IGBT驱动电路发送第三驱动信号或控制所述逻辑门电路将各个控制电路各自发送的使能信号作逻辑处理，向所述第二IGBT驱动电路发送逻辑处理后的所述第四驱动信号，以使得所述IGBT模块中任一个桥臂电路工作在全部断开状态，另一个桥臂电路工作在全部导通状态。
4.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机短路保护电路还包括状态检测电路，所述状态检测电路与所述IGBT模块和所述第二控制电路连接，用于检测所述上桥臂电路和所述下桥臂电路的工作状态。
5.根据权利要求1所述的电机控制电路，其特征在于，所述电动汽车包括低压电池和高压电池；
所述电机控制电路还包括：
第一DC/DC电路，用于与所述低压电池连接；
电源管理电路，与所述第一DC/DC电路和所述第三控制电路连接；
第二DC/DC电路，与所述第一DC/DC电路连接；
第一线性稳压电路，与所述第二DC/DC电路和所述第二控制电路连接；
第三DC/DC电路，与所述第一DC/DC电路连接；
第二线性稳压电路，与所述第三DC/DC电路和所述第一控制电路连接。
6.根据权利要求5所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括：
第一开关电路，与所述第一控制电路连接；
第一驱动电源，与所述第一IGBT驱动电路连接，用于为所述第一IGBT驱动电路提供驱动电源电压；
第一变压器，所述第一变压器的原边分别与所述第一开关电路和所述第三DC/DC电路连接，所述第一变压器的副边与所述第一驱动电源连接。
7.根据权利要求5所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括：
第二开关电路，与所述第二控制电路连接；
第二驱动电源，与所述第二IGBT驱动电路连接，用于为所述第二IGBT驱动电路提供驱动电源电压；
第二变压器，所述第二变压器的原边分别与所述第二开关电路和所述第二DC/DC电路连接，所述第二变压器的副边与所述第二驱动电源连接。
8.根据权利要求5所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括：
第一母线电压采样电路，与所述高压电池连接；
第一运放电路，与所述第一母线电压采样电路和所述第二控制电路连接。
9.根据权利要求1至8任一项所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括：
温度检测电路，所述温度检测电路与所述IGBT模块和所述第二控制电路连接；
第一监控电路，与所述第一控制电路连接；
第二监控电路，与所述第二控制电路连接。
10.根据权利要求1至8任一项所述的电机控制电路，其特征在于，所述电机控制电路还包括：
第一电流采样电路，与所述IGBT模块连接；
第二运放电路，与所述第一电流采样电路和所述第二控制电路连接。
11.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1至10任一项所述的电机控制电路及电机，所述电机与所述电机控制电路连接。
12.根据权利要求11所述的电动汽车，其特征在于，所述电机包括永磁同步电机。
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