CN111585500A - 功率模块的控制方法、装置、设备及功率设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种功率模块的控制方法、功率模块的控制装置、功率模块的控制设备及功率设备。一种功率模块的控制方法，用于利用驱动模块驱动功率模块对电机进行控制；驱动模块至少包括上桥驱动单元及下桥驱动单元，功率模块至少包括上桥功率单元和与下桥功率单元；电机的绕组连接于上桥功率单元和下桥功率单元之间；控制方法包括获取电机的绕组的电流；在绕组的电流为正电流时，向上桥驱动单元输出控制波以控制上桥驱动单元工作，且关断下桥驱动单元；在绕组的电流为负电流时，向下桥驱动单元输出控制波以控制下桥驱动单元工作，且关断上桥驱动单元。上述控制方法，降低了驱动模块的功耗，从而有利于降低驱动电源的功耗。
Description
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别是涉及一种功率模块的控制方法、功率模块的控制装置、功率模块的控制设备及功率设备。
背景技术
目前，功率开关器件在新能源汽车、工业变频器等电力电子领域有广泛的应用。例如，功率开关器件在电机控制中作为主要的功率转换器件。
然而，在应用功率开关器件的对电机进行控制时，由于传统技术中驱动功率开关器件的功耗的较大使得驱动电源需要具有较大的体积，并且对散热性能具有更高的要求。
发明内容
基于此，有必要针对传统技术中驱动功率开关器件的功耗的较大使得驱动电源需要具有较大的体积，并且对散热性能具有更高的要求的问题，提供一种功率模块的控制方法、功率模块的控制装置、功率模块的控制设备及功率设备。
一种功率模块的控制方法，用于利用驱动模块驱动功率模块对电机进行控制；所述驱动模块至少包括上桥驱动单元及与所述上桥驱动单元连接的下桥驱动单元，所述功率模块至少包括与所述上桥驱动单元连接的上桥功率单元和与所述下桥驱动单元连接的下桥功率单元；所述电机的绕组连接于所述上桥功率单元和所述下桥功率单元之间；所述功率模块的控制方法包括：
获取所述电机的绕组的电流；
在所述绕组的电流为正电流时，向所述上桥驱动单元输出控制波以控制所述上桥驱动单元工作，且关断所述下桥驱动单元；
在所述绕组的电流为负电流时，向所述下桥驱动单元输出控制波以控制所述下桥驱动单元工作，且关断所述上桥驱动单元。
上述控制方法，在绕组的电流为正电流时，向上桥驱动单元输出控制波以控制上桥驱动单元工作且关断下桥驱动单元，并在绕组的电流为负电流时，向下桥驱动单元输出控制波以控制下桥驱动单元工作且关断上桥驱动单元。如此，不管是绕组的电流为正电流还是负电流时，对于同一组驱动单元中的上桥驱动单元和下桥驱动单元中只有一个工作，而另一个处于关断状态，降低了驱动模块的功耗，从而有利于降低驱动电源的功耗、减小驱动电源整体体积以及降低热损耗。
在其中一个实施例中，所述关断所述下桥驱动单元包括：向所述下桥驱动单元输入负电压；和/或所述关断所述上桥驱动单元包括：向所述上桥驱动单元输入负电压。
在其中一个实施例中，所述功率模块的控制方法还包括：
获取滞环窗口；所述滞环窗口为所述绕组的电流区间，且所述滞环窗口包含电流为零的瞬时值；
在所述绕组的电流在所述滞环窗口内时，持续向所述上桥驱动单元输出控制波；和/或持续向所述下桥驱动单元输出控制波。
在其中一个实施例中，所述控制波包括PWM波。
一种功率模块的控制装置，用于利用驱动模块驱动功率模块对电机进行控制；所述驱动模块至少包括上桥驱动单元及与所述上桥驱动单元连接的下桥驱动单元，所述功率模块至少包括与所述上桥驱动单元连接的上桥功率单元和与所述下桥驱动单元连接的下桥功率单元；所述电机的绕组连接于所述上桥功率单元和所述下桥功率单元之间；所述功率模块的控制装置包括：
获取模块，用于获取所述电机的绕组的电流；
判断模块，用于判断所述绕组的电流为正电流还是负电流；
控制模块，用于在所述绕组的电流为正电流时，向所述上桥驱动单元输出控制波以控制所述上桥驱动单元工作，且关断所述下桥驱动单元；并在所述绕组的电流为负电流时，向所述下桥驱动单元输出控制波以控制所述下桥驱动单元工作，且关断所述上桥驱动单元。
一种功率模块的控制设备，用于驱动功率模块对电机进行控制，所述功率模块包括上桥功率单元和下桥功率单元，所述电机连接于所述上桥功率单元和所述下桥功率单元之间；包括：
上桥隔离单元；
下桥隔离单元；
上桥驱动单元，与所述上桥隔离单元连接，所述上桥驱动单元用于与所述上桥功率单元连接以控制所述上桥功率单元中功率器件导通或关断；
下桥驱动单元，与所述下桥隔离单元连接，所述下桥驱动单元用于与所述下桥功率单元连接以控制所述下桥功率单元中功率器件导通或关断；
电源单元，与所述上桥隔离单元、所述下桥隔离单元、所述上桥驱动单元以及所述下桥驱动单元连接，所述电源单元用于向所述上桥隔离单元输出关断电压和上桥驱动电压、向所述下桥隔离单元输出关断电压和下桥驱动电压、向所述上桥驱动单元输出上桥驱动电压以及向所述下桥驱动单元输出下桥驱动电压；所述关断电压为负电压，所述上桥驱动电压和所述上桥驱动电压为正电压；
控制单元，与所述上桥隔离单元和所述下桥隔离单元连接，所述控制单元用于获取所述电机的绕组的电流，在所述绕组的电流为正电流时，向所述上桥隔离单元输出控制波以控制所述上桥驱动单元工作，且停止向所述下桥隔离单元输出控制波，并在所述绕组的电流为负电流时，向所述下桥隔离单元输出控制波以控制所述下桥驱动单元工作，且停止向所述上桥隔离单元输出控制波。
在其中一个实施例中，所述控制单元在所述绕组的电流在所述滞环窗口内时，持续向所述上桥隔离单元输出控制波；和/或持续向所述下桥隔离单元输出控制波；
其中，所述滞环窗口为所述绕组的电流区间，且所述滞环窗口包含电流为零的瞬时值。
在其中一个实施例中，所述控制波包括PWM波。
在其中一个实施例中，所述上桥驱动单元包括第一三极管及第二三极管；所述第一三极管的集电极与所述电源单元连接，所述第二三极管的集电极与所述上桥隔离单元连接，所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极均与所述上桥隔离单元连接，所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的发射极均与所述上桥功率单元连接；
所述下桥驱动单元包括第三三极管及第四三极管；所述第三三极管的集电极与所述电源单元连接，所述第四三极管的集电极与接地端连接，所述第三三极管的基极和所述第四二极管的基极均与所述下桥隔离单元连接，所述第三三极管的发射极和所述第四三极管的发射极均与所述下桥功率单元连接；
其中，所述第一三极管和所述第三三极管为NPN型三极管，所述第二三极管和所述第四三极管为PNP三极管。
一种功率设备，包括如上述任一项所述的功率模块的控制设备以及功率模块，所述功率模块至少包括上桥功率单元和下桥功率单元，所述上桥功率单元和所述下桥功率单元连接且电机连接于所述上桥功率单元和所述下桥功率单元之间，所述功率模块的控制设备与所述功率模块连接，通过控制所述上桥功率单元工作或控制所述下桥功率单元工作以改变所述电机的绕组的电流方向。
附图说明
图1为一实施例中的功率模块的控制方法流程图。
图2为一实施例中的控制功率模块的开关时序图。
图3为一实施例中的功率模块的控制方法还包括的步骤流程图。
图4为一实施例中的功率设备的电路图。
图5为一实施例中的功率模块的控制装置的结构框图。
附图标记说明：
410、控制设备；420、功率模块；411、上桥隔离单元；412、下桥隔离单元；413、上桥驱动单元；414、下桥驱动单元；415、电源单元；416、控制单元；421、上桥功率单元；422、下桥功率单元；4161、电流传感器；430、绕组； 500、功率模块的控制装置；510、获取单元；520、判断单元；530、控制单元。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”以及“外”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，需要说明的是，当元件被称为“形成在另一元件上”时，它可以直接连接到另一元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以直接连接到另一元件或者同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。
本申请提供一种功率模块的控制方法，该方法用于利用驱动模块驱动功率模块对电机进行控制，具体的，可以是利用驱动模块控制功率模块中诸如绝缘栅双极型晶体管(IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor)、碳化硅(SIC， silicon carbide)等功率器件的工作，从而对电机的运行进行控制。驱动模块至少包括上桥驱动单元及与上桥驱动单元连接的下桥驱动单元。功率模块至少包括与上桥驱动单元连接的上桥功率单元和与下桥驱动单元连接的下桥功率单元。电机的绕组连接于上桥功率单元和下桥功率单元之间。驱动模块中的上桥驱动单元与下桥驱动单元数量相同且一一对应，上桥驱动单元和下桥驱动单元的数量根据需要设置即可。例如，在电机为三相电机时，驱动模块可以包括三组驱动单元，对应的功率模块也包括三组功率单元，每组驱动单元中均设置有一个上桥驱动单元和一个下桥驱动单元，每组功率单元均设置有一个上桥功率单元和一个下桥功率单元，每个上桥驱动单元对应控制一个上桥功率单元的工作，一个下桥驱动单元对应控制一个下桥功率单元的工作。每组功率单元分别与三相电机的绕组的一相连接，功率模块的控制方法(以下简称控制方法)通过向驱动模块输入控制波，以驱动模块中对应的功率单元导通或关断，从而对电机的运行进行控制。
图1为一实施例中的控制方法流程图。如图1所示，控制方法包括以下步骤：
步骤S110，获取电机的绕组的电流。
具体的，在驱动模块中包括多组驱动单元时，获取的电机的绕组的电流为驱动单元所对应的功率单元向电机的绕组所输出的电流。例如，一组驱动单元所对应的功率单元与电机的A相绕组连接，对该组的驱动单元输出控制波时需要以A相绕组的电流作为判断标准，类似的，对于与B相绕组连接的功率单元所对应的驱动单元输出的控制波也是以B相绕组的电流作为判断标准，类似的，对于与C相绕组连接的功率单元所对应的驱动单元输出的控制波也是以C相绕组的电流作为判断标准。
示例性的，可以在电机的绕组的接线上设置电流传感器，电流传感器可以设置在每组功率单元中上桥功率单元和下桥功率单元的中心点，利用电流传感器可以采集绕组的电流，从而获取绕组的电流的方向和大小信息。
示例性的，采用电流波形重构等软件算法获取绕组的电流的方向和大小信息。
当然，获取绕组的电流的方式可以采用传统技术中任意可以获取到绕组的电流的方式，而并不限于上述所提出的方式。
步骤S120，判断绕组的电流为正电流还是负电流。若绕组的电流为正电流则执行步骤S131，若绕组的电流为负电流则执行步骤S132。
步骤S131，向上桥驱动单元输出控制波以控制上桥驱动单元工作，且关断下桥驱动单元。
步骤S132，向下桥驱动单元输出控制波以控制下桥驱动单元工作，且关断上桥驱动单元。
具体的，可以利用诸如滞环控制方法等方法判断绕组的电流为正电流还是负电流。向上桥驱动单元输出的控制波和向下桥驱动单元输出的控制波可以是 PWM波，向上桥驱动单元输出的PWM波和向下桥驱动单元输出的PWM波的幅值可以相同，也可以不同。通过调节PWM波的占空比和周期可以对电机的运行进行控制，例如调节PWM波的占空比以改变电机的转速。
参见图2，在判断到绕组的电流为正电流时，向上桥驱动单元输出PWM波，使得控制上桥功率单元中的功率器件导通，电流从上桥功率单元流向电机的绕组。本实施例中，在判断到绕组的电流为正电流时，还要关断下桥驱动单元。例如，停止向下桥驱动单元输出PWM波使得关断下桥驱动单元，并且还可以进一步的向下桥驱动单元输入负电压，使得下桥驱动单元在负电压下关断。
在判断到绕组的电流为负电流时，向下桥驱动单元输出PWM波，使得控制下桥功率单元中的功率器件导通，电流从电机的绕组流向下桥驱动单元。本实施例中，在判断到绕组的电流为负电流时，还要关断上桥驱动单元。例如，停止向上桥驱动单元输出PWM波使得关断上桥驱动单元，并且还可以进一步的向上桥驱动单元输入负电压，使得上桥驱动单元在负电压下关断。
上述控制方法，在绕组的电流为正电流时，向上桥驱动单元输出控制波以控制上桥驱动单元工作且关断下桥驱动单元，并在绕组的电流为负电流时，向下桥驱动单元输出控制波以控制下桥驱动单元工作且关断上桥驱动单元。如此，不管是绕组的电流为正电流还是负电流时，对于同一组驱动单元中的上桥驱动单元和下桥驱动单元中只有一个工作，而另一个处于关断状态，降低了驱动模块的功耗，从而有利于降低驱动电源的功耗、减小驱动电源整体体积以及降低热损耗。
在一实施例中，参见图3，控制方法还包括以下步骤：
步骤S140，获取滞环窗口。
步骤S150，判断绕组的电流是否在滞环窗口内。若是，则执行步骤S161和步骤S162中的至少一个。
步骤S161，持续向上桥驱动单元输出控制波。
步骤S162，持续向下桥驱动单元输出控制波。
具体的，滞环窗口为绕组的电流区间，该电流区间的宽度可以根据实际需求进行调节，且滞环窗口包含电流为零的瞬时值，即在绕组的电流瞬时值为零的附近设置滞环窗口。当绕组的电流在滞环窗口内时，步骤S161和步骤S162 可以只执行其中一个，也可以同时执行，使得在绕组的电流为零时至少向上桥驱动单元和下桥驱动单元中的一个输出控制波形，从而避免功率单元中的功率器件错误开关，有利于提高控制过程的稳定性。
本申请还提供一种功率模块的控制设备(以下简称控制设备)和包含该控制设备的功率设备。图4为一实施例中的功率设备的电路图。如图4所示，控制设备410用于驱动功率模块420对电机进行控制，功率模块420包括上桥功率单元421和下桥功率单元422，电机的绕组430连接于上桥功率单元421和下桥功率单元422之间。控制设备410包括上桥隔离单元411、下桥隔离单元412、上桥驱动单元413、下桥驱动单元414、电源单元415以及控制单元416。上桥驱动单元413与上桥隔离单元411连接，上桥驱动单元413用于与上桥功率单元421连接以控制上桥功率单元421中功率器件导通或关断。下桥驱动单元414 与下桥隔离单元412连接，下桥驱动单元414用于与下桥功率单元422连接以控制下桥功率单元422中功率器件导通或关断。电源单元415与上桥隔离单元 411、下桥隔离单元412、上桥驱动单元413以及下桥驱动单元414连接，电源单元415用于向上桥隔离单元411输出关断电压和上桥驱动电压、向下桥隔离单元412输出关断电压和下桥驱动电压、向上桥驱动单元413输出上桥驱动电压以及向下桥驱动单元414输出上桥驱动电压；关断电压为负电压，上桥驱动电压和上桥驱动电压为正电压。控制单元416与上桥隔离单元411和下桥隔离单元412连接，控制单元416用于获取绕组的电流，在绕组的电流为正电流时，向上桥隔离单元411输出控制波以控制上桥驱动单元413工作，且停止向下桥隔离单元412输出控制波，并在绕组430的电流为负电流时，向下桥隔离单元 412输出控制波以控制下桥驱动单元414工作，且停止向上桥隔离单元411输出控制波。
功率设备包括控制设备410以及功率模块420。功率模块420至少包括上桥功率单元421和下桥功率单元422，上桥功率单元421和下桥功率单元422连接且电机连接于上桥功率单元421和下桥功率单元422之间，功率模块420的控制设备410与功率模块420连接，通过控制上桥功率单元421工作或控制下桥功率单元422工作以改变电机的绕组430的电流方向。
示例性的，电源单元415包括电源和变压器，变压器的原边与电源连接，电源向变压器的原边输入初始电压V_P，变压器对初始电压V_P进行转换，其副边可以输出关断电压V_E、上桥驱动电压V_H以及下桥驱动电压V_L。其中，关断电压V_E为负电压，上桥驱动电压V_H和下桥驱动电压V_L均为正电压。
示例性的，上桥驱动单元413包括第一三极管Q1及第二三极管Q2。第一三极管Q1的集电极与电源单元415连接以向第一三极管Q1的集电极输入上桥驱动电压V_H，第二三极管Q2的集电极与上桥隔离单元411连接，第一三极管Q1 的基极和第二三极管Q2的基极均与上桥隔离单元411连接，第一三极管Q1的发射极和第二三极管Q2的发射极均与上桥功率单元421连接。
下桥驱动单元414包括第三三极管Q3及第四三极管Q4。第三三极管Q3的集电极与电源单元415连接以向第三三极管Q3的集电极输入下桥驱动电压V_L，第四三极管Q4的集电极与接地端连接，第三三极管Q3的基极和第四二极管Q4 的基极均与下桥隔离单元412连接，第三三极管Q3的发射极和第四三极管Q4 的发射极均与下桥功率单元422连接。
其中，第一三极管Q3和第三三极管Q3为NPN型三极管，第二三极管Q2和第四三极管Q4为PNP三极管。
示例性的，上桥隔离单元411和下桥隔离单元412均可以包括光耦隔离芯片，使得能够实现对各驱动单元隔离，以保证互相之间不干扰，提高控制设备 410的安全性能。
示例性的，控制单元416可以包括电流传感器4161和控制器(图中未示出)。例如，控制器可以采用单片机、DSP、FPGA等。电流传感器4161可以设置在每组功率单元中上桥功率单元421和下桥功率单元422的中心点，利用电流传感器4161可以采集绕组430的电流，从而获取绕组430的电流的方向和大小信息。在其他实施例中，也可以采用电流波形重构等软件算法获取绕组430的电流的方向和大小信息。获取绕组430的电流的方式可以采用传统技术中任意方式，而并不限于上述所提出的方式。
控制器获取到绕组430的电流后，判断绕组430的电流为正电流还是负电流，并根据判断结果输出控制序列。具体为，在绕组430的电流为正电流时，控制器向上桥隔离单元411输出控制波以控制上桥驱动单元413工作，停止向下桥隔离单元412输出控制波以使得下桥驱动单元414停止工作。可选的，控制器向上桥隔离单元411输出PWM波PWM_H。在绕组430的电流为负电流时，控制器向下桥隔离单元412输出控制波以控制下桥驱动单元414工作，停止向上桥隔离单元411输出控制波以使得上桥驱动单元413停止工作。可选的，控制器向下桥隔离单元412输出PWM波PWM_L。
在控制器向上桥隔离单元411输出PWM波PWM_H后，由于电源单元415与上桥驱动单元413和上桥隔离单元411连接以向上桥驱动单元413和上桥隔离单元411输出上桥驱动电压V_H，使得对驱动电压进行放大，输出给上桥驱动单元413的PWM波的幅值等于上桥驱动电压V_H，上桥驱动单元413被打开，从而控制与该上桥驱动单元413连接的上桥功率单元421中的功率器件导通，电流从上桥功率单元421流入电机的绕组430，即电流为正电流。
在控制器停止向上桥隔离单元411输出PWM波PWM_H后，由于电源单元415 与上桥隔离单元411连接以向上桥隔离单元411输出关断电压V_E，使得上桥驱动单元413被负电压关断。
在控制器向下桥隔离单元412输出PWM波PWM_L后，由于电源单元415与下桥驱动单元414和下桥隔离单元412连接以向下桥驱动单元414和下桥隔离单元412输出下桥驱动电压V_L，使得对驱动电压进行放大，输出给下桥驱动单元414的PWM波的幅值等于下桥驱动电压V_L，下桥驱动单元414被打开，从而控制与该下桥驱动单元414连接的下桥功率单元422中的功率器件导通，电流从电机的绕组430流入下桥功率单元422，即电流为负电流。
在控制器停止向下桥隔离单元412输出PWM波PWM_L后，由于电源单元415 与下桥隔离单元412连接以向下桥隔离单元412输出关断电压V_E，使得下桥驱动单元414被负电压关断。
可选的，上桥功率单元421可以包括IGBT及二极管，上桥功率单元421中二极管的阳极与IGBT的发射极连接，二极管的阴极与IGBT的集电极连接，IGBT 的栅极连接于第一三极管Q1和第二三极管Q2之间。下桥功率单元422也可以包括一个IGBT及二极管，下桥功率单元422中二极管的阳极与IGBT的发射极连接，二极管的阴极与IGBT的集电极连接，IGBT的栅极连接于第三三极管Q3 和第四三极管Q4之间。上桥功率单元421中的IGBT的发射极与下桥功率单元中的IGBT的集电极连接，且与电机的绕组430连接。当输出给上桥驱动单元413 控制波并停止输出给下桥驱动单元414控制波时，上桥功率单元421中的IGBT 导通，下桥功率单元422中的IGBT关断，电流从上桥功率单元421流向电机的绕组430，且下桥功率单元422中的二极管起到续流的作用。当输出给下桥驱动单元414控制波并停止输出给上桥驱动单元413控制波时，下桥功率单元422 中的IGBT导通，上桥功率单元421中的IGBT关断，电流从电机的绕组430流向下桥功率单元422，且上桥功率单元421中的二极管起到续流的作用。
上述控制设备410，在绕组430的电流为正电流时，向上桥驱动单元413输出控制波以控制上桥驱动单元413工作且关断下桥驱动单元414，并在绕组的电流为负电流时，向下桥驱动单元414输出控制波以控制下桥驱动单元414工作且关断上桥驱动单元413。如此，不管是绕组430的电流为正电流还是负电流时，对于同一组驱动单元中的上桥驱动单元413和下桥驱动单元414中只有一个工作，而另一个处于关断状态，降低了驱动功耗，有利于降低电源单元415的功耗，从而可以减小变压器的体积、减少发热，使得控制设备410的性能得以提升。并且，在电源单元415中采用电池作为电源时，由于降低了电源单元415 功耗还能延长电池的使用时间。此外，上述控制设备410相比与集成驱动模块驱动功率模块的方式，还能够适用于各种型号的功率器件，适用范围更广。
在一实施例中，控制单元416在绕组的电流在滞环窗口内时，持续向上桥隔离单元411输出控制波。在另一实施例中，控制单元416在绕组的电流在滞环窗口内时，持续向上桥隔离单元411输出控制波。其中，滞环窗口为绕组的电流区间，且滞环窗口包含电流为零的瞬时值。
本申请还提供一种功率模块的控制装置。功率模块的控制装置用于利用驱动模块驱动功率模块对电机进行控制。驱动模块至少包括上桥驱动单元及与上桥驱动单元连接的下桥驱动单元，功率模块至少包括与上桥驱动单元连接的上桥功率单元和与下桥驱动单元连接的下桥功率单元；电机的绕组连接于上桥功率单元和下桥功率单元之间。如图5所示，功率模块的控制装置500包括获取模块510、判断模块520以及控制模块530。获取模块510用于获取电机的绕组的电流。判断模块520用于判断绕组的电流为正电流还是负电流。控制模块530 用于在绕组的电流为正电流时，向上桥驱动单元输出控制波以控制上桥驱动单元工作，且关断下桥驱动单元；并在绕组的电流为负电流时，向下桥驱动单元输出控制波以控制下桥驱动单元工作，且关断上桥驱动单元。可选的，控制波包括PWM波。
上述功率模块的控制装置500，在绕组的电流为正电流时，向上桥驱动单元输出控制波以控制上桥驱动单元工作且关断下桥驱动单元，并在绕组的电流为负电流时，向下桥驱动单元输出控制波以控制下桥驱动单元工作且关断上桥驱动单元。如此，不管是绕组的电流为正电流还是负电流时，对于同一组驱动单元中的上桥驱动单元和下桥驱动单元中只有一个工作，而另一个处于关断状态，降低了驱动功耗，从而有利于降低驱动电源的功耗、减小驱动电源整体体积以及降低热损耗。
在一实施例中，控制模块530在执行关断下桥驱动单元步骤时包括向下桥驱动单元输入负电压。在另一实施例中，控制模块530在执行关断上桥驱动单元步骤时包括向上桥驱动单元输入负电压。
在一实施例中，功率模块的控制装置500还包括滞环窗口获取模块。滞环窗口获取模块用于获取滞环窗口。滞环窗口为绕组的电流区间，且滞环窗口包含电流为零的瞬时值。控制单元530还用于在绕组的电流在滞环窗口内时，持续向上桥驱动单元输出控制波以控制上桥功率单元工作。在另一实施例中，控制单元530还用于在绕组的电流在滞环窗口内时，持续向下桥驱动单元输出控制波以控制下桥功率单元工作。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种功率模块的控制方法，用于利用驱动模块驱动功率模块对电机进行控制；所述驱动模块至少包括上桥驱动单元及与所述上桥驱动单元连接的下桥驱动单元，所述功率模块至少包括与所述上桥驱动单元连接的上桥功率单元和与所述下桥驱动单元连接的下桥功率单元；所述电机的绕组连接于所述上桥功率单元和所述下桥功率单元之间；其特征在于，所述功率模块的控制方法包括：
获取所述电机的绕组的电流；
在所述绕组的电流为正电流时，向所述上桥驱动单元输出控制波以控制所述上桥驱动单元工作，且关断所述下桥驱动单元；
在所述绕组的电流为负电流时，向所述下桥驱动单元输出控制波以控制所述下桥驱动单元工作，且关断所述上桥驱动单元。
2.根据权利要求1所述的功率模块的控制方法，其特征在于，所述关断所述下桥驱动单元包括：向所述下桥驱动单元输入负电压；和/或所述关断所述上桥驱动单元包括：向所述上桥驱动单元输入负电压。
3.根据权利要求1所述的功率模块的控制方法，其特征在于，所述功率模块的控制方法还包括：
获取滞环窗口；所述滞环窗口为所述绕组的电流区间，且所述滞环窗口包含电流为零的瞬时值；
在所述绕组的电流在所述滞环窗口内时，持续向所述上桥驱动单元输出控制波；和/或持续向所述下桥驱动单元输出控制波。
4.根据权利要求1所述的功率模块的控制方法，其特征在于，所述控制波包括PWM波。
5.一种功率模块的控制装置，用于利用驱动模块驱动功率模块对电机进行控制；所述驱动模块至少包括上桥驱动单元及与所述上桥驱动单元连接的下桥驱动单元，所述功率模块至少包括与所述上桥驱动单元连接的上桥功率单元和与所述下桥驱动单元连接的下桥功率单元；所述电机的绕组连接于所述上桥功率单元和所述下桥功率单元之间；其特征在于，所述功率模块的控制装置包括：
获取模块，用于获取所述电机的绕组的电流；
判断模块，用于判断所述绕组的电流为正电流还是负电流；
控制模块，用于在所述绕组的电流为正电流时，向所述上桥驱动单元输出控制波以控制所述上桥驱动单元工作，且关断所述下桥驱动单元；并在所述绕组的电流为负电流时，向所述下桥驱动单元输出控制波以控制所述下桥驱动单元工作，且关断所述上桥驱动单元。
6.一种功率模块的控制设备，用于驱动功率模块对电机进行控制，所述功率模块包括上桥功率单元和下桥功率单元，所述电机连接于所述上桥功率单元和所述下桥功率单元之间；其特征在于，包括：
上桥隔离单元；
下桥隔离单元；
上桥驱动单元，与所述上桥隔离单元连接，所述上桥驱动单元用于与所述上桥功率单元连接以控制所述上桥功率单元中功率器件导通或关断；
下桥驱动单元，与所述下桥隔离单元连接，所述下桥驱动单元用于与所述下桥功率单元连接以控制所述下桥功率单元中功率器件导通或关断；
电源单元，与所述上桥隔离单元、所述下桥隔离单元、所述上桥驱动单元以及所述下桥驱动单元连接，所述电源单元用于向所述上桥隔离单元输出关断电压和上桥驱动电压、向所述下桥隔离单元输出关断电压和下桥驱动电压、向所述上桥驱动单元输出上桥驱动电压以及向所述下桥驱动单元输出下桥驱动电压；所述关断电压为负电压，所述上桥驱动电压和所述上桥驱动电压为正电压；
控制单元，与所述上桥隔离单元和所述下桥隔离单元连接，所述控制单元用于获取所述电机的绕组的电流，在所述绕组的电流为正电流时，向所述上桥隔离单元输出控制波以控制所述上桥驱动单元工作，且停止向所述下桥隔离单元输出控制波，并在所述绕组的电流为负电流时，向所述下桥隔离单元输出控制波以控制所述下桥驱动单元工作，且停止向所述上桥隔离单元输出控制波。
7.根据权利要求6所述的功率模块的控制设备，其特征在于，所述控制单元在所述绕组的电流在所述滞环窗口内时，持续向所述上桥隔离单元输出控制波；和/或持续向所述下桥隔离单元输出控制波；
其中，所述滞环窗口为所述绕组的电流区间，且所述滞环窗口包含电流为零的瞬时值。
8.根据权利要求6所述的功率模块的控制设备，其特征在于，所述控制波包括PWM波。
9.根据权利要求6所述的功率模块的控制设备，其特征在于，所述上桥驱动单元包括第一三极管及第二三极管；所述第一三极管的集电极与所述电源单元连接，所述第二三极管的集电极与所述上桥隔离单元连接，所述第一三极管的基极和所述第二三极管的基极均与所述上桥隔离单元连接，所述第一三极管的发射极和所述第二三极管的发射极均与所述上桥功率单元连接；
所述下桥驱动单元包括第三三极管及第四三极管；所述第三三极管的集电极与所述电源单元连接，所述第四三极管的集电极与接地端连接，所述第三三极管的基极和所述第四二极管的基极均与所述下桥隔离单元连接，所述第三三极管的发射极和所述第四三极管的发射极均与所述下桥功率单元连接；
其中，所述第一三极管和所述第三三极管为NPN型三极管，所述第二三极管和所述第四三极管为PNP三极管。
10.一种功率设备，其特征在于，包括如权利要求6至9任一项所述的功率模块的控制设备以及功率模块，所述功率模块至少包括上桥功率单元和下桥功率单元，所述上桥功率单元和所述下桥功率单元连接且电机连接于所述上桥功率单元和所述下桥功率单元之间，所述功率模块的控制设备与所述功率模块连接，通过控制所述上桥功率单元工作或控制所述下桥功率单元工作以改变所述电机的绕组的电流方向。
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