CN112332746A - 电机控制系统和车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机控制系统和车辆，其中，电机控制系统包括：采样模块，采样模块用于采集电机的运行参数；驱动模块，驱动模块包括驱动单元和逆变电路，驱动单元包括驱动电路和安全电路，安全电路用于对电机进行安全保护；控制模块，控制模块包括电机控制单元、扭矩监控单元，电机控制单元用于根据接收到的电机控制指令和运行参数通过驱动电路对电机进行控制，扭矩监控单元用于根据接收到的电机控制指令和运行参数判断电机运行是否异常，并在判断电机运行异常时，控制安全电路工作；供电模块。该电机控制系统通过扭矩监控单元和安全电路，能够在电机异常运行时保证系统工作于安全状态，提高系统安全性，保障车内人员的安全。

Description

电机控制系统和车辆
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电机控制系统和一种车辆。
背景技术
车辆控制中电机控制系统的功能安全性极其重要，早有德国车盟的E-GAS三级系统架构，后有ISO-26262功能安全标准，两者都不同程度的提出了电机控制系统的功能安全要求，以在电机控制系统故障发生后，保证车内人员的安全。相关技术中，按照功能框架划分，电机控制系统通常具备MCU(Micro Controller Unit，微控制器)、CPLD(ComplexProgrammable Logic Device，复杂可编程逻辑器件)、交流电流采样、母线电压采样、旋变电路、驱动电路、电源及CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线，其结构如图1所示，该方案因控制路径较为单一，可能会导致系统无法识别，即使识别了，也缺少处理路径，因此，可能发生如下故障：
1)CPLD死机：作为PWM管理者，工作异常之后，PWM信号不可控；
2)旋变解码异常：解算的PWM占空比异常，PWM信号不准确；
3)驱动电路异常：真实输出的PWM占空比异常，PWM信号不准确。
异常的PWM信号会带来非预期的扭矩，非预期的扭矩可能导致人身危害，如提供比司机需求更大的扭矩，就可能导致跟车时车辆追尾、转向时发生侧碰等。
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，该电机控制系统通过扭矩监控单元和安全电路，能够在电机异常运行时保证系统工作于安全状态，提高系统安全性，保障车内人员的安全。
本发明的另一个目的在于提出一种车辆。
为实现上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电机控制系统，包括：采样模块，所述采样模块用于采集电机的运行参数；驱动模块，所述驱动模块包括驱动单元和逆变电路，所述驱动单元包括驱动电路和安全电路，所述驱动电路的输出端与所述逆变电路的控制端相连，所述驱动电路用于通过所述逆变电路对所述电机进行驱动控制，所述安全电路用于对所述电机进行安全保护；控制模块，所述控制模块包括电机控制单元、扭矩监控单元，所述电机控制单元与所述驱动电路相连，所述扭矩监控单元与所述安全电路相连，所述电机控制单元用于根据接收到的电机控制指令和所述运行参数通过所述驱动电路对所述电机进行控制，所述扭矩监控单元用于根据接收到的所述电机控制指令和所述运行参数判断所述电机运行是否异常，并在判断所述电机运行异常时，控制所述安全电路工作；供电模块，所述供电模块用于分别给所述采样模块、所述控制模块和所述驱动模块供电。
根据本发明实施例的电机控制系统，通过扭矩监控单元和安全电路，能够在电机异常运行时保证系统工作于安全状态，提高系统安全性，保障车内人员的安全。
另外，根据本发明上述实施例的电机控制系统还可以具有如下附加的技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述供电模块包括外围供电电源和电压转换单元，所述电压转换单元用于将所述外围供电电源输出的电压分别转换成所述采样模块、所述控制模块和所述驱动模块工作所需的供电电压。
根据本发明的一个实施例，所述运行参数包括所述电机的供电母线电压、所述电机的相电流和所述电机的转速，所述电机控制指令包括电机的目标扭矩，所述扭矩监控单元具体用于：
根据所述电机的供电母线电压、所述电机的相电流和所述电机的转速计算所述电机的实际输出扭矩；计算所述实际输出扭矩与所述目标扭矩之间的差值，并在所述差值大于所述预设差值阈值时，判断所述电机运行异常，并控制所述安全电路工作。
根据本发明的一个实施例，所述采样模块包括：第一电压采样单元，所述第一电压采样单元分别与所述供电模块、所述电机控制单元和所述扭矩监控单元相连，所述第一电压采样单元用于采样所述电机的供电母线电压；第一电流采样单元，所述第一电流采样单元分别与所述供电模块、所述电机控制单元和所述扭矩监控单元相连，所述第一电流采样单元用于采样所述电机的相电流；第一旋变电路，所述第一旋变电路分别与所述供电模块、所述电机控制单元和所述扭矩监控单元相连，所述第一旋变电路用于采样所述电机的转速。
根据本发明的一个实施例，所述采样模块包括：第二电压采样单元，所述第二电压采样单元分别与所述供电模块和所述电机控制单元相连，所述第二电压采样单元用于采样所述电机的供电母线电压；第二电流采样单元，所述第二电流采样单元分别与所述供电模块和所述电机控制单元相连，所述第二电流采样单元用于采样所述电机的相电流；第二旋变电路，所述第二旋变电路分别与所述供电模块和所述电机控制单元相连，所述第二旋变电路用于采样所述电机的转速；第三电压采样单元，所述第三电压采样单元分别与所述供电模块和所述扭矩监控单元相连，所述第三电压采样单元用于采样所述电机的供电母线电压；第三电流采样单元，所述第三电流采样单元分别与所述供电模块和所述扭矩监控单元相连，所述第三电流采样单元用于采样所述电机的相电流；第三旋变电路，所述第三旋变电路分别与所述供电模块和所述扭矩监控单元相连，所述第三旋变电路用于采样所述电机的转速。
根据本发明的一个实施例，所述电压转换单元包括：第一电源芯片，所述第一电源芯片分别与所述外围供电电源、所述电机控制单元、所述第二电压采样单元、所述第二电流采样单元和所述第二旋变电路相连，所述第一电源芯片用于将所述外围供电电源输出的电压分别转换成所述电机控制单元、所述第二电压采样单元、所述第二电流采样单元和所述第二旋变电路工作所需的供电电压；第二电源芯片，所述第二电源芯片分别与所述外围供电电源、所述扭矩监控单元、所述第三电压采样单元、所述第三电流采样单元和所述第三旋变电路相连，所述第二电源芯片用于将所述外围供电电源输出的电压分别转换成所述扭矩监控单元、所述第三电压采样单元、所述第三电流采样单元和所述第三旋变电路工作所需的供电电压；第三电源芯片，所述第三电源芯片分别与所述外围供电电源和所述驱动电路单元相连，所述第三电源芯片用于将所述外围供电电源输出的电压转换成所述驱动单元工作所需的供电电压。
根据本发明的一个实施例，所述电机控制单元包括：第一控制芯片，所述第一控制芯片分别与所述第一电源芯片、所述第二电压采样单元、所述第二电流采样单元和所述第二旋变电路相连，所述第一控制芯片用于根据所述电机控制指令和所述运行参数生成电机控制信号；可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件分别与所述第一控制芯片和所述驱动电路相连，所述可编程逻辑器件用于对所述电机控制信号进行管理，并判断所述第一控制芯片是否异常；其中，所述扭矩监控单元还与所述可编程逻辑器件相连，所述扭矩监控单元还用于在所述第一控制芯片异常时，控制所述安全电路工作。
根据本发明的一个实施例，所述第二电源芯片还与所述安全电路相连，所述第二电源芯片还用于监控所述扭矩监控单元的运行状态，并在所述扭矩监控单元异常时，控制所述安全电路工作。
根据本发明的一个实施例，所述电机控制单元通过第一CAN总线接收所述电机控制指令，所述扭矩监控单元通过第二CAN总线接收所述电机控制指令。
根据本发明的一个实施例，电机控制系统，还包括：备用电源，所述备用电源用于在所述外围供电电源异常时，与所述电压转换单元建立电连接。
根据本发明的一个实施例，所述第二旋变电路输出SPI信息，所述第三旋变电路输出增量编码信息。
根据本发明的一个实施例，所述可编程逻辑器件采用复杂可编程逻辑器件CPLD或者现场可编程逻辑门阵列FPGA。
为实现上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车辆，该车辆包括电机和本发明第一方面实施例提出的电机控制系统。
根据本发明实施例的车辆，采用上述电机控制系统，通过扭矩监控单元和安全电路，能够在电机异常运行时保证系统工作于安全状态，提高系统安全性，保障车内人员的安全。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1是现有技术的电机控制系统的结构示意图；
图2是根据本发明实施例的电机控制系统的结构框图；
图3是根据本发明一个示例的电机控制系统的结构示意图；
图4是根据本发明另一个示例的电机控制系统的结构示意图；
图5是根据本发明实施例的车辆的结构框图。
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2-图5描述本发明实施例的电机控制系统和车辆。
如图2所示，该电机控制系统100包括：采样模块10、驱动模块20、控制模块30和供电模块40。
其中，采样模块10用于采集电机200的运行参数；驱动模块20包括驱动单元21和逆变电路22，驱动单元21包括驱动电路211和安全电路212，驱动电路211的输出端与逆变电路22的控制端相连，驱动电路211用于通过逆变电路22对电机200进行驱动控制，安全电路212用于对电机200进行安全保护；控制模块30包括电机控制单元31、扭矩监控单元32，电机控制单元31与驱动电路211相连，扭矩监控单元32与安全电路212相连，电机控制单元31用于根据接收到的电机控制指令和运行参数通过驱动电路211对电机200进行控制，扭矩监控单元32用于根据接收到的电机控制指令和运行参数判断电机200运行是否异常，并在判断电机200运行异常时，控制安全电路212工作；供电模块40用于分别给采样模块10、驱动模块20和控制模块30供电。
具体地，电机控制单元31可接收VCU(Vehicle Control Unit，车辆控制单元)发送的电机控制指令，并生成相应的电机控制信号，并将该电机控制信号发送至驱动电路211，以使驱动电路211通过逆变电路22驱动电机200运行，同时，采样模块10可实时采样电机200的运行参数，例如相电流、直流母线电压、转速等，并发送至电机控制单元31和扭矩监控单元32，电机控制单元31即根据电机控制指令和运行参数生成相应的电机控制信号，通过驱动电路211生成PWM信号，进而通过逆变电路22对电机200进行相应的控制，如此循环往复控制；同时，扭矩监控单元32根据电机控制指令和运行参数判断电机200运行是否异常，例如可以从电机控制指令中获取目标扭矩，并根据运行参数计算实际扭矩，以及进行实际扭矩与目标扭矩的比对，进而根据比对结果判断电机200是否运行异常，如果电机200运行异常，则控制安全电路212工作，以对电机200进行保护。
该实施例中，电机200运行异常可能是由于电机控制单元31失效、供电模块40的供电异常以及电机控制系统100中其他电路的随机失效引起的。以电机控制单元31为例，在电机200运行过程中，若电机控制单元31失效，则其输出的电机控制信号不准确或者异常，导致电机200异常运行，即运行异常，此时，扭矩监控单元32即及时判断出，以使扭矩监控单元32控制安全电路212工作，以保护电机200。
由此，该电机控制系统通过扭矩监控单元和安全电路，能够在电机异常运行时保证系统工作于安全状态，提高系统安全性，保障车内人员的安全。
在本发明的一个实施例中，如图3和图4所示，供电模块40包括外围供电电源41和电压转换单元42。
其中，电压转换单元42用于将外围供电电源41输出的电压分别转换成采样模块10、控制模块30和驱动模块20工作所需的供电电压。
进一步地，运行参数可包括电机200的供电母线电压、电机200的相电流和电机200的转速，电机控制指令可包括电机200的目标扭矩，扭矩监控单元32可具体用于：根据电机200的供电母线电压、相电流和转速计算电机200的实际输出扭矩；计算实际输出扭矩与目标扭矩之间的差值，并在差值大于预设差值阈值时，判断电机200运行异常，并控制安全电路211工作。
具体地，在电机200运行过程中，采样模块10可以实时采样电机200的供电母线电压、相电流和转速，并发送至扭矩监控单元32，扭矩监控单元32根据供电母线电压、相电流和转速计算电机200的实际输出扭矩，并计算实际输出扭矩与目标扭矩之间的差值，将该差值与预设差值阈值进行比较，如果该差值大于预设差值阈值，则判断电机200运行异常，此时为了避免电机200因为异常运行而损坏，扭矩监控单元32即及时控制安全电路212工作。其中，预设差值阈值可根据需要进行设定。
可选地，可根据供电母线电压、相电流和转速通过如下公式计算电机200的实际输出扭矩：
Figure BDA0002150134670000051
其中，P为电机200的功率，U为供电母线电压，I为相电流，
Figure BDA0002150134670000061
为电机功率因素，一般取0.75，T为实际输出扭矩，n为转速。
由此，通过比较电机的实际输出扭矩与目标扭矩，能够及时判断电机是否运行异常，且在电机运行异常时通过安全电路对电机进行保护，避免电机损坏，提高系统安全性。
在本发明的一个示例中，参照图3，采样模块10可包括：第一电压采样单元11、第一电流采样单元12和第一旋变电路13。
其中，第一电压采样单元11分别与供电模块40、电机控制单元31和扭矩监控单元32相连，第一电压采样单元11用于采样电机200的供电母线电压；第一电流采样单元12分别与供电模块40、电机控制单元31和扭矩监控单元32相连，第一电流采样单元12用于采样电机200的相电流；第一旋变电路13分别与供电模块40、电机控制单元31和扭矩监控单元32相连，第一旋变电路13用于采样电机200的转速。
具体地，在电机200运行过程中，第一电压采样单元11、第一电流采样单元12和第一旋变电路13可分别实时采样电机200的供电母线电压、相电流和转速，并分别发送至电机控制单元31和扭矩监控单元32，扭矩监控单元32根据接收到的实际运行参数供电母线电压、相电流和转速计算电机200的实际输出扭矩，以判断电机200是否运行异常。
该示例中，电机控制单元31和扭矩监控单元32可同时接收采样模块10发送的电机200的运行参数(供电母线电压、相电流和转速)，即二者接收的运行参数相同。
由此，通过比较电机的实际输出扭矩与目标扭矩，能够及时判断电机是否运行异常，且在电机运行异常时通过安全电路对电机进行保护，避免电机损坏。
需要说明的是，只要扭矩监控单元32判断电机运行异常，则不再考虑电机控制单元31输出的控制信号，即此时，安全电路212的优先级高于驱动电路211。
在本发明的另一个示例中，如图4所示，采样模块10可包括：第二电压采样单元14、第二电流采样单元15、第二旋变电路16、第三电压采样单元17、第三电流采样单元18、第三旋变电路19。
其中，第二电压采样单元14分别与供电模块40和电机控制单元31相连，第二电压采样单元14用于采样电机200的供电母线电压；第二电流采样单元15分别与供电模块40和电机控制单元31相连，第二电流采样单元15用于采样电机200的相电流；第二旋变电路16分别与供电模块40和电机控制单元31相连，第二旋变电路16用于采样电机200的转速；第三电压采样单元17分别与供电模块40和扭矩监控单元32相连，第三电压采样单元17用于采样电机200的供电母线电压；第三电流采样单元18分别与供电模块40和扭矩监控单元32相连，第三电流采样单元18用于采样电机200的相电流；第三旋变电路19分别与供电模块40和扭矩监控单元32相连，第三旋变电路19用于采样电机200的转速。
进一步地，参照图4，电压转换单元42可包括：第一电源芯片421、第二电源芯片422和第三电源芯片423。
其中，第一电源芯片421分别与外围供电电源41、电机控制单元31、第二电压采样单元14、第二电流采样单元15和第二旋变电路16相连，第一电源芯片421用于将外围供电电源41输出的电压分别转换成电机控制单元31、第二电压采样单元14、第二电流采样单元15和第二旋变电路16工作所需的供电电压；第二电源芯片422分别与外围供电电源41、扭矩监控单元32、第三电压采样单元17、第三电流采样单元18和第三旋变电路19相连，第二电源芯片422用于将外围供电电源41输出的电压分别转换成扭矩监控单元32、第三电压采样单元17、第三电流采样单元18和第三旋变电路19工作所需的供电电压；第三电源芯片423分别与外围供电电源41和驱动单元21相连，第三电源423芯片用于将外围供电电源41输出的电压转换成驱动单元21工作所需的供电电压。
又进一步地，参照图4，电机控制单元31可包括：第一控制芯片311和可编程逻辑器件312。
其中，第一控制芯片311分别与第一电源芯片421、第二电压采样单元14、第二电流采样单元15和第二旋变电路16相连，第一控制芯片311用于根据电机控制指令和运行参数生成电机控制信号；可编程逻辑器件312分别与第一控制芯片311和驱动电路211相连，可编程逻辑器件312用于对电机控制信号进行管理，并判断第一控制芯片311是否异常；其中，扭矩监控单元32还可与可编程逻辑器件312相连，扭矩监控单元32还用于在第一控制芯片311异常时，控制安全电路212工作。
在该示例中，参照图4，可编程逻辑器件312可采用CPLD(ComplexProgrammableLogic Device，复杂可编程逻辑器件)或者FPGA(FieldProgrammable GateArray，现场可编程门阵列)。
具体地，第二电压采样单元14、第二电流采样单元15和第二旋变电路16分别采样电机200的供电母线电压、相电流和转速，并发送至第一控制芯片311，第一控制芯片311根据电机200的供电母线电压、相电流、转速以及电机控制指令(目标扭矩)生成电机控制信号，并将电机控制号发送至CPLD/FPGA，CPLD/FPGA对接收到的电机控制信号进行管理后输出至驱动电路211，以通过驱动电路211控制电机200运行；同时，第三电压采样单元17、第三电流采样单元18和第三旋变电路19分别采样电机200的供电母线电压、相电流和转速，并发送至扭矩监控单元32，扭矩监控单元32根据供电母线电压、相电流和转速计算电机200的实际输出扭矩，以判断电机200是否运行异常。
优选地，电机控制信号可以为PWM信号，具体而言，第一控制芯片311根据电机200的供电母线电压、相电流、转速以及目标扭矩生成PWM信号，并将PWM信号发送至CPLD/FPGA，CPLD/FPGA对接收到的PWM信号的波形进行监测和管理，并执行有复杂逻辑的保护，如过温保护、功率保护等，由此，避免PWM信号发生异常或者不可控，提高控制的可靠性。
在一个示例中，参照图4，第二电源芯片422还可与安全电路212相连，第二电源芯片422还用于监控扭矩监控单元32的运行状态，并在扭矩监控单元32异常时，控制安全电路211工作。
具体地，可在第二电源芯片422供电至扭矩监控单元32的同时，监控扭矩监控单元32，如果判断扭矩监控单元32运行异常或者失效时，第二电源芯片422及时控制安全电路211工作，从而置电机控制系统于安全状态，保证电机的正常运行。
在一个示例中，第二旋变电路16可输出SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)信息，第三旋变电路19可输出增量编码信息。
具体地，第二旋变电路16可以包括：旋转变压器和DSP(Digital SignalProcessor，数字信号处理器)，具体而言，首先，可通过旋转变压器检测电机200的位置信号，并输出正交模拟信号，然后旋转变压中的位置解码芯片对正交模拟信号进行解码，解算出电机转子角度信息，最后通过DSP根据转子角度信息获取电机200的转速，并通过SPI串行通信将转速发送至第一控制芯片311，即言，第二旋变电路16与第一控制芯片311之间进行同步串行数据传输，具有高效性。
在本发明的一个实施例中，参照图3和图4，电机控制单元31通过第一CAN总线CAN1接收电机控制指令，扭矩监控单元32通过第二CAN总线CAN2接收电机控制指令。
具体而言，电机控制单元31和扭矩控制单元32可同时分别通过第一CAN总线CAN1和第二CAN总线CAN2接收车辆VCU发出的电机控制指令，以得到目标扭矩，电机控制系统100可根据目标扭矩生成PWM信号，进而通过PWM信号控制电机200运行。
该实施例中，电机控制指令可通过两CAN总线，即两条路径传输至电机控制系统，能够避免控制路径单一化导致无法识别或者处理不及时的现象。
在本发明的一个示例中，参照图3和图4，电机控制系统100还可包括：备用电源50，备用电源50用于在外围供电电源41异常时，与电压转换单元42建立电连接。
具体地，扭矩监控单元32还可以对外围供电电源41进行监控，若外围供电电源41异常，例如，外围供电电源41启动困难、通电后发生烧毁现象等，则此时外围供电电源41相当于一个开关，扭矩监控单元32控制该开关闭合，以使控制备用电源50与电压转换单元42建立连接，替代外围供电电源41工作。由此，保证了供电可靠性。
优选地，参照图3和图4，逆变电路22可包括六个MOSFET(MetalOxideSemiconductor FieldEffect Transistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)Q1-Q6，可通过驱动电路211输出的驱动信号(PWM信号)控制Q1-Q6的控制端，以对电机200进行控制。
可选地，采样模块10还可以包括温度采样单元，以采集电机20的温度并发送至第一控制芯片311，通过CPLD/FPGA实现对电机200的过温保护。
综上所述，本发明实施例的电机控制系统，通过扭矩监控单元和安全电路，能够在模块运行异常或失效时及时进入安全状态，且能够在供电异常时依然控制系统运行或进入安全状态，进而避免因电机运行异常输出的异常扭矩，保证系统运行于安全状态，提高系统安全性；通过两条控制路径，能够避免控制路径单一化导致无法识别或者处理不及时的现象。
图5是根据本发明实施例的车辆的结构框图。
如图5所示，该车辆1000包括本发明上述实施例提出的电机控制系统100和电机200。
本发明实施例的车辆，采用本发明实施例的电机控制系统，通过扭矩监控单元和安全电路，能够在电机异常运行时保证系统工作于安全状态，提高系统安全性，保障车内人员的安全。
另外，本发明实施例的车辆的其他构成及作用对本领域的技术人员来说是已知的，为减少冗余，此处不做赘述。
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一定指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何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
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。
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 (13)

1.一种电机控制系统，其特征在于，包括：
采样模块，所述采样模块用于采集电机的运行参数；
驱动模块，所述驱动模块包括驱动单元和逆变电路，所述驱动单元包括驱动电路和安全电路，所述驱动电路的输出端与所述逆变电路的控制端相连，所述驱动电路用于通过所述逆变电路对所述电机进行驱动控制，所述安全电路用于对所述电机进行安全保护；
控制模块，所述控制模块包括电机控制单元、扭矩监控单元，所述电机控制单元与所述驱动电路相连，所述扭矩监控单元与所述安全电路相连，所述电机控制单元用于根据接收到的电机控制指令和所述运行参数通过所述驱动电路对所述电机进行控制，所述扭矩监控单元用于根据接收到的所述电机控制指令和所述运行参数判断所述电机运行是否异常，并在判断所述电机运行异常时，控制所述安全电路工作；
供电模块，所述供电模块用于分别给所述采样模块、所述控制模块和所述驱动模块供电。
2.如权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述供电模块包括外围供电电源和电压转换单元，所述电压转换单元用于将所述外围供电电源输出的电压分别转换成所述采样模块、所述控制模块和所述驱动模块工作所需的供电电压。
3.如权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，所述运行参数包括所述电机的供电母线电压、所述电机的相电流和所述电机的转速，所述电机控制指令包括电机的目标扭矩，所述扭矩监控单元具体用于：
根据所述电机的供电母线电压、所述电机的相电流和所述电机的转速计算所述电机的实际输出扭矩；
计算所述实际输出扭矩与所述目标扭矩之间的差值，并在所述差值大于所述预设差值阈值时，判断所述电机运行异常，并控制所述安全电路工作。
4.如权利要求3所述的电机控制系统，其特征在于，所述采样模块包括：
第一电压采样单元，所述第一电压采样单元分别与所述供电模块、所述电机控制单元和所述扭矩监控单元相连，所述第一电压采样单元用于采样所述电机的供电母线电压；
第一电流采样单元，所述第一电流采样单元分别与所述供电模块、所述电机控制单元和所述扭矩监控单元相连，所述第一电流采样单元用于采样所述电机的相电流；
第一旋变电路，所述第一旋变电路分别与所述供电模块、所述电机控制单元和所述扭矩监控单元相连，所述第一旋变电路用于采样所述电机的转速。
5.如权利要求3所述的电机控制系统，其特征在于，所述采样模块包括：
第二电压采样单元，所述第二电压采样单元分别与所述供电模块和所述电机控制单元相连，所述第二电压采样单元用于采样所述电机的供电母线电压；
第二电流采样单元，所述第二电流采样单元分别与所述供电模块和所述电机控制单元相连，所述第二电流采样单元用于采样所述电机的相电流；
第二旋变电路，所述第二旋变电路分别与所述供电模块和所述电机控制单元相连，所述第二旋变电路用于采样所述电机的转速；
第三电压采样单元，所述第三电压采样单元分别与所述供电模块和所述扭矩监控单元相连，所述第三电压采样单元用于采样所述电机的供电母线电压；
第三电流采样单元，所述第三电流采样单元分别与所述供电模块和所述扭矩监控单元相连，所述第三电流采样单元用于采样所述电机的相电流；
第三旋变电路，所述第三旋变电路分别与所述供电模块和所述扭矩监控单元相连，所述第三旋变电路用于采样所述电机的转速。
6.如权利要求5所述的电机控制系统，其特征在于，所述电压转换单元包括：
第一电源芯片，所述第一电源芯片分别与所述外围供电电源、所述电机控制单元、所述第二电压采样单元、所述第二电流采样单元和所述第二旋变电路相连，所述第一电源芯片用于将所述外围供电电源输出的电压分别转换成所述电机控制单元、所述第二电压采样单元、所述第二电流采样单元和所述第二旋变电路工作所需的供电电压；
第二电源芯片，所述第二电源芯片分别与所述外围供电电源、所述扭矩监控单元、所述第三电压采样单元、所述第三电流采样单元和所述第三旋变电路相连，所述第二电源芯片用于将所述外围供电电源输出的电压分别转换成所述扭矩监控单元、所述第三电压采样单元、所述第三电流采样单元和所述第三旋变电路工作所需的供电电压；
第三电源芯片，所述第三电源芯片分别与所述外围供电电源和所述驱动电路单元相连，所述第三电源芯片用于将所述外围供电电源输出的电压转换成所述驱动单元工作所需的供电电压。
7.如权利要求6所述的电机控制系统，其特征在于，所述电机控制单元包括：
第一控制芯片，所述第一控制芯片分别与所述第一电源芯片、所述第二电压采样单元、所述第二电流采样单元和所述第二旋变电路相连，所述第一控制芯片用于根据所述电机控制指令和所述运行参数生成电机控制信号；
可编程逻辑器件，所述可编程逻辑器件分别与所述第一控制芯片和所述驱动电路相连，所述可编程逻辑器件用于对所述电机控制信号进行管理，并判断所述第一控制芯片是否异常；
其中，所述扭矩监控单元还与所述可编程逻辑器件相连，所述扭矩监控单元还用于在所述第一控制芯片异常时，控制所述安全电路工作。
8.如权利要求6所述的电机控制系统，其特征在于，所述第二电源芯片还与所述安全电路相连，所述第二电源芯片还用于监控所述扭矩监控单元的运行状态，并在所述扭矩监控单元异常时，控制所述安全电路工作。
9.如权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述电机控制单元通过第一CAN总线接收所述电机控制指令，所述扭矩监控单元通过第二CAN总线接收所述电机控制指令。
10.如权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，还包括：
备用电源，所述备用电源用于在所述外围供电电源异常时，与所述电压转换单元建立电连接。
11.如权利要求5所述的电机控制系统，其特征在于，所述第二旋变电路输出SPI信息，所述第三旋变电路输出增量编码信息。
12.如权利要求7所述的电机控制系统，其特征在于，所述可编程逻辑器件采用复杂可编程逻辑器件CPLD或者现场可编程逻辑门阵列FPGA。
13.一种车辆，其特征在于，包括：电机和如权利要求1-12中任一项所述的电机控制系统。
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