CN113037151B - 电机控制电路、方法及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机控制电路、方法及汽车，该电机控制电路包括：多相多桥臂全桥电路、IGBT模块和电源模块；多相多桥臂全桥电路的第一端与电源模块连接，多相多桥臂全桥电路的第二端与电机连接；IGBT模块的第一端与电机连接，IGBT模块的第二端与电源模块连接；在多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，将IGBT模块中与多相多桥臂全桥电路中同相的IGBT导通，以控制电机。本发明实施例通过在电路中增加IGBT模块，在多相多桥臂全桥电路中的某一相中的任一IGBT出现故障时，可以通过IGBT模块中的IGBT进行替代，使得电机控制电路可以输出电压控制电机，进而使电机输出扭矩为车辆提供动力，提升整个动力系统的容错能力和安全能力。

Description

电机控制电路、方法及汽车
技术领域
本发明涉及驱动设备领域，尤其涉及一种电机控制电路、方法及汽车。
背景技术
电机控制器用于控制电机输出扭矩，给车辆提供动力，对于纯电动汽车而言，电机是车辆的唯一动力，所以电机如果不能输出扭矩了，那么车辆将无法继续行使。
传统的电机控制器是三相六臂全桥IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)结构的逆变器，依靠控制IGBT的开通关断，将直流电压转换成交流电压，控制电机输出扭矩。
在IGBT发生故障时，无法继续控制电机输出稳定扭矩，车辆无法行驶。
发明内容
本发明实施例提供一种电机控制电路、方法及汽车，以解决现有技术中三相六臂IGBT中的IGBT发生故障，无法继续控制电机输出稳定扭矩，造成车辆无法行驶的问题。
为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：
第一方面，提供了一种电机控制电路，包括：多相多桥臂全桥电路、IGBT模块和电源模块；
所述多相多桥臂全桥电路的第一端与所述电源模块连接，所述多相多桥臂全桥电路的第二端与电机连接，所述多相多桥臂全桥电路将所述电源模块提供的直流电压转换成交流电压，控制所述电机输出扭矩，其中，所述多相多桥臂全桥电路的每个桥臂均包括一个并联有续流二极管的IGBT；
所述IGBT模块的第一端与所述电机连接，所述IGBT模块的第二端与所述电源模块连接；
其中，在所述多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，将所述IGBT模块中与所述多相多桥臂全桥电路中同相的IGBT导通，以控制所述电机。
第二方面，提供了一种电机控制方法，应用于第一方面所述的电机控制电路，该方法包括：
在多相多桥臂全桥电路中的任一IGBT均处于工作状态的情况下，控制所述多相多桥臂全桥电路中的上桥臂IGBT和下桥臂IGBT交替的导通，将电源模块提供的直流电压转换成交流电压，以控制电机输出扭矩；
在所述多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块中与所述多相多桥臂全桥电路中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制所述电机输出扭矩。
第三方面，提供了一种汽车，包括第一方面所述的电机控制电路。
第四方面，提供了一种电机控制装置，包括：
第一控制模块，用于在多相多桥臂全桥电路中的任一IGBT均处于工作状态的情况下，控制所述多相多桥臂全桥电路中的上桥臂IGBT和下桥臂IGBT交替的导通，将电源模块提供的直流电压转换成交流电压，以控制电机输出扭矩；
第二控制模块，用于在所述多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块中与多相多桥臂全桥电路中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制所述电机输出扭矩。
第五方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时实现如第二方面所述的方法的步骤。
第六方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第二方面所述的方法的步骤。
在本发明实施例中，电机控制电路包括多相多桥臂全桥电路、IGBT模块和电源模块，其中，多相多桥臂全桥电路的第一端与电源模块连接，多相多桥臂全桥电路的第二端与电机连接，多相多桥臂全桥电路将电源模块提供的直流电压转换成交流电压，控制电机输出扭矩，其中，多相多桥臂全桥电路的每个桥臂均包括一个并联有续流二极管的IGBT；IGBT模块的第一端与电机连接，IGBT模块的第二端与电源模块连接；其中，在多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，将IGBT模块中与多相多桥臂全桥电路中同相的IGBT导通，以控制电机。本发明实施例通过在电路中增加IGBT模块，在多相多桥臂全桥电路中的某一相中的任一IGBT出现故障时，可以通过IGBT模块中的IGBT进行替代，使得电机控制电路可以输出电压控制电机，进而使电机输出扭矩为车辆提供动力，提升整个动力系统的容错能力和安全能力。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是本发明实施例提供的电机控制电路的结构框图；
图2是本发明实施例提供的电机控制电路的电路示意图；
图3是本发明实施例提供的电机控制方法的流程图；
图4是本发明实施例提出的电子设备的硬件结构示意图。
其中，10-多相多桥臂全桥电路；101-第四IGBT；102-第五IGBT；103-第六IGBT；104-第七IGBT；105-第八IGBT；106-第九IGBT；20-IGBT模块；201-第一IGBT；202-第二IGBT；203-第三IGBT；30-电容模块；301-第一电容；302-第二电容；40-电机；50-电源模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本发明实施例提供的一种电机控制电路、方法及汽车进行详细地说明。
如图1-2所示，本发明实施例提供的一种电机控制电路。该电机控制电路可以包括：多相多桥臂全桥电路10、IGBT模块20和电源模块50。
具体地，多相多桥臂全桥电路10的第一端与电源模块50连接，多相多桥臂全桥电路10的第二端与电机40连接，多相多桥臂全桥电路10将电源模块50提供的直流电压转换成交流电压，控制电机40输出扭矩，其中，多相多桥臂全桥电路10的每个桥臂均包括一个并联有续流二极管的IGBT；IGBT模块20的第一端与电机40连接，IGBT模块20的第二端与电源模块50连接。
其中，在多相多桥臂全桥电路10中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，将IGBT模块20中与多相多桥臂全桥电路10中同相的IGBT导通，以控制电机40。
也就是，在现有的多相多桥臂全桥电路10的基础上增加IGBT模块20，使得在多相多桥臂全桥电路10中的某个IGBT发生故障时，可以采用IGBT模块20中的IGBT替换，控制电机40输出扭矩，为车辆提供动力，以免车辆发生故障。
值得说明的是，上述多相多桥臂全桥电路10包括多相电路，每一相均包括两个IGBT，一个是作为上桥臂的IGBT和一个是作为下桥臂的IGBT。多相多桥臂全桥电路10中的IGBT均为并联有续流二极管的IGBT，续流二极管为IGBT关断时提供电流通路，以避免IGBT的反向击穿。
其中，多相多桥臂全桥电路10可以是三相三桥臂全桥电路，也可以是六相十二桥臂全桥电路，还可以是其他类型的全桥电路，本实施例中不一一列举。相应的，IGBT模块20的个数与全桥电路的相数相同，以便在全桥电路的某一项的某个IGBT损坏时，使用IGBT模块20中对应的IGBT替换。
在本发明实施例中，电机控制电路包括多相多桥臂全桥电路10、IGBT模块20和电源模块50，其中，多相多桥臂全桥电路10的第一端与电源模块50连接，多相多桥臂全桥电路10的第二端与电机40连接，多相多桥臂全桥电路10将电源模块50提供的直流电压转换成交流电压，控制电机40输出扭矩，其中，多相多桥臂全桥电路10的每个桥臂均包括一个并联有续流二极管的IGBT；IGBT模块20的第一端与电机40连接，IGBT模块20的第二端与电源模块50连接；其中，在多相多桥臂全桥电路10中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，将IGBT模块20中与多相多桥臂全桥电路10中同相的IGBT导通，以控制电机40。本发明实施例通过在电路中增加IGBT模块20，在多相多桥臂全桥电路10中的某一相中的任一IGBT出现故障时，可以通过IGBT模块20中的IGBT进行替代，使得电机控制电路可以输出电压控制电机40，进而使电机40输出扭矩为车辆提供动力，提升整个动力系统的容错能力和安全能力。
在本申请的一个其他的实施方式中，若多相多桥臂全桥电路10为六相十二桥臂全桥电路，当其中某一相的某个IGBT损坏时，还可以采用将六相十二桥臂全桥电路中的某三相断开，利用剩余的三相组成三相六桥臂电路进行工作。
在本申请的一个可能的实施方式中，该电机控制电路还可以包括电容模块30。
电容模块30与多相多桥臂全桥电路10并联。
其中，该电容模块30用于为电路滤波。
进一步地，电容模块30可以包括串联连接的第一电容301和第二电容302，每个电容的电压为电源模块50提供的电压的一半。
在本申请的一个可能的实施方式中，多相多桥臂全桥电路10可以为三相六臂全桥电路，相应的，电机可以为三相电机，IGBT模块20可以包括：并联连接的第一IGBT201、第二IGBT202和第三IGBT203。
具体地，第一IGBT201的第一端与电机40的第一相连接；第二IGBT202的第一端与电机40的第二相连接；第三IGBT203的第一端与电机40的第三相连接；第一IGBT201的第二端、第二IGBT202的第二端和第三IGBT203的第二端均与第一电容301和第二电容302的连接点连接。
也就是，IGBT模块20中的IGBT与电机40的三相端子连接，在三相六臂全桥电路中的某一项中的某个IGBT出现故障时，IGBT模块20中对应相的IGBT可以及时替换。替换后的IGBT的母线电压为电源模块50提供的电压的一半。
在本申请的一个可能的实施方式中，该电机控制电路还可以包括：保护模块，用于保护IGBT模块20中的IGBT。
具体地，保护模块包括第一保护单元、第二保护单元和第三保护单元；第一保护单元包括第一二极管D1和第二二极管D2，第一保护单元用于保护第一IGBT201；第二保护单元包括第三二极管D3和第四二极管D4，第二保护单元用于保护第二IGBT202；第三保护单元包括第五二极管D5和第六二极管D6，第三保护单元用于保护第三IGBT203；第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5和第六二极管D6分别与三相六臂全桥电路中的六个IGBT连接。
也就是，可以在三相六臂全桥电路中的六个IGBT上分别并联一个二极管，防止三相六臂全桥电路中某个IGBT损坏时，其内置的续流二极管一起损坏，保护IGBT模块20中的IGBT，为其提供续流回路。
如图3所示，本发明还提供了一种电机控制方法。该方法应用于上述任一实施例提供的电机控制电路，该电机控制方法可以包括：步骤S301至步骤S302所示的内容。
在步骤S301中，在多相多桥臂全桥电路10中的任一IGBT均处于工作状态的情况下，控制多相多桥臂全桥电路10中的上桥臂IGBT和下桥臂IGBT交替的导通，将电源模块50提供的直流电压转换成交流电压，以控制电机40输出扭矩。
在步骤S302中，在多相多桥臂全桥电路10中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块20中与多相多桥臂全桥电路10中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制电机40输出扭矩。
也就是，每个IGBT均有一个单独的控制信号控制其导通或关断。在多相多桥臂全桥电路10中的所有IGBT均可以正常工作时，通过控制信号控制各IGBT的导通或关断，将电源模块50提供的直流电压转换为交流电压，通过交流电压控制电机40输出扭矩，为车辆提供动能。若是多相多桥臂全桥电路10中的任一相中的任一IGBT出现故障，此时则需要强制关断出现故障的IGBT，利用IGBT模块20中同相的IGBT代替多相多桥臂全桥电路10中故障的IGBT，相应的，故障的IGBT的控制信号也会用来控制IGBT模块20中同相的IGBT。
本发明实施例通过在电路中增加IGBT模块20，在多相多桥臂全桥电路10中的某一相中的任一IGBT出现故障时，可以通过IGBT模块20中的IGBT进行替代，使得电机控制电路可以输出电压控制电机40，进而使电机40输出扭矩为车辆提供动力，提升整个动力系统的容错能力和安全能力。
在本发明的一个可能的实施方式中，多相多桥臂全桥电路可以为三相六桥臂全桥电路；在多相多桥臂全桥电路10中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块20中与多相多桥臂全桥电路10中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制电机40输出扭矩，可以包括以下步骤。
在三相六臂全桥电路中每一相的上桥臂或每一相的下桥臂处于断开状态的情况下，控制IGBT模块20的第一IGBT201、第二IGBT202和第三IGBT203导通。
也就是，若是三相六臂全桥电路中的三个上桥臂或三个下桥臂均故障时，可以利用IGBT模块20的第一IGBT201、第二IGBT202和第三IGBT203分别来替代，相应的，三相六臂全桥电路中的控制信号也会控制IGBT模块20中相应替换的IGBT，此时母线电压变为电源模块50输出的电压的一半。
在本申请的一个具体的实施方式中，三相六臂全桥电路包括第四IGBT101、第五IGBT102、第六IGBT103、第七IGBT104、第八IGBT105和第九IGBT106六个IGBT。当三相六臂全桥电路中的三个上桥臂均损坏，即第四IGBT101、第六IGBT103、第八IGBT105损坏，此时将上桥臂强制关断，原来的控制信号取消控制第四IGBT101、第六IGBT103、第八IGBT105，用于控制第一IGBT201、第二IGBT202和第三IGBT203，此时的母线电压变为电源模块50输出的电压的一半。
在本发明的一个可能的实施方式中，多相多桥臂全桥电路为三相六桥臂全桥电路；在多相多桥臂全桥电路10中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块20中与多相多桥臂全桥电路10中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制电机40输出扭矩，可以包括以下步骤。
在三相六臂全桥电路中的任一IGBT处于断开状态，其余IGBT处于工作状态的情况下，控制IGBT模块20中与处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通；根据处于断开状态的IGBT所处的位置，控制三相六臂全桥电路中的其余IGBT，其中，位置包括第一相、第二相、第三相以及所处相中的上桥臂或下桥臂。
也即是，若是三相六臂全桥电路中的某一相中的一个IGBT故障，而其他IGBT均处于正常工作的状态时，利用IGBT模块20中与该相相同的IGBT进行替换，控制信号控制IGBT模块20中相应的IGBT。同时，还需控制与故障IGBT处于同一位置的另外两个IGBT，也即，故障的IGBT为上桥臂IGBT时，控制另外两相的上桥臂的IGBT。具体地，由于IGBT模块20中相应的IGBT的母线电压为电源模块50输出的电压的一半，而另外两个IGBT的母线电压为电源模块50输出的电压，因此，需要将另外两个IGBT的占空比调整为原来的一半，以使各IGBT均衡，输出的电压稳定。
具体地，根据处于断开状态的IGBT所处的位置，控制三相六臂全桥电路中的其余IGBT，包括：若处于断开状态的IGBT所处的位置为第一相的上桥臂，则控制第二相和第三相的上桥臂的IGBT的占空比为原占空比的一半；若处于断开状态的IGBT所处的位置为第二相的上桥臂，则控制第一相和第三相的上桥臂的IGBT的占空比为原占空比的一半；若处于断开状态的IGBT所处的位置为第三相的上桥臂，则控制第一相和第二相的上桥臂的IGBT的占空比为原占空比的一半。
在本发明的一个具体地实施方式中，三相六臂全桥电路中的第一相的上桥臂损坏，即第四IGBT101损坏，此时将该上桥臂强制关断，原来的控制信号取消控制第四IGBT101，用于控制第一IGBT201，此时的母线电压变为电源模块50输出的电压的一半，同时，将第二相的上桥臂第六IGBT103和第三相的上桥臂第八IGBT105的占空比调整为原来的一半，以使得第六IGBT103、第八IGBT105和第一IGBT201的电压相同，使得输出的电压更加稳定。基于相同原理，若是第二相或第三相的上桥臂或下桥臂损坏时，则控制另外两相的占空比调整为原来的一半，使得输出的电压更加稳定。
本发明还提供了一种电机控制装置，该装置可以包括：第一控制模块和第二控制模块。
具体地，第一控制模块，用于在多相多桥臂全桥电路中的任一IGBT均处于工作状态的情况下，控制多相多桥臂全桥电路中的上桥臂IGBT和下桥臂IGBT交替的导通，将电源模块提供的直流电压转换成交流电压，以控制电机输出扭矩；第二控制模块，用于在多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块中与多相多桥臂全桥电路中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制电机输出扭矩。
本发明实施例通过在电路中增加IGBT模块，在多相多桥臂全桥电路中的某一相中的任一IGBT出现故障时，可以通过IGBT模块中的IGBT进行替代，使得电机控制电路可以输出电压控制电机，进而使电机输出扭矩为车辆提供动力，提升整个动力系统的容错能力和安全能力。
本实施例提供的电机控制装置可以参照用于执行上述的图3所示的方法流程，并且，该装置中的各个单元/模块和上述其他操作和/或功能分别为了实现如图3所示的电机控制方法中的相应流程，并且能够达到相同或等同的技术效果，为了简洁，在此不再赘述。
本发明还提供了一种汽车，包括上述任一实施例提供的电机控制电路。上述实施方式一堆该电机控制电路做了详细描述，故在此不再赘述。
图4为实现本发明各个实施例的一种电子设备的硬件结构示意图，
该电子设备700包括但不限于：射频单元701、网络模块702、音频输出单元703、输入单元704、传感器705、显示单元706、用户输入单元707、接口单元708、存储器709、处理器710、以及电源711等部件。本领域技术人员可以理解，图4中示出的电子设备结构并不构成对电子设备的限定，电子设备可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。在本发明实施例中，电子设备包括但不限于手机、平板电脑、笔记本电脑、掌上电脑、车载终端、可穿戴设备、以及计步器等。
其中，处理器710，可以用于：在多相多桥臂全桥电路中的任一IGBT均处于工作状态的情况下，控制多相多桥臂全桥电路中的上桥臂IGBT和下桥臂IGBT交替的导通，将电源模块提供的直流电压转换成交流电压，以控制电机输出扭矩；在多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块中与多相多桥臂全桥电路中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制电机输出扭矩。
本发明实施例通过在电路中增加IGBT模块，在多相多桥臂全桥电路中的某一相中的任一IGBT出现故障时，可以通过IGBT模块中的IGBT进行替代，使得电机控制电路可以输出电压控制电机，进而使电机输出扭矩为车辆提供动力，提升整个动力系统的容错能力和安全能力。
应理解的是，本发明实施例中，射频单元701可用于收发信息或通话过程中，信号的接收和发送，具体的，将来自基站的下行数据接收后，给处理器710处理；另外，将上行的数据发送给基站。通常，射频单元701包括但不限于天线、至少一个放大器、收发信机、耦合器、低噪声放大器、双工器等。此外，射频单元701还可以通过无线通信系统与网络和其他设备通信。
电子设备通过网络模块702为用户提供了无线的宽带互联网访问，如帮助用户收发电子邮件、浏览网页和访问流式媒体等。
音频输出单元703可以将射频单元701或网络模块702接收的或者在存储器709中存储的音频数据转换成音频信号并且输出为声音。而且，音频输出单元703还可以提供与电子设备700执行的特定功能相关的音频输出(例如，呼叫信号接收声音、消息接收声音等等)。音频输出单元703包括扬声器、蜂鸣器以及受话器等。
输入单元704用于接收音频或视频信号。输入单元704可以包括图形处理器(Graphics Processing Unit，GPU)7041和麦克风7042，图形处理器7041对在视频捕获模式或图像捕获模式中由图像捕获装置(如摄像头)获得的静态图片或视频的图像数据进行处理。处理后的图像帧可以显示在显示单元706上。经图形处理器7041处理后的图像帧可以存储在存储器709(或其它存储介质)中或者经由射频单元701或网络模块702进行发送。麦克风7042可以接收声音，并且能够将这样的声音处理为音频数据。处理后的音频数据可以在电话通话模式的情况下转换为可经由射频单元701发送到移动通信基站的格式输出。
电子设备700还包括至少一种传感器705，比如光传感器、运动传感器以及其他传感器。具体地，光传感器包括环境光传感器及接近传感器，其中，环境光传感器可根据环境光线的明暗来调节显示面板7061的亮度，接近传感器可在电子设备700移动到耳边时，关闭显示面板7061和/或背光。作为运动传感器的一种，加速计传感器可检测各个方向上(一般为三轴)加速度的大小，静止时可检测出重力的大小及方向，可用于识别电子设备姿态(比如横竖屏切换、相关游戏、磁力计姿态校准)、振动识别相关功能(比如计步器、敲击)等；传感器705还可以包括指纹传感器、压力传感器、虹膜传感器、分子传感器、陀螺仪、气压计、湿度计、温度计、红外线传感器等，在此不再赘述。
显示单元706用于显示由用户输入的信息或提供给用户的信息。显示单元706可包括显示面板7061，可以采用液晶显示器(Liquid Crystal Display，LCD)、有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)等形式来配置显示面板7061。
用户输入单元707可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。具体地，用户输入单元707包括触控面板7071以及其他输入设备7072。触控面板7071，也称为触摸屏，可收集用户在其上或附近的触摸操作(比如用户使用手指、触笔等任何适合的物体或附件在触控面板7071上或在触控面板7071附近的操作)。触控面板7071可包括触摸检测装置和触摸控制器两个部分。其中，触摸检测装置检测用户的触摸方位，并检测触摸操作带来的信号，将信号传送给触摸控制器；触摸控制器从触摸检测装置上接收触摸信息，并将它转换成触点坐标，再送给处理器710，接收处理器710发来的命令并加以执行。此外，可以采用电阻式、电容式、红外线以及表面声波等多种类型实现触控面板7071。除了触控面板7071，用户输入单元707还可以包括其他输入设备7072。具体地，其他输入设备7072可以包括但不限于物理键盘、功能键(比如音量控制按键、开关按键等)、轨迹球、鼠标、操作杆，在此不再赘述。
进一步的，触控面板7071可覆盖在显示面板7061上，当触控面板7071检测到在其上或附近的触摸操作后，传送给处理器710以确定触摸事件的类型，随后处理器710根据触摸事件的类型在显示面板7061上提供相应的视觉输出。虽然在图4中，触控面板7071与显示面板7061是作为两个独立的部件来实现电子设备的输入和输出功能，但是在某些实施例中，可以将触控面板7071与显示面板7061集成而实现电子设备的输入和输出功能，具体此处不做限定。
接口单元708为外部装置与电子设备700连接的接口。例如，外部装置可以包括有线或无线头戴式耳机端口、外部电源(或电池充电器)端口、有线或无线数据端口、存储卡端口、用于连接具有识别模块的装置的端口、音频输入/输出(I/O)端口、视频I/O端口、耳机端口等等。接口单元708可以用于接收来自外部装置的输入(例如，数据信息、电力等等)并且将接收到的输入传输到电子设备700内的一个或多个元件或者可以用于在电子设备700和外部装置之间传输数据。
存储器709可用于存储软件程序以及各种数据。存储器709可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器709可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
处理器710是电子设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子设备的各个部分，通过运行或执行存储在存储器709内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器709内的数据，执行电子设备的各种功能和处理数据，从而对电子设备进行整体监控。处理器710可包括一个或多个处理单元；优选的，处理器710可集成应用处理器和调制解调处理器，其中，应用处理器主要处理操作系统、用户界面和应用程序等，调制解调处理器主要处理无线通信。可以理解的是，上述调制解调处理器也可以不集成到处理器710中。
电子设备700还可以包括给各个部件供电的电源711(比如电池)，优选的，电源711可以通过电源管理系统与处理器710逻辑相连，从而通过电源管理系统实现管理充电、放电、以及功耗管理等功能。
另外，电子设备700包括一些未示出的功能模块，在此不再赘述。
优选的，本发明实施例还提供一种电子设备，包括处理器710，存储器709，存储在存储器709上并可在所述处理器710上运行的计算机程序，该计算机程序被处理器710执行时实现上述电机控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述电机控制方法实施例的各个过程，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。其中，所述的计算机可读存储介质，如只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等。
需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如ROM/RAM、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。

Claims (5)

1.一种电机控制电路，其特征在于，包括：多相多桥臂全桥电路、IGBT模块和电源模块；
所述多相多桥臂全桥电路的第一端与所述电源模块连接，所述多相多桥臂全桥电路的第二端与电机连接，所述多相多桥臂全桥电路将所述电源模块提供的直流电压转换成交流电压，控制所述电机输出扭矩，其中，所述多相多桥臂全桥电路的每个桥臂均包括一个并联有续流二极管的IGBT；
所述IGBT模块的第一端与所述电机连接，所述IGBT模块的第二端与所述电源模块连接；
其中，在所述多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，将所述IGBT模块中与所述多相多桥臂全桥电路中同相的IGBT导通，以控制所述电机；
所述电机控制电路使用如下电机控制方法，包括：
在多相多桥臂全桥电路中的任一IGBT均处于工作状态的情况下，控制所述多相多桥臂全桥电路中的上桥臂IGBT和下桥臂IGBT交替的导通，将电源模块提供的直流电压转换成交流电压，以控制电机输出扭矩；
在所述多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块中与所述多相多桥臂全桥电路中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制所述电机输出扭矩；
所述多相多桥臂全桥电路为三相六臂全桥电路，所述IGBT模块包括：并联连接的第一IGBT、第二IGBT和第三IGBT；所述在所述多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块中与所述多相多桥臂全桥电路中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制所述电机输出扭矩，包括：
在所述三相六臂全桥电路中每一相的上桥臂或每一相的下桥臂均处于断开状态的情况下，控制所述IGBT模块的第一IGBT、第二IGBT和第三IGBT导通；
也就是，若是三相六臂全桥电路中的三个上桥臂或三个下桥臂均故障时，利用IGBT模块的第一IGBT、第二IGBT和第三IGBT分别来替代，相应的，三相六臂全桥电路中的控制信号也会控制IGBT模块中相应替换的IGBT，此时母线电压变为电源模块输出的电压的一半；
所述多相多桥臂全桥电路为三相六臂全桥电路；所述在所述多相多桥臂全桥电路中的任一相中的任一IGBT处于断开状态的情况下，控制IGBT模块中与所述多相多桥臂全桥电路中处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通，以控制所述电机输出扭矩，包括：
在所述三相六臂全桥电路中的任一IGBT处于断开状态，其余IGBT处于工作状态的情况下，控制所述IGBT模块中与处于断开状态的IGBT同相的IGBT导通；
根据所述处于断开状态的IGBT所处的位置，控制所述三相六臂全桥电路中的其余IGBT，其中，所述位置包括第一相、第二相、第三相以及所处相中的上桥臂或下桥臂；
也即是，若是三相六臂全桥电路中的某一相中的一个IGBT故障，而其他IGBT均处于正常工作的状态时，利用IGBT模块中与该相相同的IGBT进行替换，控制信号控制IGBT模块中相应的IGBT，同时，还需控制与故障IGBT处于同一位置的另外两个IGBT，也即，故障的IGBT为上桥臂IGBT时，控制另外两相的上桥臂的IGBT，具体地，由于IGBT模块中相应的IGBT的母线电压为电源模块输出的电压的一半，而另外两个IGBT的母线电压为电源模块输出的电压，因此，需要将另外两个IGBT的占空比调整为原来的一半，以使各IGBT均衡，输出的电压稳定；
所述根据所述处于断开状态的IGBT所处的位置，控制所述三相六臂全桥电路中的其余IGBT，包括：
若所述处于断开状态的IGBT所处的位置为第一相的上桥臂，则控制所述第二相和所述第三相的上桥臂的IGBT的占空比为原占空比的一半；
若所述处于断开状态的IGBT所处的位置为第二相的上桥臂，则控制所述第一相和所述第三相的上桥臂的IGBT的占空比为原占空比的一半；
若所述处于断开状态的IGBT所处的位置为第三相的上桥臂，则控制所述第一相和所述第二相的上桥臂的IGBT的占空比为原占空比的一半；
所述电路还包括：保护模块，用于保护所述IGBT模块中的IGBT；
所述保护模块包括第一保护单元、第二保护单元和第三保护单元；
所述第一保护单元包括第一二极管和第二二极管，所述第一保护单元用于保护所述第一IGBT；
所述第二保护单元包括第三二极管和第四二极管，所述第二保护单元用于保护所述第二IGBT；
所述第三保护单元包括第五二极管和第六二极管，所述第三保护单元用于保护所述第三IGBT；
所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管、所述第四二极管、所述第五二极管和所述第六二极管分别与所述三相六臂全桥电路中的六个IGBT连接。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：电容模块，所述电容模块与所述多相多桥臂全桥电路并联。
3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述电容模块包括串联连接的第一电容和第二电容。
4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电机为三相电机；
所述第一IGBT的第一端与所述电机的第一相连接；所述第二IGBT的第一端与所述电机的第二相连接；所述第三IGBT的第一端与所述电机的第三相连接；所述第一IGBT的第二端、第二IGBT的第二端和第三IGBT的第二端均与所述第一电容和所述第二电容的连接点连接。
5.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-4任一项所述的电机控制电路。
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009144266A1 (fr) * 2008-05-29 2009-12-03 Areva T&D Sas Circuit redresseur a forte puissance notamment pour électrolyse de l'aluminium
CN208638266U (zh) * 2018-09-27 2019-03-22 唐瑭 一种基于模块化多电平变流器的动力总成系统

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2920610B1 (fr) * 2007-09-04 2009-12-18 Alstom Transport Sa Dispositif de freinage rheostatique securitaire a ensemble resistif bipolaire avec moteur a aimants permanents.
CN103378759B (zh) * 2012-04-19 2017-04-05 马文忠 一种npc三电平逆变器故障冗余控制方法
CN103986310B (zh) * 2014-05-30 2017-07-14 台达电子企业管理（上海）有限公司 变流器电路及其开路检测方法
CN104578865B (zh) * 2015-01-14 2017-07-21 东南大学 一种三电平四桥臂t型容错变流器及其控制方法
JP6428457B2 (ja) * 2015-04-09 2018-11-28 株式会社デンソー モータ制御装置
CN109302119B (zh) * 2018-10-10 2020-06-26 山东大学 全周期低共模电压运行的控制方法、控制器及系统
CN110224428B (zh) * 2019-05-21 2023-08-29 郑州轻工业学院 基于电流重构的三相四开关模型预测容错控制方法和装置
CN211930327U (zh) * 2019-11-28 2020-11-13 广西电网有限责任公司南宁供电局 一种基于三相六开关容错逆变器的ups系统
CN211930326U (zh) * 2019-11-28 2020-11-13 广西电网有限责任公司南宁供电局 一种容错逆变器的ups系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009144266A1 (fr) * 2008-05-29 2009-12-03 Areva T&D Sas Circuit redresseur a forte puissance notamment pour électrolyse de l'aluminium
CN208638266U (zh) * 2018-09-27 2019-03-22 唐瑭 一种基于模块化多电平变流器的动力总成系统

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