CN113890427B - 一种电机中自举电路的保护装置、方法和电机 - Google Patents

一种电机中自举电路的保护装置、方法和电机 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种电机中自举电路的保护装置、方法和电机，该装置包括：采样单元和控制单元；其中，所述采样单元，被配置为在所述电机运行的情况下，采样所述电机的运行参数；所述控制单元，被配置为根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常；以及，若所述自举电容异常，则控制所述电机停机；若所述自举电容正常，则控制所述电机继续运行。该方案，通过在电机启动时对自举电容是否失效进行检测，以在无自举电容失效时才控制电机正常启动，在有自举电容失效时控制电机停机，以避免电机无法启动或功率器件损坏。

Description

一种电机中自举电路的保护装置、方法和电机
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机中自举电路的保护装置、方法和电机，尤其涉及一种自举电容失效的保护装置、方法和具有该自举电容失效的保护装置的电机。
背景技术
在电机驱动的领域中，由于电机驱动电路各相上下桥功率器件的驱动不等电位，需要使用多路的独立电源供电。一些方案中，使用自举电路，利用电路自身，产生比输入电路更高的电压，通过电压自举减少电源路数，可有效地降低成本和简化电路。
其中，自举电路，用于电机驱动电路中功率器件或IPM模块(即智能功率模块)的供电，电压自举的本质就是利用电容两端电压瞬间不能突变的特点产生多路电源，因此自举电容的可靠性对于自举电路至关重要，若自举电容出现失效的情况，则可能导致电机无法启动或功率器件损坏的现象，故通过一些手段或方法监测判断自举电容是否失效是非常有必要的。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电机中自举电路的保护装置、方法和电机，以解决在采样自举电路为电机驱动电路中的功率器件或IPM模块供电时，自举电路中的自举电容失效时，会导致电机无法启动或功率器件损坏的问题，达到通过在电机启动时对自举电容是否失效进行检测，以在无自举电容失效时才控制电机正常启动，在有自举电容失效时控制电机停机，以避免电机无法启动或功率器件损坏的效果。
本发明提供一种电机中自举电路的保护装置中，所述自举电路，包括：自举电容；所述电机中自举电路的保护装置，包括：采样单元和控制单元；其中，所述采样单元，被配置为在所述电机运行的情况下，采样所述电机的运行参数；所述控制单元，被配置为根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常；以及，若所述自举电容异常，则控制所述电机停机；若所述自举电容正常，则控制所述电机继续运行。
在一些实施方式中，所述电机的运行参数，包括：所述电机的定子绕组电流和所述电机的转子转动位移中的至少之一；其中，所述电机的定子绕组电流，是在所述电机的运行过程中，针对连续N个霍尔周期内的前N-1个霍尔周期，在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，按设定采样周期采样得到的定子绕组电流。
在一些实施方式中，所述控制单元，在所述电机的运行参数为所述电机的定子绕组电流的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，包括：在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，将按所述设定采样周期采样得到的所述电机的定子绕组电流与设定绕组电流阈值进行比较，在所述电机的定子绕组电流大于或等于所述设定绕组电流阈值一次情况下，输出一次电平跳变，并对所述每个霍尔周期输出的电平跳变次数进行累计，得到所述每个霍尔周期的电平跳变次数之和，记为单霍尔周期跳变次数；N为大于或等于3的正整数；在第N个霍尔周期内，确定所述前N-1个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数之和，记为总霍尔周期跳变次数；根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常。
在一些实施方式中，在所述电机为单相电机的情况下，N等于3；所述自举电容的数量为两个；两个所述自举电容，包括：第一电容和第二电容；所述控制单元，根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常，包括：在第一霍尔周期或第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数大于或等于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中无自举电容失效，即确定所述自举电容正常；在第一霍尔周期和第二霍尔周期中，若一个单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，另一个单霍尔周期跳变次数小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中有一相自举电容失效，即确定所述自举电容异常；在第一霍尔周期和第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数中，若两个单霍尔周期跳变次数均小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
在一些实施方式中，所述控制单元，在所述电机的运行参数为所述电机的转子转动位移的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，还包括：在单霍尔周期跳变次数和总霍尔周期跳变次数会均小于设定阈值、且所述电机的转子转动位移为0的情况下，确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电机，包括：以上所述的电机中自举电路的保护装置。
与上述电机相匹配，本发明再一方面提供一种电机的电机中自举电路的保护方法中，所述自举电路，包括：自举电容；所述电机中自举电路的保护方法，包括：在所述电机运行的情况下，采样所述电机的运行参数；根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常；以及，若所述自举电容异常，则控制所述电机停机；若所述自举电容正常，则控制所述电机继续运行。
在一些实施方式中，所述电机的运行参数，包括：所述电机的定子绕组电流和所述电机的转子转动位移中的至少之一；其中，所述电机的定子绕组电流，是在所述电机的运行过程中，针对连续N个霍尔周期内的前N-1个霍尔周期，在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，按设定采样周期采样得到的定子绕组电流。
在一些实施方式中，在所述电机的运行参数为所述电机的定子绕组电流的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，包括：在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，将按所述设定采样周期采样得到的所述电机的定子绕组电流与设定绕组电流阈值进行比较，在所述电机的定子绕组电流大于或等于所述设定绕组电流阈值一次情况下，输出一次电平跳变，并对所述每个霍尔周期输出的电平跳变次数进行累计，得到所述每个霍尔周期的电平跳变次数之和，记为单霍尔周期跳变次数；N为大于或等于3的正整数；在第N个霍尔周期内，确定所述前N-1个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数之和，记为总霍尔周期跳变次数；根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常。
在一些实施方式中，在所述电机为单相电机的情况下，N等于3；所述自举电容的数量为两个；两个所述自举电容，包括：第一电容和第二电容；所述控制单元，根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常，包括：在第一霍尔周期或第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数大于或等于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中无自举电容失效，即确定所述自举电容正常；在第一霍尔周期和第二霍尔周期中，若一个单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，另一个单霍尔周期跳变次数小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中有一相自举电容失效，即确定所述自举电容异常；在第一霍尔周期和第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数中，若两个单霍尔周期跳变次数均小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
在一些实施方式中，在所述电机的运行参数为所述电机的转子转动位移的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，还包括：在单霍尔周期跳变次数和总霍尔周期跳变次数会均小于设定阈值、且所述电机的转子转动位移为0的情况下，确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
由此，本发明的方案，通过检测自举电路中的自举电容状态，判定其自举电路是否为异常状态，使电机能够在自举电路正常时正常启动，在自举电路异常状态时及时停机；从而，通过在电机启动时对自举电容是否失效进行检测，以在无自举电容失效时才控制电机正常启动，在有自举电容失效时控制电机停机，以避免电机无法启动或功率器件损坏。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电机中自举电路的保护装置的一实施例的结构示意图；
图2为本发明的自举电容失效的保护方法的一实施例的流程示意图；
图3为无自举电容失效的曲线示意图；
图4为一相自举电容失效的曲线示意图；
图5为两相自举电容失效的曲线示意图；
图6为自举电路的模型示意图；
图7为本发明的电机中自举电路的保护方法的一实施例的流程示意图；
图8为本发明的方法中根据电机的定子绕组电流确定自举电容是否异常的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅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做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。
根据本发明的实施例，提供了一种电机中自举电路的保护装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。所述自举电路，包括：自举电容。所述电机中自举电路的保护装置，包括：采样单元和控制单元。
其中，所述采样单元，被配置为在所述电机运行的情况下，采样所述电机的运行参数。
在一些实施方式中，所述电机的运行参数，包括：所述电机的定子绕组电流和所述电机的转子转动位移中的至少之一。
其中，所述电机的定子绕组电流，是在所述电机的运行过程中，针对连续N个霍尔周期内的前N-1个霍尔周期，在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，按设定采样周期采样得到的定子绕组电流。
所述控制单元，被配置为根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常。
在一些实施方式中，所述控制单元，在所述电机的运行参数为所述电机的定子绕组电流的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，包括：
所述控制单元，具体还被配置为在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，将按所述设定采样周期采样得到的所述电机的定子绕组电流与设定绕组电流阈值进行比较，在所述电机的定子绕组电流大于或等于所述设定绕组电流阈值一次情况下，输出一次电平跳变，并对所述每个霍尔周期输出的电平跳变次数进行累计，得到所述每个霍尔周期的电平跳变次数之和，记为单霍尔周期跳变次数。N为大于或等于3的正整数。
所述控制单元，具体还被配置为在第N个霍尔周期内，确定所述前N-1个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数之和，记为总霍尔周期跳变次数。
所述控制单元，具体还被配置为根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常。
在本发明的方案中，通过采用电流信号比较产生电平跳变：按照一定的采集周期，当采集到的绕组电流大于产生电平跳变的电流阈值，其电平上升沿及下降沿计均计为一次跳变，并在各霍尔周期内累加计数。具体地，通过在数个霍尔周期内采集检测到的实际电流，与设定的阈值电流比较，产生电平跳变，根据各个霍尔周期内的电平跳变次数与主控芯片设定的跳变次数阈值，判别为无自举电容失效状态下正常运行，在一相自举电容失效或两相自举电容失效状态下保护停机。
其中，采集的定子绕组电流大于或等于设定的绕组电流阈值，输出一次跳变；单/总霍尔周期跳变小于设定的跳变次数，判定为自举电容失效状态。
图2为本发明的自举电容失效的保护方法的一实施例的流程示意图。如图2所示，自举电容失效的保护方法，包括：
步骤1、设置电机的绕组阈值电流，得到设定绕组阈值电流。
步骤2、检测电机的实际绕组电流。
步骤3、将所述设定绕组阈值电流与所述实际绕组电流进行比较，得到比较结果。
步骤4、各霍尔周期根据比较结果，产生电平变换。
步骤5、统计各霍尔周期电平变换次数。
步骤6、判断自举电容是否异常：若自举电路出现两相自举电容失效的异常，则控制电机保护停机。若自举电路出现一相自举电容失效的异常，则控制电机保护停机。若自举电路中自举电容正常，即自举电路中无自举电容失效的情况，则电机正常运行。
参见图2所示的例子，与自举电容失效保护方法相对应的装置，主要包括电流采样模块，比较及判断模块。该装置，会先采集实际的绕组电流(即电机的定子绕组电流)，与设定绕组电流阈值进行比较，并根据实际绕组电流与设定绕组电流阈值的比较结果，在一个或数个霍尔周期内输出电平跳变。输出电平跳变后，微控制器会对电平跳变的次数进行计数，根据自举电容缺失时的电流特点，不同自举电容缺失情况在霍尔周期内会产生差异性较大的电平跳变次数，并据此分别判断为无自举电容缺失、一相自举电容缺失与两相自举电容缺失。
自举电容是否失效在自举电路中属于硬件，在相关方案中，大多采用硬件电路优化的方法进行改进。而本发明的方案，则是通过自举电容失效与否时的不同情况，根据所述不同情况的电流特性，与设定的阈值电流比较，产生不同次数的电平变换，从而结合硬件与软件算法，判断自举电容是否异常及处于何种异常状态。
本发明的方案，通过检测自举电路中的自举电容状态，判定其自举电路是否为异常状态，使电机能够在自举电路正常时可运行，在自举电路异常状态时可触发保护动作，及时停机，令电机驱动电路中的功率器件不因自举电容损坏或失效而导致发热烧毁。
在一些实施方式中，在所述电机为单相电机的情况下，N等于3。
本发明的方案，在单相无刷直流电机中，U相计数周期为第一霍尔周期，V相计数周期为第二霍尔周期，且两相的计数霍尔周期连续，在第一霍尔周期与第二霍尔周期中，按照一定的采集周期，当采集到的绕组电流大于产生电平跳变的电流阈值(如设定绕组电流阈值)时，其电平上升沿及下降沿均计为一次跳变，并在各霍尔周期内累加计数，并在第三霍尔周期内统计第一霍尔周期或第二霍尔周期单个霍尔周期的电平跳变次数N1与N2(N1为第一霍尔周期的电平跳变次数，N2为第二霍尔周期的电平跳变次数)，以及第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期的电平跳变次数之和N3。根据电流信号比较产生电平跳变次数后，在第三霍尔周期内，第一霍尔周期或第二霍尔周期的单个霍尔周期电平跳变次数N1与N2，会与主控芯片软件程序设定的单个霍尔周期跳变计数阈值N4进行比较。第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期电平跳变次数之和N3，会与主控芯片软件程序设定的两个霍尔周期跳变计数阈值N5进行比较，从而由实际电平跳变结果与设定的电平跳变阈值判别为无自举电容缺失、一相自举电容缺失与两相自举电容缺失，且该计数、统计与比较的霍尔周期为任一连续的三个霍尔周期。
其中，不同的霍尔周期内，产生电平跳变的电流阈值相同。电平，是指数字电平脉冲，即低电平0，电压值为0-0.8V；高电平1，电压值约为4.7V-5V。电平上升沿及下降沿均计为一次跳变，是指电平上升沿记为一次跳变，电平下降沿记为一次跳变。
所述自举电容的数量为两个。两个所述自举电容，包括：第一电容和第二电容。第一电容如电容C1，第二电容如电容C2。
图6为自举电路的模型示意图。如图6所示，自举电路，包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3，第一二极管D1、第二二极管D2，第一电容C1、第二电容C2，第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4。第一电容C1和第二电容C2，均为自举电容，构成两相自举电容。
在图6所示的例子中，直流电源VCC，经第一电阻R1后连接至第一二极管D1的阳极。第一二极管D1的阴极连接至上桥驱动芯片HVIC的第一端，第一二极管D1的阴极还经第一电容C1后连接至上桥驱动芯片HVIC的第二端，上桥驱动芯片HVIC的第三端连接至第一MOS管M1的栅极。直流电源VDC，连接至第一MOS管M1的漏极。第一MOS管M1的源极，连接至第二MOS管M2的漏极。第一MOS管M1的源极，还连接至U相的连接端。第一MOS管M1的漏极，连接至第四MOS管M4的漏极。第一MOS管M1的漏极，还经电阻R4后接地。第四MOS管M4的漏极，接地。
直流电源VCC，还连接至下桥驱动芯片LVIC的第一端。下桥驱动芯片LVIC的第二端接地GND。下桥驱动芯片LVIC的第三端，连接至第二MOS管M2的栅极。
直流电源VCC，经第二电阻R2后连接至第二二极管D2的阳极。第二二极管D2的阴极，连接至上桥驱动芯片HVIC的第一端。第二二极管D2的阴极，还经第二电容C2后连接至上桥驱动芯片HVIC的第二端。上桥驱动芯片HVIC的第三端，连接至第三MOS管M3的栅极。直流电源VDC还连接至第三MOS管M3的漏极。第三MOS管M3的源极，连接至第四MOS管M4的漏极。第三MOS管M3的源极，还连接至V相的连接端。
直流电源VCC，还连接至下桥驱动芯片LVIC的第一端。下桥驱动芯片LVIC的第二端接地GND。下桥驱动芯片LVIC的第三端，还连接至第四MOS管M4的栅极。
所述控制单元，根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常，包括以下任一种确定情形：
第一种确定情形：所述控制单元，具体还被配置为在第一霍尔周期或第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数大于或等于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中无自举电容失效，即确定所述自举电容正常。
图3为无自举电容失效的曲线示意图。参见图6所示的例子，当自举电路无自举电容失效时，控制电源(如直流电源VCC)通过第一电阻R1、第一二极管D1给第一电容C1自举充电，充电路径如图6中虚线箭头标识所示。此时上桥臂(如第一MOS管M1)导通时，U端的电压上升至直流母线电压，由于电容两端电压不能突变，自举二极管(如第一二极管D1)反向截止，自举电容(如第一电容C1)两端电压仍保持为VC1，向上桥臂(如第一MOS管M1)门极提供驱动电压。
参见图6所示的例子，当下桥臂(如第二MOS管M2)导通时，U端再次被拉低，第一电容C1再通过直流电源VCC充电，补充上桥臂(如第一MOS管M1)导通后第一电容C1上损失的电压。当第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4正常导通时，如图3所示，其第一霍尔周期或第二霍尔周期的绕组电流均为正常运行值，且各个霍尔周期内绕组电流值大于或等于产生电平跳变电流阈值的时间，均比绕组电流值小于产生电平跳变电流阈值的时间长。此时第一霍尔周期或第二霍尔周期的单个霍尔周期电平跳变次数N1＞N4，N2＞N4。第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期电平跳变次数之和N3＞N5，则判别为自举电路中无自举电容失效，此时自举电容失效保护不触发，电机按正常状态启动运行。
第二种确定情形：所述控制单元，具体还被配置为在第一霍尔周期和第二霍尔周期中，若一个单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，另一个单霍尔周期跳变次数小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中有一相自举电容失效，即确定所述自举电容异常。
图4为一相自举电容失效的曲线示意图。参见图6所示的例子，当自举电路中存在一相自举电容失效时，即U相或V相自举电容的充电路径为断路，当U端/V端被拉低时，自举电容(如第一电容C1或第二电容C2)无法通过直流电源VCC充电路径进行充电，故当驱动上桥臂功率器件(如第一MOS管M1或第三MOS管M3)时，无法维持相应的电压VC1或VC2，无法为上桥臂功率器件(如第一MOS管M1或第三MOS管M3)提供足够的驱动电压，使得第一MOS管M1或第三MOS管M3不能正常导通，当第二MOS管M2与第三MOS管M3正常导通，第一MOS管M1不能正常导通。或第一MOS管M1与第四MOS管M4正常导通，第三MOS管M3不能正常导通时，会出现如图3的电流波形，此时第一霍尔周期和第二霍尔周期的单个霍尔周期电平跳变次数N1＞N4，N2＜N4。第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期电平跳变次数之和N3＜N5，则判别U相或V相自举电路中有一相自举电容失效，此时一相自举电容失效保护触发，电机停机保护。
第三种确定情形：所述控制单元，具体还被配置为在第一霍尔周期和第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数中，若两个单霍尔周期跳变次数均小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
图5为两相自举电容失效的曲线示意图。参见图6所示的例子，当自举电路中存在两相自举电容失效时，即U相和V相自举电容的充电路径均为断路，当U端/V端被拉低时，两相自举电容(如第一电容C1和第二电容C2)无法通过直流电源VCC充电路径进行充电，故当驱动上桥臂功率器件(如第一MOS管M1和第三MOS管M3)时，均无法维持相应的电压VC1与VC2，无法为上桥臂功率器件(如第一MOS管M1和第三MOS管M3)提供足够的驱动电压，使得第一MOS管M1与第三MOS管M3均不能正常导通，当第一MOS管M1与第三MOS管M3不能正常导通时，会出现如图5的电流波形，此时第一霍尔周期或第二霍尔周期的单个霍尔周期电平跳变次数N1＜N4，N2＜N4。第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期电平跳变次数之和N3＜N5，则判别为自举电路中两相自举电容失效，此时两相自举电容失效保护触发，电机停机保护。
上述实施方式中，以单相无刷直流电机为例，该自举电容失效保护方法同样适用于三相无刷直流电机。
三相电机中，识别自举电容是否异常的方式，基本相同于单相无刷直流电机，均为(1)比较实际绕组电流与阈值绕组电流，产生电平跳变数；(2)根据产生电平跳变数与失效情况的阈值对比；(3)判断是否失效及失效类型。
单相电机与三相电机电流相序差异：单相电机为U→V→U→···，三相电机为U→V→W→U→V→W→···。三相电机对于单相电机多一相输出，单相电机三个霍尔周期可完成判定，但三相电机由于多一相输出，其电流相相隔的霍尔周期个数较单相电机工况多，判定的霍尔周期在三个以上，约四至五个霍尔周期。两者判定方法思想基本相同，差异点在于判定过程中所需的霍尔周期数量不同。
在本发明的方案中，通过采用多个霍尔周期内电平跳变计数比较：在任一连续的三个霍尔周期，对第一霍尔周期与第二霍尔周期的单周期电平跳变次数与两个霍尔周期电平跳变次数之和进行计数，并在第三霍尔周期内将第一霍尔周期与第二霍尔周期各个单周期电平跳变次数与两个连续周期电平跳变次数之和分别与其各自设定的阈值进行比较。
也就是说，在本发明的方案中，通过采用自举电容运行状态判断：根据第一霍尔周期单周期电平跳变次数、第二霍尔周期的单周期电平跳变次数分别与主控芯片设定的单周期跳变次数阈值比较结果，以及第一霍尔周期与第二霍尔周期电平跳变次数之和与连续两个霍尔周期电平跳变次数阈值比较结果，判别自举电容运行状态。
在一些实施方式中，所述控制单元，在所述电机的运行参数为所述电机的转子转动位移的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，还包括：所述控制单元，具体还被配置为在单霍尔周期跳变次数和总霍尔周期跳变次数会均小于设定阈值、且所述电机的转子转动位移为0的情况下，确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
其中，两相自举电容失效时，转子转动位移为0；但转子转动位移为0，并非一定确定为两相自举电容失效，也可能为堵转保护。两相自举电容失效，单霍尔周期跳变次数和总霍尔周期跳变次数会均小于设定阈值，且转子转动位移为0，两者条件同时成立时，可使用堵转保护(一定时间内，如2us内转子转动位移为0，电机停机)的功能使电机停机。
在一些实施方式中，可将上述通过脉冲电平变换计数判别两相自举电容失效，替代为通过堵转保护的方法判别两相自举电容失效。当两相自举电容失效时，两相上桥的功率器件无法正常通断，无法输出足够的转矩使电机启动。此时，主控芯片采集到的转子位置信号无转动位移，故当两相自举电容失效时可使用堵转保护识别，并使电机停机保护。
所述控制单元，还被配置为若所述自举电容异常，则控制所述电机停机。
所述控制单元，还被配置为若所述自举电容正常，则控制所述电机继续运行。
考虑到，当自举电容失效后，自举电容充放电的路径为断路状态。当电机启动且自举电容失效时，无刷直流电机驱动电路下桥功率器件可正常开通和关断。但由于自举电容失效，驱动电路上桥的功率器件无法正常开通关断，介于开通和关断之间的状态，上桥功率器件的漏-源极两端电压处于零到母线电压值之间，且有电流通过，此状态下的上桥功率器件的耗散功率大于其标定的最大耗散功率，极易导致驱动电路上桥的功率器件烧毁。本发明的方案，提供一种自举电容失效的保护方案，即一种检测自举电容是否失效的方案，通过在电机启动时，检测并判断无刷直流电机驱动电路自举电容是否失效，如无自举电容失效、一相自举电容失效、两相自举电容失效，使电机在无自举电容失效时正常启动、存在自举电容失效时停机保护，提高整个电机驱动电路的可靠性。
本发明的方案，通过检测自举电路中的自举电容状态，判定其自举电路是否为异常状态，使电机能够在自举电路正常时可运行，在自举电路异常状态时可触发保护动作，及时停机，令电机驱动电路中的功率器件不因自举电容损坏或失效而导致发热烧毁。
采用本发明的技术方案，通过检测自举电路中的自举电容状态，判定其自举电路是否为异常状态，使电机能够在自举电路正常时正常启动，在自举电路异常状态时及时停机。从而，通过在电机启动时对自举电容是否失效进行检测，以在无自举电容失效时才控制电机正常启动，在有自举电容失效时控制电机停机，以避免电机无法启动或功率器件损坏。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电机中自举电路的保护装置的一种电机。该电机可以包括：以上所述的电机中自举电路的保护装置。
由于本实施例的电机所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本发明的技术方案，通过检测自举电路中的自举电容状态，判定其自举电路是否为异常状态，使电机能够在自举电路正常时正常启动，在自举电路异常状态时及时停机，令电机驱动电路中的功率器件不因自举电容损坏或失效而导致发热烧毁。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的一种电机的电机中自举电路的保护方法，如图7所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述自举电路，包括：自举电容。所述电机中自举电路的保护方法，包括：步骤S110至步骤S140。
在步骤S110处，在所述电机运行的情况下，采样所述电机的运行参数。
在一些实施方式中，所述电机的运行参数，包括：所述电机的定子绕组电流和所述电机的转子转动位移中的至少之一。
其中，所述电机的定子绕组电流，是在所述电机的运行过程中，针对连续N个霍尔周期内的前N-1个霍尔周期，在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，按设定采样周期采样得到的定子绕组电流。
在步骤S120处，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常。
在一些实施方式中，在所述电机的运行参数为所述电机的定子绕组电流的情况下，步骤S120中根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常的具体过程，参见以下示例性说明。
下面结合图8所示本发明的方法中根据电机的定子绕组电流确定自举电容是否异常的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中根据电机的定子绕组电流确定自举电容是否异常的具体过程，包括：步骤S210至步骤S230。
步骤S210，在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，将按所述设定采样周期采样得到的所述电机的定子绕组电流与设定绕组电流阈值进行比较，在所述电机的定子绕组电流大于或等于所述设定绕组电流阈值一次情况下，输出一次电平跳变，并对所述每个霍尔周期输出的电平跳变次数进行累计，得到所述每个霍尔周期的电平跳变次数之和，记为单霍尔周期跳变次数。N为大于或等于3的正整数。
步骤S220，在第N个霍尔周期内，确定所述前N-1个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数之和，记为总霍尔周期跳变次数。
步骤S230，根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常。
在本发明的方案中，通过采用电流信号比较产生电平跳变：按照一定的采集周期，当采集到的绕组电流大于产生电平跳变的电流阈值，其电平上升沿及下降沿计均计为一次跳变，并在各霍尔周期内累加计数。具体地，通过在数个霍尔周期内采集检测到的实际电流，与设定的阈值电流比较，产生电平跳变，根据各个霍尔周期内的电平跳变次数与主控芯片设定的跳变次数阈值，判别为无自举电容失效状态下正常运行，在一相自举电容失效或两相自举电容失效状态下保护停机。
图2为本发明的自举电容失效的保护方法的一实施例的流程示意图。如图2所示，自举电容失效的保护方法，包括：
步骤1、设置电机的绕组阈值电流，得到设定绕组阈值电流。
步骤2、检测电机的实际绕组电流。
步骤3、将所述设定绕组阈值电流与所述实际绕组电流进行比较，得到比较结果。
步骤4、各霍尔周期根据比较结果，产生电平变换。
步骤5、统计各霍尔周期电平变换次数。
步骤6、判断自举电容是否异常：若自举电路出现两相自举电容失效的异常，则控制电机保护停机。若自举电路出现一相自举电容失效的异常，则控制电机保护停机。若自举电路中自举电容正常，即自举电路中无自举电容失效的情况，则电机正常运行。
参见图2所示的例子，与自举电容失效保护方法相对应的方法，主要包括电流采样模块，比较及判断模块。该方法，会先采集实际的绕组电流(即电机的定子绕组电流)，与设定绕组电流阈值进行比较，并根据实际绕组电流与设定绕组电流阈值的比较结果，在一个或数个霍尔周期内输出电平跳变。输出电平跳变后，微控制器会对电平跳变的次数进行计数，根据自举电容缺失时的电流特点，不同自举电容缺失情况在霍尔周期内会产生差异性较大的电平跳变次数，并据此分别判断为无自举电容缺失、一相自举电容缺失与两相自举电容缺失。
自举电容是否失效在自举电路中属于硬件，在相关方案中，大多采用硬件电路优化的方法进行改进。而本发明的方案，则是通过自举电容失效与否时的不同情况，根据所述不同情况的电流特性，与设定的阈值电流比较，产生不同次数的电平变换，从而结合硬件与软件算法，判断自举电容是否异常及处于何种异常状态。
本发明的方案，通过检测自举电路中的自举电容状态，判定其自举电路是否为异常状态，使电机能够在自举电路正常时可运行，在自举电路异常状态时可触发保护动作，及时停机，令电机驱动电路中的功率器件不因自举电容损坏或失效而导致发热烧毁。
在一些实施方式中，在所述电机为单相电机的情况下，N等于3。
本发明的方案，在单相无刷直流电机中，U相计数周期为第一霍尔周期，V相计数周期为第二霍尔周期，且两相的计数霍尔周期连续，在第一霍尔周期与第二霍尔周期中，按照一定的采集周期，当采集到的绕组电流大于产生电平跳变的电流阈值(如设定绕组电流阈值)时，其电平上升沿及下降沿均计为一次跳变，并在各霍尔周期内累加计数，并在第三霍尔周期内统计第一霍尔周期或第二霍尔周期单个霍尔周期的电平跳变次数N1与N2(N1为第一霍尔周期的电平跳变次数，N2为第二霍尔周期的电平跳变次数)，以及第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期的电平跳变次数之和N3。根据电流信号比较产生电平跳变次数后，在第三霍尔周期内，第一霍尔周期或第二霍尔周期的单个霍尔周期电平跳变次数N1与N2，会与主控芯片软件程序设定的单个霍尔周期跳变计数阈值N4进行比较。第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期电平跳变次数之和N3，会与主控芯片软件程序设定的两个霍尔周期跳变计数阈值N5进行比较，从而由实际电平跳变结果与设定的电平跳变阈值判别为无自举电容缺失、一相自举电容缺失与两相自举电容缺失，且该计数、统计与比较的霍尔周期为任一连续的三个霍尔周期。
所述自举电容的数量为两个。两个所述自举电容，包括：第一电容和第二电容。第一电容如电容C1，第二电容如电容C2。
图6为自举电路的模型示意图。如图6所示，自举电路，包括：第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3，第一二极管D1、第二二极管D2，第一电容C1、第二电容C2，第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3和第四MOS管M4。第一电容C1和第二电容C2，均为自举电容，构成两相自举电容。
在图6所示的例子中，直流电源VCC，经第一电阻R1后连接至第一二极管D1的阳极。第一二极管D1的阴极连接至上桥驱动芯片HVIC的第一端，第一二极管D1的阴极还经第一电容C1后连接至上桥驱动芯片HVIC的第二端，上桥驱动芯片HVIC的第三端连接至第一MOS管M1的栅极。直流电源VDC，连接至第一MOS管M1的漏极。第一MOS管M1的源极，连接至第二MOS管M2的漏极。第一MOS管M1的源极，还连接至U相的连接端。第一MOS管M1的漏极，连接至第四MOS管M4的漏极。第一MOS管M1的漏极，还经电阻R4后接地。第四MOS管M4的漏极，接地。
直流电源VCC，还连接至下桥驱动芯片LVIC的第一端。下桥驱动芯片LVIC的第二端接地GND。下桥驱动芯片LVIC的第三端，连接至第二MOS管M2的栅极。
直流电源VCC，经第二电阻R2后连接至第二二极管D2的阳极。第二二极管D2的阴极，连接至上桥驱动芯片HVIC的第一端。第二二极管D2的阴极，还经第二电容C2后连接至上桥驱动芯片HVIC的第二端。上桥驱动芯片HVIC的第三端，连接至第三MOS管M3的栅极。直流电源VDC还连接至第三MOS管M3的漏极。第三MOS管M3的源极，连接至第四MOS管M4的漏极。第三MOS管M3的源极，还连接至V相的连接端。
直流电源VCC，还连接至下桥驱动芯片LVIC的第一端。下桥驱动芯片LVIC的第二端接地GND。下桥驱动芯片LVIC的第三端，还连接至第四MOS管M4的栅极。
所述控制单元，根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常，包括以下任一种确定情形：
第一种确定情形：在第一霍尔周期或第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数大于或等于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中无自举电容失效，即确定所述自举电容正常。
图3为无自举电容失效的曲线示意图。参见图6所示的例子，当自举电路无自举电容失效时，控制电源(如直流电源VCC)通过第一电阻R1、第一二极管D1给第一电容C1自举充电，充电路径如图6中虚线箭头标识所示。此时上桥臂(如第一MOS管M1)导通时，U端的电压上升至直流母线电压，由于电容两端电压不能突变，自举二极管(如第一二极管D1)反向截止，自举电容(如第一电容C1)两端电压仍保持为VC1，向上桥臂(如第一MOS管M1)门极提供驱动电压。
参见图6所示的例子，当下桥臂(如第二MOS管M2)导通时，U端再次被拉低，第一电容C1再通过直流电源VCC充电，补充上桥臂(如第一MOS管M1)导通后第一电容C1上损失的电压。当第一MOS管M1、第二MOS管M2、第三MOS管M3、第四MOS管M4正常导通时，如图3所示，其第一霍尔周期或第二霍尔周期的绕组电流均为正常运行值，且各个霍尔周期内绕组电流值大于或等于产生电平跳变电流阈值的时间，均比绕组电流值小于产生电平跳变电流阈值的时间长。此时第一霍尔周期或第二霍尔周期的单个霍尔周期电平跳变次数N1＞N4，N2＞N4。第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期电平跳变次数之和N3＞N5，则判别为自举电路中无自举电容失效，此时自举电容失效保护不触发，电机按正常状态启动运行。
第二种确定情形：在第一霍尔周期和第二霍尔周期中，若一个单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，另一个单霍尔周期跳变次数小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中有一相自举电容失效，即确定所述自举电容异常。
图4为一相自举电容失效的曲线示意图。参见图6所示的例子，当自举电路中存在一相自举电容失效时，即U相或V相自举电容的充电路径为断路，当U端/V端被拉低时，自举电容(如第一电容C1或第二电容C2)无法通过直流电源VCC充电路径进行充电，故当驱动上桥臂功率器件(如第一MOS管M1或第三MOS管M3)时，无法维持相应的电压VC1或VC2，无法为上桥臂功率器件(如第一MOS管M1或第三MOS管M3)提供足够的驱动电压，使得第一MOS管M1或第三MOS管M3不能正常导通，当第二MOS管M2与第三MOS管M3正常导通，第一MOS管M1不能正常导通。或第一MOS管M1与第四MOS管M4正常导通，第三MOS管M3不能正常导通时，会出现如图3的电流波形，此时第一霍尔周期和第二霍尔周期的单个霍尔周期电平跳变次数N1＞N4，N2＜N4。第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期电平跳变次数之和N3＜N5，则判别U相或V相自举电路中有一相自举电容失效，此时一相自举电容失效保护触发，电机停机保护。
第三种确定情形：在第一霍尔周期和第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数中，若两个单霍尔周期跳变次数均小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
图5为两相自举电容失效的曲线示意图。参见图6所示的例子，当自举电路中存在两相自举电容失效时，即U相和V相自举电容的充电路径均为断路，当U端/V端被拉低时，两相自举电容(如第一电容C1和第二电容C2)无法通过直流电源VCC充电路径进行充电，故当驱动上桥臂功率器件(如第一MOS管M1和第三MOS管M3)时，均无法维持相应的电压VC1与VC2，无法为上桥臂功率器件(如第一MOS管M1和第三MOS管M3)提供足够的驱动电压，使得第一MOS管M1与第三MOS管M3均不能正常导通，当第一MOS管M1与第三MOS管M3不能正常导通时，会出现如图5的电流波形，此时第一霍尔周期或第二霍尔周期的单个霍尔周期电平跳变次数N1＜N4，N2＜N4。第一霍尔周期与第二霍尔周期连续两个霍尔周期电平跳变次数之和N3＜N5，则判别为自举电路中两相自举电容失效，此时两相自举电容失效保护触发，电机停机保护。
上述实施方式中，以单相无刷直流电机为例，该自举电容失效保护方法同样适用于三相无刷直流电机。
在本发明的方案中，通过采用多个霍尔周期内电平跳变计数比较：在任一连续的三个霍尔周期，对第一霍尔周期与第二霍尔周期的单周期电平跳变次数与两个霍尔周期电平跳变次数之和进行计数，并在第三霍尔周期内将第一霍尔周期与第二霍尔周期各个单周期电平跳变次数与两个连续周期电平跳变次数之和分别与其各自设定的阈值进行比较。
也就是说，在本发明的方案中，通过采用自举电容运行状态判断：根据第一霍尔周期单周期电平跳变次数、第二霍尔周期的单周期电平跳变次数分别与主控芯片设定的单周期跳变次数阈值比较结果，以及第一霍尔周期与第二霍尔周期电平跳变次数之和与连续两个霍尔周期电平跳变次数阈值比较结果，判别自举电容运行状态。
在一些实施方式中，在所述电机的运行参数为所述电机的转子转动位移的情况下，步骤S120中根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，还包括：在单霍尔周期跳变次数和总霍尔周期跳变次数会均小于设定阈值、且所述电机的转子转动位移为0的情况下，确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
在一些实施方式中，可将上述通过脉冲电平变换计数判别两相自举电容失效，替代为通过堵转保护的方法判别两相自举电容失效。当两相自举电容失效时，两相上桥的功率器件无法正常通断，无法输出足够的转矩使电机启动。此时，主控芯片采集到的转子位置信号无转动位移，故当两相自举电容失效时可使用堵转保护识别，并使电机停机保护。
在步骤S130处，若所述自举电容异常，则控制所述电机停机。
在步骤S140处，若所述自举电容正常，则控制所述电机继续运行。
考虑到，当自举电容失效后，自举电容充放电的路径为断路状态。当电机启动且自举电容失效时，无刷直流电机驱动电路下桥功率器件可正常开通和关断。但由于自举电容失效，驱动电路上桥的功率器件无法正常开通关断，介于开通和关断之间的状态，上桥功率器件的漏-源极两端电压处于零到母线电压值之间，且有电流通过，此状态下的上桥功率器件的耗散功率大于其标定的最大耗散功率，极易导致驱动电路上桥的功率器件烧毁。本发明的方案，提供一种自举电容失效的保护方案，即一种检测自举电容是否失效的方案，通过在电机启动时，检测并判断无刷直流电机驱动电路自举电容是否失效，如无自举电容失效、一相自举电容失效、两相自举电容失效，使电机在无自举电容失效时正常启动、存在自举电容失效时停机保护，提高整个电机驱动电路的可靠性。
本发明的方案，通过检测自举电路中的自举电容状态，判定其自举电路是否为异常状态，使电机能够在自举电路正常时可运行，在自举电路异常状态时可触发保护动作，及时停机，令电机驱动电路中的功率器件不因自举电容损坏或失效而导致发热烧毁。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述电机的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本实施例的技术方案，通过检测自举电路中的自举电容状态，判定其自举电路是否为异常状态，使电机能够在自举电路正常时正常启动，在自举电路异常状态时及时停机，提高整个电机驱动电路的可靠性。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (7)

1.一种电机中自举电路的保护装置，其特征在于，所述自举电路，包括：自举电容；所述电机中自举电路的保护装置，包括：采样单元和控制单元；其中，
所述采样单元，被配置为在所述电机运行的情况下，采样所述电机的运行参数；所述电机的运行参数，包括所述电机的定子绕组电流和所述电机的转子转动位移中的至少之一；所述电机的定子绕组电流，是在所述电机的运行过程中，针对连续N个霍尔周期内的前N-1个霍尔周期，在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，按设定采样周期采样得到的定子绕组电流；
所述控制单元，被配置为根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常；以及，
若所述自举电容异常，则控制所述电机停机；
若所述自举电容正常，则控制所述电机继续运行；
所述控制单元，在所述电机的运行参数为所述电机的定子绕组电流的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，包括：
在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，将按所述设定采样周期采样得到的所述电机的定子绕组电流与设定绕组电流阈值进行比较，在所述电机的定子绕组电流大于或等于所述设定绕组电流阈值一次情况下，输出一次电平跳变，并对所述每个霍尔周期输出的电平跳变次数进行累计，得到所述每个霍尔周期的电平跳变次数之和，记为单霍尔周期跳变次数；N为大于或等于3的正整数；
在第N个霍尔周期内，确定所述前N-1个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数之和，记为总霍尔周期跳变次数；
根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常。
2.根据权利要求1所述的电机中自举电路的保护装置，其特征在于，在所述电机为单相电机的情况下，N等于3；
所述自举电容的数量为两个；两个所述自举电容，包括：第一电容和第二电容；
所述控制单元，根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常，包括：
在第一霍尔周期或第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数大于或等于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中无自举电容失效，即确定所述自举电容正常；
在第一霍尔周期和第二霍尔周期中，若一个单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，另一个单霍尔周期跳变次数小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中有一相自举电容失效，即确定所述自举电容异常；
在第一霍尔周期和第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数中，若两个单霍尔周期跳变次数均小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
3.根据权利要求1所述的电机中自举电路的保护装置，其特征在于，所述控制单元，在所述电机的运行参数为所述电机的转子转动位移的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，还包括：
在单霍尔周期跳变次数和总霍尔周期跳变次数会均小于设定阈值、且所述电机的转子转动位移为0的情况下，确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
4.一种电机，其特征在于，包括：如权利要求1至3中任一项所述的电机中自举电路的保护装置。
5.一种电机中自举电路的保护方法，其特征在于，所述自举电路，包括：自举电容；所述电机中自举电路的保护方法，包括：
在所述电机运行的情况下，采样所述电机的运行参数；所述电机的运行参数，包括所述电机的定子绕组电流和所述电机的转子转动位移中的至少之一；所述电机的定子绕组电流，是在所述电机的运行过程中，针对连续N个霍尔周期内的前N-1个霍尔周期，在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，按设定采样周期采样得到的定子绕组电流；
根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常；以及，
若所述自举电容异常，则控制所述电机停机；
若所述自举电容正常，则控制所述电机继续运行；
在所述电机的运行参数为所述电机的定子绕组电流的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，包括：
在所述前N-1个霍尔周期中的每个霍尔周期内，将按所述设定采样周期采样得到的所述电机的定子绕组电流与设定绕组电流阈值进行比较，在所述电机的定子绕组电流大于或等于所述设定绕组电流阈值一次情况下，输出一次电平跳变，并对所述每个霍尔周期输出的电平跳变次数进行累计，得到所述每个霍尔周期的电平跳变次数之和，记为单霍尔周期跳变次数；N为大于或等于3的正整数；
在第N个霍尔周期内，确定所述前N-1个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数之和，记为总霍尔周期跳变次数；
根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常。
6.根据权利要求5所述的电机中自举电路的保护方法，其特征在于，在所述电机为单相电机的情况下，N等于3；
所述自举电容的数量为两个；两个所述自举电容，包括：第一电容和第二电容；
根据所述前N-1个霍尔周期中每个霍尔周期的单霍尔周期跳变次数、以及所述第N个霍尔周期确定的总霍尔周期跳变次数，确定所述自举电容是否出现异常，包括：
在第一霍尔周期或第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数大于或等于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中无自举电容失效，即确定所述自举电容正常；
在第一霍尔周期和第二霍尔周期中，若一个单霍尔周期跳变次数大于或等于设定单周期跳变次数阈值，另一个单霍尔周期跳变次数小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中有一相自举电容失效，即确定所述自举电容异常；
在第一霍尔周期和第二霍尔周期的单霍尔周期跳变次数中，若两个单霍尔周期跳变次数均小于设定单周期跳变次数阈值，且所述总霍尔周期跳变次数小于设定总周期跳变次数阈值，则确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
7.根据权利要求5所述的电机中自举电路的保护方法，其特征在于，在所述电机的运行参数为所述电机的转子转动位移的情况下，根据所述电机的运行参数，确定所述自举电容是否异常，还包括：
在单霍尔周期跳变次数和总霍尔周期跳变次数会均小于设定阈值、且所述电机的转子转动位移为0的情况下，确定所述自举电路中两相自举电容均失效，即确定所述自举电容异常。
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