CN114056111A - 一种电机驱动控制装置、动力系统和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种电机驱动控制装置、动力系统和电动汽车，用于减少动力系统的成本和提高动力系统的运行稳定性。该电机驱动控制装置包括：第一DC/DC转换电路、第二DC/DC转换电路、电源管理系统、电机控制电路以及驱动信号控制电路；第一DC/DC转换电路用于与第一供电电源连接，第一DC/DC转换电路为隔离式转换电路；第二DC/DC转换电路用于与第二供电电源连接；电源管理系统分别与第一DC/DC转换电路、第二DC/DC转换电路和电机控制电路连接；电机控制电路与驱动信号控制电路连接；驱动信号控制电路与第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路连接，用于与驱动电路连接，驱动信号控制电路为功能绝缘电路。

Description

一种电机驱动控制装置、动力系统和电动汽车

技术领域

本申请涉及到电动机技术领域，尤其涉及到一种电机驱动控制装置、动力系统和电动汽车。

背景技术

随着电动汽车行业的发展，车载电气设备日益增多，电机驱动控制器作为电动汽车动力系统的核心部件，在电动汽车正常行驶时，将动力电池存储的直流电转换为交流电后驱动电机，控制电机输出扭矩带动电动汽车行驶。

近年来随着电机驱动控制器的功率密度越来越高，对电动汽车的动力系统的安全性需求也不断升级，主要包括高集成度要求、电磁兼容性需求、绝缘需求以及输入电压需求等方面。

电机驱动控制器分别与电动汽车的高压动力电池和低压动力电池连接以获取电能，且电机驱动控制器中包含的多个器件均设置有基本绝缘来保证电机驱动控制器的绝缘需求。但是由于高压动力电池的输出电压较高，会造成器件绝缘需求增高，器件之间的绝缘距离增大，影响了驱动控制器所在PCB(printed circuit board)的尺寸和成本，以及由于低压供电器件和高压供电器件之间互连会造成器件之间容易受到电磁干扰，影响动力系统的运行稳定性。

因此，现有电机驱动控制器的架构还有待进一步研究。

发明内容

本申请提供一种电机驱动控制装置、动力系统和电动汽车，用于降低动力系统成本以及保证动力系统的安全运行。

第一方面，本申请实施例提供了一种电机驱动控制装置，该装置应用于动力系统中，该动力系统包括电机驱动控制装置、驱动电路以及电动机，电机驱动控制装置包括：第一DC/DC转换电路、第二DC/DC转换电路、电源管理系统、电机控制电路以及驱动信号控制电路。

其中，第一DC/DC转换电路用于与第一供电电源连接，并将第一供电电源输出的第一电压转换为第二电压后输出；第二DC/DC转换电路用于与第二供电电源连接，并将第二供电电源输出的第三电压转换为第四电压后输出；电源管理系统分别与第一DC/DC转换电路、第二DC/DC转换电路和电机控制电路连接，电源管理系统用于根据第二电压或第四电压向电机控制电路配电；电机控制电路与驱动信号控制电路连接，用于产生驱动该驱动电路的驱动信号，并将驱动信号发送给驱动信号控制电路；驱动信号控制电路与第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路连接，驱动信号控制电路还用于与驱动电路连接，驱动信号控制电路用于根据第二电压或者第四电压调整驱动信号，并将调整后的驱动信号发送给驱动电路。其中，第一DC/DC转换电路为隔离式转换电路，驱动信号控制电路为功能绝缘电路。其中，第一供电电源可以是低压电源，第二供电电源可以是高压供电电源。

进一步的，第二电压和第四电压的方向相同。第二电压和第四电压的方向相同，其具体含义可以是：第一DC/DC转换电路的输出端和第二DC/DC转换电路的输出端均与驱动信号控制电路连接，第一DC/DC转换电路输出端中输出高电压的一端与驱动信号控制电路接收高电位的一端连接，第一DC/DC转换电路输出端中输出低电位的一端与驱动信号控制电路接收低电位的一端连接，第一DC/DC转换电路输出端中高电位和低电位之间的电位差为第二电压，同理，第二DC/DC转换电路的输出端中输出高电位的一端与驱动信号控制电路接收高电位的一端连接，第二DC/DC转换电路输出端中输出低电位的一端连接，第二DC/DC转换电路输出端中高电位和低电位之间的电位差为第四电压。

采用上述装置结构，由于两个供电电源之间可以通过隔离式第一DC/DC转换电路进行隔离，器件的高压供电和低压供电实现了隔离，从而可以减弱器件之间电磁干扰，提高了动力系统的运行稳定性，且由于实现高压供电和低压供电之间隔离，可以有效的减少电击危险的距离，所以可以将驱动信号控制电路由基本绝缘设置为功能绝缘，从而减少PCB的尺寸，降低电机驱动控制装置的成本。

在一种可能的设计中，驱动信号控制电路包括：第三DC/DC转换电路、第四DC/DC转换电路、上桥驱动控制电路和下桥驱动控制电路。其中，第三DC/DC转换电路分别与第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路连接，第三DC/DC转换电路用于接收第二电压或者第四电压，并将接收的电压转换为上桥驱动控制电路的工作电压后为上桥驱动控制电路供电；第四DC/DC转换电路分别与第一DC/DC转换电路和第二DC/DC转换电路连接，第四DC/DC转换电路用于接收第二电压或者第四电压，并将接收的电压转换为下桥驱动控制电路的工作电压后为下桥驱动控制电路供电；上桥驱动控制电路分别与第四DC/DC转换电路和电机控制电路连接，上桥驱动控制电路还用于与驱动电路连接，上桥驱动控制电路用于将驱动信号中的第一部分驱动信号进行功率放大；下桥驱动控制电路分别与第三DC/DC转换电路和电机控制电路连接，下桥驱动控制电路还用于与驱动电路连接，下桥驱动控制电路用将驱动信号中的第二部分驱动信号进行功率放大，第一部分驱动信号和第二部分驱动信号构成调整后的驱动信号。

采用上述装置结构，由于电机驱动控制电路产生的驱动信号可能无法直接驱动驱动电路工作，可以利用上桥驱动控制电路和下桥驱动控制电路对驱动信号进行功率放大后再提供给驱动电路，可以使驱动电路正常启动，且驱动信号分别通过两个信号控制电路进行放大，从而可有效避免由于单一器件故障造成的整个系统无法运转的情况出现。

在一种可能的设计中，若动力系统还包括用于控制电机控制电路产生驱动信号的控制器，该装置还包括：第一信号隔离器和第二信号隔离器。其中，第一信号隔离器的第一端用于与控制器的第一端连接，第一信号隔离器的第二端与电机控制电路连接，第一信号隔离器用于对电机控制电路与控制器进行信号隔离；第二信号隔离器的第一端用于与控制器的第二端连接，第二信号隔离器的第二端与电机控制电路连接，第二信号隔离器用于对电机控制电路与控制器进行信号隔离。

采用上述装置结构，可以通过第一信号隔离器和第二信号隔离器实现电机驱动控制装置的高压电源和低压电源之间的信号隔离。

在一种可能的设计中，本申请实施例提供的电机驱动控制装置还包括：选择电路。其中，选择电路的第一输入端与第一DC/DC转换电路连接，选择电路的第二输入端与第二DC/DC转换电路连接，选择电路的输出端分别与电源管理系统和驱动信号控制电路连接，选择电路用于选择输出第二电压或者第四电压至电源管理系统和驱动信号控制电路。

采用上述装置结构，可以通过选择电路输出一路电源进行供电，另一路电源进行电源备份。

在一种可能的设计中，选择电路可以包括第一二极管和第二二极管。其中，第一二极管的阳极与第一DC/DC转换电路连接；第二二极管的阳极与第二DC/DC转换电路连接，第二二极管的阴极与第一二极管的阴极连接；第二二极管的阴极和第二二极管的阴极的连接点连接至电源管理系统和驱动信号控制电路。

采用上述装置结构，可以利用第一二极管和第二二极管的单向导电性，控制一个二极管导通并为电机驱动控制装置供电。

在另一种可能的设计中，选择电路可以包括第一开关和第二开关。其中，第一开关的第一端与第一DC/DC转换电路连接，第一开关的第二端与电源管理系统和驱动信号控制电路连接；第二开关的第一端与第二DC/DC转换电路连接，第二开关的第二端与第一开关的第二端分别与电源管理系统和驱动信号控制电路。

采用上述装置结构，驱动信号控制电路中的一部分器件可以采用第一供电电源供电，另一部分器件采用第二供电电源供电，从而实现两部分器件之间互不影响。

在一种可能的设计中，第二DC/DC转换电路为隔离转换电路；第二DC/DC转换电路分别第一信号隔离器和第二信号隔离器连接，第二DC/DC转换电路还用于基于转换后的第四电压为第一信号隔离器和第二信号隔离器供电。

采用上述装置结构，可以采用高压电源为第一信号隔离器和第二信号隔离器进行供电、且实现了高压电源和低压电源之间的电气隔离。

第二方面，本申请实施例提供一种动力系统，该动力系统可以包括：驱动电路、电动机和实施例第一方面及其任一可能的设计中提供的电机驱动控制装置。其中，驱动电路与电动机连接，用于驱动电动机运行；电机驱动控制装置与驱动电路连接，电机驱动控制装置用于与第一供电电源和第二供电电源连接，电机驱动控制装置用于产生驱动信号并发送给驱动电路。

采用上述系统结构，可以实现动力系统中的高压电源和低压电源之间的电气隔离，从而可以加强高压电源供电器件和低压电源供电器件之间的电磁兼容性，提高动力系统的运行稳定性，且可以有效的减少电击危险的距离和动力系统中PCB上器件的距离，进而减少PCB的尺寸，减少动力系统的成本。

在一种可能的设计方式中，该动力系统还可以包括控制器。其中，控制器与电机驱动控制装置连接，用于控制电机驱动控住装置产生驱动信号。

采用上述系统结构，可以通过控制器调整驱动信号，从而控制电动机的转速。

第三方面，本申请实施例提供了一种电动汽车，该电动汽车可以包括实施例第二方面及其任一可能的设计中提供的动力系统。

采用上述电动汽车结构，可以减少电动汽车动力系统的成本以及实现电动汽车的平稳运行。

附图说明

图1为现有技术中一种动力系统的示意图一；

图2为本申请实施例的一种电机驱动控制装置的结构示意图一；

图3为本申请实施例的一种电机驱动控制装置的结构示意图二；

图4为本申请实施例的一种电机驱动控制装置的结构示意图三；

图5为本申请实施例的一种电机驱动控制装置的结构示意图四；

图6为本申请实施例的一种第一DC/DC转换电路的结构示意图；

图7为本申请实施例的一种选择电路的结构示意图一；

图8为本申请实施例的一种选择电路的结构示意图二；

图9为本申请实施例的一种驱动信号控制电路的结构示意图一；

图10为本申请实施例的一种驱动信号控制电路的结构示意图二；

图11为本申请实施例的一种动力系统的结构示意图；

图12为本申请实施例的一种电动汽车的结构示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供的电机驱动控制装置可以应用于动力系统中，该动力系统可以应用于电动汽车和数控系统中。

图1示例性示出了一种电机驱动控制装置的应用场景，动力系统可以包括电机驱动控制装置、驱动电路以及电动机，电机驱动控制装置用于向驱动电路发送驱动信号，驱动电路用于在驱动信号的驱动下带动电动机转动，如图1所示，为电机驱动控制装置一种可能的结构，包括：DC/DC(direct current/direct current，DC/DC)转换器3、8和9、电源管理单元6、上桥驱动电路11、下桥驱动电路10和电机控制电路7。DC/DC转换器3与高压电源2连接，将高压电源2输出的电压转换为低压后通过二极管5为其它器件供电，低压电源1直接通过二极管4为其它器件供电，电源管理单元6用于向电机控制电路配电，电机控制电路7用于产生驱动电路12的驱动信号，该驱动信号可以控制驱动电路12的工作状态实现控制电动机13转动，DC/DC转换器8、DC/DC转换器9、上桥驱动电路11和下桥驱动电路10用于对电机控制电路7产生的驱动信号进行调整，输出满足需求的驱动信号。其中，各器件采用基本绝缘来满足器件的绝缘需求。

实际应用中，由于电源管理单元6、电机控制电路7、DC/DC转换器8、DC/DC转换器9、上桥驱动电路11和下桥驱动电路10采用低压电源直接供电，或者经过DC/DC转换器3采用高压电源进行供电，当高压电源中存在干扰信号时，高压电源中的干扰信号可以直接输入至低压电源以及其它器件中，从而减弱了器件之间的电磁兼容性，影响动力系统的运行稳定性。同时，由于低压电源和高压电源之间通过DC/DC转换器3直接连接，器件发生绝缘故障的几率增大，为了保证器件的通电安全，需要器件之间设置足够的安全距离来满足器件的绝缘需求，增加了电机驱动装置中PCB的尺寸和面积，增加了电机驱动控制装置的成本。因此，目前的电机驱动控制器存在成本高以及降低了动力系统的运行稳定性。

针对上述问题，本申请实施例提供了一种电机驱动控制装置、动力系统和电动汽车，可以实现降低动力系统成本以及提高动力系统的运行稳定性。

本申请实施例中“或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在两种关系，例如，A或B，可以表示：单独存在A，单独存在B的情况，其中A、B可以是单数或者复数。

本申请中所涉及术语“连接”，描述两个对象的连接关系，可以表示两种连接关系，例如，A和B连接，可以表示：A与B直接连接，A通过C和B连接这两种情况。

在本申请实施例中，“示例的”“在一些实施例中”“在另一实施例中”等用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其它实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用示例的一词旨在以具体方式呈现概念。

需要指出的是，本申请实施例中涉及的“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。本申请实施例中涉及的等于可以与大于连用，适用于大于时所采用的技术方案，也可以与小于连用，适用于与小于时所采用的技术方案，需要说明的是，当等于与大于连用时，不与小于连用；当等于与小于连用时，不与大于连用。

参见图2所示，为本申请提供的一种电机驱动控制装置的结构示意图，该电机驱动控制装置200可以应用在动力系统中，该动力系统可以包括电机驱动控制装置200、驱动电路和电动机。其中，该电机驱动控制装置200包括：第一DC/DC转换电路201、第二DC/DC转换电路202、电源管理系统203、电机控制电路204以及驱动信号控制电路205。

其中，第一DC/DC转换电路201用于与第一供电电源连接，第二DC/DC转换电路202用于与第二供电电源连接，电源管理系统203分别与第一DC/DC转换电路201、第二DC/DC转换电路202和电机控制电路204连接，电机控制电路204与驱动信号控制电路205连接，驱动信号控制电路205与第一DC/DC转换电路201和第二DC/DC转换电路202连接，驱动信号控制电路205还用于与驱动电路连接。其中，第一供电电源可以为低压电源，第二供电电源可以为高压电源。

其中，第一DC/DC转换电路201可以用于将第一供电电源输出的第一电压转换为第二电压后输出；第二DC/DC转换电路202可以用于将第二供电电源输出的第三电压转换为第四电压后输出；电源管理系统203可以用于根据第二电压或第四电压向电机控制电路204配电；电机控制电路204可以用于产生用于驱动驱动电路的驱动信号，并将驱动信号发送给驱动信号控制电路205；驱动信号控制电路205可以用于根据第二电压和/或第四电压调整驱动信号，并将调整后的驱动信号发送给驱动电路。其中，第一DC/DC转换电路201为隔离式转换电路，驱动信号控制电路205为功能绝缘电路。其中，电能传输方向和信号传输方向可参加图2中箭头标注的方向。

应理解，由于第一DC/DC转换电路201为隔离式转换电路，低压电源与电机驱动控制装置200之间只能进行能量传输，低压电源中的干扰信号无法传输至电机驱动控制装置200中，同时电机驱动控制装置200中的干扰信号也无法传输至低压电源中，有效的提高了电机驱动控制装置200的电磁兼容性(electromagnetic compatibility，EMC)，提高动力系统的运行稳定性。

应理解，由于第一DC/DC转换电路201为隔离式转换电路，高压电源和低压电源之间实现了电气隔离，可以有效的减少电击危险的距离，可以将电机驱动控制装置200中除第一DC/DC转换电路201外的其它器件的绝缘设置为功能绝缘，从而减少电机驱动控制装置200的PCB上器件之间的距离，减少PCB的尺寸，降低电机驱动控制装置的成本。

进一步的，第二电压和第四电压的正负方向可以相同。第二电压和第四电压的正负方向相同，其具体含义可以是：第一DC/DC转换电路201和第二DC/DC转换电路202均与驱动信号控制电路205连接，第一DC/DC转换电路201输出端中输出高电压的一端与驱动信号控制电路205输入端中接收高电位的一端连接，第一DC/DC转换电路201输出端中输出低电位的一端与驱动信号控制电路205接收端中接收低电位的一端连接，第一DC/DC转换电路201输出端中高电位和低电位之间的电位差为第二电压。同理，第二DC/DC转换电路202的输出端中输出高电位的一端与驱动信号控制电路205输入端中接收高电位的一端连接，第二DC/DC转换电路202输出端中输出低电位的一端与信号控制电路205输入端中接收低电位的一端连接，第二DC/DC转换电路202输出端中高电位和低电位之间的电位差为第四电压。

其中，第二电压的电压值大于第四电压的电压值，且第二电压的电压值与第四电压的电压值的差值小于预设阈值。其中，预设阈值可以根据器件的工作电压区间进行设置，本申请这里不做具体限定。

此外，本申请实施例中，第一DC/DC转换电路201的输入端和第二DC/DC转换电路202的输入端均为直流输入端，分别与第一供电电源和第二供电电源连接，该第一供电电源用于输出第一电压，该第二供电电源用于输出第三电压。其中，第一电压为低压直流电压，第二电压为高压直流电压。

在电机驱动控制装置200用于为驱动电路发送驱动信号以驱动电动机转动时，第一DC/DC转换电路201与低压电源连接，将低压电源输出第一电压转换为第二电压，第二DC/DC转换电路202与高压电源连接，将高压电源输出的第三电压转换为第四电压，第一DC/DC转换电路201和第二DC/DC转换电路202均与电源管理系统203和驱动信号控制电路205连接，用于将第二电压或者第四电压提供给电源管理系统203和驱动信号控制电路205。其中，驱动电路还与高压电源连接，在驱动信号的控制下将高压电源输出的高压直流电压转换为高压交流电压后输出给电动机，以控制电动机转动。

应理解，高压电源直接输出的第三电压可能难以满足驱动信号控制电路205和电源管理系统203对电压的需求，因此，高压电源与第二DC/DC转换电路202连接，用于通过第二DC/DC转换电路202对高压电源输出的第三电压进行整流和调压处理，从而输出电源管理系统203和驱动信号控制电路205可用的第四电压。其中，第二DC/DC转换电路202可以是但不限于：非隔离式转换电路。

具体实现时，第一DC/DC转换电路201和第二DC/DC转换电路202可以由开关管、二极管、电感、电容等器件组成。第一DC/DC转换电路201和第二DC/DC转换电路202的工作状态可以通过调节这些器件(例如开关管)的工作状态来实现。

本申请中，可以通过控制器实现上述工作状态的调节。即，电机驱动控制装置200还可以包括信号控制器，该信号控制器可以用于控制第一DC/DC转换电路201将第一电压转换为第二电压，以及控制第二DC/DC转换电路202将第三电压转换为第四电压。

具体实现时，信号控制器可以是微控制单元(micro controller unit，MCU)、中央处理器(central processing unit，CPU)、数字信号处理器(digital singnal processor，DSP)中的任一种。当然，信号控制器的具体形态不限于上述举例。

应理解，为了避免第二电压和第四电压同时为电机驱动控制装置200中的器件供电，造成两个电源之间彼此影响以及电能的浪费，电机驱动控制装置200还可以包括选择电路206。

具体地，如图3所示，选择电路206的第一输入端与第一DC/DC转换电路201连接，选择电路206的第二输入端与第二DC/DC转换电路202连接，选择电路206的输出端分别与电源管理系统203和驱动信号控制电路205连接，选择电路206可以用于接收第一DC/DC转换电路201输出的第二电压以及第二DC/DC转换电路202输出的第二电压，并选择输出第二电压或者第四电压至电源管理系统203和驱动信号控制电路205。

具体实现时，电机驱动控制装置200可以应用于电动汽车的动力系统中，第一供电电源可以是但不限于电动汽车的低压动力电池，第二供电电源可以是但不限于电动汽车的高压动力电池，采用本申请实施例提供的电机驱动控制装置200可以驱动电动汽车动力系统中的电动机旋转，从而带动电动汽车运行。

在电机驱动控制装置应用于电动汽车的动力系统时，动力系统还可以包括用于控制电动机启动、停止以及转动的控制器，该控制器可以与电机控制电路204连接，可以用于控制电机控制电路204产生驱动信号，并通过产生的驱动信号控制电动机的运行参数。由于控制器采用低压电源供电，为了实现高压电源和低压电源之间的电气隔离，本申请实施例提供的电机驱动控制装置200还可以包括连接在控制器和电机控制电路204之间进行信号隔离的第一信号隔离器207和第二信号隔离器208。其中，该控制器可以是但不限于电动汽车控制器，该电动汽车控制器可以向电机控制电路204发送控制指令，以控制电机控制电路204输出符合需求的驱动信号，从而实现控制电动汽车的转速和行驶方向。

应理解，由于电动汽车控制器一般采用两条数据传输线进行信号传输，因此电机驱动控制装置200需要设置两个信号隔离器进行信号以及电气隔离，从而避免电动汽车控制器和电机驱动控制装置200之间传递干扰信号。实际使用时，若电动汽车控制器与电机控制电路204之间存在多条数据传输线时，本申请实施例提供的电机驱动控制装置200也可以设置多个信号隔离器，从而实现第一控制器与电机控制电路204之间的电气隔离。

具体地，如图4所示，第一信号隔离器207的第一端用于与电动汽车控制器的第一端连接，第一信号隔离器207的第二端与电机控制电路204连接，第一信号隔离器207可以用于对电机控制电路204和电动汽车控制器之间进行信号隔离；第二信号隔离器208的第一端用于与电动汽车控制器的第二端连接，第二信号隔离器208的第二端与电机控制电路204连接，第二信号隔离器208可以用于对电机控制电路204和电动汽车控制器进信号隔离。

可选地，由于第一信号隔离器207和第二信号隔离器208与采用低压动力电池供电的电动汽车控制器连接，为了实现高压电源和低压电源的电气隔离，第一信号隔离器207和第二信号隔离器208可以直接采用低压电源进行供电。

可选地，当第二DC/DC转换电路202为隔离式转换电路时，如图5所示，第二DC/DC转换电路202可以与第一信号隔离电路207和第二信号隔离电路208连接，第二DC/DC转换电路202可以用于基于转换后的第四电压为第一信号隔离电路207和第二信号隔离器208供电，以使第一信号隔离器207和第二信号隔离器208正常工作。

在电机控制装置200应用在电动汽车的动力系统时，动力系统还可以包括连接在电动机和电机控制电路204之间的电机信号检测单元，该电机信号检测单元可以检测电动机的运行参数，并将检测的运行参数发送给电机控制电路204，以便电机控制电路204对电动机的运行过程进行监控。

应理解，由于电机驱动控制电路200与低压动力电池之间电气隔离，采用高压动力电池供电的电动机的运行参数可以直接通过电机信号检测单元输出至电机控制电路204中，从而无需设置隔离器件进行电气隔离。

实际应用中，以电动汽车为例，电机驱动控制装置200可以固定在电动汽车上，电动汽车的驱动电路、第一供电电源、第二供电电源和电机驱动控制装置200可以通过电动汽车上的固定接口连接。在另一种实现方式中，电机驱动控制装置200也可以设置成灵活可拆卸的形式，即电动汽车上设有固定接口，以实现电机驱动控制装置200与第一供电电路、第二供电电源和驱动电路的连接，在这种情况下，电机驱动控制装置200可以视为独立于电动汽车动力系统的装置。

下面，对电机驱动控制装置200中的第一DC/DC转换电路201、驱动信号控制电路205以及选择电路206的具体结构进行介绍。

一、第一DC/DC转换电路201

第一DC/DC转换电路201可以用于与第一供电电源连接，并将第一供电电源输出的第一电压转换为第二电压后输出。其中，第一DC/DC转换电路201为隔离式转换电路。

具体地，第一DC/DC转换电路201可以包括：第一H桥整流电路、隔离变压器和第二H桥整流电路。其中，隔离变压器的原边与第一H桥整流电路耦合，隔离变压器的副边与第二H桥整流电路耦合。

第一H桥整流电路和第二H桥整流电路，由开关管组成，第一H桥整流电路中的开关管对第一电压进行调压，第二H桥整流电路中的开关管用于对调压后的第一电压进行整流，输出第二电压。

具体实现时，第一DC/DC转换电路201中的开关管可以是但不限于：金属氧化物半导体(metal oxide semiconductor，MOS)管或双极结型晶体管(bipolar junctiontransistor，BJT)。

可选地，第一DC/DC转换电路201中的开关管可以与电机控制电路204连接，电机控制电路204通过控制第一DC/DC转换电路201中开关管的导通和截止，控制第一DC/DC转换电路201将第一供电电源输出的第一电压转换为第二电压。

可选地，第一DC/DC转换电路可以与信号控制器连接，信号控制器与第一DC/DC转换电路201中的开关管连接，信号控制器可以通过控制第一DC/DC转换电路201中开关管的到导通和截止，控制第一DC/DC转换电路201将第一供电电源输出的第一电压转换为第二电压。

应理解，由于第一DC/DC转换电路201为隔离式转换电路，采用低压电源供电，为了实现高压电源和低压电源之间的电气隔离，信号控制器与低压电源连接。

本申请实施例中，第一DC/DC转换电路可以采用现有结构，即由两个H桥整流电路和一个隔离变压器组成。其中，第一H桥整流电路的输入端作为第一DC/DC转换电路201的输入端与第一供电电源连接，第二H桥整流电路的输出端作为第一DC/DC转换电路201的输出端与选择电路206连接。

采用上述第一DC/DC转换电路201的结构，可以对第一供电电源输出的第一电压进行调压和整流处理，该可以实现第一供电电源和第二供电电源的电器隔离。

示例性地，第一DC/DC转换电路201的结构可以如图6所示。在图6中，A和B作为输入端，C和D作为输出端，MOS管Q1/Q2/Q3/Q4组成第一H桥整流电路，MOS管Q5/Q6/Q7/Q8组成第二H桥整流电路，L、C1和T组成隔离变压器。其中，L和T可以是分立结构，也可以采用磁集成方式。

当电机驱动控制装置200用于为驱动电路提供驱动信号时，A和B作为第一电源输出端，接收第一供电电源输出第一电压，并对第一电压进行调压和整流处理，输出第二电压，并将第二电压提供给选择电路206。

以上对第一DC/DC转换电路201的描述仅为示意，实际使用时，第一DC/DC转换电路也可以采用由两个H桥整流电路和一个光耦合器的结构，当然也可以采用其它电路结构，本申请这里对第一DC/DC转换电路201的电路结构不进行具体限定。

二、选择电路206

选择电路206的第一输入端与第一DC/DC转换电路201连接，选择电路206的第二输入端与第二DC/DC转换电路202连接，选择电路206的输出端分别与电源管理系统203和驱动信号控制电路205连接。选择电路206可以用于选择输出第二电压或者第四电压。

具体地，根据选择电路206的器件的不同以及器件的连接方式，本申请选择电路可以包括两个电路结构，下面结合实施例对选择电路206的具体结构进行详细说明，具体如下：

实施例一、选择电路206可以包括第一二极管D1和第二二极管D2。

其中，参见图7所示，第一二极管D1的阳极与第一DC/DC转换电路201连接；第二二极管D2的阳极与第二DC/DC转换电路202连接，第二二极管D2的阴极与第一二极管的阴极连接；第一二极管D1的阴极和第二二极管D2的阴极的连接点连接至电源管理系统203和驱动信号控制电路205。

应理解，由于第一DC/DC转换电路201输出的第二电压和第二DC/DC转换电路202输出的第四电压数值相近但不相同，且第一二极管D1和第二二极管D2具备单向导电性，同一时间内只有一个二极管导通，即电机驱动控制电路200只采用一个供电电源供电。当正常供电的供电电源发生故障时，与该供电电源连接的二极管发生故障导致该二极管的电位阴极电位下降，另一个二极管阳极与阴极之间存在电位差满足导通条件，另一个二极管连接的供电电源此时为电机驱动控制装置200供电。

以上对选择电路206的描述仅为示意，实际使用时选择电路206也可以采用其它电路结构，例如，选择电路206可以包括两个MOS，通过控制MOS管的通断实现控制选择电路206的输出电压。

实施例二、选择电路206还包括第一开关K1和第二开关K2。

具体地，参见图8所示，第一开关K1的第一端与第一DC/DC转换电路201的连接，K1的第二端分别与电源管理系统203和驱动信号控制电路205连接；第二开关K2的第一端与DC/DC转换电路的阳极连接，第二开关的第二端分别与电源管理系统203和驱动信号控制电路205。

具体实现时，电源管理系统203和信号驱动控制电路205可以采用不同的电源进行供电，电源管理系统203和信号驱动控制电路205之间互不影响，从而保证了器件的工作可靠性。

实际使用时，K1和K2的控制端可以与电机控制电路204连接，电机控制电路204可以控制K1和K2的导通和截止。

三、驱动信号控制电路205

驱动信号控制电路205与第一DC/DC转换电路201和第二DC/DC转换电路202连接，驱动信号控制电路205还可以用于与驱动电路连接，驱动信号控制电路用于根据第二电压和/或第四电压调整驱动信号，并将调整后的驱动信号发送给驱动电路。其中，驱动信号控制电路205为功能绝缘电路。

其中，驱动信号控制电路205可以包括：第三DC/DC转换电路2051、第四DC/DC转换电路2052、上桥驱动控制电路2053和下桥驱动控制电路2054。

其中，第三DC/DC转换电路2051分别与第一DC/DC转换电路201、第二DC/DC转换电路202连接；第四DC/DC转换电路2052分别与第一DC/DC转换电路201和第二DC/DC转换电路202连接；上桥驱动控制电路2053分别与第四DC/DC转换电路和电机控制电路204连接，下桥驱动控制电路2054分别与第三DC/DC转换电路和电机控制电路204连接。

应理解，为了实现上桥驱动控制电路2053和下桥驱动控制电路2054之间电磁兼容性，第三DC/DC转换电路2051和第四DC/DC转换电路2052可以为隔离式转换电路。

实际使用时，由于驱动信号控制电路205通过选择电路206与第一DC/DC转换电路201以及第二DC/DC转换电路202连接，以选择电路206包括第一二极管D1和第二二极管D2为例，参见图9，第三DC/DC转换电路2051与D1的阴极、D2的阴极和下桥驱动控制电路2054连接，第四DC/DC转换电路2052与D1的阴极、D2的阴极和上桥驱动控制电路2053连接，上桥驱动控制电路2053与电机控制电路204连接，下桥驱动控制电路2054与电机控制电路204连接。其中，上桥驱动控制电路2053和下桥驱动控制电路2054均用于与驱动电路连接。

具体地，第三DC/DC转换电路2051可以用于接收第二电压或者第四电压，并将接收的电压转换为下桥驱动控制电路2054的工作电压后为下桥驱动控制电路2054供电；第四DC/DC转换电路2052可以用于接收第二电压或者第四电压，并将接收的电压转换为上桥驱动控制电路2053的工作电压后为上桥驱动控制电路2053供电；上桥驱动控制电路2053用于与驱动电路连接，并将驱动信号中的第一部分驱动信号进行功率放大；下桥驱动控制电路2054用于与驱动电路连接，并将驱动信号中的第二部分驱动信号进行功率放大。第一部分驱动信号和第二部分驱动信号构成调整后的驱动信号。

以选择电路206包括第一开关K1和第二开关K2为例，参见图10，第三DC/DC转换电路2051分别与K1的第二端连接和下桥驱动控制电路2054连接，第四DC/DC转换电路2052分别与K2的第二端和上桥驱动控制电路2053连接，上桥驱动控制电路2053与电机控制电路204连接，下桥驱动控制电路2054与电机控制电路204连接。其中，上桥驱动控制电路2053和下桥驱动控制电路2054均用于与驱动电路连接。

具体地，第三DC/DC转换电路2051可以用于接收第二电压，并将接收的电压转换为下桥驱动控制电路2054的工作电压后为下桥驱动控制电路2054供电；第四DC/DC转换电路2052可以用于接收第四电压，并将接收的电压转换为上桥驱动控制电路2053的工作电压后为上桥驱动控制电路2053供电；上桥驱动控制电路2053可以用于与驱动电路连接，并将驱动信号中的第一部分驱动信号进行功率放大；下桥驱动控制电路用于与驱动电路连接，并将驱动信号中的第二部分驱动信号进行功率放大。第一部分驱动信号和第二部分驱动信号构成调整后的驱动信号。

应理解，电机控制电路204输出的低压驱动信号无法直接驱动驱动电路工作，需要先通过上桥驱动控制电路和下桥驱动控制电路对驱动信号进行功率放大，从而输出可以直接驱动驱动电路的驱动信号，带动电动机工作。其中，上桥驱动控制电路和下桥驱动控制电路可以是但不限于功率放大器。

具体实现时，驱动电路由开关管组成，上桥驱动控制电路2053可以与驱动电路的第一部分开关管的控制端连接，用于控制第一部分开关管的通断；下桥驱动控制电路2054可以与驱动电路的第二部分开关管的控制端连接，用于控制第二部分开关管的通断。其中，第一部分开关管和第二部分开关管构成驱动电路。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种动力系统，参见图11所示，该动力系统1100可以包括驱动电路1101、电动机1102和前述电机驱动控制装置200。

其中，驱动电路1101与电动机1102连接，用于驱动电动机1102运行；电机驱动控制装置200与驱动电路1101连接，电机驱动控制装置200用于与第一供电电源和第二供电电源连接，并控制驱动电路1102的驱动信号。

可选地，该动力系统1100还可以包括控制器1103，该控制器1103可以与电机驱动控制装置200连接，该控制器1103可以用于控制电机驱动控制装置200产生驱动信号，该驱动信号可以驱动驱动电路1101工作。

可选地，该动力系统1100还可以包括第一供电电源和第二供电电源，第一供电电源和第二供电电源可以用于为动力系统1100提供电能。

可选地，该动力系统该包括电机信号检测电路，该电机信号检测电路一端与电动机1102连接，另一端与电机驱动控制装置200连接，电机信号检测电路可以用于电动机1102上的运行参数并发送给电机驱动控制装置200，以使电机驱动控制装置200对驱动信号进行调整以及监控电动机1102的运行状态。其中，运行参数可以是但不限于：转速、转矩、电流和电压。

可选地，该动力系统1100可以应用于电动汽车中，该动力系统可以带动电动汽车运行。

基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种电动汽车，参见图12所示，该电动汽车1200可以包括前述动力系统。

尽管已描述了本申请的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本申请实施例进行各种改动和变型而不脱离本申请实施例的精神和范围。这样，倘若本申请实施例的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种电机驱动控制装置，应用于动力系统中，所述动力系统包括所述电机驱动控制装置、驱动电路以及电动机，其特征在于，所述电机驱动控制装置包括：第一DC/DC转换电路、第二DC/DC转换电路、电源管理系统、电机控制电路以及驱动信号控制电路；

所述第一DC/DC转换电路用于与第一供电电源连接，并将所述第一供电电源输出的第一电压转换为第二电压后输出，所述第一DC/DC转换电路为隔离式转换电路；

所述第二DC/DC转换电路用于与第二供电电源连接，并将所述第二供电电源输出的第三电压转换为第四电压后输出；

所述电源管理系统分别与所述第一DC/DC转换电路、所述第二DC/DC转换电路和所述电机控制电路连接，用于根据所述第二电压或所述第四电压向所述电机控制电路配电；

所述电机控制电路与所述驱动信号控制电路连接，产生用于驱动所述驱动电路的驱动信号，并将所述驱动信号发送给所述驱动信号控制电路；

所述驱动信号控制电路与所述第一DC/DC转换电路和所述第二DC/DC转换电路连接，所述驱动信号控制电路还用于与所述驱动电路连接，所述驱动信号控制电路用于根据所述第二电压和/或所述第四电压调整所述驱动信号，并将调整后的所述驱动信号发送给所述驱动电路，所述驱动信号控制电路为功能绝缘电路。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动信号控制电路包括：第三DC/DC转换电路、第四DC/DC转换电路、上桥驱动控制电路和下桥驱动控制电路；

所述第三DC/DC转换电路分别与所述第一DC/DC转换电路和所述第二DC/DC转换电路连接，所述第三DC/DC转换电路用于接收所述第二电压或者所述第四电压，并将接收的电压转换为所述上桥驱动控制电路的工作电压后为所述上桥驱动控制电路供电；

所述第四DC/DC转换电路分别与所述第一DC/DC转换电路和所述第二DC/DC转换电路连接，所述第四DC/DC转换电路用于接收所述第二电压或者所述第四电压，并将接收的电能转换为所述下桥驱动控制电路的工作电压后为所述下桥驱动控制电路供电；

所述上桥驱动控制电路分别与所述第四DC/DC转换电路和所述电机控制电路连接，所述上桥驱动控制电路还用于与所述驱动电路连接，所述上桥驱动控制电路用于将所述驱动信号中的第一部分驱动信号进行功率放大；

所述下桥驱动控制电路分别与所述第三DC/DC转换电路和所述电机控制电路连接，所述下桥驱动控制电路还用于与所述驱动电路连接，所述下桥驱动控制电路用于将所述驱动信号中的第二部分驱动信号进行功率放大，所述第一部分驱动信号和所述第二部分驱动信号构成调整后的所述驱动信号。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述动力系统还包括用于控制所述电机控制电路产生所述驱动信号的控制器，所述装置还包括：第一信号隔离器和第二信号隔离器；

所述第一信号隔离器的第一端用于与所述控制器的第一端连接，所述第一信号隔离器的第二端与所述电机控制电路连接，所述第一信号隔离器用于对所述电机控制电路与所述控制器进行信号隔离；

所述第二信号隔离器的第一端用于与所述控制器的第二端连接，所述第二信号隔离器的第二端与所述电机控制电路连接；所述第二信号隔离器用于对所述电机控制电路与所述控制器进行信号隔离。

4.如权利要求1-3中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：选择电路；

所述选择电路的第一输入端与所述第一DC/DC转换电路连接，所述选择电路的第二输入端与所述第二DC/DC转换电路连接，所述选择电路的输出端分别与所述电源管理系统和所述驱动信号控制电路连接，所述选择电路用于选择输出所述第二电压或者第四电压至所述电源管理系统和所述驱动信号控制电路。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述选择电路包括第一二极管和第二二极管；

所述第一二极管的阳极与所述第一DC/DC转换电路连接；

所述第二二极管的阳极与所述第二DC/DC转换电路连接，所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接；

所述第一二极管的阴极和所述第二二极管的阴极的连接点连接至所述电源管理系统和所述驱动信号控制电路。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述选择电路包括第一开关和第二开关；

所述第一开关的第一端与所述第一DC/DC转换电路连接，所述第一开关的第二端分别与所述电源管理系统和所述驱动信号控制电路连接；

所述第二开关的第一端与所述第二DC/DC转换电路连接，所述第二开关的第二端分别与所述电源管理系统和所述驱动信号控制电路。

7.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第二DC/DC转换电路为隔离转换电路；

所述第二DC/DC转换电路分别所述第一信号隔离器和所述第二信号隔离器连接，所述第二DC/DC转换电路还用于基于转换后的第四电压为所述第一信号隔离器和所述第二信号隔离器供电。

8.一种动力系统，其特征在于，包括：驱动电路、电动机和如权利要求1-8中任一项所述的电机驱动控制装置；

所述驱动电路与所述电动机连接，用于驱动所述电动机运行；

所述电机驱动控制装置与所述驱动电路连接，所述电机驱动控制装置还用于与第一供电电源和第二供电电源连接，所述电机驱动控制装置用于产生驱动信号并发送给所述驱动电路。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述动力系统还包括控制器；

所述控制器与所述电机驱动控制装置连接，用于控制所述电机驱动控制装置产生所述驱动信号。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求8或9所述的动力系统。

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