CN115060956A - 三相电机电压采集装置、电机驱动电压检测系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种三相电机电压采集装置、电机驱动电压检测系统及车辆。三相电机电压采集装置包括三相电机电压采集电路,三相电机电压采集电路包括:第一电阻、第一辅助电阻、第一采集点、第二电阻、第二辅助电阻、第二采集点、第三电阻、第三辅助电阻、第三采集点和整流电路。整流电路输出第一直流电压、第二直流电压和第三直流电压。由于第一电阻、第二电阻和第三电阻起到了分压作用,因此第一直流电压、第二直流电压和第三直流电压的电压值可以远低于第一输出端、第二输出端和第三输出端的电压。从而实现利用低压直流电表征电机控制器的高压交流电。降低电压采集电路的成本,提高产品性价比。
Description
技术领域
本发明实施例涉及电压采集技术,尤其涉及一种三相电机电压采集装置、电机驱动电压检测系统及车辆。
背景技术
随着科技的发展和人们环保意识的提高,电动汽车成为了汽车行业发展的新方向之一。为了使电动汽车能够安全运行,对电机驱动电压的采集与检测必不可少。
现有的电动汽车检测方法中,通常采用直接对电机的三相电压进行检测。因此需要高压传感器进行检测,成本较高。
发明内容
本发明提供一种三相电机电压采集装置、电机驱动电压检测系统及车辆,以降低电压采集电路的成本,提高产品性价比。
第一方面,本发明实施例提供了一种三相电机电压采集装置,包括三相电机电压采集电路,所述三相电机电压采集电路包括:
第一电阻,所述第一电阻的第一端连接电机控制器的第一输出端;
第一辅助电阻,所述第一辅助电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端,所述第一辅助电阻的第二端接地;
第一采集点,所述第一采集点位于所述第一电阻的第二端;
第二电阻,所述第二电阻的第一端连接所述电机控制器的第二输出端;
第二辅助电阻,所述第二辅助电阻的第一端连接所述第二电阻的第二端,所述第二辅助电阻的第二端接地;
第二采集点,所述第二采集点位于所述第二电阻的第二端;
第三电阻,所述第三电阻的第一端连接所述电机控制器的第三输出端;
第三辅助电阻,所述第三辅助电阻的第一端连接所述第三电阻的第二端,所述第三辅助电阻的第二端接地;
第三采集点,所述第三采集点位于所述第三电阻的第二端;
整流电路,所述整流电路用于将所述第一采集点采集的第一交流电压转换为第一直流电压,将所述第二采集点采集的第二交流电压转换为第二直流电压,将所述第三采集点采集的第三交流电压转换为第三直流电压。
可选的,还包括电压跟随电路,所述电压跟随电路输入所述第一直流电压、所述第二直流电压和所述第三直流电压,输出跟随第一直流电压、跟随第二直流电压和跟随第三直流电压。
可选的,所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均为水泥电阻或金属封装电阻。
可选的,所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的额定功率不小于1瓦。
可选的,还包括壳体,所述三相电机电压采集电路至少部分容置于所述壳体内。
可选的,还包括第一漏流电阻和第二漏流电阻,所述第一漏流电阻的第一端连接所述电机控制器的正供电电压端,所述第二漏流电阻的第一端连接所述电机控制器的负供电电压端,所述第一漏流电阻的第二端和所述第二漏流电阻的第二端均连接所述壳体。
可选的,所述第一电阻包括至少两个第一子电阻,所述第二电阻包括至少两个第二子电阻,所述第三电阻包括至少两个第三子电阻,所述第一子电阻、所述第二子电阻和所述第三子电阻所在区域内,每100V压差元件间爬电距离为0.8cm以上。
可选的,所述第一子电阻、所述第二子电阻和所述第三子电阻所在区域内,每100V压差元件间爬电距离为1.2cm以下。
第二方面,本发明实施例还提供了一种电机驱动电压检测系统,包括上述任意一种三相电机电压采集装置。
第三方面,本发明实施例还提供了一种车辆,包括上述任意一种电机驱动电压检测系统。
本发明实施例中的三相电机电压采集装置包括三相电机电压采集电路,三相电机电压采集电路包括:第一电阻,第一电阻的第一端连接电机控制器的第一输出端;第一辅助电阻,第一辅助电阻的第一端连接第一电阻的第二端,第一辅助电阻的第二端接地;第一采集点,第一采集点位于第一电阻的第二端;第二电阻,第二电阻的第一端连接电机控制器的第二输出端;第二辅助电阻,第二辅助电阻的第一端连接第二电阻的第二端,第二辅助电阻的第二端接地;第二采集点,第二采集点位于第二电阻的第二端;第三电阻,第三电阻的第一端连接电机控制器的第三输出端;第三辅助电阻,第三辅助电阻的第一端连接第三电阻的第二端,第三辅助电阻的第二端接地;第三采集点,第三采集点位于第三电阻的第二端;整流电路,整流电路用于将第一采集点采集的第一交流电压转换为第一直流电压,将第二采集点采集的第二交流电压转换为第二直流电压,将第三采集点采集的第三交流电压转换为第三直流电压。外部电路通过获取第一直流电压、第二直流电压和第三直流电压,可以反推电机控制器的第一输出端、第二输出端和第三输出端的电压。由于第一电阻、第二电阻和第三电阻起到了分压作用,因此第一直流电压、第二直流电压和第三直流电压的电压值可以远低于第一输出端、第二输出端和第三输出端的电压。从而实现利用低压直流电表征电机控制器的高压交流电。降低电压采集电路的成本,提高产品性价比。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种三相电机电压采集电路的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种三相电机电压采集电路的结构示意图,参见图1。本发明实施例提供了一种三相电机电压采集装置,包括三相电机电压采集电路,三相电机电压采集电路包括:
第一电阻R1,第一电阻R1的第一端连接电机控制器1的第一输出端U;
第一辅助电阻R1′,第一辅助电阻R1′的第一端连接第一电阻R1的第二端,第一辅助电阻R1′的第二端接地;
第一采集点(图中未示出),第一采集点位于第一电阻R1的第二端;
第二电阻R2,第二电阻R2的第一端连接电机控制器1的第二输出端V;
第二辅助电阻R2′,第二辅助电阻R2′的第一端连接第二电阻R2的第二端,第二辅助电阻R2′的第二端接地;
第二采集点(图中未示出),第二采集点位于第二电阻R2的第二端;
第三电阻R3,第三电阻R3的第一端连接电机控制器1的第三输出端W;
第三辅助电阻R3′,第三辅助电阻R3′的第一端连接第三电阻R3的第二端,第三辅助电阻R3′的第二端接地;
第三采集点(图中未示出),第三采集点位于第三电阻R3的第二端;
整流电路(图中未示出),整流电路用于将第一采集点采集的第一交流电压转换为第一直流电压,将第二采集点采集的第二交流电压转换为第二直流电压,将第三采集点采集的第三交流电压转换为第三直流电压。
其中,电机控制器1的第一输出端U连接三相电机2的第一端子,电机控制器1的第二输出端V连接三相电机2的第二端子,电机控制器1的第三输出端W连接三相电机2的第三端子。电机控制器1通过以上三个输出端对三相电机2进行驱动控制。第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3均可以仅由一个电阻元件构成,也可以是包括多个电阻元件,通过多个电阻元件串联、并联或混连而成。第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的阻值可以根据实际需要确定。第一辅助电阻R1′、第二辅助电阻R2′和第三辅助电阻R3′的阻值可以根据实际需要确定。可以通过调整第一辅助电阻R1′、第二辅助电阻R2′和第三辅助电阻R3′的阻值将第一采集点、第二采集点和第三采集点的电压调整至所需电压范围。整流电路用于将采集点采集的交流电压转换为直流电压。本发明实施例不针对整流电路的具体构成进行限定,例如整流电路可以包括反相比较电路,反相比较电路的第一输入端连接第一交流电压,比较电路的第二输入端连接参考电压。参考电压的电压值高于零点电压,参考电压可以由任意一种电路提供,参考电压的电压值可以根据实际需要确定。反相比较电路将第一交流电压中低于参考电压的正弦波形沿时间轴翻折,将原本具有正电压和负电压的第一交流电压变为只有正电压的第一直流电压。从而便于用于测量电压值的单片机等外部电路进行电压识别,提高电路的兼容性。其中通过整流电路将第二交流电压转换为第二直流电压,将第三交流电压转换为第三直流电压的电路结构可以参考上述反相比较电路,本文不再赘述。在反相比较电路的输出端,还可以添加滤波电路,滤波电路可以平稳反相比较电路的电压,使第一直流电压、第二直流电压和第三直流电压更为线性,提高输出电压质量。外部电路通过获取第一直流电压、第二直流电压和第三直流电压,可以反推电机控制器1的第一输出端U、第二输出端V和第三输出端W的电压。由于第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3起到了分压作用,因此第一直流电压、第二直流电压和第三直流电压的电压值可以远低于第一输出端U、第二输出端V和第三输出端W的电压。从而实现利用低压直流电表征电机控制器1的高压交流电。降低电压采集电路的成本,提高产品性价比。
在另一些实施例中,三相电机电压采集装置还包括电压跟随电路,电压跟随电路输入第一直流电压、第二直流电压和第三直流电压,输出跟随第一直流电压、跟随第二直流电压和跟随第三直流电压。
其中,电压跟随电路可以包括电压跟随器,电压跟随器的输入阻抗高,而输出阻抗低。可以避免外部电路进行电压采集时,由于电阻分压的影响导致测量不准确。可以设置电压跟随电路的放大倍数为1,即输出电压等于输入电压。
在另一些实施例中,三相电机电压采集装置还可以在供应第一直流电压、第二直流电压和第三直流电压的端口处设置滤波电路,例如可以设置电容,以降低直流电压的抖动,提高信号质量。
在另一些实施例中,三相电机电压采集装置还包括印制电路板,用于承托并导通三相电机电压采集电路。
在另一些实施例中,第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3均为水泥电阻或金属封装电阻。
其中,由于第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的发热量较大,因此可以选用能够耐受高温或散热较好的电阻。金属封装电阻散热较好。水泥电阻外壳为绝缘体,因此能够进一步提高三相电机电压采集电路的爬电距离。爬电距离即沿绝缘表面测得的两个导电零部件之间的距离。提升电路安全性,防止在印制电路板上发生电压击穿。
在另一些实施例中,第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的额定功率不小于1瓦。
其中,第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3的额定功率可以根据实际需要确定,例如额定功率可以为3瓦或5瓦。通过选用大功率电阻,可以避免电阻被经过的电流烧坏,提高电路的稳定性和可靠性。
在另一些实施例中,三相电机电压采集装置还包括壳体,三相电机电压采集电路至少部分容置于壳体内。
其中,壳体可以由导电材料制成。壳体可以接地,从而尽可能保证用户使用时的用电安全。
进一步的,三相电机电压采集装置还包括第一漏流电阻Rzp和第二漏流电阻Rzn,第一漏流电阻Rzp的第一端连接电机控制器1的正供电电压端P,第二漏流电阻Rzn的第一端连接电机控制器1的负供电电压端N,第一漏流电阻Rzp的第二端和第二漏流电阻Rzn的第二端均连接壳体。
其中,第一漏流电阻Rzp和第二漏流电阻Rzn的阻值可以根据实际需要确定。示例性的,第一漏流电阻Rzp和第二漏流电阻Rzn的阻值可以均为10兆欧姆。通过第一漏流电阻Rzp和第二漏流电阻Rzn分别将电机控制器1的正供电电压端P和电机控制器1的负供电电压端N与地相连。将漏电流通过壳体导入大地,解决了大电流泄露的问题。同时为了保证输出精度,可以将参考信号产生电路的接地端连接壳体。
在另一些实施例中,第一电阻R1包括至少两个第一子电阻,第二电阻R2包括至少两个第二子电阻,第三电阻R3包括至少两个第三子电阻,第一子电阻、第二子电阻和第三子电阻所在区域内,每100V压差元件间爬电距离为0.8cm以上。
其中,为了保证电路的安全性,防止在印制电路板上发生电压击穿。尤其是避免电机控制器1的开关器件与第一电阻R1、第二电阻R2和第三电阻R3之间发生电压击穿。可以在布局印制电路板时进行针对性设计,即保证每100V压差元件间爬电距离为0.8cm以上,避免压差较大的元件距离过近,造成电压击穿。
进一步的,第一子电阻、第二子电阻和第三子电阻所在区域内,每100V压差元件间爬电距离为1.2cm以下。
其中,虽然保证每100V压差元件间爬电距离为0.8cm以上可以提高安全性,避免元件间电压击穿。但过大的元间间距会造成电路所占面积和所占体积过大,不利于产品的小型化,也不利于降低成本。因此需要保证第一子电阻、第二子电阻和第三子电阻所在区域内每100V压差元件间爬电距离为1.2cm以下。从而使得三相电机电压采集电路更为紧凑,进而降低占用的空间,提高性价比。示例性的,可以设置每100V压差元件间爬电距离为1cm。
本发明实施例还提供了一种电机驱动电压检测系统,包括上述任意一种三相电机电压采集装置。
其中,由于本发明实施例所提供的电机驱动电压检测系统包括本发明任意实施例所提供的三相电机电压采集装置,因此本实施例中的电机驱动电压检测系统具有与三相电机电压采集装置相应的技术特征和有益效果。
本发明实施例还提供了一种车辆,包括上述电机驱动电压检测系统。
其中,由于本发明实施例所提供的车辆包含本发明任意实施例所提供的电机驱动电压检测系统,因此本实施例中的车辆具有与电机驱动电压检测系统相同的有益效果。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种三相电机电压采集装置,其特征在于,包括三相电机电压采集电路,所述三相电机电压采集电路包括:
第一电阻,所述第一电阻的第一端连接电机控制器的第一输出端;
第一辅助电阻,所述第一辅助电阻的第一端连接所述第一电阻的第二端,所述第一辅助电阻的第二端接地;
第一采集点,所述第一采集点位于所述第一电阻的第二端;
第二电阻,所述第二电阻的第一端连接所述电机控制器的第二输出端;
第二辅助电阻,所述第二辅助电阻的第一端连接所述第二电阻的第二端,所述第二辅助电阻的第二端接地;
第二采集点,所述第二采集点位于所述第二电阻的第二端;
第三电阻,所述第三电阻的第一端连接所述电机控制器的第三输出端;
第三辅助电阻,所述第三辅助电阻的第一端连接所述第三电阻的第二端,所述第三辅助电阻的第二端接地;
第三采集点,所述第三采集点位于所述第三电阻的第二端;
整流电路,所述整流电路用于将所述第一采集点采集的第一交流电压转换为第一直流电压,将所述第二采集点采集的第二交流电压转换为第二直流电压,将所述第三采集点采集的第三交流电压转换为第三直流电压。
2.根据权利要求1所述的三相电机电压采集装置,其特征在于,还包括电压跟随电路,所述电压跟随电路输入所述第一直流电压、所述第二直流电压和所述第三直流电压,输出跟随第一直流电压、跟随第二直流电压和跟随第三直流电压。
3.根据权利要求1所述的三相电机电压采集装置,其特征在于,所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻均为水泥电阻或金属封装电阻。
4.根据权利要求1所述的三相电机电压采集装置,其特征在于,所述第一电阻、所述第二电阻和所述第三电阻的额定功率不小于1瓦。
5.根据权利要求1所述的三相电机电压采集装置,其特征在于,还包括壳体,所述三相电机电压采集电路至少部分容置于所述壳体内。
6.根据权利要求5所述的三相电机电压采集装置,其特征在于,还包括第一漏流电阻和第二漏流电阻,所述第一漏流电阻的第一端连接所述电机控制器的正供电电压端,所述第二漏流电阻的第一端连接所述电机控制器的负供电电压端,所述第一漏流电阻的第二端和所述第二漏流电阻的第二端均连接所述壳体。
7.根据权利要求1所述的三相电机电压采集装置,其特征在于,所述第一电阻包括至少两个第一子电阻,所述第二电阻包括至少两个第二子电阻,所述第三电阻包括至少两个第三子电阻,所述第一子电阻、所述第二子电阻和所述第三子电阻所在区域内,每100V压差元件间爬电距离为0.8cm以上。
8.根据权利要求7所述的三相电机电压采集装置,其特征在于,所述第一子电阻、所述第二子电阻和所述第三子电阻所在区域内,每100V压差元件间爬电距离为1.2cm以下。
9.一种电机驱动电压检测系统,其特征在于,包括权利要求1-8中任一所述的三相电机电压采集装置。
10.一种车辆,其特征在于,包括权利要求9所述的电机驱动电压检测系统。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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