CN115593240A - 电机控制器和电动汽车 - Google Patents

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signals
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李玮
刘超
梁海强
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Abstract

本发明公开了一种电机控制器和电动汽车，其中，电机控制器包括：主控芯片、电源芯片、关断路径模块、驱动电路模块、IGBT功率模块，其中，电源芯片与主控芯片相连，电源芯片用于为主控芯片提供低压供电电源；主控芯片、关断路径模块、驱动电路模块和IGBT功率模块依次相连，主控芯片用于获取多组回采信号，并根据多组回采信号通过关断路径模块控制驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块进入相应的安全模式。由此，在不改变电机控制器硬件结构的基础上，根据多组回采信号生成相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块进入相应的安全模式，从而在避免整车制造成本增加的同时，确保电机控制器的安全可靠性，提升用户的驾乘体验。

Description

电机控制器和电动汽车
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器和一种电动汽车。
背景技术
随着我国新能源汽车产业的快速发展，电动汽车的安全问题也逐渐被更多的关注，国际标准化组织(ISO)为此还研究并制定出了专门针对汽车电子电气系统的功能安全国际标准ISO 26262，旨在提升用户驾乘安全。
然而，相关技术的问题在于，纯电动汽车中的电机控制器的输入主要来自于动力电池提供的高压电源，且控制对象为大功率驱动电机，由于高压与高功率的工作特点，使得电机控制器对于故障检测与处理往往需要通过精密且复杂的设计才能实现，而这无疑增加了整车制造成本，并且牺牲了用户的部分驾乘体验。
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，本发明的第一个目的在于提出一种电机控制器，能够在不改变电机控制器硬件结构的基础上，根据多组回采信号生成相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块进入相应的安全模式，从而在避免整车制造成本增加的同时，确保电机控制器的安全可靠性，提升用户的驾乘体验。
本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车。
为了达到上述目的，本发明第一方面实施例提出的电机控制器包括：主控芯片、电源芯片、关断路径模块、驱动电路模块、IGBT功率模块，其中，所述电源芯片与所述主控芯片相连，所述电源芯片用于为所述主控芯片提供低压供电电源；所述主控芯片、所述关断路径模块、所述驱动电路模块和所述IGBT功率模块依次相连，所述主控芯片用于获取多组回采信号，并根据所述多组回采信号通过所述关断路径模块控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入相应的安全模式。
根据本发明实施例的电机控制器，将电源芯片与主控芯片相连，以通过电源芯片为主控芯片提供低压供电电源，并将主控芯片、关断路径模块、驱动电路模块和IGBT功率模块依次相连，以通过主控芯片获取多组回采信号，并根据多组回采信号通过关断路径模块控制驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块进入相应的安全模式。由此，在不改变电机控制器硬件结构的基础上，根据多组回采信号生成相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块进入相应的安全模式，从而在避免整车制造成本增加的同时，确保电机控制器的安全可靠性，提升用户的驾乘体验。
另外，根据本发明上述实施例的电机控制器，还可以包括如下的附加技术特征：
根据本发明的一个实施例，所述主控芯片具体用于：在根据所述多组回采信号判断所述电机控制器发生故障或回采信号异常，且判断所述电机控制器的当前PWM工作模式为正常工作模式后，停止输出PWM控制信号，并根据所述多组回采信号通过所述关断路径模块控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入相应的安全模式。
根据本发明的一个实施例，所述关断路径模块包括第一关断路径和第二关断路径，其中，所述第一关断路径用于输出紧急关断信号至所述驱动电路模块，以便于所述驱动电路模块控制所述IGBT功率模块进入硬件式下桥臂主动短路安全模式，所述第二关断路径用于控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入软件式桥臂主动短路安全模式或全桥臂断开安全模式。
根据本发明的一个实施例，所述回采信号包括硬件故障信号、关断控制信号和桥臂驱动信号，所述硬件故障信号包括电源芯片故障信号、驱动电路模块故障信号、三相电流硬件故障信号和直流母线电流硬件故障信号中的至少一种。
根据本发明的一个实施例，所述驱动电路模块故障信号包括上桥臂驱动电路故障信号和下桥臂驱动电路故障信号，其中，当所述回采信号为所述硬件故障信号，且所述硬件故障信号为所述上桥臂驱动电路故障信号和所述下桥臂驱动电路故障信号时，所述主控芯片还用于通过所述第一关断路径输出紧急关断信号至所述驱动电路模块，以便于所述驱动电路模块控制所述IGBT功率模块进入硬件式下桥臂主动短路安全模式；当所述回采信号为所述硬件故障信号，且所述硬件故障信号为所述上桥臂驱动电路故障信号或所述下桥臂驱动电路故障信号时，所述主控芯片还用于通过所述第二关断路径控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入软件式桥臂主动短路安全模式，其中，所述软件式桥臂主动短路安全模式包括软件式上桥臂主动短路安全模式和软件式下桥臂主动短路安全模式。
根据本发明的一个实施例，当所述回采信号为所述硬件故障信号，且所述硬件故障非所述驱动电路模块故障信号时，所述主控芯片还用于通过所述第二关断路径控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入组合安全模式，其中，所述组合安全模式根据电机转速进行软件式桥臂主动短路安全模式和全桥臂断开安全模式之间的切换。
根据本发明的一个实施例，当所述回采信号为所述关断控制信号，并根据所述关断控制信号判断出关断控制信号输出异常时，所述主控芯片还用于，通过所述第一关断路径输出紧急关断信号至所述驱动电路模块，以便于所述驱动电路模块控制所述IGBT功率模块进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
根据本发明的一个实施例，所述桥臂驱动信号包括上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号，其中，当所述回采信号为所述桥臂驱动信号，并根据所述桥臂驱动信号判断出上桥臂驱动信号输出异常和下桥臂驱动信号输出异常时，所述主控芯片还用于，通过所述第一关断路径输出紧急关断信号至所述驱动电路模块，以便于所述驱动电路模块控制所述IGBT功率模块进入硬件式下桥臂主动短路安全模式；当所述回采信号为所述桥臂驱动信号，并根据所述桥臂驱动信号判断出上桥臂驱动信号输出异常或下桥臂驱动信号输出异常时时，所述主控芯片还用于，通过所述第二关断路径控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入软件式桥臂主动短路安全模式。
根据本发明的一个实施例，所述主控芯片还用于根据安全模式仲裁策略与所述多组回采信号通过所述关断路径模块控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入相应的安全模式，其中，所述安全模式仲裁策略包括每个安全模式的优先级。
为了达到上述目的，本发明第二方面实施例提出的电动汽车包括上述电机控制器。
根据本发明实施例的电动汽车，采用上述电机控制器，能够在不改变电机控制器硬件结构的基础上，根据多组回采信号生成相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块进入相应的安全模式，从而在避免整车制造成本增加的同时，确保电机控制器的安全可靠性，提升用户的驾乘体验。
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是根据本发明实施例的电机控制器的方框示意图；
图2是根据本发明一个实施例的电机控制器的电气连接关系示意图；
图3是根据本发明实施例的电动汽车的方框示意图。
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。
下面参考附图描述本发明实施例的电机控制器和电动汽车。
应理解的是，由于现有技术的纯电动汽车电机控制器故障后安全状态管理方法会涉及到硬件的更改，额外增加整车制造成本的缺点，本发明实施例提出了一种电机控制器，由此，在不改变电机控制器硬件结构的基础上，根据多组回采信号生成相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块进入相应的安全模式，从而在避免整车制造成本增加的同时，确保电机控制器的安全可靠性，提升用户的驾乘体验。
图1是本发明根据本发明实施例的电机控制器的方框示意图。
具体地，如图1所示，电机控制器100包括：主控芯片10、电源芯片20、关断路径模块30、驱动电路模块40和IGBT功率模块50。
其中，电源芯片20与主控芯片10相连，电源芯片20用于为主控芯片10提供低压供电电源；主控芯片10、关断路径模块30、驱动电路模块40和IGBT功率模块50依次相连，主控芯片10用于获取多组回采信号，并根据多组回采信号通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式。
具体而言，在本发明的一些实施例中，电源芯片20可以为主控芯片10的正常工作提供低压供电电源，从而确保主控芯片10可以根据多组回采信号通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式。
需要说明的是，在本发明的一些实施例中，电源芯片20还具有监测功能，该功能可以对电源芯片20的自身状态以及主控芯片10的工作状态进行监测，并可以在主控芯片10或电源芯片20的工作状态出现异常时，向主控芯片10反馈相应的回采信号，关断路径模块30可以根据相应的安全模式，输出相应的驱动电路模块控制信号至驱动电路模块40，并可以向主控芯片10反馈相应的回采信号，驱动电路模块40可以根据驱动电路模块40控制信号，输出相应驱动信号至IGBT功率模块50，并可以向主控芯片10反馈相应的回采信号，IGBT功率模块50可以根据相应驱动信号进入相应的安全模式。
另外，如图2所示，在本发明的一些实施例中，主控芯片10还可以与三相电流硬件和直流母线电流硬件相连，以获取三相电流硬件反馈的回采信号与直流母线电流硬件反馈的回采信号，IGBT功率模块还可以与驱动电机相连，以控制驱动电机能够正常输出扭矩。
应理解的是，在本发明的上述实施例中，主控芯片10可以根据电源芯片20、关断路径模块30、驱动电路模块40、IGBT功率模块50、三相电流硬件和直流母线电流硬件反馈的多组回采信号，通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式。由此，在不改变电机控制器100硬件结构的基础上，根据多组回采信号生成相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式，从而在避免整车制造成本增加的同时，确保电机控制器100的安全可靠性，提升用户的驾乘体验。
进一步地，主控芯片10具体用于：在根据多组回采信号判断电机控制器100发生故障或回采信号异常，且判断电机控制器100的当前PWM工作模式为正常工作模式后，停止输出PWM控制信号，并根据多组回采信号通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式。
具体而言，由于电机控制器100发生故障或回采信号异常时，若未及时对故障或回采信号异常进行处理，将会导致电机控制器100的可靠性下降，进而危害用户驾乘安全，因此，在本发明的一个实施例中，当主控芯片10根据多组回采信号判断电机控制器100发生故障或回采信号异常，且判断电机控制器100的当前PWM工作模式为正常工作模式时，还可以停止输出PWM控制信号，并根据多组回采信号通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式。
应理解的是，在本发明的上述实施例中，主控芯片10可以在根据多组回采信号判断电机控制器100发生故障或回采信号异常，且判断电机控制器100的当前PWM工作模式为正常工作模式后，停止输出PWM控制信号，以实现封波处理，从而优先确保电机控制器100的可靠性，并为后续根据多组回采信号通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式提供过渡时间，从而提高电机控制器100的稳定性。
进一步地，如图2所示，关断路径模块30包括第一关断路径和第二关断路径，其中，第一关断路径用于输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式，第二关断路径用于控制驱动电路模块输40出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式或全桥臂断开安全模式。
具体而言，如图3所示，在本发明的一些实施例中，主控芯片10可以通过关断路径模块30中的第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式，还可以通过关断路径模块30中的第二关断路径控制驱动电路模块输40出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式或全桥臂断开安全模式。
应理解的是，在本发明的上述实施例中，主控芯片10可以分别通过关断路径模块30中的第一关断路径输出的紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式，并可以通过第二关断路径控制驱动电路模块输40出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式或全桥臂断开安全模式，从而提高电机控制器100的可靠性，提升用户的驾乘体验。
进一步地，回采信号包括硬件故障信号、关断控制信号和桥臂驱动信号，硬件故障信号包括电源芯片故障信号、驱动电路模块故障信号、三相电流硬件故障信号和直流母线电流硬件故障信号中的至少一种。
需要说明的是，在本发明的一些实施例中，三相电流硬件故障信号还包括电机U相电流硬件过流故障信号、电机V相电流硬件过流故障信号和电机W相电流硬件过流故障信号，直流母线电流硬件故障信号还包括直流母线电流硬件过流故障信号和直流母线电流硬件过压故障信号。
应理解的是，在本发明的上述实施例中，当主控芯片10根据电源芯片故障信号、驱动电路模块故障信号、三相电流硬件故障信号和直流母线电流硬件故障信号中的至少一种、关断控制信号和桥臂驱动信号，判断电机控制器100发生故障或回采信号异常，且判断电机控制器100的当前PWM工作模式为正常工作模式时，还可以停止输出PWM控制信号，以实现封波处理，从而优先确保电机控制器100的可靠性，并为后续根据多组回采信号通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式提供过渡时间，从而提高电机控制器100的稳定性。
下面结合本发明的具体实施例，对本发明实施例的主控芯片10通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式的具体实现方式进行相应的说明。
进一步地，驱动电路模块故障信号包括上桥臂驱动电路故障信号和下桥臂驱动电路故障信号，其中，当回采信号为硬件故障信号，且硬件故障信号为上桥臂驱动电路故障信号和下桥臂驱动电路故障信号时，主控芯片10还用于通过第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
具体而言，在本发明的一些实施例中，当主控芯片10根据上桥臂驱动电路故障信号和下桥臂驱动电路故障信号判断出驱动电路模块40的上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路同时发生故障，导致IGBT功率模块50的上桥臂和下桥臂无法根据主控芯片10的PWM控制信号进行有效控制，此时，主控芯片10可以通过第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
以及，当回采信号为硬件故障信号，且硬件故障信号为上桥臂驱动电路故障信号或驱动下桥臂电路故障信号时，主控芯片10还用于通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式，其中，软件式桥臂主动短路安全模式包括软件式上桥臂主动短路安全模式和软件式下桥臂主动短路安全模式。
具体而言，在本发明的一些实施例中，当主控芯片10根据上桥臂驱动电路故障信号判断出驱动电路模块40的上桥臂驱动电路发生故障，导致IGBT功率模块50的上桥臂无法根据主控芯片10的PWM控制信号进行有效控制，此时，由于IGBT功率模块50的下桥臂是可控的，因此，主控芯片10可以通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式中的软件式下桥臂主动短路安全模式。
或者，本发明的另一些实施例中，当主控芯片10根据下桥臂驱动电路故障信号判断出驱动电路模块40的下桥臂驱动电路发生故障，导致IGBT功率模块50的下桥臂无法根据主控芯片10的PWM控制信号进行有效控制，此时，由于IGBT功率模块50的上桥臂是可控的，主控芯片10可以通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式中的软件式上桥臂主动短路安全模式。
应理解的是，在本发明的上述实施例中，主控芯片10可以根据回采信号，判断出驱动电路模块40的桥臂驱动电路状态，以根据驱动电路模块40的桥臂驱动电路状态通过第一关断路径或第二关断路径控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式、软件式上桥臂主动短路安全模式或软件式下桥臂主动短路安全模式，从而提高电机控制器100的可靠性，提升用户的驾乘体验。
进一步地，当回采信号为硬件故障信号，且硬件故障信号非驱动电路模块故障信号时，主控芯片10还用于通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入组合安全模式，其中，组合安全模式根据电机转速进行软件式桥臂主动短路安全模式和全桥臂断开安全模式之间的切换。
具体而言，在本发明的一些实施例中，当主控芯片10回采到硬件故障信号，且该硬件故障信号非驱动电路模块故障信号，则可以判断出驱动电路模块40未发生上桥臂驱动电路故障和下桥臂驱动电路故障，此时，由于驱动电路模块40的上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路能够正常工作，因此，主控芯片10可以通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入组合安全模式。
需要说明的是，在本发明的一些实施例中，组合安全模式可以根据电机转速进行软件式桥臂主动短路安全模式和全桥臂断开安全模式之间的切换，例如，当电机控制器100发生故障且电机转速大于转速阈值时，主控芯片10可以通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式，以及，当电机控制器100发生故障且电机转速小于转速阈值时，主控芯片10可以通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入全桥臂断开安全模式。
可选地，在本发明的一些实施例中，可以通过事先实验的方式获取软件式桥臂主动短路安全模式和全桥臂断开安全模式下具有相同制动扭矩的转速点，并以该转速点为依据确定上述转速阈值，举例而言，假设转速在3000rpm时，软件式桥臂主动短路安全模式与全桥臂断开安全模式具有相同制动扭矩，则可以将转速3000rpm确定为转速阈值。
应理解的是，在本发明的上述实施例中，主控芯片10可以根据回采信号判断出驱动电路模块40的桥臂驱动电路状态，进而可以根据驱动电路模块40的桥臂驱动电路状态通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入组合安全模式，以在电机高转旋转时，控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式，从而避免电机产生高反电动势，并在电机低速旋转时，控制IGBT功率模块50进入全桥臂断开安全模式，从而避免电机产生较大的制动扭矩，以进一步地提高电机控制器100的可靠性，提升用户的驾乘体验。
进一步地，当回采信号为关断控制信号，并根据关断控制信号判断出关断控制信号输出异常时，主控芯片10还用于，通过第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
具体而言，在本发明的一些实施例中，当主控芯片10回采到关断控制信号，且并未回采到主控芯片10和电源芯片20反馈的故障信号时，可以判断出关断控制信号输出异常，此时，主控芯片10可以通过第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
应理解的是，在本发明的上述实施例中，主控芯片10可以根据回采信号判断出关断控制信号是否输出异常，并在关断控制信号输出异常时通过第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式，从而提高电机控制器100的稳定性，提升用户的驾乘感受。
进一步地，桥臂驱动信号包括上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号，其中，当回采信号为桥臂驱动信号，并根据桥臂驱动信号判断出上桥臂驱动信号输出异常和下桥臂驱动信号输出异常时，主控芯片10还用于，通过第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
具体而言，在本发明的一些实施例中，主控芯片10根据上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号判断出驱动电路模块40上桥臂驱动信号输出异常和下桥臂驱动信号输出异常时，由于驱动电路模块40同时发生上桥臂驱动信号输出异常和下桥臂驱动信号输出异常，进而导致IGBT功率模块50的上桥臂和下桥臂无法正常工作，此时，主控芯片10可以通过第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
以及，当回采信号为桥臂驱动信号，并根据桥臂驱动信号判断出上桥臂驱动信号输出异常或下桥臂驱动信号输出异常时，主控芯片10还用于，通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式。
具体而言，在本发明的一些实施例中，当主控芯片10根据上桥臂驱动信号判断出驱动电路模块40上桥臂驱动信号输出异常，导致IGBT功率模块50的上桥臂无法根据主控芯片10的PWM控制信号进行有效控制，此时，由于IGBT功率模块50的下桥臂是可控的，因此，主控芯片10可以通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式中的软件式下桥臂主动短路安全模式。
或者，在本发明的另一些实施例中，当主控芯片10根据下桥臂驱动信号判断出驱动电路模块40下桥臂驱动信号输出异常，导致IGBT功率模块50的下桥臂无法根据主控芯片10的PWM控制信号进行有效控制，此时，由于IGBT功率模块50的上桥臂是可控的，此时，主控芯片10可以通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式桥臂主动短路安全模式中的软件式上桥臂主动短路安全模式。
应理解的是，在本发明的上述实施例中，主控芯片10可以根据回采信号，判断出驱动电路模块40的桥臂驱动信号输出状态，以根据驱动电路模块40的桥臂驱动信号输出状态通过第一关断路径或第二关断路径控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式、软件式上桥臂主动短路安全模式或软件式下桥臂主动短路安全模式，从而提高电机控制器100的可靠性，提升用户的驾乘感受。
进一步地，主控芯片10还用于根据安全模式仲裁策略与多组回采信号通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式，其中，安全模式仲裁策略包括每个安全模式的优先级。
可选地，在本发明的一些实施例中，硬件式下桥臂主动短路安全模式的优先级大于软件式桥臂主动短路安全模式，软件式桥臂主动短路安全模式的优先级大于组合安全模式，其中，软件式桥臂主动短路安全模式中的软件式上桥臂主动短路安全模式优先级和软件式下桥臂主动短路安全模式的优先级一致。
举例而言，在本发明的一些实施例中，当主控芯片10根据多组回采信号判断出驱动电路模块40发生下桥臂驱动电路故障，且判断出驱动电路模块40下桥臂驱动信号输出异常，此时，由于下桥臂驱动电路故障对应的安全模式为软件式上桥臂主动短路安全模式，下桥臂驱动信号输出异常对应的安全模式为软件式上桥臂主动短路安全模式，换言之，两者的安全模式需求一致，因此，主控芯片10可以通过第二关断路径控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入软件式上桥臂主动短路安全模式。
或者，在本发明的另一些实施例中，当主控芯片10根据多组回采信号判断出驱动电路模块40同时发生上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路故障，且判断出驱动电路模块40上桥臂驱动信号输出异常，此时，由于同时发生上桥臂驱动电路和下桥臂驱动电路故障对应的安全模式为硬件式下桥臂主动短路安全模式，上桥臂驱动信号输出异常对应的安全模式为软件式下桥臂主动短路安全模式，且硬件式下桥臂主动短路安全模式的优先级大于软件式下桥臂主动短路安全模式的优先级，因此，主控芯片10可以通过第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
或者，在本发明的另一些实施例中，当主控芯片10根据多组回采信号判断出驱动电路模块40发生上桥臂驱动电路故障，且判断出驱动电路模块40下桥臂驱动信号输出异常，此时，由于上桥臂驱动电路故障对应的安全模式为软件式下桥臂主动短路安全模式，下桥臂驱动信号输出异常对应的安全模式为软件式上桥臂主动短路安全模式，且软件式下桥臂主动短路安全模式的优先级和软件式上桥臂主动短路安全模式的优先级一致，因此，遵循优先级上升原则，主控芯片10可以通过第一关断路径输出紧急关断信号至驱动电路模块40，以便于驱动电路模块40控制IGBT功率模块50进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
应理解的是，在本发明的上述实施例中，主控芯片10可以根据回采信号和安全模式仲裁策略，判断出电机控制器100需要进入的安全模式，进而主控芯片10可以通过第一关断路径或第二关断路径控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式，从而提高电机控制器100的可靠性，提升用户的驾乘感受。
综上，根据本发明实施例的电机控制器100，将电源芯片20与主控芯片10相连，以通过电源芯片20为主控芯片10提供低压供电电源，并将主控芯片10、关断路径模块30、驱动电路模块40和IGBT功率模块50依次相连，以通过主控芯片10获取多组回采信号，并根据多组回采信号通过关断路径模块30控制驱动电路模块40输出相应驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式。由此，在不改变电机控制器100硬件结构的基础上，根据多组回采信号生成相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式，从而在避免整车制造成本增加的同时，确保电机控制器100的安全可靠性，提升用户的驾乘体验。
基于同一发明构思，如图3所示，本发明实施例还提出了一种与前述电机控制器100相对应的电动汽车1000。
需要说明的是，本发明实施例的电动汽车1000的具体实施方式与前述本发明实施例的电机控制器100的具体实施方式一一对应，为减少冗余，在此不再赘述。
综上，根据本发明实施例的电动汽车，采用上述电机控制器100，能够在不改变电机控制器100硬件结构的基础上，根据多组回采信号生成相应的驱动信号，以控制IGBT功率模块50进入相应的安全模式，从而在避免整车制造成本增加的同时，确保电机控制器100的安全可靠性，提升用户的驾乘体验。
需要说明的是，在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
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 (10)

1.一种电机控制器，其特征在于，所述电机控制器包括：主控芯片、电源芯片、关断路径模块、驱动电路模块、IGBT功率模块，其中，
所述电源芯片与所述主控芯片相连，所述电源芯片用于为所述主控芯片提供低压供电电源；
所述主控芯片、所述关断路径模块、所述驱动电路模块和所述IGBT功率模块依次相连，所述主控芯片用于获取多组回采信号，并根据所述多组回采信号通过所述关断路径模块控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入相应的安全模式。
2.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述主控芯片具体用于：
在根据所述多组回采信号判断所述电机控制器发生故障或回采信号异常，且判断所述电机控制器的当前PWM工作模式为正常工作模式后，停止输出PWM控制信号，并根据所述多组回采信号通过所述关断路径模块控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入相应的安全模式。
3.根据权利要求1或2所述的电机控制器，其特征在于，所述关断路径模块包括第一关断路径和第二关断路径，其中，所述第一关断路径用于输出紧急关断信号至所述驱动电路模块，以便于所述驱动电路模块控制所述IGBT功率模块进入硬件式下桥臂主动短路安全模式，所述第二关断路径用于控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入软件式桥臂主动短路安全模式或全桥臂断开安全模式。
4.根据权利要求3所述的电机控制器，其特征在于，所述回采信号包括硬件故障信号、关断控制信号和桥臂驱动信号，所述硬件故障信号包括电源芯片故障信号、驱动电路模块故障信号、三相电流硬件故障信号和直流母线电流硬件故障信号中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的电机控制器，其特征在于，所述驱动电路模块故障信号包括上桥臂驱动电路故障信号和下桥臂驱动电路故障信号，其中，
当所述回采信号为所述硬件故障信号，且所述硬件故障信号为所述上桥臂驱动电路故障信号和所述下桥臂驱动电路故障信号时，所述主控芯片还用于通过所述第一关断路径输出紧急关断信号至所述驱动电路模块，以便于所述驱动电路模块控制所述IGBT功率模块进入硬件式下桥臂主动短路安全模式；
当所述回采信号为所述硬件故障信号，且所述硬件故障信号为所述上桥臂驱动电路故障信号或所述下桥臂驱动电路故障信号时，所述主控芯片还用于通过所述第二关断路径控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入软件式桥臂主动短路安全模式，其中，所述软件式桥臂主动短路安全模式包括软件式上桥臂主动短路安全模式和软件式下桥臂主动短路安全模式。
6.根据权利要求5所述的电机控制器，其特征在于，当所述回采信号为所述硬件故障信号，且所述硬件故障非所述驱动电路模块故障信号时，所述主控芯片还用于通过所述第二关断路径控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入组合安全模式，其中，所述组合安全模式根据电机转速进行软件式桥臂主动短路安全模式和全桥臂断开安全模式之间的切换。
7.根据权利要求4所述的电机控制器，其特征在于，当所述回采信号为所述关断控制信号，并根据所述关断控制信号判断出关断控制信号输出异常时，所述主控芯片还用于，通过所述第一关断路径输出紧急关断信号至所述驱动电路模块，以便于所述驱动电路模块控制所述IGBT功率模块进入硬件式下桥臂主动短路安全模式。
8.根据权利要求4所述的电机控制器，其特征在于，所述桥臂驱动信号包括上桥臂驱动信号和下桥臂驱动信号，其中，
当所述回采信号为所述桥臂驱动信号，并根据所述桥臂驱动信号判断出上桥臂驱动信号输出异常和下桥臂驱动信号输出异常时，所述主控芯片还用于，通过所述第一关断路径输出紧急关断信号至所述驱动电路模块，以便于所述驱动电路模块控制所述IGBT功率模块进入硬件式下桥臂主动短路安全模式；
当所述回采信号为所述桥臂驱动信号，并根据所述桥臂驱动信号判断出上桥臂驱动信号输出异常或下桥臂驱动信号输出异常时时，所述主控芯片还用于，通过所述第二关断路径控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入软件式桥臂主动短路安全模式。
9.根据权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述主控芯片还用于根据安全模式仲裁策略与所述多组回采信号通过所述关断路径模块控制所述驱动电路模块输出相应驱动信号，以控制所述IGBT功率模块进入相应的安全模式，其中，所述安全模式仲裁策略包括每个安全模式的优先级。
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1-9中任一项所述的电机控制器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116125245A (zh) * 2023-03-14 2023-05-16 广州小鹏汽车科技有限公司 功率模块驱动状态判断方法、电机控制器及汽车
CN116125245B (zh) * 2023-03-14 2023-11-03 肇庆小鹏智能智造研究院有限公司 功率模块驱动状态判断方法、电机控制器及汽车

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