CN116125245A - 功率模块驱动状态判断方法、电机控制器及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种功率模块驱动状态判断方法、电机控制器及汽车,该功率模块驱动状态判断方法包括:获取驱动模块低压侧的用于驱动功率模块的驱动信号的多个信号参数;根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块的驱动状态。本发明可以解决现有的功率模块驱动状态判断方法判断准确性差的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电机控制技术领域,特别涉及一种功率模块驱动状态判断方法、电机控制器及汽车。
背景技术
电机控制器的功能安全设计中,为了实现安全性以及系统鲁棒性的目的,安全系统设计中会考虑设置多层的关断动力输出的方案,目前市场实现功能安全ASILC/D等级的系统架构常见如此。常规做法为当发生非安全性故障,会触发一级关断,此时系统进入一级安全状态,当故障消失或清除后系统可尝试恢复,系统鲁棒性较高。当发生系统定义的非功能安全相关二级故障时,会触发二级关断,此时需要快速进入故障安全状态,防止进一步恶化故障影响,系统设计二级关断来实现。在车辆功能安全设计中,为了实现出现功能安全判定故障期间能够唯一确保触发进入安全关断进入到定义的安全状态这一目标,会设计有独立的用于功能安全切断控制器驱动输出的路径,即功能安全关断路径。这一路径只能由功能安全实现的逻辑控制,保证独立性,并且会设置相关安全机制来覆盖路径不可用的失效模式。以上经过了多层关断动力输出后的驱动波形最终会传递到高压驱动模块门极,控制功率模块IGBT/SiC的开关动作,实现控制输出预期指标。
基于以上输出设计电机控制器系统为了能够监控以及诊断当前功率模块门极的实时驱动状态,会对驱动波形设计回读,通过驱动波形的状态来判断当前功率模块的门极安全状态。目前现有的技术是监测回路仅通过MCU单片机输出的理论驱动PWM控制寄存器来判断后级门极状态,这种判断偏差很大,因为在单片机输出之后,会经过多层处理电路,直接判断理论输出是不能直接反映门极真实状态,误判概率大。
发明内容
本发明的主要目的是提出一种功率模块驱动状态判断方法,旨在解决现有的功率模块驱动状态判断方法判断准确性差的问题。
为实现上述目的,本发明提出的功率模块驱动状态判断方法,包括:
获取驱动模块低压侧的用于驱动功率模块的驱动信号的多个信号参数;
根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块的驱动状态。
可选地,多个所述信号参数包括驱动信号的跳变沿计数和跳变电平信息两者中的至少一者,以及驱动信号的占空比。
可选地,所述根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块的驱动状态的步骤包括:
根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块中开关管的门极驱动状态;
根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块的驱动状态。
可选地,根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块的驱动状态的步骤包括:
根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块中上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态;
根据功率模块中上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态确定功率模块的驱动状态。
可选地,所述根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块中上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态的步骤具体包括:
在每一个上桥臂开关管的门极驱动状态均为恒高时,确定上桥臂的总体导通状态为导通状态;
在每一个上桥臂开关管的门极驱动状态均为恒低时,确定上桥臂的总体导通状态为关断状态;
在一个上桥臂开关管的门极驱动状态为恒高,且另一个上桥臂开关管的门极驱动状态为恒低时,确定上桥臂的总体导通状态为正常状态;
在每一个下桥臂开关管的门极驱动状态均为恒高时,确定下桥臂的总体导通状态为导通状态;
在每一个下桥臂开关管的门极驱动状态均为恒低时,确定下桥臂的总体导通状态为关断状态;
在一个下桥臂开关管的门极驱动状态为恒高,且另一个下桥臂开关管的门极驱动状态为恒低时,确定下桥臂的总体导通状态为正常状态。
可选地,所述根据功率模块中上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态确定功率模块的驱动状态的步骤具体包括:
在上桥臂的总体导通状态为导通状态时,确定功率模块的驱动状态为上桥臂主动短路状态;
在下桥臂的总体导通状态为导通状态时,确定功率模块的驱动状态为下桥臂主动短路状态;
在上桥臂的总体导通状态为导通状态,且下桥臂的总体导通状态为导通状态时,确定功率模块的驱动状态为直通短路状态;
在上桥臂的总体导通状态为关断状态,且下桥臂的总体导通状态为关断状态时,确定功率模块的驱动状态为关管状态;
在上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态均为正常状态时,确定功率模块的驱动状态为正常状态;
在上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态中一者为正常状态且另一者为关断状态时,确定功率模块的驱动状态为正常状态。
本发明还提出一种电机控制器,所述电机控制器包括:
功率模块;
驱动模块,所述驱动模块的输出端与所述功率模块的受控端连接,所述驱动模块用于对接收到的驱动信号进行信号处理后输出至所述功率模块,以驱动所述功率模块工作;
硬件处理电路,所述硬件处理电路的输出端与所述驱动模块的输入端连接,所述硬件处理电路用于对接收到的驱动信号进行信号处理后输出至所述驱动模块;
控制器,所述控制器的输出端与所述硬件处理电路的输入端连接,所述控制器的接收端与所述硬件处理电路的输出端连接,所述控制器用于输出驱动信号,以驱动所述功率模块工作;以及,
所述控制器内储存有驱动状态判断程序,所述驱动状态判断程序被所述控制器执行时实现如上述的功率模块驱动状态判断方法。
可选地,所述控制器还用于获取硬件处理电路输出的驱动信号的信号参数,以根据驱动信号的信号参数确定功率模块的驱动状态,并在功率模块的驱动状态异常时,控制硬件处理电路停止输出的驱动信号。
可选地,所述硬件处理电路包括一级硬件切断电路、二级硬件切断电路及三级硬件切断电路,所述一级硬件切断电路、二级硬件切断电路及三级硬件切断电路依次串联设置于所述控制器与所述驱动模块之间。
本发明还提出一种汽车,所述汽车包括如上述的电机控制器。
本发明技术方案中,通过获取驱动模块低压侧的驱动信号的多个信号参数,并根据驱动信号的多个信号参数确定门极前端最接近真实的驱动信号波形数据,从而根据驱动信号波形数据判断功率模块中每一个开关管的门极状态,进而进一步确定功率模块的驱动状态。本发明从驱动模块的低压侧,也即从硬件处理电路的最后一级输出获取驱动信号的多个信号参数,此时的驱动信号已经经过了硬件处理电路的多级信号处理,信号波形最接近输出至开关管时的信号波形,此时获取的信号参数最为准确,能够真实地通过获取的信号参数反映功率模块的驱动状态,提高了系统的鲁棒性和判断的准确性,解决了现有的功率模块驱动状态判断方法判断准确性差的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1为本发明功率模块驱动状态判断方法一实施例的流程示意图;
图2为本发明功率模块驱动状态判断方法一实施例的细化流程示意图;
图3为本发明功率模块驱动状态判断方法另一实施例的细化流程示意图;
图4为本发明功率模块驱动状态判断方法的判断真值表;
图5为本发明功电机控制器一实施例的功能模块示意图;
图6为本发明功电机控制器另一实施例的功能模块示意图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
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,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,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。
需要说明,若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……),则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等,如果该特定姿态发生改变时,则该方向性指示也相应地随之改变。
另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其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。另外,各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
目前,电机控制器的功能安全设计中,为了实现安全性以及系统鲁棒性的目的,安全系统设计中会考虑设置多层的关断动力输出的方案,目前市场实现功能安全ASILC/D等级的系统架构常见如此。常规做法为当发生非安全性故障,会触发一级关断,此时系统进入一级安全状态,当故障消失或清除后系统可尝试恢复,系统鲁棒性较高。当发生系统定义的非功能安全相关二级故障时,会触发二级关断,此时需要快速进入故障安全状态,防止进一步恶化故障影响,系统设计二级关断来实现。在车辆功能安全设计中,为了实现出现功能安全判定故障期间能够唯一确保触发进入安全关断进入到定义的安全状态这一目标,会设计有独立的用于功能安全切断控制器驱动输出的路径,即功能安全关断路径。这一路径只能由功能安全实现的逻辑控制,保证独立性,并且会设置相关安全机制来覆盖路径不可用的失效模式。以上经过了多层关断动力输出后的驱动波形最终会传递到高压驱动模块门极,控制功率模块IGBT/SiC的开关动作,实现控制输出预期指标。
基于以上输出设计电机控制器系统为了能够监控以及诊断当前功率模块门极的实时驱动状态,会对驱动波形设计回读,通过驱动波形的状态来判断当前功率模块的门极安全状态。目前现有的技术是监测回路仅通过MCU单片机输出的理论驱动PWM控制寄存器来判断后级门极状态,这种判断偏差很大,因为在单片机输出之后,会经过多层处理电路,直接判断理论输出是不能直接反映门极真实状态,误判概率大。
为解决上述问题,本发明提出一种功率模块驱动状态判断方法,参照图1,在一实施例中,所述功率模块驱动状态判断方法包括:
步骤S100、获取驱动模块低压侧的用于驱动功率模块的驱动信号的多个信号参数;
在本实施例中,可以设置有获取驱动信号的信号参数的处理器,例如MCU、DSP(Digital Signal Process,数字信号处理芯片)、FPGA(Field Programmable Gate Array,可编程逻辑门阵列芯片)等,用于获取驱动模块低压侧的信号参数。可以理解的是,用于获取信号参数的处理器可以是电机控制器中原有的用于输出驱动信号的控制单元,也可以是额外设置专用于对功率模块驱动状态进行判断的处理器。
在电机控制器中,控制单元输出的驱动信号会经过硬件处理电路,也即经过多层关断动力后输出至驱动模块的低压侧,再由驱动模块对驱动信号进行处理后输出至功率模块以驱动功率模块工作。在本实施例中,从驱动模块的低压侧,也即从硬件处理电路的最后一级输出获取驱动信号的多个信号参数,此时的驱动信号已经经过了硬件处理电路的多级信号处理,信号波形最接近输出至开关管时的信号波形,因此获得的多个信号参数也最为准确。其中,多个信号参数可以包括驱动信号的占空比、跳变沿计数及跳变电平信息等信号参数,并根据多个信号参数确定功率模块的驱动状态。
步骤S200、根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块的驱动状态。
在本实施例中,驱动信号的多个信号参数可以包括驱动信号的占空比、跳变沿计数及跳变电平信息等信号参数,并根据多个信号参数确定门极前端最接近真实的驱动信号波形数据,从而根据驱动信号波形数据判断功率模块中每一个开关管的门极状态,进而进一步确定功率模块的驱动状态。例如,一实施例中,多个信号参数包括驱动信号的占空比、跳变沿计数及跳变电平信息三种信号参数,并根据这三种信号参数确定了六个开关管驱动信号的波形数据,从而确定了第一相上桥臂管、第二相下桥臂管及第三相下桥臂管导通,其他开关管为关断状态,进而确定了此时功率模块为正常驱动状态。
本发明技术方案中,通过获取驱动模块低压侧的驱动信号的多个信号参数,并根据驱动信号的多个信号参数确定门极前端最接近真实的驱动信号波形数据,从而根据驱动信号波形数据判断功率模块中每一个开关管的门极状态,进而进一步确定功率模块的驱动状态。本发明从驱动模块的低压侧,也即从硬件处理电路的最后一级输出获取驱动信号的多个信号参数,此时的驱动信号已经经过了硬件处理电路的多级信号处理,信号波形最接近输出至开关管时的信号波形,此时获取的信号参数最为准确,能够真实地通过获取的信号参数反映功率模块的驱动状态,提高了系统的鲁棒性和判断的准确性。
在一实施例中,多个所述信号参数包括驱动信号的跳变沿计数和跳变电平信息两者中的至少一者,以及驱动信号的占空比。
可以理解的是,可以通过获取驱动信号的占空比大小来判断门极的驱动状态,但仅通过占空比大小来判断门级状态的做法不够准确,仅处理PWM信号的占空比大小依赖于波形的理想状态,如果出现干扰造成波形异常跳变,回读模块不能准确判断占空比大小数值的情况,就会判断不出来实际的门级状态,出现误判断。或者如果波形输出后出现一种正常状态连续几个周期都半波,恒高,再半波的情况,这种情况仅仅靠占空比大小判断会出现连续周期给出的门级状态无法稳定,甚至如果回读模块的策略处理不好会大概率判断错误,即使这种策略中通过“舍弃”等方式处理这种无法判断占空比的状态,实际上也只是一种补救办法,并不能够如实通过真实的PWM波形信息来得到稳定的门级状态输出给上层应用。因此,信号参数还包括驱动信号的跳变沿计数和跳变电平信息两者中的至少一者,换而言之,信号参数可以是占空比与跳变沿计数的组合,也可以是占空比与跳变电平信息的组合,还可以是占空比、跳变沿计数以及跳变电平信息三者的组合,从而可以通过获取驱动信号的占空比、跳变沿计数以及跳变电平信息,确定门极前端最接近真实的驱动信号波形数据,从而根据驱动信号波形数据判断功率模块中每一个开关管的门极状态,进而进一步确定功率模块的驱动状态。
参照图2,在一实施例中,所述根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块的驱动状态的步骤包括:
步骤S210、根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块中开关管的门极驱动状态;
步骤S220、根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块的驱动状态。
在本实施例中,驱动信号的多个信号参数可以包括驱动信号的占空比、跳变沿计数及跳变电平信息等信号参数,并根据多个信号参数确定门极前端最接近真实的驱动信号波形数据,从而根据驱动信号波形数据判断功率模块中每一个开关管的门极状态,进而进一步确定功率模块的驱动状态。例如,一实施例中,多个信号参数包括驱动信号的占空比、跳变沿计数及跳变电平信息三种信号参数,并根据这三种信号参数确定了六个开关管驱动信号的波形数据,从而确定了第一相上桥臂管、第二相下桥臂管及第三相下桥臂管导通,其他开关管为关断状态,进而确定了此时功率模块为正常驱动状态。
参照图3,在一实施例中,所述根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块的驱动状态的步骤包括:
步骤S221、根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块中上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态;
步骤S222、根据功率模块中上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态确定功率模块的驱动状态。
驱动信号的多个信号参数可以包括驱动信号的占空比、跳变沿计数及跳变电平信息等信号参数,并根据多个信号参数确定门极前端最接近真实的驱动信号波形数据,从而根据驱动信号波形数据判断功率模块中每一个开关管的门极状态,从而根据每一个开关管的门极状态确定功率模块中上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态,再通过功率模块中上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态进一步确定功率模块的驱动状态。
在一实施例中,所述根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块中上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态的步骤具体包括:
在每一个上桥臂开关管的门极驱动状态均为恒高时,确定上桥臂的总体导通状态为导通状态;
在每一个上桥臂开关管的门极驱动状态均为恒低时,确定上桥臂的总体导通状态为关断状态;
在一个上桥臂开关管的门极驱动状态为恒高,且另一个上桥臂开关管的门极驱动状态为恒低时,确定上桥臂的总体导通状态为正常状态;
在每一个下桥臂开关管的门极驱动状态均为恒高时,确定下桥臂的总体导通状态为导通状态;
在每一个下桥臂开关管的门极驱动状态均为恒低时,确定下桥臂的总体导通状态为关断状态;
在一个下桥臂开关管的门极驱动状态为恒高,且另一个下桥臂开关管的门极驱动状态为恒低时,确定下桥臂的总体导通状态为正常状态。
在一实施例中,上桥臂的总体导通状态根据三个上桥臂开关管的导通状态来确定,下桥臂的总体导通状态则根据三个下桥臂开关管导通状态来确定,例如,当驱动信号的多个信号参数确定三个上桥臂开关管的驱动状态均为恒高时,则认为此时上桥臂的总体导通状态为导通状态,当三个上桥臂开关管的驱动状态均为恒低时,则认为上桥臂的总体导通状态为关断状态,而三个上桥臂开关管中,有一个上桥臂开关管为恒高,一个上桥臂开关管为恒低时,无论第三个上桥臂开关管为什么状态,都可以认为此时上桥臂的总体导通状态为正常状态,下桥臂的总体导通状态的判断过程同理。
所述根据功率模块中上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态确定功率模块的驱动状态的步骤具体包括:
在上桥臂的总体导通状态为导通状态时,确定功率模块的驱动状态为上桥臂主动短路状态;
在下桥臂的总体导通状态为导通状态时,确定功率模块的驱动状态为下桥臂主动短路状态;
在上桥臂的总体导通状态为导通状态,且下桥臂的总体导通状态为导通状态时,确定功率模块的驱动状态为直通短路状态;
在上桥臂的总体导通状态为关断状态,且下桥臂的总体导通状态为关断状态时,确定功率模块的驱动状态为关管状态;
在上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态均为正常状态时,确定功率模块的驱动状态为正常状态;
在上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态中一者为正常状态且另一者为关断状态时,确定功率模块的驱动状态为正常状态。
当通过每一开关管的门极驱动状态确定上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态后,则可以根据上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态确定功率模块的驱动状态。参照图4,图4为功率模块驱动状态判断方法一实施例的判断真值表,当上桥臂的总体导通状态为导通状态时则上桥臂恒ON置1,为关断状态时则上桥臂恒0FF置1,下桥臂的总体导通状态在真值表上同理。如此,在上桥臂的总体导通状态为导通状态,也即上桥臂恒ON置1时,则确定功率模块的驱动状态为上桥臂主动短路状态(HIGH_ASC),在下桥臂的总体导通状态为导通状态,也即下桥臂恒ON置1时,则确定功率模块的驱动状态为下桥臂主动短路状态(LOW_ASC),同理,功率模块的驱动状态还包括直通短路状态(HIGH&LOW_ASC)、关管状态(FW)及正常驱动状态(PWM_RUN)。该真值表可以预存设置在处理器内,以便处理实现上述的功率模块驱动状态判断方法。可以理解的是,本实施例中仅是举出一种判断逻辑,对于真值判断逻辑判定结果还能够结合在其他器件使用场景中,判定结果不限制以上真值结果,在此不再一一赘述。
本发明技术方案中,通过获取驱动信号的多个信号参数,确定功率模块中每一开关管的门极驱动状态,再根据每一开关管的门极驱动状态确定上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态,从而根据上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态最终确定功率模块的驱动状态,实现了对功率模块驱动状态的准确判断,能够真实地反映出功率模块的驱动状态,提高了系统的鲁棒性和判断的准确性。
本发明还提出一种电机控制器,参照图5与图6,在一实施例中,电机控制器包括:
功率模块;
驱动模块,所述驱动模块的输出端与所述功率模块的受控端连接,所述驱动模块用于对接收到的驱动信号进行信号处理后输出至所述功率模块,以驱动所述功率模块工作;
硬件处理电路,所述硬件处理电路的输出端与所述驱动模块的输入端连接,所述硬件处理电路用于对接收到的驱动信号进行信号处理后输出至所述驱动模块;
控制器,所述控制器的输出端与所述硬件处理电路的输入端连接,所述控制器的接收端与所述硬件处理电路的输出端连接,所述控制器用于输出驱动信号,以驱动所述功率模块工作;以及,
所述控制器内储存有驱动状态判断程序,所述驱动状态判断程序被所述控制器执行时实现如上所述的功率模块驱动状态判断方法。
参照图5,在一实施例中,所述控制器还用于获取硬件处理电路输出的驱动信号的信号参数,以根据驱动信号的信号参数确定功率模块的驱动状态,并在功率模块的驱动状态异常时,控制硬件处理电路停止输出的驱动信号。
参照图5,图5为电机控制器一实施例的功能模块示意图,其中,控制器的接收端与硬件处理电路的输出端连接,用于获取硬件处理电路的最后一级输出获取驱动信号的多个信号参数,也即获取驱动模块低压侧驱动信号的多个信号参数,此时的驱动信号已经经过了硬件处理电路的多级信号处理,信号波形最接近输出至开关管时的信号波形,因此获得的多个信号参数也最为准确。其中,多个信号参数可以包括驱动信号的占空比、跳变沿计数及跳变电平信息等信号参数,并根据多个信号参数确定功率模块的驱动状态。此外,当控制器确定功率模块的驱动状态异常时,还能够控制硬件处理电路停止输出的驱动信号,从而控制功率模块停止工作,避免设备故障甚至损坏,同时,还可以额外设置灯光、蜂鸣器等提示组件,以在出现故障时及时通知用户,提高了设备的使用安全性。
参照图6,在一实施例中,所述硬件处理电路包括一级硬件切断电路、二级硬件切断电路及三级硬件切断电路,所述一级硬件切断电路、二级硬件切断电路及三级硬件切断电路依次串联设置于所述控制器与所述驱动模块之间。
参照图6,图6为电机控制器一实施例的功能模块示意图,其中,硬件处理电路包括三级切断电路,分别为一级硬件切断电路、二级硬件切断电路及三级硬件切断电路,控制器会根据故障类型,控制对应的硬件切断电路关断。例如,当发生非安全性故障时,会触发一级关断,此时系统进入一级安全状态,当故障消失或清除后系统可尝试恢复,系统鲁棒性较高。当发生系统定义的非功能安全相关二级故障时,会触发二级关断,此时需要快速进入故障安全状态,防止进一步恶化故障影响,系统设计二级关断来实现。因此,当控制器确定功率模块的驱动状态异常时,还能够控制硬件处理电路关断以停止输出的驱动信号,从而控制功率模块停止工作,避免设备故障甚至损坏,提高了设备的使用安全性。
本发明还提出一种汽车,该汽车包括上述的电机控制器,该电机控制器的具体结构参照上述实施例,由于本汽车采用了上述所有实施例的全部技术方案,因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果,在此不再一一赘述。
以上所述仅为本发明的优选实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是在本发明的发明构思下,利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种功率模块驱动状态判断方法,其特征在于,包括:
获取驱动模块低压侧的用于驱动功率模块的驱动信号的多个信号参数;
根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块的驱动状态。
2.如权利要求1所述的功率模块驱动状态判断方法,其特征在于,多个所述信号参数包括驱动信号的跳变沿计数和跳变电平信息两者中的至少一者,以及驱动信号的占空比。
3.如权利要求1所述的功率模块驱动状态判断方法,其特征在于,所述根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块的驱动状态的步骤包括:
根据驱动信号的多个信号参数确定功率模块中开关管的门极驱动状态;
根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块的驱动状态。
4.如权利要求3所述的功率模块驱动状态判断方法,其特征在于,根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块的驱动状态的步骤包括:
根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块中上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态;
根据功率模块中上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态确定功率模块的驱动状态。
5.如权利要求4所述的功率模块驱动状态判断方法,其特征在于,所述根据功率模块中开关管的门极驱动状态确定功率模块中上桥臂的总体导通状态及下桥臂的总体导通状态的步骤具体包括:
在每一个上桥臂开关管的门极驱动状态均为恒高时,确定上桥臂的总体导通状态为导通状态;
在每一个上桥臂开关管的门极驱动状态均为恒低时,确定上桥臂的总体导通状态为关断状态;
在一个上桥臂开关管的门极驱动状态为恒高,且另一个上桥臂开关管的门极驱动状态为恒低时,确定上桥臂的总体导通状态为正常状态;
在每一个下桥臂开关管的门极驱动状态均为恒高时,确定下桥臂的总体导通状态为导通状态;
在每一个下桥臂开关管的门极驱动状态均为恒低时,确定下桥臂的总体导通状态为关断状态;
在一个下桥臂开关管的门极驱动状态为恒高,且另一个下桥臂开关管的门极驱动状态为恒低时,确定下桥臂的总体导通状态为正常状态。
6.如权利要求5所述的功率模块驱动状态判断方法,其特征在于,所述根据功率模块中上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态确定功率模块的驱动状态的步骤具体包括:
在上桥臂的总体导通状态为导通状态时,确定功率模块的驱动状态为上桥臂主动短路状态;
在下桥臂的总体导通状态为导通状态时,确定功率模块的驱动状态为下桥臂主动短路状态;
在上桥臂的总体导通状态为导通状态,且下桥臂的总体导通状态为导通状态时,确定功率模块的驱动状态为直通短路状态;
在上桥臂的总体导通状态为关断状态,且下桥臂的总体导通状态为关断状态时,确定功率模块的驱动状态为关管状态;
在上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态均为正常状态时,确定功率模块的驱动状态为正常状态;
在上桥臂的总体导通状态与下桥臂的总体导通状态中一者为正常状态且另一者为关断状态时,确定功率模块的驱动状态为正常状态。
7.一种电机控制器,其特征在于,所述电机控制器包括:
功率模块;
驱动模块,所述驱动模块的输出端与所述功率模块的受控端连接,所述驱动模块用于对接收到的驱动信号进行信号处理后输出至所述功率模块,以驱动所述功率模块工作;
硬件处理电路,所述硬件处理电路的输出端与所述驱动模块的输入端连接,所述硬件处理电路用于对接收到的驱动信号进行信号处理后输出至所述驱动模块;
控制器,所述控制器的输出端与所述硬件处理电路的输入端连接,所述控制器的接收端与所述硬件处理电路的输出端连接,所述控制器用于输出驱动信号,以驱动所述功率模块工作;以及,
所述控制器内储存有驱动状态判断程序,所述驱动状态判断程序被所述控制器执行时实现如权利要求1-6任意一项所述的功率模块驱动状态判断方法。
8.如权利要求7所述的电机控制器,其特征在于,所述控制器还用于获取硬件处理电路输出的驱动信号的信号参数,以根据驱动信号的信号参数确定功率模块的驱动状态,并在功率模块的驱动状态异常时,控制硬件处理电路停止输出的驱动信号。
9.如权利要求7所述的电机控制器,其特征在于,所述硬件处理电路包括一级硬件切断电路、二级硬件切断电路及三级硬件切断电路,所述一级硬件切断电路、二级硬件切断电路及三级硬件切断电路依次串联设置于所述控制器与所述驱动模块之间。
10.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求7-9任意一项所述的电机控制器。
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