CN116762269A - 用于电机制动的装置及方法 - Google Patents

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CN116762269A CN202180092235.6A CN202180092235A CN116762269A CN 116762269 A CN116762269 A CN 116762269A CN 202180092235 A CN202180092235 A CN 202180092235A CN 116762269 A CN116762269 A CN 116762269A
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文超
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Abstract

提供了一种用于N相无刷电机的电机制动装置。所述电机制动装置包括：开关电路，其适于将所述N相无刷电机连接到供电电源，所述开关电路包括高压侧开关组和低压侧开关组，所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的每一组包括N个开关元件；以及控制单元，其被配置为基于第一事件的发生来控制所述开关电路以制动所述电机，所述第一事件选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组。所述控制单元被配置为，当所述第一事件发生时，将所述高压侧开关组或所述低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换到接通状态，并且同时将所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换到关断状态。

Description

用于电机制动的装置及方法
技术领域
本发明涉及用于电机制动的装置和方法。更具体地，本发明涉及用于制动用在电动工具中的无刷直流(BLDC)电机的装置和方法。
背景技术
电动工具使用电机来操作其功能。通常使用无刷直流(BLDC)电机。在工具工作时，BLDC电机用作电动机。当工具制动时，BLDC电机用作发电机。为了保护电机和电动工具，如果用户释放触发开关或工具触发了防反冲或自由落体，电机就会制动。
BLDC电机可能难以在短时间内安全且快速地制动而不会对电机造成实质性损坏。在某些情况下，需要额外的制动组件(例如机械制动器)。因此，需要改进的用于电机制动的装置和方法。
发明内容
根据本发明的实施例，一种用于N相无刷电机的电机制动装置，包括：适于将N相无刷电机连接到供电电源的开关电路，该开关电路包括高压侧开关组和低压侧开关组，高压侧开关组和低压侧开关组中的每一组包括N个开关元件；以及控制单元，该控制单元被配置为基于第一事件的发生来控制开关电路以制动电机，该第一事件选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组。控制单元被配置为，当第一事件发生时，将高压侧开关组或低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换到接通状态，并且同时将高压侧开关组和低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换到关断状态。
控制单元还可以被配置为，当在第一事件之后发生第二事件时，将高压侧开关组或低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换到接通状态，并且同时将高压侧开关组和低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至关断状态。针对在第一事件之后发生的第二事件切换到接通状态的开关组可以与针对第一事件切换到接通状态的开关组是同一组。
控制单元还可以被配置为，当在第一事件之后发生第二事件时，将高压侧开关组或低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换到接通状态，并且同时将高压侧开关组和低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至关断状态。针对第一事件之后发生的第二事件切换到接通状态的开关组可以与针对第一事件切换到接通状态的开关组不同。
根据本发明的另一个实施例，一种用于N相无刷电机的电机制动装置，包括：适于将N相无刷电机连接到供电电源的开关电路，该开关电路包括高压侧开关组和低压侧开关组，高压侧开关组和低压侧开关组中的每一组包括N个开关元件；以及控制单元，该控制单元被配置为基于事件的发生来控制开关电路以制动电机，该事件选自由用户释放触发器或由传感器检测到预定条件的发生所组成的组。控制单元被配置为，在所述事件发生时，在第一时段内，关断高压侧开关组的所有开关元件，并采用功率宽度调制(PWM)控制驱动低压侧开关组的所有开关元件，直到电机速度下降至预定速度为止，然后在第二时段内将高压侧开关组的所有开关元件维持在关断状态，并将低压侧开关组的所有开关元件驱动至接通状态。
在第一时段内，控制单元还可以被配置为在制动期间改变占空比，使得占空比随着时间的推移而增加。
控制单元还可以被配置为根据电机速度改变制动力，使得电机速度越高，则制动力越低。
电机制动装置还可以包括布置在开关电路的输入侧的电容器电路。当在制动期间从电机制动装置移除供电电源时，控制单元可以被配置为检测高于预定总线电压的总线电压，并在由电容器电路短暂供电的同时停止制动。
根据本发明的又一实施例，一种用于N相无刷电机的电机制动方法，包括：检测选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组中的第一事件，该触发器由用户致动以打开/关闭供电电源；以及控制开关电路对N相无刷电机进行制动，开关电路适于将N相无刷电机连接至供电电源，开关电路包括高压侧开关组和低压侧开关组，高压侧开关组和低压侧开关组中的每一组包括N个开关元件。通过将高压侧开关组或低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至接通状态，并同时将高压侧开关组和低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至关断状态，来控制开关电路，以制动电机。
电机制动方法还可以包括：检测在第一事件之后发生的第二事件，第二事件选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组；通过将高压侧开关组或低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至接通状态，并同时将高压侧开关组和低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至关断状态，来控制开关电路，以制动电机。针对第二事件切换到接通状态的开关组可以与针对第一事件切换到接通状态的开关组是同一组。
电机制动方法还可以包括：检测在第一事件之后发生的第二事件，第二事件选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组；通过将高压侧开关组或低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至接通状态，并同时将高压侧开关组和低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至关断状态，来控制开关电路，以制动电机。针对第二事件切换到接通状态的开关组可以与针对第一事件切换到接通状态的开关组不同。
根据本发明的又一实施例，一种用于N相无刷电机的电机制动方法，包括：检测选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组中的第一事件，该触发器由用户致动以打开/关闭供电电源；控制开关电路对N相无刷电机进行制动，开关电路适于将N相无刷电机连接至供电电源，开关电路包括高压侧开关组和低压侧开关组，高压侧开关组和低压侧开关组中的每一组包括N个开关元件。通过在第一时段内关断高压侧开关组的所有开关元件，并采用功率宽度调制(PWM)控制驱动低压侧开关组的所有开关元件，直到电机的速度降至预定速度，然后在第二时段内将高压侧开关组的所有开关元件维持在关断状态并将低压侧开关组的所有开关元件驱动至接通状态，来控制开关电路以制动电机。
在第一时段内，占空比可以随着时间的推移而增加。
制动力可以根据电机速度而改变，使得电机速度越高，则制动力越低。
电机制动方法还可以包括：检测在制动期间移除供电电源时高于预定总线电压的总线电压，并在由设置于开关电路的输入侧的电容器电路短暂供电的同时停止制动。
根据本发明，可以安全、快速地实现电机制动，而不会对电机造成实质性损坏。此外，也没有因机械制动器等附加组件而产生额外费用。根据本发明提供了多种电机制动方法，因此对于不同的电机和/或电动工具，可以针对不同的应用采用不同的方法。
通过考虑以下详细描述、附图和权利要求，本发明的其他特征和方面将变得明显。
附图说明
参照附图，通过以下仅作为示例的描述将使本发明的这些特征和其他特征变得更加明显。
图1示出了根据本发明实施例的电机制动方法的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于制动电机的开关电路的示例性电路图。
图3示出了根据本发明的另一实施例的用于制动电机的开关电路的示例性电路图。
图4示出了根据本发明第一实施例的电机制动方法的流程图。
图5示出了根据本发明第一实施例的电机制动方法的顺序图。
图6示出了根据本发明第二实施例的电机制动方法的流程图。
图7示出了根据本发明第二实施例的电机制动方法的顺序图。
图8示出了根据本发明第三实施例的电机制动方法的流程图。
图9示出了根据本发明第三实施例的电机制动方法的顺序图。
图10示出了根据本发明第四实施例的电机制动方法的流程图。
图11示出了根据本发明第四实施例的电机制动方法的顺序图。
图12示出了根据本发明的一个实施例的PWM控制方案的顺序图。
图13示出了根据本发明另一实施例的PWM控制方案的顺序图。
图14示出了根据本发明又一实施例的PWM控制方案的顺序图。
图15示出了根据本发明的一个实施例的示例性电机制动方法。
图16示出了根据本发明另一实施例的示例性电机制动方法。
在详细解释本发明的任何实施例之前，应当理解，本发明的应用不限于在以下描述中阐述的或在以下附图中示出的实施例的细节和组件的布置。本发明能够有其他实施例并且能够以各种方式实践或执行。也应当理解，本文中使用的措辞和术语是为了描述的目的并且不应被视为限制。
具体实施方式
下面，将参照附图详细描述本公开的实施例。
电动工具通常包括壳体，壳体中容纳有供电电源、电机、开关电路和控制单元。供电电源可以是电池组。供电电源不必限于电池组，应当理解，供电电源可以是交流电源。电机可以是任何类型的电机，例如有刷电机或无刷电机。例如，电机可以包括无刷直流(BLDC)电机。BLDC电机可以是N相BLDC电机，例如三相BLDC电机。为了简单说明，下文将描述三相BLDC电机。开关电路适于将电机连接至供电电源，并且被配置为向电机施加制动力。开关电路可以包括高压侧开关组和低压侧开关组。对于三相BLDC电机，高压侧开关组可以包括三个开关元件，例如双极晶体管、场效应晶体管(FET)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。低压侧开关组可以包括三个开关元件，例如双极晶体管、场效应晶体管(FET)或绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
控制单元被配置为控制开关电路和电机。特别地，控制单元被配置为控制开关电路，以向电机施加制动力。电动工具还包括由用户致动以打开或关闭供电电源的触发器。触发器可以是任何类型的输入单元，例如开关、按钮或转盘。当用户释放触发器(即，工具通过触发器被关闭)时，或者当传感器检测到预定条件时，控制单元控制开关电路来制动电机。预定条件可以包括异常条件，例如，当工具需要触发防反冲或触发自由落体时。控制单元在检测到此类事件时控制开关电路以制动电机。
图1示出了根据本发明实施例的电机制动方法的流程图。
电动工具在正常状态下运行。如果发生诸如释放触发器或检测到预定条件的事件，则启动电机制动方法。当BLDC电机运行过程中发生这种事件时，可以将BLDC电机的三相短接，以形成闭环电路，其产生感应电流和洛伦兹力用于进行反向制动，以便实现BLDC电机制动。由于定子绕组的电阻很小，产生的感应电流会很大，所以根据情况，脉宽调制(PWM)可以控制感应电流的大小，以防止大电流损坏开关电路。
下面将参照图2详细描述根据本发明的电机制动方法。
图2示出了根据本发明的一个实施例的用于制动电机的开关电路的示例性电路图。
如图2中所示，控制单元被布置为通过开关电路与电机(例如，BLDC电机)耦合。开关电路可以包括具有三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)的高压侧开关组和具有三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)的低压侧开关组。高压侧开关组和低压侧开关组可以进行切换，以将供电电源的电能提供给BLDC电机。也就是说，供电电源可以通过开关电路连接到BLDC电机。
图3示出了根据本发明另一实施例的用于制动电机的开关电路的示例性电路图。在本实施例中，可以在开关电路的输入侧设置滤波电容器电路。当电机被制动并且供电电源被移除时，控制单元被配置为检测高于预定总线电压的总线电压，以检查供电电源是否确实被移除，并且在被电容器电路短暂供电时停止制动。高于预定总线电压的总线电压可以意味着当供电电源被移除时供电电源没有接收再生电流。
控制单元被配置为在发生事件(例如，第一事件)时，将高压侧开关组或低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至接通状态，并且同时将高压侧开关组和低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至关断状态。例如，该事件可以包括触发器的释放。该事件还可以包括检测到预定条件，这可以在工具需要触发防反冲或触发自由落体时发生。
控制单元还被配置为当在第一事件之后发生另一独立事件(例如，第二事件)时，将高压侧开关组或低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至接通状态，同时将高压侧开关组和低压侧开关组中另一组的所有开关元件切换至关断状态。第二事件也可以包括触发器的释放或检测到预定条件，如针对第一事件所描述的。
第一实施例
根据第一实施例，针对在第一事件之后发生的第二事件切换到接通状态的开关组与针对先前事件(即，第一事件)切换到接通状态的开关组是相同的组。图4示出了根据本发明第一实施例的电机制动方法的流程图。图5示出了根据本发明第一实施例的电机制动方法的顺序图。
例如，当发生第一事件时，控制单元被配置为将低压侧开关组的三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)切换至接通状态，并且同时将高压侧开关组的三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)切换至关断状态。参照图4和图5，在第一事件发生时，当电机速度在t1处高于0时，控制单元驱动三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)接通，并同时关断三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)。三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)和三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)的这种开关状态维持到电机速度在t2时为0为止。
如果在第一事件之后发生触发电机制动的另一独立事件(即，第二事件)，则控制单元被配置为以与应用于第一事件相同的方式切换高压侧开关组和低压侧开关组。换句话说，控制单元将低压侧开关组的三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)切换至接通状态，并同时将高压侧开关组的三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)切换至关断状态。图4中所示的流程图和图5中所示的顺序图可以按同样的方式应用于第二事件。
第二实施例
根据第二实施例，针对第一事件和第二事件切换到接通状态的开关组可以是高压侧开关组，而不是低压侧开关组。图6示出了根据本发明第二实施例的电机制动方法的流程图。图7示出了根据本发明第二实施例的电机制动方法的顺序图。
当发生第一事件时，控制单元被配置为将高压侧开关组的三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)切换至接通状态，并且同时将低压侧开关组的三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)切换至关断状态。参照图6和图7，在第一事件发生时，当电机速度在t1处高于0时，控制单元驱动三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)接通，并同时关断三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)。三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)和三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)的这种开关状态维持到电机速度在t2时为0为止。
如果在第一事件之后发生触发电机制动的第二事件，则控制单元被配置为将高压侧开关组的三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)切换到接通状态，并且同时将低压侧开关组的三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)切换至关断状态。图6中所示的流程图和图7中所示的顺序图可以按同样的方式应用于第二事件。
第三实施例
根据第三实施例，针对在第一事件之后发生的第二事件切换到接通状态的开关组不同于针对第一事件切换到接通状态的开关组。图8示出了根据本发明第三实施例的电机制动方法的流程图。图9示出了根据本发明第三实施例的电机制动方法的顺序图。
例如，当发生第一事件时，控制单元被配置为将低压侧开关组的三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)切换至接通状态，并且同时将高压侧开关组的三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)切换至关断状态。参照图8和图9，在第一事件发生时，当电机速度在t1处高于0时，控制单元驱动三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)接通，并同时关断三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)，直到电机速度在t2时为0为止(图8中的流程图的左侧)。
如果在第一事件之后发生触发电机制动的第二事件，则当电机速度在t3处高于0时，控制单元驱动三个高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)接通，并同时关断三个低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)，直到电机速度在t4处为0为止(图8中的流程图的右侧)。
如果针对第一事件切换到接通状态的开关组是高压侧开关组，则针对第二事件切换到接通状态的开关组将是低压侧开关组，其也可以属于该实施例。
第四实施例
图10示出了根据本发明第四实施例的电机制动方法的流程图。图11示出了根据本发明第四实施例的电机制动方法的顺序图。
根据第四实施例，当所述事件发生时，控制单元被配置为，在第一时段内关断高压侧开关组的所有高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)，并采用PWM控制驱动低压侧开关组的所有低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)，直到电机速度下降到预定速度，然后在第二时段内维持高压侧开关组的所有高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)处于关断状态，并且将低压侧开关组的所有低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)驱动至接通状态。
参照图10和图11，在所述事件发生时，当电机速度在t1处高于0时，控制单元被配置为，关断高压侧开关组的所有高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)，并采用PWM控制驱动低压侧开关组的所有低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)，直到电机速度在t2时下降到预定速度。第一时段被定义为从t1到t2。在第一时段内，随着时间的推移，PWM占空比会增加，以施加更强的制动效果。当电机速度在t2处低于预定速度时，控制单元被配置为，维持高压侧开关组的所有高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)处于关断状态，并将低压侧开关组的所有低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)驱动至接通状态，直到电机在t3处停止。第二时段被定义为从t2到t3。换句话说，在第二时段内，电机将具有完整的PWM占空比，直到电机停止。
对于第四实施例，下文将描述使用PWM控制的三个示例。图12至图14是分别示出这三个示例的顺序图。
在第一示例中(参照图12)，当电动工具开始制动时(当t＝0时)，控制单元被配置为，关断高压侧开关组的所有高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)，并采用PWM控制驱动低压侧开关组的所有低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)。从t＝0时到t＝T1时，PWM占空比为第一PWM占空比(PWM占空比1)。当电机速度在T1处高于第一预定值时，PWM占空比开始随时间增加，以达到第二PWM占空比(PWM占空比2)。当电机速度在T2处低于第二预定值时，PWM占空比为100％。当电动工具停止时(即电机速度为0时)，工具将在T3处切断其输出。
在第二示例中(参照图13)，当电动工具开始制动时(t＝T1＝0时)，控制单元被配置为，关断高压侧开关组的所有高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)，并采用PWM控制驱动低压侧开关组的所有低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)。当电机速度在T1处高于第一预定值时，PWM占空比随着时间增加而达到第二PWM占空比(PWM占空比2)。当电机速度在T2处低于第二预定值时，PWM占空比为100％。当电动工具停止时(即电机速度为0时)，工具将在T3处切断其输出。
在第三示例中(参照图14)，当电动工具开始制动时(当t＝T1＝0时)，控制单元被配置为，关断高压侧开关组的所有高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)，并且关断低压侧开关组的所有低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)。当t＝T1时，控制单元被配置为，将高压侧开关组的所有高压侧开关元件(Q5、Q6、Q7)维持为关断状态，并采用PWM控制驱动低压侧开关组的所有低压侧开关元件(Q8、Q9、Q10)。当电机速度在T1处高于第一预定值时，PWM占空比以第一PWM占空比(PWM占空比1)开始，并且随着时间增加，以达到第二PWM占空比(PWM占空比2)。当电机速度在T2处低于第二预定值时，PWM占空比为100％。当电动工具停止时(即电机速度为0时)，工具将在T3处切断其输出。
可以参照图15描述电机制动方法，该图示出了根据本发明的实施例1至3。
根据实施例1，当第一事件(S1)发生时，控制单元被配置为，将低压侧开关组的所有开关元件切换至接通状态，并且同时将高压侧开关组的所有开关元件切换至关断状态(S2a)。如果在第一事件之后发生触发电机制动的另一个独立事件(即第二事件)(S3)，则控制单元被配置为，将同一组(即低压侧开关组)的所有开关元件切换到接通状态，并且同时将高压侧开关组的所有开关元件切换至关断状态(S4a)。
根据实施例2，当发生第一事件(S1)时，控制单元被配置为，将高压侧开关组的所有开关元件切换至接通状态，并且同时将低压侧开关组的所有开关元件切换至关断状态(S2b)。如果在第一事件之后发生第二事件(S3)，则控制单元被配置为，将同一组(即，高压侧开关组)的所有开关元件切换至接通状态，并且同时将低压侧开关组的所有开关元件切换至关断状态(S4b)。
根据实施例3，当发生第一事件(S1)时，控制单元被配置为，将低压侧开关组的所有开关元件切换至接通状态，并且同时将高压侧开关组的所有开关元件切换至关断状态(S2c)。如果在第一事件之后发生第二事件(S3)，则控制单元被配置为，将高压侧开关组的所有开关元件切换到接通状态，并且同时将低压侧开关组的所有开关元件切换到关断状态(S4c)。换句话说，针对第二事件切换至接通状态的开关组与针对第一事件切换至接通状态的开关组不同。
可以参照图16描述电机制动方法，其示出了根据本发明的实施例4。
根据实施例4，当发生所述事件(S10)时，控制单元被配置为，在第一时段内，关断高压侧开关组的所有开关元件，并采用PWM控制驱动低压侧开关组的所有开关元件(S20)。如果电机的速度下降到预定速度(S30)，则在第二时段内维持高压侧开关组的所有开关元件处于关断状态，并将低压侧开关组的所有开关元件驱动至接通状态(S40)。
应当理解，以上仅示出和描述了可以实施本发明的示例，并且可以对其进行修改和/或改变，而不偏离本发明的精神。
还应当理解，为了清楚起见而在单独的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合地提供。相反，为了简洁起见而在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独地或以任何合适的子组合来提供。

Claims (14)

1.一种用于N相无刷电机的电机制动装置，包括：
开关电路，所述开关电路适于将所述N相无刷电机连接到供电电源，所述开关电路包括高压侧开关组和低压侧开关组，所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的每一组包括N个开关元件；以及
控制单元，所述控制单元被配置为基于第一事件的发生来控制所述开关电路以制动所述电机，所述第一事件选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组；
其中，所述控制单元被配置为，当所述第一事件发生时，将所述高压侧开关组或所述低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换到接通状态，并且同时将所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换到关断状态。
2.根据权利要求1所述的电机制动装置，其中，所述控制单元还被配置为，当在所述第一事件之后发生第二事件时，将所述高压侧开关组或所述低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至所述接通状态，并且同时将所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至所述关断状态；
其中，针对在所述第一事件之后发生的所述第二事件切换到所述接通状态的开关组与针对所述第一事件切换到所述接通状态的开关组是同一组。
3.根据权利要求1所述的电机制动装置，其中，所述控制单元还被配置为，当在所述第一事件之后发生第二事件时，将所述高压侧开关组或所述低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至所述接通状态，并且同时将所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至所述关断状态，并且
其中，针对在所述第一事件之后发生的所述第二事件而切换至所述接通状态的开关组与针对所述第一事件而切换至所述接通状态的开关组不同。
4.一种用于N相无刷电机的电机制动装置，包括：
开关电路，所述开关电路适于将所述N相无刷电机连接到供电电源，所述开关电路包括高压侧开关组和低压侧开关组，所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的每一组包括N个开关元件；
控制单元，所述控制单元被配置为基于第一事件的发生来控制所述开关电路以制动所述电机，所述第一事件选自由用户释放触发器或由传感器检测到预定条件的发生所组成的组；
其中，所述控制单元被配置为，当所述事件发生时，在第一时段内将所述高压侧开关组的所有开关元件关断，并采用功率宽度调制(PWM)控制驱动所述低压侧开关组的所有开关元件，直到所述电机的速度降至预定速度，然后在第二时段内将所述高压侧开关组的所有开关元件维持在关断状态，并将所述低压侧开关组的所有开关元件驱动至接通状态。
5.根据权利要求4所述的电机制动装置，其中，在所述第一时段内，所述控制单元还被配置为在制动期间改变占空比，使得所述占空比随着时间的推移而增加。
6.根据权利要求4所述的电机制动装置，其中，所述控制单元还被配置为根据电机速度改变制动力，使得所述电机速度越高，则所述制动力越低。
7.根据权利要求4所述的电机制动装置，还包括设置在所述开关电路的输入侧的电容器电路，
其中，当在制动期间将所述供电电源从所述电机制动装置移除时，所述控制单元被配置为检测高于预定总线电压的总线电压，并在由所述电容器电路短暂供电的情况下停止制动。
8.一种用于N相无刷电机的电机制动方法，包括：
检测选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组中的第一事件，所述触发器由用户致动以打开/关闭供电电源；以及
控制开关电路对所述N相无刷电机进行制动，所述开关电路适于将所述N相无刷电机连接至所述供电电源，所述开关电路包括高压侧开关组和低压侧开关组，所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的每一组包括N个开关元件，
其中，通过将所述高压侧开关组或所述低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至接通状态，并同时将所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至关断状态，来控制所述开关电路，以制动所述电机。
9.根据权利要求8所述的电机制动方法，还包括：
检测在所述第一事件之后发生的第二事件，所述第二事件选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组；
通过将所述高压侧开关组或所述低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至所述接通状态，并同时将所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至所述关断状态，来控制所述开关电路，以制动所述电机，
其中，针对所述第二事件切换到所述接通状态的开关组与针对所述第一事件切换到所述接通状态的开关组是同一组。
10.根据权利要求8所述的电机制动方法，还包括：
检测在所述第一事件之后发生的第二事件，所述第二事件选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组；
通过将所述高压侧开关组或所述低压侧开关组中的一组的所有开关元件切换至所述接通状态，并同时将所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的另一组的所有开关元件切换至所述关断状态，来控制所述开关电路，以制动所述电机，
其中，针对所述第二事件切换到所述接通状态的开关组与针对所述第一事件切换到所述接通状态的开关组不同。
11.一种用于N相无刷电机的电机制动方法，包括：
检测选自由用户释放触发器和由传感器检测到预定条件的发生所组成的组中的第一事件，所述触发器由用户致动以打开/关闭供电电源；以及
控制开关电路对所述N相无刷电机进行制动，所述开关电路适于将所述N相无刷电机连接至所述供电电源，所述开关电路包括高压侧开关组和低压侧开关组，所述高压侧开关组和所述低压侧开关组中的每一组包括N个开关元件，
其中，通过在第一时段内关断所述高压侧开关组的所有开关元件，并采用功率宽度调制(PWM)控制驱动所述低压侧开关组的所有开关元件，直到所述电机的速度降至预定速度，然后在第二时段内将所述高压侧开关组的所有开关元件维持在关断状态并将所述低压侧开关组的所有开关元件驱动至接通状态，来控制所述开关电路以制动所述电机。
12.根据权利要求11所述的电机制动方法，其中，在所述第一时段内，占空比随着时间的推移而增加。
13.根据权利要求11所述的电机制动方法，其中，制动力根据电机速度而变化，使得所述电机速度越高，则所述制动力越低。
14.根据权利要求11所述的电机制动方法，还包括：
检测在制动期间移除所述供电电源时高于预定总线电压的总线电压，以及
在由设置于所述开关电路的输入侧的电容器电路短暂供电时停止制动。
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