CN117458945A - 冗余电机控制电路、方法及计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种冗余电机控制电路、方法及计算机存储介质，涉及电机控制技术领域，所述电路包括第一/二电机控制器和电机单元，第一/二电机控制器包括第一/二IGBT电路、第一/二驱动电路和第一/二控制电路；电机单元、第一控制电路、第一驱动电路和第一IGBT电路依次连接，电机单元、第二控制电路、第二驱动电路和第二IGBT电路依次连接，电机单元与第一IGBT电路和第二IGBT电路连接；第一/二控制电路采集电机单元的第一/二反馈信息，基于第一/二反馈信息生成第一/二电机控制信息，第一/二驱动电路基于第一/二电机控制信息驱动第一IGBT电路控制电机单元。本申请提高了新能源汽车电机控制的安全性。

Description

冗余电机控制电路、方法及计算机存储介质

技术领域

本申请涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种冗余电机控制电路、方法及计算机存储介质。

背景技术

随着新能源汽车的发展，用户对于新能源汽车的电机控制要求也越来越高，在希望保证电机正常工作的同时提高电机控制的安全性，这也对电机电路及控制提出了更高的要求。

传统的电机控制方式是通过电机控制器控制单路电机控制电路(IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)电路)进而实现对电机的控制。这种电机控制方式存在很大的缺陷，单路电机控制电路的控制会存在电机三级故障时直接对电机进行关断而异常停车的问题。即，这种电机控制方式会由于电机故障时直接对电机进行关断而异常停车，进而造成新能源汽车电机控制的安全性不高。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种冗余电机控制电路、方法及计算机存储介质，旨在解决如何提高新能源汽车电机控制安全性的技术问题。

为实现上述目的，本申请提供一种冗余电机控制电路，所述冗余电机控制电路包括第一电机控制器、第二电机控制器和电机单元，所述第一电机控制器包括第一IGBT电路、第一驱动电路和第一控制电路，所述第二电机控制器包括第二IGBT电路、第二驱动电路和第二控制电路；

所述电机单元、所述第一控制电路、所述第一驱动电路和所述第一IGBT电路依次连接，所述电机单元、所述第二控制电路、所述第二驱动电路和所述第二IGBT电路依次连接，所述电机单元分别与所述第一IGBT电路和所述第二IGBT电路连接；

其中，所述第一控制电路用于采集所述电机单元的第一反馈信息，并基于所述第一反馈信息生成第一电机控制信息，所述第一驱动电路用于基于所述第一电机控制信息驱动所述第一IGBT电路控制所述电机单元，和/或，所述第二控制电路用于采集所述电机单元的第二反馈信息，并基于所述第二反馈信息生成第二电机控制信息，所述第二驱动电路用于基于所述第二电机控制信息驱动所述第二IGBT电路控制所述电机单元。

可选地，所述电机单元包括电机转子、电机定子、电机线圈组和旋变，所述电机线圈组包括U相线圈组、V相线圈组和W相线圈组，所述U相线圈组包括U1线圈和U2线圈，所述V相线圈组包括V1线圈和V2线圈，所述W相线圈组包括W1线圈和W2线圈；其中，所述电机单元用于由所述U1线圈、所述V1线圈和所述W1线圈组成的电机独立工作，或，由所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈组成的电机独立工作，或，由所述U1线圈、所述V1线圈、所述W1线圈、所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈组成的电机同时工作；

所述电机定子上分别与绕设所述U1线圈、所述V1线圈、所述W1线圈、所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈，所述第一IGBT电路分别与所述U1线圈、所述V1线圈和所述W1线圈连接，所述第二IGBT电路分别与所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈连接，所述旋变分别与所述电机转子、所述第一控制电路和所述第二控制电路连接，所述旋变用于在所述电机转子转动时将所述电机转子位置反馈到所述第一控制电路和所述第二控制电路。

可选地，所述电机单元还包括设置在所述电机线圈组上的总开关器、第一分开关器和第二分开关器；

所述电机控制器分别与所述总开关器的控制端、所述第一分开关器的控制端和所述第二分开关器的控制端连接，所述总开关器的输入端分别与所述第一IGBT电路和所述第二IGBT电路连接，所述总开关器的输出端分别与所述第一分开关器的输入端和所述第二分开关器的输入端连接，所述电机线圈组分别与所述第一分开关器的输入端和所述第二分开关器的输入端连接；其中，所述总开关器包括设置在U相线圈组上的第一总开关器，设置在V相线圈组上的第二总开关器和设置在W相线圈组上的第三总开关器。

可选地，在所述第二IGBT电路出现异常，或，所述第二驱动电路出现异常，或，所述第二控制电路出现异常时，各所述电机线圈组上的总开关器、第一分开关器和第二分开关器闭合，所述第一电机控制器控制所述U1线圈、所述V1线圈、所述W1线圈、所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈同时工作。

可选地，当所述U1线圈异常，或，所述V1线圈异常，或，所述W1线圈异常，则各所述电机线圈组上的总开关器和第二分开关器闭合，并工作为第一状态；其中，所述第一状态为所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈组成的电机由所述第二电机控制器控制独立工作；

可选地，当所述U2线圈异常，或，所述V2线圈异常，或，所述W2线圈异常，则各所述电机线圈组上的总开关器和第一分开关器闭合，并工作为第二状态；其中，所述第二状态为所述U1线圈、所述V1线圈和所述W1线圈组成的电机由所述第一电机控制器控制独立工作。

此外，为实现上述目的，本发明还提供一种冗余电机控制方法，所述冗余电机控制方法应用于上述冗余电机控制电路，所述冗余电机控制方法包括：

采集电机单元的反馈信息，并基于所述反馈信息生成电机控制信息；

基于所述电机控制信息控制所述电机单元。

可选的，反馈信息包括感应转动信息和故障状态，所述基于所述反馈信息生成电机控制信息的步骤，包括：

若所述故障状态与预设的正常工作状态匹配，则基于所述感应转动信息生成电机控制信息；其中，预设的所述正常工作状态包括电机正常工作状态；

若所述故障状态与预设的第一异常工作状态匹配，则基于所述感应转动信息和所述第一异常工作状态的目标IGBT电路生成电机控制信息；其中，所述第一异常工作状态包括电机IGBT电路异常工作状态；

若所述故障状态与预设的第二异常工作状态匹配，则基于所述感应转动信息和所述第二异常工作状态的目标线圈生成电机控制信息；其中，所述第二异常工作状态包括电机线圈异常工作状态。

可选的，基于所述感应转动信息生成电机控制信息的步骤，包括：

确定所述感应转动信息中的第一反馈波形，并在预设的控制指令表中查找与所述第一反馈波形的第一控制指令作为电机控制信息；

所述基于所述感应转动信息和所述第一异常工作状态的目标IGBT电路生成电机控制信息的步骤，包括：

确定所述感应转动信息中的第二反馈波形，并在预设的控制指令表中查找与所述第二反馈波形的第二控制指令作为所述第一异常工作状态的目标IGBT电路的电机控制信息；

所述基于所述感应转动信息和所述第二异常工作状态的目标线圈生成电机控制信息的步骤，包括：

确定所述感应转动信息中的第三反馈波形，并在预设的控制指令表中查找与所述第三反馈波形的第三控制指令作为控制所述第二异常工作状态的目标线圈的电机控制信息。

本申请还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有实现冗余电机控制方法的程序，所述实现冗余电机控制方法的程序被处理器执行以实现如上述冗余电机控制方法的步骤。

本申请的技术方案提供了一种冗余电机控制电路包括第一电机控制器、第二电机控制器和电机单元，所述第一电机控制器包括第一IGBT电路、第一驱动电路和第一控制电路，所述第二电机控制器包括第二IGBT电路、第二驱动电路和第二控制电路；所述电机单元、所述第一控制电路、所述第一驱动电路和所述第一IGBT电路依次连接，所述电机单元、所述第二控制电路、所述第二驱动电路和所述第二IGBT电路依次连接，所述电机单元分别与所述第一IGBT电路和所述第二IGBT电路连接；其中，所述第一控制电路用于采集所述电机单元的第一反馈信息，并基于所述第一反馈信息生成第一电机控制信息，所述第一驱动电路用于基于所述第一电机控制信息驱动所述第一IGBT电路控制所述电机单元，和/或，所述第二控制电路用于采集所述电机单元的第二反馈信息，并基于所述第二反馈信息生成第二电机控制信息，所述第二驱动电路用于基于所述第二电机控制信息驱动所述第二IGBT电路控制所述电机单元。通过采集电机单元的第一/二反馈信息，进而基于第一/二反馈信息生成第一/二电机控制信息，最终通过第一/二驱动电路驱动第一/二IGBT电路控制电机单元，进而可以避免了单路电机控制电路的控制会存在电机三级故障时直接对电机进行关断而异常停车的现象，本申请的冗余电机控制电路不仅设计两个IGBT电路及对应的控制和驱动电路对电机控制进行冗余备份，进而可以降低整个电路进行维修的成本，而且还可以通过双IGBT电路的选择性控制，进而避免单IGBT电路控制直接停车的现象，进而可以通过提高电机控制的安全性来提高车辆行驶的安全性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明冗余电机控制电路中一实施例的结构示意图；

图2为常用电机控制电路的电路连接示意图；

图3为本发明实施例方案涉及的硬件运行环境的冗余电机控制设备结构示意图；

图4为本发明冗余电机控制电路的一电路连接示意图；

图5为本发明冗余电机控制电路的一电路控制示意图；

图6为本发明冗余电机控制电路的又一电路控制示意图；

图7为本发明冗余电机控制电路的一电路线圈控制示意图

图8为本发明冗余电机控制方法中一实施例的流程示意图。

附图标号说明：

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。

为了下述各实施例的描述清楚简洁，首先给出一种电机控制电路及常用系统的实现的简要介绍：

随着电动汽车的普及，电动汽车在生活中使用越来越普遍,随之而来的是电机在汽车行业的使用率也不断的增加，故电机的故障率也随机提高。而现有电机控制过程中检测到电机发生故障时，电机控制器会电机故障等级做相应保护措施。如当电机报三级故障时，电机控制器直接进行关段。而此时如果车辆在高速路上出现三级故障，驱动系统就是突然失去动力，这是非常危险的，参照图2，图2为常用电机控制电路的电路连接示意图，当电路中某一位置存在故障时，就会直接停止对电机的控制进而停车；还有一方面就是，电机及其控制的相关电路全是封装一个大的器件中，如需要维修，则需要将整个电机或控制器从车上拆下来返厂后进行返修，维修周期长、维修成本高，同时也随着电机集成化程度越高维修费用越贵。为了解决以上问题，提出了本申请的冗余电机控制电路。

本申请通过一种冗余电机控制电路包括第一电机控制器、第二电机控制器和电机单元，所述第一电机控制器包括第一IGBT电路、第一驱动电路和第一控制电路，所述第二电机控制器包括第二IGBT电路、第二驱动电路和第二控制电路；所述电机单元、所述第一控制电路、所述第一驱动电路和所述第一IGBT电路依次连接，所述电机单元、所述第二控制电路、所述第二驱动电路和所述第二IGBT电路依次连接，所述电机单元分别与所述第一IGBT电路和所述第二IGBT电路连接；其中，所述第一控制电路用于采集所述电机单元的第一反馈信息，并基于所述第一反馈信息生成第一电机控制信息，所述第一驱动电路用于基于所述第一电机控制信息驱动所述第一IGBT电路控制所述电机单元，和/或，所述第二控制电路用于采集所述电机单元的第二反馈信息，并基于所述第二反馈信息生成第二电机控制信息，所述第二驱动电路用于基于所述第二电机控制信息驱动所述第二IGBT电路控制所述电机单元。通过采集电机单元的第一/二反馈信息，进而基于第一/二反馈信息生成第一/二电机控制信息，最终通过第一/二驱动电路驱动第一/二IGBT电路控制电机单元，进而可以避免了单路电机控制电路的控制会存在电机三级故障时直接对电机进行关断而异常停车的现象，本申请的冗余电机控制电路不仅设计两个IGBT电路及对应的控制和驱动电路对电机控制进行冗余备份，进而可以降低整个电路进行维修的成本，而且还可以通过双IGBT电路的选择性控制，进而避免单IGBT电路控制直接停车的现象，进而可以通过提高电机控制的安全性来提高车辆行驶的安全性。

本发明提出一种冗余电机控制电路。

在本发明一实施例中，如图1所示，图1为冗余电机控制电路中一实施例的结构示意图，该冗余电机控制电路包括：第一电机控制器100、第二电机控制器200和电机单元300，所述第一电机控制器100包括第一IGBT电路110、第一驱动电路120和第一控制电路130，所述第二电机控制器200包括第二IGBT电路210、第二驱动电路220和第二控制电路230；

所述电机单元300、所述第一控制电路130、所述第一驱动电路120和所述第一IGBT电路110依次连接，所述电机单元300、所述第二控制电路230、所述第二驱动电路220和所述第二IGBT电路210依次连接，所述电机单元300分别与所述第一IGBT电路110和所述第二IGBT电路210连接；

其中，所述第一控制电路130用于采集所述电机单元300的第一反馈信息，并基于所述第一反馈信息生成第一电机控制信息，所述第一驱动电路120用于基于所述第一电机控制信息驱动所述第一IGBT电路110控制所述电机单元300，和/或，所述第二控制电路230用于采集所述电机单元300的第二反馈信息，并基于所述第二反馈信息生成第二电机控制信息，所述第二驱动电路220用于基于所述第二电机控制信息驱动所述第二IGBT电路210控制所述电机单元300。

示例性的，电机驱动控制电路在正常工作时IGBT将电池输出的直流电压整流为电机可以使用的交流电，电机在输入交流电后电机转子转动带动旋变转子转动，此时旋变定子将感应的旋变正弦和余弦值反馈到电机控制器，电机控制器经过计算可以判断电机转子的准确位置，从而实现精确的扭矩控制。然而在整个电路中如果有一个环节出现问题，电机就会失控或丢失动力。进而在实际使用中和维护造成不便。本实施例的一种冗余电机控制电路，从结构上看还是一个电机控制器和一个电机组成一套电机驱动控制电路，此时电机控制器内存在两套独立控制流程，这两套控制流程通过第一IGBT电路110和第二IGBT电路210可单独控制电机也可以同时控制电机，进而可以保证汽车行驶时对电机控制的准确，同时保证电机控制的备份进而保证控制的安全性，同时内部设置两套控制流程，进而可以减少后续维修的次数(无需单个控制逻辑部件损坏直接拆开整个电路的系统进行维修)，进而可以大大降低维修成本。

在本实施例中，基于冗余电机控制电路的连接及设计，通过电机单元300分别与第一IGBT电路110和第二IGBT电路210连接，同时分开由第一控制电路130和第一驱动电路120、第二控制电路230和第二驱动电路220分开控制第一IGBT电路110和第二IGBT电路210驱动电机单元300，进而可以实现第一控制电路130和/或第二控制电路230采集电机单元300的第一/二反馈信息，同时基于不同的第一/二反馈信息生成第一/二电机控制信息，进而通过电机单元300与第一IGBT电路110和所述第二IGBT电路210连接的方式，在第一IGBT电路110基于第一电机控制信息驱动第一驱动电路120控制电机单元300，和/或，在第二IGBT电路210基于第二电机控制信息驱动第二驱动电路220控制电机单元300。其中，第一/二反馈信息是指第一/二控制电路接收到的电机转速、位置等信息的反馈信息和实际电机是否故障、线圈是否故障的信息，第一/二电机控制信息是指对电机进行控制的指令，根据电机的第一/二反馈信息生成对应控制电机的指令，进而可以基于第一/二控制指令控制对应的IGBT电路以形成需要的交流电，进而实现对电机的控制。通过以上电路设计，不论电机控制电路的系统中哪个件出现异常，都不用更换故障件，整个系统任可正常运行，大大的减少了维修周期和维修成本，同时避免了单一部件出现问题，整个系统直接停止工作的现象，进而提高了新能源汽车电机控制的安全性。

示例性的，参照如图2，图2为冗余电机控制电路中充电线束模块的框架示意图，第一控制电路130和第一驱动电路120、第二控制电路230和第二驱动电路220实际为一个整体的控制器，只是在内部分为了部分的控制。分为第一控制电路130和第一驱动电路120、第二控制电路230和第二驱动电路220，进而通过第一控制电路130、第一驱动电路120和第一IGBT电路110实现一路的电机单元300中电机控制；通过第二控制电路230、第二驱动电路220和第二IGBT电路210实现一路的电机单元300中电机控制。进而可以在控制器内部实现两路的控制，其中，第一控制电路130和第一驱动电路120、第二控制电路230和第二驱动电路220与现有的控制电路的组成及控制原理相同，在此不予限定。值得说明的是，驱动电路和控制电路可以是直接由控制器进行控制，如在内部设置对应的程序进行电机驱动的控制。进而可以在控制器中设计出两路控制，保证了电机控制的冗余备份，进而可以提高电机控制的安全性。

本实施例的冗余电机控制电路包括第一电机控制器、第二电机控制器和电机单元，所述第一电机控制器包括第一IGBT电路、第一驱动电路和第一控制电路，所述第二电机控制器包括第二IGBT电路、第二驱动电路和第二控制电路；所述电机单元、所述第一控制电路、所述第一驱动电路和所述第一IGBT电路依次连接，所述电机单元、所述第二控制电路、所述第二驱动电路和所述第二IGBT电路依次连接，所述电机单元分别与所述第一IGBT电路和所述第二IGBT电路连接；其中，所述第一控制电路用于采集所述电机单元的第一反馈信息，并基于所述第一反馈信息生成第一电机控制信息，所述第一驱动电路用于基于所述第一电机控制信息驱动所述第一IGBT电路控制所述电机单元，和/或，所述第二控制电路用于采集所述电机单元的第二反馈信息，并基于所述第二反馈信息生成第二电机控制信息，所述第二驱动电路用于基于所述第二电机控制信息驱动所述第二IGBT电路控制所述电机单元。通过采集电机单元的第一/二反馈信息，进而基于第一/二反馈信息生成第一/二电机控制信息，最终通过第一/二驱动电路驱动第一/二IGBT电路控制电机单元，进而可以避免了单路电机控制电路的控制会存在电机三级故障时直接对电机进行关断而异常停车的现象，本申请的冗余电机控制电路不仅设计两个IGBT电路及对应的控制和驱动电路对电机控制进行冗余备份，进而可以降低整个电路进行维修的成本，而且还可以通过双IGBT电路的选择性控制，进而避免单IGBT电路控制直接停车的现象，进而可以通过提高电机控制的安全性来提高车辆行驶的安全性。

在又一实施例中，参照如图4，图4为本发明冗余电机控制电路的一电路连接示意图，所述电机单元300包括电机转子310、电机定子、电机线圈组和旋变320，所述电机线圈组包括U相线圈组U、V相线圈组V和W相线圈组W，所述U相线圈U组包括U1线圈U1和U2线圈U2，所述V相线圈组V包括V1线圈V1和V2线圈V2，所述W相线圈W组包括W1线圈W1和W2线圈W2；其中，所述电机单元300用于由所述U1线圈U1、所述V1线圈V1和所述W1线圈W1组成的电机独立工作，或，由所述U2线圈U2、所述V2线圈V2和所述W2线圈W2组成的电机独立工作，或，由所述U1线圈U1、所述V1线圈V1、所述W1线圈W1、所述U2线圈U1、所述V2线圈V2和所述W2线圈W2组成的电机同时工作；

所述电机定子上分别与绕设所述U1线圈U1、所述V1线圈V1、所述W1线圈W1、所述U2线圈U2、所述V2线圈V2和所述W2线圈W2，所述第一IGBT电路110分别与所述U1线圈U1、所述V1线圈V1和所述W1线圈W1连接，所述第二IGBT电路210分别与所述U2线圈U2、所述V2线圈V2和所述W2线圈W2连接，所述旋变320分别与所述电机转子310、所述第一控制电路130和所述第二控制电路230连接，所述旋变320用于在所述电机转子310转动时将所述电机转子310位置反馈到所述第一控制电路130和所述第二控制电路230。

所述控制器分别与所述总开关器的控制端、所述第一分开关器的控制端和所述第二分开关器的控制端连接，所述总开关器的输入端分别与所述第一IGBT电路110和所述第二IGBT电路210连接，所述总开关器的输出端分别与所述第一分开关器的输入端和所述第二分开关器的输入端连接，所述电机线圈组分别与所述第一分开关器的输入端和所述第二分开关器的输入端连接；其中所述总开关器包括设置在U相线圈组U上的第一总开关器K1，设置在V相线圈组V上的第二总开关器K2和设置在W相线圈组W上的第三总开关器K3。

在本实施例中，在电机单元300中有一个电机转子310、电机定子、电机线圈组和旋变320，通过电机转子310、电机定子及电机线圈组设计出电机，转子在电机中设置的位置与常用转子位置相同。电机线圈组包括U相线圈组U、V相线圈组V和W相线圈组W；其中，U相线圈组U、V相线圈组V和W相线圈组W内均包括两组线圈，如U相线圈U组包括U1线圈U1和U2线圈U2，V相线圈组V包括V1线圈V1和V2线圈V2，W相线圈W组包括W1线圈W1和W2线圈W2，两组线圈可以单独工作也可以一起工作；同时旋变41也可以同电机一样制作两组线圈和一个转子构成，可以同时工作也可以独立工作。进而整个冗余电机控制电路中的电机、旋变320和电机控制器10都有两套系统，其中电机控制器10或旋变320其中一路出问题时，电机均能满性能输出，电机中一路出问题则降额输出，也就是U1线圈U1、V1线圈V1和W1线圈W1组成的电机可以独立工作，也可以和U2线圈U2、V2线圈V2和W2线圈W2组成的电机同时工作，也可以U2线圈U2、V2线圈V2和W2线圈W2组成的电机独立工作。以上线圈均绕设在电机定子上，U2线圈U2、V2线圈V2和W2线圈W2与第二IGBT电路210连接，并由第二电机控制器200进行控制，U1线圈U1、V1线圈V1和W1线圈W1与第一IGBT电路110连接，并由第一电机控制器100进行控制，旋变320分别与电机转子310、第一控制电路130和第二控制电路230连接，旋变320用于在电机转子310转动时将电机转子310位置反馈到第一控制电路130和第二控制电路230，进而可以实现问题检测与实际控制反馈。不会出现因零部件故障导致整车突然失去动力的问题；进而可以提高电机控制的安全性。

示例性的，第一IGBT电路110与第二IGBT电路210可以为其他电路组成，以上为第一IGBT电路110与第二IGBT电路210组成的一种连接关系，在此不予对第一IGBT电路110与第二IGBT电路210组成及连接进行限定。第一IGBT电路110与第二IGBT电路210实际为相同电路，两种组成相同，第一IGBT电路110中第一三极管-第六三极管Q11-Q16及第一IGBT电路110中第一二极管-第六二极管D11-D16组成第一IGBT电路110；第二IGBT电路210中第一三极管-第六三极管Q21-Q26及第二IGBT电路210中第一二极管-第六二极管D21-D26组成第二IGBT电路210，具体可参照图4，图中的Z11-Z16，Z21-Z26分别为三级管的控制端的连接电压，进而通过Z11-Z16，Z21-Z26的控制实现对输出交流电的控制，进而控制电机。在电机的线圈中，每个IGBT电路的输出分别连接到总开关器，进而通过分开关器可以选择对应接入电路的线圈。其中，分开关器和总开关器可以为可编程逻辑控制器或其他开关器件，通过控制端与电机控制器10实现断开与闭合，三极管也可以使用其他晶体管代替，在此不予限定。

在又一实施例中，在所述第二IGBT电路210出现异常，或，所述第二驱动电路220出现异常，或，所述第二控制电路11出现异常时，各所述电机线圈组上的总开关器、第一分开关器和第二分开关器闭合，所述第一电机控制器100控制所述U1线圈U1、所述V1线圈V1、所述W1线圈W1、所述U2线圈U2、所述V2线圈V2和所述W2线圈W2同时工作。

具体的，当所述U1线圈U1异常，或，所述V1线圈V1异常，或，所述W1线圈W1异常，则各所述电机线圈组上的总开关器和第二分开关器闭合为第一状态；其中，所述第一状态为所述U2线圈U2、所述V2线圈V2和所述W2线圈W2组成的电机由所述第二电机控制器200控制独立工作；

具体的，当所述U2线圈U2异常，或，所述V2线圈V2异常，或，所述W2线圈W2异常，则各所述电机线圈组上的总开关器和第一分开关器闭合为第二状态；其中，所述第二状态为所述U1线圈U1、所述V1线圈V1和所述W1线圈W1组成的电机由所述第一电机控制器100控制独立工作。

在本实施例中，基于以上电路组成进而可以实现至少三种控制方式，分为第二电机控制器200或第一电机控制器100内部电路异常情况和线圈异常的情况：

(1)参照图5，图5为本发明冗余电机控制电路的一电路控制示意图(第二电机控制器200或第一电机控制器100内部电路正常和线圈正常的情况)，由图可知，每组线圈均接入电路，三相的所有线圈均接入电压，进而可以通过第一IGBT电路110和第二IGBT电路210的同时控制每个相位的两个线圈；

(2)参照图6，图6为本发明冗余电机控制电路的又一电路控制示意图(第二电机控制器200或第一电机控制器100内部电路异常和线圈正常的情况)，由图可知，每组线圈均接入电路，三相的所有线圈均接入电压，但此时第一IGBT电路110或第二IGBT电路210出现故障，或者第一IGBT电路110和第二IGBT电路210对应的驱动及控制电路存在故障，进而可以通过第一IGBT电路110或第二IGBT电路210的同时控制每个相位的两个线圈；

(3)参照图7，图7为本发明冗余电机控制电路的一电路线圈控制示意图(第二电机控制器200或第一电机控制器100内部电路正常和线圈异常的情况)，由图可知，每个相位只有一个线圈接入电路，三相的单个线圈接入电压，进而确定对应开关的控制保证正常线圈接入电路，进而可以通过第一IGBT电路110或第二IGBT电路210的控制每个相位的正常的线圈。进而可以基于以上控制方式大大提高了控制的选择性，同时由以上控制方式可知，当整个电路中某一部件出现问题时，可以不影响整个电路的控制，进而可以大大提高车辆行驶的安全性。

如图3所示，该冗余电机控制设备可以包括：处理器0003，例如中央处理器(CentralProcessingUnit，CPU)，通信总线0001、获取接口0002，处理接口0004，存储器0005。其中，通信总线0001用于实现这些组件之间的连接通信。获取接口0002可以包括信息采集装置、获取单元比如计算机，可选获取接口0002还可以包括标准的有线接口、无线接口。处理接口0004可选的可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器0005可以是高速的随机存取存储器(RandomAccessMemory，RAM)，也可以是稳定的非易失性存储器(Non-VolatileMemory，NVM)，例如磁盘存储器。存储器0005可选的还可以是独立于前述处理器0003的存储装置。

本领域技术人员可以理解，图3中示出的结构并不构成对冗余电机控制设备的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。

如图3所示，作为一种计算机存储介质的存储器0005中可以包括操作系统、获取接口模块、处理接口模块以及冗余电机控制程序。

在图3所示的冗余电机控制设备中，通信总线0001主要用于实现组件之间的连接通信；获取接口0002主要用于连接后台服务器，与后台服务器进行数据通信；处理接口0004主要用于连接部署端(用户端)，与部署端进行数据通信；本发明冗余电机控制设备中的处理器0003、存储器0005可以设置在冗余电机控制设备中，所述冗余电机控制设备通过处理器0003调用存储器0005中存储的冗余电机控制程序，并执行本发明实施例提供的冗余电机控制方法。

进一步地，参照如图8所示，基于上述冗余电机控制电路的一实施例提出本发明冗余电机控制方法一实施例的流程示意图，所述冗余电机控制方法的步骤包括：

步骤S10，采集电机单元的反馈信息，并基于所述反馈信息生成电机控制信息；

在本实施例中，通过采集电机单元的反馈信息，进而基于反馈信息生成电机控制信息，也就是也现有控制相同，整个控制流程为采集反馈信息进而基于反馈信息进行控制电机工作。而基于以上电路设计的不同，进而采集的反馈信息至少就包括了原有的反馈信息和各个电路的状态，如异常状态、正常状态等，进而根据包括以上信息的反馈信息确定电机控制信息。其中，反馈信息是指电机转速、位置等的反馈信息及各个单元电路是否正常工作的状态信息，电机控制信息是指控制IGBT输出不同波形交流电进而控制电机基于不同波形进行转动的电流控制指令，进而可以基于电机控制信息对电机进行控制，同时依据不同单元电路的状态进行不同控制，如在第一IGBT失效时如何生成电机控制信息对电机进行控制，进而可以大大提高了电机控制的功能性。

步骤S20，基于所述电机控制信息控制所述电机单元。

在本实施例中，在确定电机控制信息之后，就会基于电机控制信息中的第一控制信息控制电机单元，和/或，基于电机控制信息中的第二控制信息控制电机单元，也就是控制电机单元中电机如何进行转动。第一控制信息是指通过第一IGBT电路控制电机单元中的电机电路的指令，第二控制信息是指通过第二IGBT电路控制电机单元中的电机电流的指令。也就是整个控制分为两个IGBT电路的选择控制，进而可以大大提高电机控制的可选择性，在电机控制过程中提高了电机控制的安全性。

进一步地，基于冗余电机控制方法的第一实施例，提出了本申请冗余电机控制方法的第二实施例，所述反馈信息包括感应转动信息和故障状态，所述基于所述反馈信息生成电机控制信息的步骤，包括：

步骤S11,若所述故障状态与预设的正常工作状态匹配，则基于所述感应转动信息生成电机控制信息；其中，预设的所述正常工作状态包括电机正常工作状态；

在本实施例中，反馈信息包括感应转动信息和故障状态，感应转动信息是指感应的电机转子转速、位置等相关信息，故障状态是指整个电路各个子电路的状态，如线圈异常、IGBT异常等。对于冗余电机控制电路至少分为三种情况，一类是整个冗余电机控制电路的各个子电路，即每个位置均没有故障可以正常工作，则会确定故障状态与预设的正常工作状态匹配，就会基于感应转动信息生成电机控制信息；其中，预设的所述正常工作状态包括电机正常工作状态。也就是整个电路正常，则就会基于正常时的控制方式进行控制。此时也可以直接使用现有的单电机控制线路的控制方式，在此不予限定。进而可以基于对预设的正常工作状态的检测，进而确定电机的正常控制流程，保证了电机控制的准确性，同时双控制线路可以对两个线圈进行控制进而保证了两个高效状态。

步骤S12,若所述故障状态与预设的第一异常工作状态匹配，则基于所述感应转动信息和所述第一异常工作状态的目标IGBT电路生成电机控制信息；其中，所述第一异常工作状态包括电机IGBT电路异常工作状态；

步骤S13,若所述故障状态与预设的第二异常工作状态匹配，则基于所述感应转动信息和所述第二异常工作状态的目标线圈生成电机控制信息；其中，所述第二异常工作状态包括电机线圈异常工作状态。

在本实施例中，当故障状态与预设的第一异常工作状态匹配，则基于感应转动信息和第一异常工作状态的目标IGBT电路生成电机控制信息；其中，第一异常工作状态包括电机IGBT电路异常工作状态，也可以为该线路的控制电路或者驱动电路的异常，进而可以确定基于另外一条线路进行控制，此处的线路是指冗余电机控制电路中11-12-20-40或13-14-30-40组成的线路。也就是冗余电机控制电路有一条子线路的部分地方存在异常，则通过另一条线路控制，此时还可以时控制两个线圈(单相控制两个线圈)，进而可以在整个冗余电机控制电路出现异常时保证电机控制的准确性，进而保证整个汽车驾驶的安全性，同时两个线圈的控制可以保证控制的高效性。当故障状态与预设的第二异常工作状态匹配，则基于感应转动信息和第二异常工作状态的目标线圈生成电机控制信息；其中，第二异常工作状态包括电机线圈异常工作状态，也就是对应的线圈发生故障，进而将该组线圈全部停止工作，进而基于IGBT进行控制，此时也可以为两个IGBT同时控制。进而可以针对不同的异常情况进行控制，大大提高了汽车驾驶时电机控制的安全性。

示例性的，参照图4，在冗余电机控制电路组成的电机控制系统无故障时，IGBT1(第一IGBT电路)和IGBT2(第二IGBT电路)同时工作(此时也可以控制单独工作)，U(U1线圈+U2线圈)\V(V1线圈+V2线圈)\W(W1线圈+W2线圈)相中的开关(总开关器和分开关器)全部闭合，电机转子开始转速，旋变将反馈信号反馈到控制电路，控制电路在将信号传递至驱动电路，驱动电路控制IGBT1、IGBT2关断，使得电机可以正常运行；当有一路IGBT、驱动电路、控制电路或者线路失效时，以IGBT1失效为例，则由IGBT2、第二控制电路和第二驱动电路工作，U\V\W相中的开关全部闭合，电机转子开始转速，旋变将反馈信号反馈到第二控制电路，第二控制电路在将信号传递至第二驱动电路，第二驱动电路控制IGBT2关断，使得电机可以正常运行；当电机中有1路出现故障后，第一控制电路或者第二控制电路根据电机反馈的信号，只开启1路IGBT、控制电路和驱动电路。例如当U1(第一电机线圈组中的线圈)\V1(第二电机线圈组中的线圈)或者W1(第三电机线圈组中的线圈)线圈中出现故障时，第一控制电路和第二控制电路同时收到故障信息，控制电路再经过判断后确定为线圈故障，此时可以随机控制IGBT2进行关管(如若线圈有对应的要求则控制对应的IGBT断开)。此时IGBT1开启，电机中各个总开关器及对应的分开关器(如若线圈有对应的要求则控制对应的分开关器，如没有则随机选择一个线圈正常的线圈的开关关闭)关闭，电机开始正常运行，旋变将正余弦信号传递至第一控制电路，第一控制电路在将信号传递至第一驱动电路，第一驱动电路控制IGBT1关断，使得电机可以正常运行。进而可以适应不同情形下的电机控制，大大扩展了电机控制的功能性，同时避免了因电机故障停车的现象，大大提高了汽车形式时电机控制的安全性问题。

进一步地，基于冗余电机控制方法的第一实施例和/或第二实施例，提出了本申请冗余电机控制方法的第三实施例，所述基于所述感应转动信息生成电机控制信息的步骤，包括：

步骤A11，确定所述感应转动信息中的第一反馈波形，并在预设的控制指令表中查找与所述第一反馈波形的第一控制指令作为电机控制信息；

在本实施例中，在确定电机控制信息时，通过确定感应转动信息中的第一反馈波形，进而在预设的控制指令表中查找与第一反馈波形的第一控制指令作为电机控制信息。其中，第一反馈波形是指电机及整个电路为正常状态下的由旋变反馈的波形，预设的控制指令表是指不同波形确定不同控制指令的表格，该表格中至少包括了两个IGBT电路控制两个线圈的控制指令，两个IGBT电路控制一个线圈的控制指令，一个IGBT电路控制两个线圈的控制指令，一个IGBT电路控制一个线圈的控制指令，此时在预设的控制指令表定义两个IGBT控制两线圈则将控制电流以特定比例进行分流控制，而控制两个线圈则可以大大提高控制的概率密度，同时可以降低电流的输出，同时根据各自的线圈密度设计对应的控制电流，在分开关器处设置分流器进而可以在单个IGBT控制基于分流器实现精准控制。也就是预设的控制指令表时不同波形下，对应一个IGBT控制一个线圈，一个IGBT控制两个线圈，两个IGBT控制一个线圈，两个IGBT控制两个线圈的4种控制指令的集合。第一反馈波形可以直接基于波形确定波形特征或者实际电机转子位置进而确定控制指令，进而可以保证控制的针对性与功能性。

所述基于所述感应转动信息和所述第一异常工作状态的目标IGBT电路生成电机控制信息的步骤，包括:

步骤B11,确定所述感应转动信息中的第二反馈波形，并在预设的控制指令表中查找与所述第二反馈波形的第二控制指令作为所述第一异常工作状态的目标IGBT电路的电机控制信息；

在本实施例中，在第一异常工作状态时，通过确定感应转动信息中的第二反馈波形，进而在预设的控制指令表中查找与第二反馈波形的第二控制指令作为第一异常工作状态的目标IGBT电路的电机控制信息。其中，第二反馈波形是指为单一线路的某个电流出现异常时由旋变反馈的波形，此时就可以基于第一异常工作状态确定未出现异常的线路作为目标IGBT电路，进而对电机进行控制。也就是基于预设的控制指令表一个IGBT电路控制两个线圈的控制指令或一个IGBT电路控制一个线圈的控制指令进行查找指令，进而可以在异常状态下提高电机控制的智能性，同时保证了汽车行驶的安全性。

所述基于所述感应转动信息和所述第二异常工作状态的目标线圈生成电机控制信息的步骤，包括：

步骤C11,确定所述感应转动信息中的第三反馈波形，并在预设的控制指令表中查找与所述第三反馈波形的第三控制指令作为控制所述第二异常工作状态的目标线圈的电机控制信息。

在本实施例中，在第二异常工作状态时，通过确定感应转动信息中的第三反馈波形，进而在预设的控制指令表中查找与第三反馈波形的第三控制指令作为第二异常工作状态的目标线圈的电机控制信息。其中，第三反馈波形是指为线圈出现异常时由旋变反馈的波形，此时就可以基于第二异常工作状态确定未出现异常的线圈作为目标线圈，进而对目标线圈进行电机控制。也就是基于预设的控制指令表两个IGBT电路控制一个线圈的控制指令或两个IGBT电路控制两个线圈的控制指令进行查找指令，同时在控制之前还会选择关断对应的线圈的开关器，进而避免误使用。进而可以在异常状态下提高电机控制的智能性，同时保证了汽车行驶的安全性。

本发明还提供一种冗余电机控制设备。

本发明设备包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的冗余电机控制程序，所述冗余电机控制程序被处理器执行时实现如上所述的冗余电机控制方法的步骤。

本发明还提供一种计算机存储介质。

计算机存储介质可以为计算机可读存储介质，本发明计算机存储介质上存储有冗余电机控制程序，所述冗余电机控制程序被处理器执行时实现如上所述的冗余电机控制方法的步骤。

其中，在所述处理器上运行的冗余电机控制程序被执行时所实现的方法可参照本发明冗余电机控制方法各个实施例，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的可选实施例，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)

1.一种冗余电机控制电路，其特征在于，所述冗余电机控制电路包括第一电机控制器、第二电机控制器和电机单元，所述第一电机控制器包括第一IGBT电路、第一驱动电路和第一控制电路，所述第二电机控制器包括第二IGBT电路、第二驱动电路和第二控制电路；

所述电机单元、所述第一控制电路、所述第一驱动电路和所述第一IGBT电路依次连接，所述电机单元、所述第二控制电路、所述第二驱动电路和所述第二IGBT电路依次连接，所述电机单元分别与所述第一IGBT电路和所述第二IGBT电路连接；

其中，所述第一控制电路用于采集所述电机单元的第一反馈信息，并基于所述第一反馈信息生成第一电机控制信息，所述第一驱动电路用于基于所述第一电机控制信息驱动所述第一IGBT电路控制所述电机单元，和/或，所述第二控制电路用于采集所述电机单元的第二反馈信息，并基于所述第二反馈信息生成第二电机控制信息，所述第二驱动电路用于基于所述第二电机控制信息驱动所述第二IGBT电路控制所述电机单元。

2.如权利要求1所述的冗余电机控制电路，其特征在于，所述电机单元包括电机转子、电机定子、电机线圈组和旋变，所述电机线圈组包括U相线圈组、V相线圈组和W相线圈组，所述U相线圈组包括U1线圈和U2线圈，所述V相线圈组包括V1线圈和V2线圈，所述W相线圈组包括W1线圈和W2线圈；其中，所述电机单元用于由所述U1线圈、所述V1线圈和所述W1线圈组成的电机独立工作，或，由所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈组成的电机独立工作，或，由所述U1线圈、所述V1线圈、所述W1线圈、所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈组成的电机同时工作；

所述电机定子上分别与绕设所述U1线圈、所述V1线圈、所述W1线圈、所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈，所述第一IGBT电路分别与所述U1线圈、所述V1线圈和所述W1线圈连接，所述第二IGBT电路分别与所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈连接，所述旋变分别与所述电机转子、所述第一控制电路和所述第二控制电路连接，所述旋变用于在所述电机转子转动时将所述电机转子位置反馈到所述第一控制电路和所述第二控制电路。

3.如权利要求2所述的冗余电机控制电路，其特征在于，所述电机单元还包括设置在所述电机线圈组上的总开关器、第一分开关器和第二分开关器；

所述电机控制器分别与所述总开关器的控制端、所述第一分开关器的控制端和所述第二分开关器的控制端连接，所述总开关器的输入端分别与所述第一IGBT电路和所述第二IGBT电路连接，所述总开关器的输出端分别与所述第一分开关器的输入端和所述第二分开关器的输入端连接，所述电机线圈组分别与所述第一分开关器的输入端和所述第二分开关器的输入端连接；其中，所述总开关器包括设置在U相线圈组上的第一总开关器，设置在V相线圈组上的第二总开关器和设置在W相线圈组上的第三总开关器。

4.如权利要求3所述的冗余电机控制电路，其特征在于，在所述第二IGBT电路出现异常，或，所述第二驱动电路出现异常，或，所述第二控制电路出现异常时，各所述电机线圈组上的总开关器、第一分开关器和第二分开关器闭合，所述第一电机控制器控制所述U1线圈、所述V1线圈、所述W1线圈、所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈同时工作。

5.如权利要求4所述的冗余电机控制电路，其特征在于，当所述U1线圈异常，或，所述V1线圈异常，或，所述W1线圈异常，则各所述电机线圈组上的总开关器和第二分开关器闭合，并工作为第一状态；其中，所述第一状态为所述U2线圈、所述V2线圈和所述W2线圈组成的电机由所述第二电机控制器控制独立工作。

6.如权利要求4所述的冗余电机控制电路，其特征在于，当所述U2线圈异常，或，所述V2线圈异常，或，所述W2线圈异常，则各所述电机线圈组上的总开关器和第一分开关器闭合，并工作为第二状态；其中，所述第二状态为所述U1线圈、所述V1线圈和所述W1线圈组成的电机由所述第一电机控制器控制独立工作。

7.一种冗余电机控制方法，其特征在于，所述冗余电机控制方法应用于权利要求1-6任一项的冗余电机控制电路，所述冗余电机控制方法包括：

采集电机单元的反馈信息，并基于所述反馈信息生成电机控制信息；

基于所述电机控制信息控制所述电机单元。

8.如权利要求7所述的冗余电机控制方法，其特征在于，所述反馈信息包括感应转动信息和故障状态，所述基于所述反馈信息生成电机控制信息的步骤，包括：

若所述故障状态与预设的正常工作状态匹配，则基于所述感应转动信息生成电机控制信息；其中，预设的所述正常工作状态包括电机正常工作状态；

若所述故障状态与预设的第一异常工作状态匹配，则基于所述感应转动信息和所述第一异常工作状态的目标IGBT电路生成电机控制信息；其中，所述第一异常工作状态包括电机IGBT电路异常工作状态；

若所述故障状态与预设的第二异常工作状态匹配，则基于所述感应转动信息和所述第二异常工作状态的目标线圈生成电机控制信息；其中，所述第二异常工作状态包括电机线圈异常工作状态。

9.如权利要求8所述的冗余电机控制方法，其特征在于，所述基于所述感应转动信息生成电机控制信息的步骤，包括：

确定所述感应转动信息中的第一反馈波形，并在预设的控制指令表中查找与所述第一反馈波形的第一控制指令作为电机控制信息；

所述基于所述感应转动信息和所述第一异常工作状态的目标IGBT电路生成电机控制信息的步骤，包括：

确定所述感应转动信息中的第二反馈波形，并在预设的控制指令表中查找与所述第二反馈波形的第二控制指令作为所述第一异常工作状态的目标IGBT电路的电机控制信息；

所述基于所述感应转动信息和所述第二异常工作状态的目标线圈生成电机控制信息的步骤，包括：

确定所述感应转动信息中的第三反馈波形，并在预设的控制指令表中查找与所述第三反馈波形的第三控制指令作为控制所述第二异常工作状态的目标线圈的电机控制信息。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有实现冗余电机控制方法的程序，所述实现冗余电机控制方法的程序被处理器执行以实现如权利要求7-9任一项所述冗余电机控制方法的步骤。