CN204340707U - 一种电机控制器及具有其的电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电机控制器及具有其的电动汽车。所述电机控制器包括：主控制板(9)；信号采集电路，其采集直流母线电压、直流母线电流以及IGBT功率模块基板温度；检测用微型处理器(11)，其与信号采集电路连接，以接收信号采集电路采集的信号；以及数字隔离电路(13)，其将检测用微型处理器(11)连接至主控制板(9)。在本实用新型电机控制器中，检测用微型处理器对与电压控制器高压相关的电压电流温度集中非隔离检测，检测转化后通过可靠性较好的数字隔离电路将信号传输至主控制板，从而在信号采集检测过程中，对于主控制板的隔离保护有着较高的可靠性，同时信号采集检测过程中不需要采用昂贵的隔离运放，大大较低了成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车技术领域，特别是涉及一种电机控制器及具有其的电动汽车。
背景技术
电动汽车的的电机控制器是核心电控部件之一，用于将动力电池的直流高压电转换为三相交流电，并对电机进行驱动控制。电机控制器中的高压直流母线电压检测、直流母线电流检测、IGBT功率模块基板温度检测等都与高压电直接相关，所以其高压隔离的性能非常重要。在现有技术中，电机控制器的高压直流母线电压信息采集通常采用隔离运放来实现隔离采集，高压母线电流信息采集通常采用霍尔传感器或分流器加隔离运放来实现隔离采集。IGBT功率模块基板温度采集电路并无隔离设计，是由其基板上的温度传感器本身的绝缘来实现隔离采集。
对于上述技术方案，存在着以下问题。第一，高压母线电压信息采集和直流母线的电流信息采集都需要采用隔离运放，而隔离运放的价格较高，存在着成本高的问题。第二，IGBT温度采集是采用IGBT内部温度传感器本身的绝缘保证安全，但是当IGBT出现异常拉弧或烧毁时，会将高压通过IGBT内部温度传感器及温度采样电路串入低压电源及电机控制器的主控制芯片，高压一旦串入，将会烧毁电机控制器的主处理器、低压电源及相关采集电路，甚至有可能因高压串入而损坏车上其他电子控制器。
因此，希望有一种电机控制器来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种电机控制器来克服或至少减轻现有技术的上述缺陷。
为实现上述目的，本实用新型提供一种电机控制器，所述电机控制器包括：主控制板；信号采集电路，其采集直流母线电压、直流母线电流以及IGBT功率模块基板温度；检测用微型处理器，其与所述信号采集电路连接，以接收信号采集电路采集的信号；以及数字隔离电路，其将所述检测用微型处理器连接至所述主控制板。
优选地，所述电机控制器进一步包括IGBT隔离驱动电路，所述IGBT隔离驱动电路将所述主控制板与IGBT功率模块相连接。
优选地，进一步包括隔离电源，所述隔离电源与主控制板、检测用微型处理器、数字隔离电路以及所述IGBT隔离驱动电路相连接，在主控制板的控制下向检测用微型处理器、数字隔离电路以及所述IGBT隔离驱动电路供电。
优选地，所述信号采集电路、检测用微型处理器与所述IGBT功率模块共地。
本实用新型还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的电机控制器。
在本实用新型电机控制器中，检测用微型处理器对与电压控制器高压相关的电压电流温度集中非隔离检测，检测转化后通过可靠性较好的数字隔离电路将信号传输至主控制板，从而在信号采集检测过程中，对于主控制板的隔离保护有着较高的可靠性，同时信号采集检测过程中不需要采用昂贵的隔离运放，大大较低了成本。
附图说明
图1是根据本实用新型一实施例中电机控制器的示意性电路图。
附图标记：
| 1 | 驱动功率单元 | 16 | 温度采集运放 |
| 11 | 检测用微型处理器 | 17 | 分流器 |
| 12 | IGBT隔离驱动电路 | 18 | 隔离电源 |
| 13 | 数字隔离电路 | 19 | IGBT功率模块 |
| 14 | 母线电压采集运放 | 2 | 电机 |
| 15 | 母线电流采集运放 | 9 | 主控制板 |
具体实施方式
为使本实用新型实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，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。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型保护范围的限制。
根据本实用新型的电机控制器包括：主控制板；信号采集电路，其采集直流母线电压、直流母线电流以及IGBT功率模块基板温度；检测用微型处理器，其与所述信号采集电路连接，以接收信号采集电路采集的信号；以及数字隔离电路，其将所述检测用微型处理器连接至所述主控制板。
在上述电机控制器中，检测用微型处理器对与电压控制器高压相关的电压电流温度集中非隔离检测，检测转化后通过可靠性较好的数字隔离电路将信号传输至主控制板，从而在信号采集检测过程中，对于主控制板的隔离保护有着较高的可靠性，同时信号采集检测过程中不需要采用昂贵的隔离运放，大大较低了成本。
图1是根据本实用新型一实施例的电机控制器的示意性电路图。如图1所示，电机控制器主要包括：主控制板9以及驱动功率单元1。主控制板9获取信号，通过电机系统控制算法的运行，输出控制信号控制电机的运行。驱动功率单元1主要包括驱动控制采样部分和高压功率回路部分。驱动控制采样部分包括检测用微型处理器11、隔离电源18、数字隔离电路13、IGBT隔离驱动电路12以及信号采集电路。功率回路部分包括IGBT功率模块19、分流器17、IGBT温度传感器T1,T2,T3等。
检测用微型处理器11用于电压信号、电流信号、温度信号的集中检测和转化并输出信号，其分别与数字隔离电路13、隔离电源18以及信号采集电路连接。在本实用新型中，信号采集电路包括对母线电压信号进行采集的母线电压采集运放14、对母线电流信号进行采集的母线电流采集运放15以及对IGBT温度信号进行采集的温度采集运放16。
隔离电源18分别与主控制板9、检测用微型处理器11、数字隔离电路13以及IGBT隔离驱动电路12相连接，在主控制板9的控制下向检测用微型处理器11、数字隔离电路13以及所述IGBT隔离驱动电路12供电，维持电路的正常运行。
数字隔离电路13用于将检测用微型处理器11连接至主控制板9。检测用微型处理器11对所采集的信号进行处理后，将所采集的信号转化为SPI等数字通讯信号，然后通过数字隔离电路13传送给主控制板9。这样，在整个电压控制器运行过程中，即使高压串入处理电路对检测用微型处理器11等产生破坏，高压也会被控制在数字隔离电路13靠近驱动功率单元1的一侧而不会串入主控制板9，同时电机控制器也能根据识别出来故障状态，执行相应的安全保护动作。
IGBT隔离驱动电路12用于将主控制板9与IGBT功率模块19相连接。主控制板9在将获取的信号经过运算处理后，需要将低压的信号输出以控制电机2的运行。IGBT功率模块19属于高压回路，IGBT隔离驱动电路12设置在主控制板9与IGBT功率模块19之间，从而有效的防止主控制板9信号输出过程中高压串入主控制板9。即使在电机控制器高压功率部分发生严重故障，如IGBT功率模块19烧毁或拉弧，高压也会被隔离在IGBT隔离驱动电路12靠近驱动功率单元1的一侧，而IGBT隔离驱动电路12靠近主控制板9的一侧是不会有高压串入的。这样，主控制板9在将信号输出过程中，同样能实现对高压电的隔离。
信号采集电路包括对电压的采集电路、对电流的采集电路以及对温度的采集电路。在电压的采集电路中，电压信号是由母线电压采集运放14采集。在电流的采集电路中，电流信号是通过母线电流采集运放15采集。在温度的采集电路中，IGBT内部的温度传感器T1,T2,T3获取温度信号，通过温度采集运放16处理后被采集。上述电路均与检测用微型处理器11连接，通过检测用微型处理器11对所收集的信号集中检测和处理。
IGBT功率模块19处于高压回路，与电机2相连接，通过其内部的IGBT的开关作用，将输入IGBT功率模块内的直流电压转变成驱动电机2的三相交流电。分流器17用于测量直流电流，其与IGBT功率模块19以及IGBT温度传感器T1,T2,T3均属于功率回路部分。
为提高电机控制器的稳定性，本实用新型中，信号采集电路、检测用微型处理器11与IGBT功率模块19采用共地设计。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (5)
1.一种电机控制器，其特征在于，包括：
主控制板(9)；
信号采集电路，其采集直流母线电压、直流母线电流以及IGBT功率模块基板温度；
检测用微型处理器(11)，其与所述信号采集电路连接，以接收信号采集电路采集的信号；以及
数字隔离电路(13)，其将所述检测用微型处理器(11)连接至所述主控制板(9)。
2.如权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述电机控制器进一步包括IGBT隔离驱动电路(12)，所述IGBT隔离驱动电路(12)将所述主控制板(9)与IGBT功率模块(19)相连接。
3.如权利要求2所述的电机控制器，其特征在于，进一步包括隔离电源(18)，所述隔离电源(18)与主控制板(9)、检测用微型处理器(11)、数字隔离电路(13)以及所述IGBT隔离驱动电路(12)相连接，在主控制板(9)的控制下向检测用微型处理器(11)、数字隔离电路(13)以及所述IGBT隔离驱动电路(12)供电。
4.如权利要求1所述的电机控制器，其特征在于，所述信号采集电路、检测用微型处理器(11)与所述IGBT功率模块(19)共地。
5.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-4中任一项所述的电机控制器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420812465.2U CN204340707U (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 一种电机控制器及具有其的电动汽车 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420812465.2U CN204340707U (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 一种电机控制器及具有其的电动汽车 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN204340707U true CN204340707U (zh) | 2015-05-20 |
Family
ID=53224001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420812465.2U Active CN204340707U (zh) | 2014-12-18 | 2014-12-18 | 一种电机控制器及具有其的电动汽车 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN204340707U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106559027A (zh) * | 2015-09-17 | 2017-04-05 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 用于车辆电机控制器的数据隔离采集系统和方法以及车辆 |
-
2014
- 2014-12-18 CN CN201420812465.2U patent/CN204340707U/zh active Active
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| CN106559027A (zh) * | 2015-09-17 | 2017-04-05 | 北汽福田汽车股份有限公司 | 用于车辆电机控制器的数据隔离采集系统和方法以及车辆 |
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