CN206264816U - 一种电动汽车电机控制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电动汽车电机控制器，包括主控板和驱动板，主控板与驱动板连接，所述驱动板与功率模块连接，所述功率模块与电动机连接，其特征在于，所述主控板包括电源管理模块、电机控制模块、安全监控模块；所述电源管理模块分别与电机控制模块和安全监控模块连接，所述安全监控模块分别与电机控制模块和驱动板连接，所述安全监控模块用于分别向电机控制模块和驱动板输出安全控制机制。采用本实用新型，提高了电动汽车的安全性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制器,特别涉及一种电动汽车电机控制器。
背景技术
随着《道路车辆—功能安全》ISO26262的制定，欧洲一些知名整车厂和供应商越来越重视汽车电子电气的功能安全。虽然没有在法律上形成必须执行的标注，但是国外的整车厂和供应商正在逐步把功能安全作为自己企业的强制标准，并且趋势越来越明显。今年来，新能源技术的发展，电动汽车的普及。对电机控制器的开发提出了更高的要求，普遍认为电动汽车电机控制器的安全等级应该满足ASIL-C.目前，电动汽车的电机控制器在控制器软件出现故障或12V系统电源出现故障的时候，通过系统的备份电源执行主动短路的功能。该备份电源只能通过高压电进行连接，不能与控制器进行低压连接，不能根据控制器输出的扭矩监控情况和相应的安全机制，对系统进行断电，因此安全等级不高，只能满足ASIL-B的标准的要求。
实用新型内容
本实用新型的目的提供一种电动汽车电机控制器，提高了安全性能。
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供一种电动汽车电机控制器，该电机控制器包括：主控板和驱动板，主控板与驱动板连接，所述驱动板与功率模块连接，所述功率模块与电动机连接，所述主控板包括电源管理模块、电机控制模块和安全监控模块；所述电源管理模块分别与电机控制模块连接和安全监控模块连接，所述安全监控模块分别与电机控制模块和驱动板连接。
所述安全监控模块包括运放和滤波电路和安全监控电路，所述安全监控电路与运放和滤波电路连接，用于采集来自运放和滤波电路的电机相电压信号和相电流信号；所述运放和滤波电路用于采集电机的相电压信号和相电流信号。
所述安全监控电路包括：独立电源、扭矩运算单片机及看门狗芯片，所述独立电源分别与扭矩运算单片机和看门狗芯片连接，为所述扭矩运算单片机和看门狗芯片提供工作电源。
所述驱动板包括备份电源和三个电机三相电上管隔离驱动、三个电机三相电下管隔离驱动，所述三个电机三相电下管隔离驱动分别与备份电源连接，所述备份电源通过高压电与电机控制模块连接，通过低压电与安全监控模块连接。
所述的三个电机三相电上管隔离驱动装置包括: W相上管隔离驱动、V相上管隔离驱动、U相上管隔离驱动; 所述的三个电机三相电下管隔离驱动装置包括: U相下管隔离驱动，V相下管隔离驱动、所述W相下管隔离驱动。
本实用新型的电动汽车的电机控制器的主控板中设置有安全监控模块，该安全监测模块分别与电机控制模块和驱动板连接。提高了电机控制器的安全性能。
附图说明
图1是本实用新型电动汽车电机控制器的一种实施例的示意图。
图2是本实用新型电动汽车电机控制器的安全监控电路的一种实施例的示意图。
图中：1、主控板，2、驱动板；11、电源管理模块，12、电机控制模块，13、安全监控模块；21、备份电源，22、W相上管隔离驱动，23、V相上管隔离驱动，24、U相上管隔离驱动，25、W相下管隔离驱动，26、V相下管隔离驱动，27、U相下管隔离驱动；131、安全监控电路，132、运放和滤波电路；1311、扭矩运算单片机，1312、看门狗芯片，1313、独立电源。
具体实施方式
下面结合附图本实用新型进行详细说明。
参考图1-2所示，电动汽车的电机控制器包括，主控板1和驱动板2，其中主控板1与驱动板2连接，驱动板2与功率模块连接，功率模块与电动机连接。
主控板1包括电源管理模块11、电机控制模块12和安全监控模块13；其中电源管理模块11与电机控制模块12连接，电机控制模块12与安全监控模块13连接，安全监控模块13与电源管理模块连接。
电源管理模块11，用于管理整车12V系统电源，产生电机控制模块和安全监控模块工作的5伏和3.3伏电源，并为各种传感器和模拟采样电路提供5伏电源。电源管理模块11，具有低功耗和唤醒功能，可以满足整车对于12V系统用电低功耗的需求。可以与电机控制模块12和安全监控模块13通过SPI进行通信，而且电源管理模块11，具有看门狗功能，所以电源管理模块11的工作状态和单片机安全监控模块的工作状态可以互相监控,从而保证系统的安全机制能够有效执行，满足系统的安全目标。
电机控制模块12，用于控制驱动板对电机的驱动，从而控制电机。
安全监控模块13，包括安全监控电路131、运放和滤波电路132，运放和滤波电路132与安全监控电路131连接，安全监控电路131可以包括扭矩运算单片机1311、看门狗芯片1312和独立电源1313；安全监控电路131采集来自运放和滤波电路132的电机的相电流和相电压，并通过扭矩运算单片机进行运算,获取电机输出的扭矩。扭矩运算单片机同时执行安全机制算法，根据计算的电机扭矩输出相应的安全控制机制；相应的控制机制可以包括切断电机控制的扭矩输出或执行主动短路。
驱动板2，包括备份电源21和三个电机三相电上下管隔离驱动，三个电机三相电下管隔离驱动，其中三个电机三相电上下管隔离驱动包括W相上管隔离驱动22、V相上管隔离驱动23、U相上管隔离驱动24；三个电机三相电下管隔离驱动包括：W相下管隔离驱动25、V相下管隔离驱动26、U相下管隔离驱动27。备份电源分别与W相下管隔离驱动25、V相下管隔离驱动26、U相下管隔离驱动27与其中备份电源除了通过高压电与电机控制进行连接外，还通过低压电与安全监控模块进行连接，因此安全监控单元可以按照相应的安全策略控制备份电源的启动。
具体实现时，运放和滤波电路132采集电机的相电流和相电压，扭矩运算单片机1311对来自运放和滤波电路132的相电流和相电压进行运算转化为电机的扭矩，并输出相应的安全控制机制。
以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种电动汽车电机控制器，包括主控板（1）和驱动板（2），主控板（1）与驱动板（2）连接，所述驱动板（2）与功率模块连接，所述功率模块与电动机连接，其特征在于，所述主控板（1）包括电源管理模块（11）、电机控制模块（12）和安全监控模块（13）；所述电源管理模块（11）分别与电机控制模块（12）和安全监控模块（13）连接，所述安全监控模块（13）分别与电机控制模块（12）和驱动板（2）连接。
2.根据权利要求1所述的电动汽车电机控制器，其特征在于，所述安全监控模块（13）包括运放和滤波电路（132）和安全监控电路（131）；所述安全监控电路（131）与运放和滤波电路（132）连接，用于采集来自运放和滤波电路的电机相电压信号和相电流信号；所述运放和滤波电路（132）用于采集电机的相电压信号和相电流信号。
3.根据权利要求2所述的电动汽车电机控制器，其特征在于，所述安全监控电路（131）包括：独立电源（1313）、扭矩运算单片机（1311）及看门狗芯片（1312），所述独立电源（1313）分别与扭矩运算单片机（1311）和看门狗芯片（1312）连接，为所述扭矩运算单片机（1311）和看门狗芯片（1312）提供工作电源。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的电动汽车电机控制器，其特征在于，所述驱动板（2）包括备份电源（21）和三个电机三相电上管隔离驱动、三个电机三相电下管隔离驱动，所述三个电机三相电下管隔离驱动分别与备份电源连接，所述备份电源通过高压电与电机控制模块连接，通过低压电与安全监控模块连接。
5.根据权利要求4所述的电动汽车电机控制器，其特征在于，所述的三个电机三相电上管隔离驱动装置包括: W相上管隔离驱动（22）、V相上管隔离驱动（23）、U相上管隔离驱动（24）; 所述的三个电机三相电下管隔离驱动装置包括: W相下管隔离驱动（25）、U相下管隔离驱动（26），V相下管隔离驱动（27）。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109709963A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-05-03 | 百度在线网络技术（北京）有限公司 | 无人驾驶控制器及无人驾驶车辆 |
| CN111106788A (zh) * | 2018-10-26 | 2020-05-05 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种电机的主动短路保护系统 |
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| CN111106788B (zh) * | 2018-10-26 | 2022-02-25 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种电机的主动短路保护系统 |
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