CN210591419U - 用于电机的电流检测装置及应用其的电机驱动系统和车辆 - Google Patents
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Abstract
本申请提出一种用于电机的电流检测装置及应用其的电机驱动系统和车辆，其中，装置包括：采样单元和电流校验单元，所述采样单元用于采集三相电流，其中，检测电机的每一相电流的输出端分别连接一个所述采样单元的输入端，每个所述采样单元具有一个输入端与两个输出端，所述采样单元的输出端与所述电流校验单元相连，所述电流校验单元对所述采样单元输出的采样信号进行转换并检验，以实现对电机三相电流进行准确检测。
Description
技术领域
本申请涉及车辆技术领域，尤其涉及一种用于电机的电流检测装置及应用其的电机驱动系统和车辆。
背景技术
车辆行驶中对电机的三相电流进行检测是非常重要的。现有技术中，通常使用2个电流霍尔传感器，1个数模转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)只采集电机A相和B相电流，C相电流根据三相电流和为0的原理计算出来。因此，现有技术因无冗余检测措施，当电流霍尔检测器、采样单元和数模转换器ADC中任意一个出现问题时都无法判断，智能通过车辆行驶异常现象进行判断，比如抖动或顿挫，而且采样异常可能导致高压逆变异常。
相关技术为了对采样异常进行识别，在现有技术的基础上，增加C相电流采样，即，使用3个电流霍尔传感器、1个数模转换器ADC来同时采样电机A、B和C三相的电流。但是，相关技术虽然解决了对采样异常的识别，但无法判断具体异常的部位，使得当采样异常时只能停车，需要拖车到维修店维修；而且当数模转换器有误差时导致的A、B、C三相采样值经数模转换器转换后存在偏高或偏低的现象，会导致实际输出的三相电流过大或过小，进而导致输出扭矩过大或过小。
实用新型内容
本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本申请的第一个目的在于提出一种用于电机的电流检测装置，以实现对电机三相电流进行准确检测。
本申请的第二个目的在于提出一种电机驱动系统。
本申请的第三个目的在于提出一种车辆。
为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种用于电机的电流检测装置，采样单元和电流校验单元，采样单元用于采集三相电流，其中，检测电机的每一相电流的输出端分别连接一个所述采样单元的输入端，每个所述采样单元具有一个输入端与两个输出端，所述采样单元的输出端与所述电流校验单元相连，所述电流校验单元对所述采样单元输出的采样信号进行转换并检验。
根据本申请的一个实施例，所述电流校验单元包括第一数模转换器，所述第一数模转换器与三个所述采样单元的六个输出端相连。
根据本申请的一个实施例，所述电流校验单元包括第一数模转换器和第二数模转换器，所述第一数模转换器与所述每一相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，所述第二数模转换器与所述每一相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，所述第一数模转换器与所述第二数模转换器相互检验。
根据本申请的一个实施例，所述电流校验单元还包括第一数模转换器、第二数模转换器和第三数模转换器，所述三相电流包括A相电流、B相电流和C相电流，第一数模转换器与所述A相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，还与所述C相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，第二数模转换器与所述A相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，还与所述B相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，第三数模转换器与所述B相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，还与所述C相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，所述第一数模转换器与所述第二数模转换器、所述第三数模转换器相互检验。
根据本申请的一个实施例，所述第一数模转换器、所述第二数模转换器和所述第三数模转换器集成设置。
根据本申请的一个实施例，所述采样单元包括霍尔传感器，所述霍尔传感器的输入端作为所述采样单元的输入端用于采集每一相电流。
根据本申请的一个实施例，所述采样单元还包括采样电路，每一个所述霍尔传感器的输出端连接两个采样电路，所述两个采样电路的输出端作为所述采样单元的输出端与电流校验单元相连。
根据本申请提出的用于电机的电流检测装置，能够通过电流校验单元对每相电流的两路输出结果校验，准确识别出采样异常，以及通过多个电流校验单元之间的校验识别出数模转换器的异常，从而能够使车辆根据未异常数据推算出正常数据，并控制车辆继续行驶，避免车辆发生半路抛锚等异常。
为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种电机驱动系统，包括所述的用于电机的电流检测装置。
为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种车辆，包括所述的电机驱动系统。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本申请实施例的用于电机的电流检测装置的方框示意图；
图2为本申请一个实施例的用于电机的电流检测装置的方框示意图；
图3为本申请另一个实施例的用于电机的电流检测装置的方框示意图；
图4为本申请又一个实施例的用于电机的电流检测装置的方框示意图；
图5为本申请再一个实施例的用于电机的电流检测装置的方框示意图；
图6为本申请实施例的电机驱动系统的方框示意图；
图7为本申请实施例的车辆的方框示意图。
具体实施方式
下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其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。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。
下面参考附图描述本申请实施例的用于电机的电流检测装置及应用其的电机和车辆。
图1为本申请实施例的用于电机的电流检测装置的方框示意图。如图1所示，本申请实施例的电流检测装置100，包括：采样单元10和电流校验单元20。
其中，采样单元10用于采集三相电流，检测电机的每一相电流的输出端分别连接一个采样单元10的输入端，每个采样单元10具有一个输入端与两个输出端，采样单元10的输出端与电流校验单元20相连，电流校验单元20对采样单元10输出的采样信号进行转换并校验。
应当理解的是，采样单元10的两个输出端输出的两路信号相互独立，不会在同一时刻失效。
其中，如图2所示，电流校验单元20包括第一数模转换21，第一数模转换器21与三个采样单元10的六个输出端相连。
以第一数模转换器21与三个采样单元10的六个输出端相连为例，三个采样单元10的输入端分别采集A、B、C三相的电流，三个采样单元10的六个输出端均与第一数模转换器21相连。第一数模转换器21对接收到的六路采样信号进行校验，其中，源自同一相的两路采样信号相互校验，例如，当A相采样单元的两路采样信号相差较大时，确定A相电流的采样单元10存在问题，此时，还可根据B相和C相的采样结果推算出A相电流的大小，并控制车辆限功率限速行驶，使得车辆能够坚持行驶到维修地点。
进一步地，如图3所示，电流校验单元20包括第一数模转换器21和第二数模转换器22，第一数模转换器21与每一相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，第二数模转换器22与每一相电流对应的采样单元的另一个输出端相连。
也就是说，当电流校验单元20同时具有第一数模转换器21和第二数模转换器22时，可将三个采样单元10的六个输出端分别与第一数模转换器21和第二数模转换器22相连，但每个数模转换器需连接三个采样单元10的其中一个输出端。
以第一数模转换器21连接3个采样单元10的输出端且第二数模转换器22连接3个采样单元的输出端为例，三个采样单元10的第一输出端均与第一数模转换器21相连，第二输出端均与第二数模转换器22相连，第一数模转换器21对每相电流的第一路采样信号进行转换，第二数模转换器22对每相电流的第二路采样信号进行转换，然后可利用第二数模转换器22的转换结果对第一数模转换器21的转换结果进行校验，若差值较大，则认为电流检测单元20发生故障。
更进一步地，如图4所示，电流校验单元20包括所述电流校验单元还包括第一数模转换器21、第二数模转换器22和第三数模转换器23，三相电流包括A相电流、B相电流和C相电流，第一数模转换器21与A相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，还与C相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，第二数模转换器22与A相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，还与B相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，第三数模转换器23与B相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，还与C相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，第一数模转换器21与第二数模转换器22、第三数模转换器23相互检验。其中，第一数模转换器21、第二数模转换器22和第三数模转换器23之间两两相连，以使三个数模转换器能够互相校验。
具体地，可将A相电流的采样单元10的第一输出端的转换值与第二输出端的转换值进行彼此校验，B相电流的采样单元10的第一输出端的转换值与第二输出端的转换值进行彼此校验，C相电流的采样单元10的第一输出端的转换值与第二输出端的转换值进行彼此校验，以及A相电流的采样单元10的第一输出端的转换值、B相电流的采样单元10的第一输出端的转换值和C相电流的采样单元10的第一输出端的转换值的和是否为零进行校验，若上述校验结果都正常，则说明采样信号可信，采样正常，若任意一个校验值失败则认为采样异常。
举例来说，如果校验得到A相电流的采样单元10的第一输出端转换值和第二输出端转换值差异较大，且B相电流的采样单元10转换值无异常以及C相电流的采样单元10转换值无异常，此时，可以确定A相电流采样异常，则可根据B相电流采样结合和C相电流采样结果推算A相电流的正确值，并控制车辆限功率限速度继续行驶。
如果校验得到B相电流的两个输出端转换值差距较大且C相电流的两个输出端转换值差距较大，而A相电流的两个输出端转换值校验结果正常，则根据A相电流的校验值正常确定第一转换模块21和第二转换模块22正常，并根据B相和C相电流的校验值异常确定第三转换模块23发生异常，进一步地，可根据A相和B相的检测结果推算C相的电流，或者直接采用第一转换模块21中的转换值，仍可维持车辆继续运行。
需要说明的是，第一数模转换器21、第二数模转换器22和第三数模转换器23可集成设置，优选地，可集成设置在数字信号处理芯片(Digital Signal Processing，DSP)中。
还需要说明的是，如图5所示，采样单元10可包括霍尔传感器11，霍尔传感器11的输入端作为采样单元10的输入端用于采集每一相电流。采样单元10还包括采样电路12，每一个霍尔传感器11的输出端连接两个采样电路12，两个采样电路12的输出端作为所述采样单元的输出端与电流校验单元相连。
综上所述，根据本申请提出的用于电机的电流检测装置，能够通过电流校验单元对每相电流的两路输出结果校验，准确识别出采样异常，以及通过多个电流校验单元之间的校验识别出数模转换器的异常，从而能够使车辆根据未异常数据推算出正常数据，并控制车辆继续行驶，避免车辆发生半路抛锚等异常。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种电机驱动系统，如图6所示，电机驱动系统200包括前述的用于电机的电流检测装置100。
为了实现上述实施例，本申请还提出一种车辆，如图7所示，车辆300包括前述的电机驱动系统200。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本申请的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本申请的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
应当理解，本申请的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (9)
1.一种用于电机的电流检测装置，其特征在于，采样单元和电流校验单元，所述采样单元用于采集三相电流，
其中，检测电机的每一相电流的输出端分别连接一个所述采样单元的输入端，每个所述采样单元具有一个输入端与两个输出端，所述采样单元的输出端与所述电流校验单元相连，所述电流校验单元对所述采样单元输出的采样信号进行转换并检验。
2.根据权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述电流校验单元包括第一数模转换器，
其中，所述第一数模转换器与三个所述采样单元的六个输出端相连。
3.根据权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述电流校验单元包括第一数模转换器和第二数模转换器，
所述第一数模转换器与所述每一相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，
所述第二数模转换器与所述每一相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，
所述第一数模转换器与所述第二数模转换器相互检验。
4.根据权利要求1所述的电流检测装置，其特征在于，所述电流校验单元还包括第一数模转换器、第二数模转换器和第三数模转换器，
所述三相电流包括A相电流、B相电流和C相电流，
第一数模转换器与所述A相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，还与所述C相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，
第二数模转换器与所述A相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，还与所述B相电流对应的采样单元的其中一个输出端相连，
第三数模转换器与所述B相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，还与所述C相电流对应的采样单元的另一个输出端相连，
所述第一数模转换器与所述第二数模转换器、所述第三数模转换器相互检验。
5.根据权利要求4所述的电流检测装置，其特征在于，所述第一数模转换器、所述第二数模转换器和所述第三数模转换器集成设置。
6.根据权利要求1-5中任一所述的电流检测装置，其特征在于，所述采样单元包括霍尔传感器，所述霍尔传感器的输入端作为所述采样单元的输入端用于采集每一相电流。
7.根据权利要求6所述的电流检测装置，其特征在于，所述采样单元还包括采样电路，每一个所述霍尔传感器的输出端连接两个采样电路，所述两个采样电路的输出端作为所述采样单元的输出端与电流校验单元相连。
8.一种电机驱动系统，其特征在于，包括如权利要求1-7中任一所述的用于电机的电流检测装置。
9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的电机驱动系统。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201921295852.2U CN210591419U (zh) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 用于电机的电流检测装置及应用其的电机驱动系统和车辆 |
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| CN201921295852.2U CN210591419U (zh) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 用于电机的电流检测装置及应用其的电机驱动系统和车辆 |
Publications (1)
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| CN210591419U true CN210591419U (zh) | 2020-05-22 |
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| CN201921295852.2U Active CN210591419U (zh) | 2019-08-09 | 2019-08-09 | 用于电机的电流检测装置及应用其的电机驱动系统和车辆 |
Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114217224A (zh) * | 2021-11-29 | 2022-03-22 | 中国三峡建工(集团)有限公司 | 一种发电机转子电流测量系统及方法 |
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2019
- 2019-08-09 CN CN201921295852.2U patent/CN210591419U/zh active Active
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