CN220273538U - 一种高压永磁电机的电机控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种高压永磁电机的电机控制系统，涉及高压永磁电机领域，该电机控制系统包括电机主控器、电源模块和非隔离式变频驱动模块，所述非隔离式变频驱动模块包括逆变器电路和驱动控制电路；电源模块采用非隔离式的直流高压转低压的电路结构，电源模块输出的驱动电压直接为驱动控制电路供电，并用于控制逆变器电路以驱动高压永磁电机，用于给驱动控制电路供电的驱动电压的地与直流高压的地共地，因此无需在电源模块中使用隔离变压器，大大减少了结构复杂度，可以有效避免隔离变压器引入的各种问题，有利于提高电路集成度和整体效率。

Description

一种高压永磁电机的电机控制系统

技术领域

本申请涉及高压永磁电机领域，尤其是一种高压永磁电机的电机控制系统。

背景技术

永磁电机在工业和交通等领域具有广泛应用，高压永磁电机的工作过程由电机控制系统来驱动和控制，电机控制系统的性能直接影响了高压永磁电机的性能。

驱动电路是电机控制系统中的核心电路结构、用于驱动高压永磁电机进行工作，高压永磁电机的变频驱动技术一直是研究热点，因此目前高压永磁电机的电机控制系统中的驱动电路往往使用变频驱动电路。而为了实现电气隔离，目前高压永磁电机的变频驱动电路主要采用内包含隔离变压器的隔离式变频驱动电路，隔离变压器的使用直接增加了电路复杂度和电路体积，同时也导致安装调试难度较高，隔离变压器及其外围电路里还会引入额外的能量传输损耗，降低整个电机系统的整体效率。

实用新型内容

本申请人针对上述问题及技术需求，提出了一种高压永磁电机的电机控制系统，本申请的技术方案如下：

一种高压永磁电机的电机控制系统，该电机控制系统包括电机主控器、电源模块和非隔离式变频驱动模块，非隔离式变频驱动模块包括逆变器电路和驱动控制电路；

在电源模块中，三相交流电源通过整流滤波电路输出直流高压VBAT，直流高压VBAT连接非隔离变压器的原边第一绕组的一端，非隔离变压器的原边第一绕组的另一端连接MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极通过电阻R11连接高压接地端，MOS管Q1的栅极和源极之间跨接电阻R9；

直流高压VBAT连接至UC3844芯片的Vcc引脚，UC3844芯片的Vcc引脚通过电阻R7连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接非隔离变压器的原边第二绕组的一端，非隔离变压器的原边第二绕组的另一端连接UC3844芯片的电压反馈引脚Vfb引脚以及高压接地端；UC3844芯片的Output引脚通过电阻R8连接MOS管Q1的栅极；MOS管Q1的源极还通过电阻R10连接UC3844芯片的电流取样引脚Current引脚，UC3844芯片的Gnd引脚连接高压接地端，UC3844芯片的RT/CT引脚通过电容C7连接高压接地端，UC3844芯片的Vref引脚通过电容C8连接高压接地端，Vref引脚和RT/CT引脚之间还跨接电阻R13，UC3844芯片的补偿引脚Comp引脚和Vref引脚之间跨接电阻R14；

非隔离变压器的副边第一绕组的一端连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极输出驱动电压，非隔离变压器的副边第一绕组的另一端连接高压接地端，非隔离变压器的副边第一绕组的中间抽头连接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极通过稳压芯片U2输出主控器工作电压给电机主控器供电；二极管D4的阴极通过电阻R15连接隔离光耦OP1的输入端的阳极，隔离光耦OP1的输入端的阴极连接至高压接地端，隔离光耦OP1的输出端的集电极连接UC3844芯片的Comp引脚，隔离光耦OP1的输出端的发射极连接高压接地端；

逆变器电路包括U、V、W三相桥臂，U相桥臂包括依次连接的上桥臂三极管Q2、下桥臂三极管Q5和电阻R27，V相桥臂包括依次连接的上桥臂三极管Q3、下桥臂三极管Q6和电阻R28，W相桥臂包括依次连接的上桥臂三极管Q4、下桥臂三极管Q7和电阻R29；三相桥臂中的上桥臂三极管的集电极均相连并连接直流高压VBAT，三相桥臂中的电阻R27、电阻R28和电阻R29的另一端均相连并连接至高压接地端；三相桥臂的上桥臂三极管和下桥臂三极管的桥臂中点分别引出连接并驱动高压永磁电机；

电源模块输出的驱动电压给驱动控制电路供电，电机主控器连接驱动控制电路的波形信号端，驱动控制电路的驱动输出端连接逆变器电路中各个桥臂三极管的基极。

本申请的有益技术效果是：

本申请公开了一种高压永磁电机的电机控制系统，该电机控制系统中的电源模块采用非隔离式的直流高压转低压的电路结构，用于给驱动控制电路供电的驱动电压的地与直流高压的地共地，因此无需在电源模块中使用隔离变压器，大大减少了结构复杂度，避免隔离变压器引入的各种问题，有利于提高电路集成度和整体效率。

而由于这种非隔离式的设计，+15V的驱动电压直接为驱动控制电路供电，在采集三相电流信号处无需额外的隔离处理，减少了电路复杂度，优化了电路设计。

在设计驱动控制电路时，每个驱动控制单元中的两个隔离光耦形成串联结构，可以避免由于电机主控器的故障导致的逆变器电路中的上下桥臂三极管的直通损坏，提高使用可靠性和安全性。

该电机控制系统还集成有板载通讯模块，支持高速、双向数据传输，对外提供丰富的通讯接口，保证了数据的及时性和准确性。同时，该模块还具备良好的抗干扰能力，能够在复杂的工业环境中稳定运行。扩展了电机控制系统的功能和性能，能够提高整个电机系统的性能和效率。

附图说明

图1是本申请一个实施例的电机控制系统的结构框图。

图2是本申请一个实施例的电源模块的部分电路图。

图3是本申请一个实施例的电源模块中输出+3.3V主控器工作电压的部分电路图。

图4是本申请一个实施例的逆变器电路的电路图。

图5是本申请一个实施例的驱动控制电路的电路图。

图6是本申请一个实施例的通讯数据处理器的芯片引脚图。

图7是本申请一个实施例的串口发送电路的电路图。

图8是本申请一个实施例的串口接收电路的电路图。

图9是本申请一个实施例的RS485通讯接口电路的电路图。

图10是本申请一个实施例0～10V通讯接口电路的电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本申请的具体实施方式做进一步说明。

本申请公开了一种高压永磁电机的电机控制系统，请参考图1所示的电机控制系统的系统框图，该电机控制系统包括电机主控器、电源模块和非隔离式变频驱动模块，电机主控器可以采用市售常用的处理器芯片实现，非隔离式变频驱动模块包括逆变器电路和驱动控制电路。

电源模块中，380V的三相交流电源通过整流滤波电路输出直流高压VBAT，这里的整流滤波电路可以采用现有常规电路，该实施例不再赘述。

请参考图2，直流高压VBAT连接非隔离变压器TR1的原边第一绕组的一端(1脚)，非隔离变压器TR1的原边第一绕组的另一端(3脚)连接MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极通过电阻R11连接高压接地端GND，MOS管Q1的栅极和源极之间跨接电阻R9。直流高压VBAT还分别连接电容C2和电容C3，电容C2和电容C3的另一端相连并连接高压接地端GND。非隔离变压器TR1的原边第一绕组与直流高压VBAT相连的一端(1脚)还连接电容C1和电阻R1，电容C1的另一端和电阻R1的另一端相连并连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接非隔离变压器的原边第一绕组的另一端(3脚)。电容C1、电阻R1和二极管D1可以吸收尖峰干扰。

直流高压VBAT连接至UC3844芯片的Vcc引脚，如图2所示，直流高压VBAT依次连接电阻R2、电阻R4、电阻R3和电阻R5后连接UC3844芯片的Vcc引脚。电阻R3和电阻R5的公共端还连接发光管LED1的正极，发光管LED1的负极连接UC3844芯片的Vcc引脚。

UC3844芯片的Vcc引脚通过电阻R7连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接非隔离变压器的原边第二绕组的一端(5脚)，非隔离变压器的原边第二绕组的另一端(6脚)连接UC3844芯片的电压反馈引脚Vfb引脚以及高压接地端。UC3844芯片的Vcc引脚和Vfb引脚之间还分别跨接电容C4和电容C5。UC3844芯片的Vcc引脚还连接稳压二极管DW1的阴极，稳压二极管DW1的阳极通过电阻R6连接UC3844芯片的Current引脚，UC3844芯片的Current引脚通过电容C6连接高压接地端GND。

UC3844芯片的Output引脚通过电阻R8连接MOS管Q1的栅极。MOS管Q1的源极还通过电阻R10连接UC3844芯片的电流取样引脚Current引脚，MOS管Q1的源极还通过电阻R12连接高压接地端GND。UC3844芯片的Gnd引脚连接高压接地端。

UC3844芯片的RT/CT引脚通过电容C7连接高压接地端，UC3844芯片的Vref引脚通过电容C8连接高压接地端GND，Vref引脚和RT/CT引脚之间还跨接电阻R13，UC3844芯片的补偿引脚Comp引脚和Vref引脚之间跨接电阻R14。

非隔离变压器TR1的副边第一绕组的一端(8脚)连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极输出驱动电压+15V，非隔离变压器TR1的副边第一绕组的另一端(6脚)连接高压接地端GND。二极管D4的阴极通过电阻R15连接隔离光耦OP1的输入端的阳极，隔离光耦OP1的输入端的阴极连接至高压接地端。具体的，隔离光耦OP1的输入端的阴极连接电容C17和可控稳压管TW2的阴极，可控稳压管TW2的阳极连接高压接地端GND。电容C17的另一端连接电阻R17，电阻R17的另一端连接电阻R19、电阻R20和可控稳压管TW2的控制端，电阻R19的另一端连接驱动电压+15V，电阻R20的另一端连接高压接地端GND。隔离光耦OP1的输入端的阳极和阴极之间还跨接电阻R16。隔离光耦OP1的输出端的集电极连接UC3844芯片的Comp引脚，隔离光耦OP1的输出端的发射极连接高压接地端GND。二极管D4的阴极还分别通过电容C15和电容C16连接低压接地端，驱动电压+15V还通过电阻R18连接高压接地端GND。

非隔离变压器TR1的副边第一绕组的中间抽头(7脚)连接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极通过稳压芯片U2输出+3.3V主控器工作电压给电机主控器供电。具体的请参考图2，二极管D5的阴极输出+8V电压，二极管D5的阴极还分别通过电容C13和电容C14连接低压接地端。请参考图3，二极管D5的阴极输出的+8V电压连接稳压芯片U2的电压输入端VIN，稳压芯片U2的接地端GND连接高压接地端，稳压芯片U2的电压输出端VOUT用于输出+3.3V主控器工作电压。稳压芯片U2的电压输入端VIN和接地端GND之间连接电容C44。稳压芯片U2的电压输出端VOUT和接地端GND之间还分别连接电容E1和电容C45。

在图2和图3所示的电源模块中，非隔离变压器TR1的原边第一绕组通过MOS管Q1连接高压接地端、非隔离变压器TR1的原边第二绕组连接高压接地端、隔离光耦OP1的输出端的发射极连接高压接地端，也即驱动电压+15V与直流高压VBAT共地，因此上述电源模块使用的是非隔离变压器，实现了非隔离式的直流高压转低压的效果，驱动电压+15V直接给驱动控制电路供电，在采集三相电流信号处无需额外的隔离处理，避免了使用隔离变压器带来的缺点。

请参考图4，逆变器电路包括U、V、W三相桥臂，U相桥臂包括依次连接的上桥臂三极管Q2、下桥臂三极管Q5和电阻R27，V相桥臂包括依次连接的上桥臂三极管Q3、下桥臂三极管Q6和电阻R28，W相桥臂包括依次连接的上桥臂三极管Q4、下桥臂三极管Q7和电阻R29。三相桥臂中的上桥臂三极管的集电极均相连并连接直流高压VBAT，三相桥臂中的电阻R27、电阻R28和电阻R29的另一端均相连并连接至高压接地端。三相桥臂的上桥臂三极管和下桥臂三极管的桥臂中点分别引出连接并驱动高压永磁电机。

三相桥臂的结构相同，以U相桥臂为例，如图4所示，上桥臂三极管Q2的集电极连接直流高压VBAT，上桥臂三极管Q2的发射极连接下桥臂三极管Q5的集电极，下桥臂三极管Q5的发射极连接电阻R27，电阻R27的另一端连接至高压接地端。上桥臂三极管Q2的基极和发射极之间分别跨接电阻R21和电容C18。下桥臂三极管Q5的基极和发射极之间分别跨接电阻R24和电容C21。上桥臂三极管Q2的发射极即为桥臂中点。其他两相桥臂的结构类似，该实施例不再赘述。

电源模块输出的+15V驱动电压给驱动控制电路供电，电机主控器连接驱动控制电路的波形信号端，驱动控制电路的驱动输出端连接逆变器电路中各个桥臂三极管的基极。

如图5所示，驱动控制电路包括三个驱动控制单元，每个驱动控制单元分别对应控制逆变器电路中的一相桥臂。三个驱动控制单元的结构均相同，以与U相桥臂相连的驱动控制单元为例说明单个驱动控制单元的结构如下：

驱动控制单元包括高电平波形信号端PWM_UH和低电平波形信号端PWM_UL分别与电机主控器相连，高电平波形信号端PWM_UH通过电阻R36分别连接高电平隔离光耦OP2输入端的阳极以及低电平隔离光耦OP5输入端的阴极，低电平波形信号端PWM_UL分别连接低电平隔离光耦OP5输入端的阳极和高电平隔离光耦OP2输入端的阴极，高电平隔离光耦OP2输入端的阳极和阴极之间还跨接电阻R37，低电平隔离光耦OP5输入端的阳极和阴极之间还跨接电容C28。

电源模块输出的驱动电压给高电平隔离光耦OP2和低电平隔离光耦OP5供电。高电平隔离光耦OP2的输出端连接并驱动逆变器电路中U相桥臂的上桥臂三极管Q2，低电平隔离光耦OP5的输出端连接并驱动逆变器电路中U相桥臂的下桥臂三极管Q5。具体的，驱动控制单元中的高电平隔离光耦OP2和低电平隔离光耦OP5均采用CTS701实现。电源模块输出的+15V驱动电压通过电阻R35连接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极连接高电平隔离光耦OP2的第一Vcc引脚(6脚)，二极管D6的阴极还分别通过电容C26和电容C27连接高电平隔离光耦OP2的第二Vcc引脚(4脚)，第二Vcc引脚引出U端子连接U相桥臂的上桥臂三极管Q2的发射极。高电平隔离光耦OP2的out引脚通过电阻R39引出UH端子连接U相桥臂的上桥臂三极管Q2的基极，高电平隔离光耦OP2的out引脚还连接二极管D7的阴极，二极管D7的阳极通过电阻R38连接UH端子。电源模块输出的+15V驱动电压连接低电平隔离光耦OP5的第一Vcc引脚(6脚)，电源模块输出的驱动电压还通过电容C29连接低电平隔离光耦OP5的第二Vcc引脚(4脚)，第二Vcc引脚引出SHUNTU端子连接U相桥臂的下桥臂三极管Q5的发射极。低电平隔离光耦OP5的out引脚通过电阻R41引出UL端子连接U相桥臂的下桥臂三极管Q5的基极，低电平隔离光耦OP5的out引脚还连接二极管D8的阴极，二极管D8的阳极通过电阻R40连接UL端子。

在这种结构的每个驱动控制单元中，高电平隔离光耦OP2和低电平隔离光耦OP5串联，当由于电机主控器故障而导致高电平波形信号端PWM_UH和低电平波形信号端PWM_UL同时为高电平时，低电平隔离光耦OP5的输入端的阳极和阴极均为高电平，OP5无法导通，避免由于电机主控制故障导致的U相桥臂中的上桥臂三极管和下桥臂三极管直通损坏。

另外如图4所示，逆变器电路还包括短路保护电路，三相桥臂中的电阻R27、电阻R28和电阻R29的另一端均相连并分别连接短路保护电路中的电阻R30和电阻R31，电阻R30的另一端连接高压接地端，也即三相桥臂中的电阻R27、电阻R28和电阻R29的另一端均相连并通过电阻R39连接高压接地端。电阻R31的另一端连接三极管Q8的基极、电阻R32和电容C24，电容C24的另一端连接高压接地端，电阻R32的另一端连接+3.3V主控器工作电压，三极管Q8的发射极连接高压接地端，三极管Q8的集电极通过电阻R33连接+3.3V主控器工作电压，三极管Q8的集电极还通过电阻R34引出短路反馈端OC连接电机主控器，短路反馈端OC还通过电容C25连接高压接地端。

由于在本申请的电源模块中，+3.3V主控器工作电压的接地端与直流高压VBAT的高压接地端共地，因此在短路保护电路中，无需使用额外的隔离光耦对电阻R30两端的采样电压进行隔离处理，直接利用三极管Q8的导通特性改变短路反馈端OC的电压以直接通过短路反馈端OC送入电机主控器。不仅精简了电路结构，而且这种电路的短路反馈响应速度更快，也不会出现误触发的现象。

在另一个实施例中，该电机控制系统还集成有板载通讯模块，板载通讯模块连接电机主控器并对外提供通讯接口。则为了给板载通讯模块提供所需电压，如图2所示，该非隔离变压器TR1的副边第二绕组的一端(11脚)连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接稳压芯片U1的电压输入端，稳压芯片U1的电压输出端给板载通讯模块提供+5V的通讯低压电源5V_ISO。非隔离变压器的副边第二绕组的另一端(12脚)连接稳压芯片U1的接地端GND引脚并给板载通讯模块提供通讯接地端GND_ISO。稳压芯片U1的电压输入端Vin引脚和接地端GND引脚之间分别跨接电容C9和电容C10，稳压芯片U1的电压输出端Vout引脚和接地端GND引脚之间分别跨接电容C11和电容C12。

板载通讯模块包括通讯数据处理器、串口接收电路、串口发送电路和通讯接口电路。在一个实施例中，通讯数据处理器使用SC95F8616B芯片实现，其引脚图如图6所示，电源模块输出的通讯低压电源5V_ISO连接通讯数据处理器的VDD引脚，电源模块输出的通讯接地端GND_ISO连接通讯数据处理器的VSS引脚。

通讯数据处理器通过串口接收电路和串口发送电路与电机主控器相连：

在串口发送电路中，如图7所示，SCI_TX端子用于连接电机主控器，SCI_TX端子通过电阻R58连接隔离光耦OP9的输入端的阴极，隔离光耦OP9的输入端的阳极连接主控器工作电压，隔离光耦OP9的输入端的阳极和阴极之间跨接电阻R59。隔离光耦OP9的输出端的发射极连接通讯接地端GND_ISO，隔离光耦OP9的输出端的集电极连接电阻R60和电阻R61，电阻R60的另一端连接通讯低压电源5V_ISO，电阻R61的另一端引出USART0_RX端子用于连接通讯数据处理器，USART0_RX端子还通过电容C39连接通讯低压电源5V_ISO。

在串口接收电路中，如图8所示，USART0_TX端子用于连接通讯数据处理器，USART0_TX端子通过电阻R57连接隔离光耦OP8的输入端的阴极，隔离光耦OP8的输入端的阳极连接通讯低压电源5V_ISO，隔离光耦OP8的输入端的阳极和阴极之间跨接电阻R56。隔离光耦OP8的输入端的发射极连接高压接地端，隔离光耦OP8的输入端的集电极连接电阻R55和电阻R54，电阻R55的另一端连接主控器工作电压，电阻R54的另一端引出SCI_RX端子用于连接电机主控器，SCI_RX端子还通过电容C38连接高压接地端。

通讯数据处理器连接通讯接口电路对外提供通讯接口。在一个实施例中，通讯接口电路包括RS485通讯接口电路且对外提供RS485通讯接口J1。如图9所示，RS485通讯接口电路基于TP8485E-SR的RS485收发器U3构建，RS485收发器U3的RO引脚通过电阻R65引出USART2_RX端子用于连接通讯数据处理器。RS485收发器的RE引脚和DE引脚相连并连接三极管Q9的集电极和电阻R63，电阻R63的另一端连接通讯低压电源5V_ISO。三极管Q9的发射极连接通讯接地端GND_ISO，三极管Q9的基极与RS485收发器的DI引脚相连后通过电阻R64引出USART2_TX端子用于连接通讯数据处理器。RS485收发器的RO引脚还通过电阻R66连接通讯低压电源5V_ISO，RS485收发器的VCC引脚连接通讯低压电源5V_ISO并通过电容C43连接通讯接地端GND_ISO，RS485收发器的GND引脚连接通讯接地端GND_ISO。三个TVS管TVS1、TVS2和TVS3因此相连形成的串联电路的两端分别连接通讯低压电源5V_ISO和通讯接地端GND_ISO，TVS1和TVS2的公共端通过电阻R67连接RS485收发器的收发A端，TVS2和TVS3的公共端通过电阻R68连接RS485收发器的收发B端。TVS1和TVS2的公共端以及TVS2和TVS3的公共端还分别引出两条RS485通讯线作为RS485通讯接口J1的两个端子。

在实际应用时，RS485通讯接口电路引出的两条RS485通讯线与三相交流电源的四条动力线形成一组组合电缆，则两条RS485通讯线外部用金属屏蔽层包裹，且包裹在两条RS485通讯线外部的金属屏蔽层与通讯接地端GND_ISO相连以消除动力线产生的共模干扰。

在另一个实施例中，通讯接口电路还包括0～10V通讯接口电路且对外提供以太网接口J2，如图10所示，0～10V通讯接口的ASP_AIN端子用于连接通讯数据处理器，ASP_AIN端子连接电阻R70、电阻R71、电容C45和二极管D16的阳极，电容C45的另一端与电阻R71的另一端相连并连接通讯接地端GND_ISO，二极管D16的阴极连接通讯低压电源5V_ISO。电阻R70的另一端连接电阻R69、电容C44和稳压二极管D15的阴极，电容C44的另一端连接通讯接地端GND_ISO，稳压二极管D15的阳极连接通讯接地端GND_ISO，电阻R69的另一端连接以太网接口J2的一个端子，以太网接口的另一个端子连接通讯接地端GND_ISO。

以上的仅是本申请的优选实施方式，本申请不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本申请的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高压永磁电机的电机控制系统，其特征在于，所述电机控制系统包括电机主控器、电源模块和非隔离式变频驱动模块，所述非隔离式变频驱动模块包括逆变器电路和驱动控制电路；

在所述电源模块中，三相交流电源通过整流滤波电路输出直流高压VBAT，所述直流高压VBAT连接非隔离变压器的原边第一绕组的一端，所述非隔离变压器的原边第一绕组的另一端连接MOS管Q1的漏极，MOS管Q1的源极通过电阻R11连接高压接地端，MOS管Q1的栅极和源极之间跨接电阻R9；

所述直流高压VBAT连接至UC3844芯片的Vcc引脚，UC3844芯片的Vcc引脚通过电阻R7连接二极管D2的阴极，二极管D2的阳极连接所述非隔离变压器的原边第二绕组的一端，所述非隔离变压器的原边第二绕组的另一端连接UC3844芯片的电压反馈引脚Vfb引脚以及高压接地端；UC3844芯片的Output引脚通过电阻R8连接MOS管Q1的栅极；MOS管Q1的源极还通过电阻R10连接UC3844芯片的电流取样引脚Current引脚，UC3844芯片的Gnd引脚连接高压接地端，UC3844芯片的RT/CT引脚通过电容C7连接高压接地端，UC3844芯片的Vref引脚通过电容C8连接高压接地端，Vref引脚和RT/CT引脚之间还跨接电阻R13，UC3844芯片的补偿引脚Comp引脚和Vref引脚之间跨接电阻R14；

所述非隔离变压器的副边第一绕组的一端连接二极管D4的阳极，二极管D4的阴极输出驱动电压，所述非隔离变压器的副边第一绕组的另一端连接高压接地端，所述非隔离变压器的副边第一绕组的中间抽头连接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极通过稳压芯片U2输出主控器工作电压给所述电机主控器供电；二极管D4的阴极通过电阻R15连接隔离光耦OP1的输入端的阳极，隔离光耦OP1的输入端的阴极连接至高压接地端，隔离光耦OP1的输出端的集电极连接UC3844芯片的Comp引脚，隔离光耦OP1的输出端的发射极连接高压接地端；

所述逆变器电路包括U、V、W三相桥臂，U相桥臂包括依次连接的上桥臂三极管Q2、下桥臂三极管Q5和电阻R27，V相桥臂包括依次连接的上桥臂三极管Q3、下桥臂三极管Q6和电阻R28，W相桥臂包括依次连接的上桥臂三极管Q4、下桥臂三极管Q7和电阻R29；三相桥臂中的上桥臂三极管的集电极均相连并连接直流高压VBAT，三相桥臂中的电阻R27、电阻R28和电阻R29的另一端均相连并连接至高压接地端；三相桥臂的上桥臂三极管和下桥臂三极管的桥臂中点分别引出连接并驱动高压永磁电机；

所述电源模块输出的驱动电压给所述驱动控制电路供电，所述电机主控器连接所述驱动控制电路的波形信号端，所述驱动控制电路的驱动输出端连接所述逆变器电路中各个桥臂三极管的基极。

2.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述驱动控制电路包括结构相同的三个驱动控制单元，每个驱动控制单元分别对应控制所述逆变器电路中的一相桥臂；在与U相桥臂相连的驱动控制单元中：

所述驱动控制单元包括高电平波形信号端PWM_UH和低电平波形信号端PWM_UL分别与所述电机主控器相连，所述高电平波形信号端PWM_UH通过电阻R36分别连接高电平隔离光耦OP2输入端的阳极以及低电平隔离光耦OP5输入端的阴极，所述低电平波形信号端PWM_UL分别连接所述低电平隔离光耦OP5输入端的阳极和所述高电平隔离光耦OP2输入端的阴极，所述高电平隔离光耦OP2输入端的阳极和阴极之间还跨接电阻R37，所述低电平隔离光耦OP5输入端的阳极和阴极之间还跨接电容C28；所述电源模块输出的驱动电压给高电平隔离光耦OP2和低电平隔离光耦OP5供电；

所述高电平隔离光耦OP2的输出端连接并驱动所述逆变器电路中U相桥臂的上桥臂三极管Q2，所述低电平隔离光耦OP5的输出端连接并驱动所述逆变器电路中U相桥臂的下桥臂三极管Q5；

所述驱动控制单元中的高电平隔离光耦OP2和低电平隔离光耦OP5串联，当高电平波形信号端PWM_UH和低电平波形信号端PWM_UL同时为高电平时，所述低电平隔离光耦OP5无法导通避免U相桥臂中的上桥臂三极管和下桥臂三极管直通损坏。

3.根据权利要求2所述的电机控制系统，其特征在于，所述驱动控制单元中的高电平隔离光耦OP2和低电平隔离光耦OP5均采用CTS701实现；

所述电源模块输出的驱动电压通过电阻R35连接二极管D6的阳极，二极管D6的阴极连接高电平隔离光耦OP2的第一Vcc引脚，二极管D6的阴极还分别通过电容C26和电容C27连接高电平隔离光耦OP2的第二Vcc引脚，第二Vcc引脚引出U端子连接U相桥臂的上桥臂三极管Q2的发射极；所述高电平隔离光耦OP2的out引脚通过电阻R39引出UH端子连接U相桥臂的上桥臂三极管Q2的基极，所述高电平隔离光耦OP2的out引脚还连接二极管D7的阴极，二极管D7的阳极通过电阻R38连接UH端子；

所述电源模块输出的驱动电压连接低电平隔离光耦OP5的第一Vcc引脚，所述电源模块输出的驱动电压还通过电容C29连接低电平隔离光耦OP5的第二Vcc引脚，第二Vcc引脚引出SHUNTU端子连接U相桥臂的下桥臂三极管Q5的发射极；所述低电平隔离光耦OP5的out引脚通过电阻R41引出UL端子连接U相桥臂的下桥臂三极管Q5的基极，所述低电平隔离光耦OP5的out引脚还连接二极管D8的阴极，二极管D8的阳极通过电阻R40连接UL端子。

4.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述逆变器电路还包括短路保护电路，三相桥臂中的电阻R27、电阻R28和电阻R29的另一端均相连并分别连接所述短路保护电路中的电阻R30和电阻R31，电阻R30的另一端连接高压接地端，电阻R31的另一端连接三极管Q8的基极、电阻R32和电容C24，电容C24的另一端连接高压接地端，电阻R32的另一端连接主控器工作电压，三极管Q8的发射极连接高压接地端，三极管Q8的集电极通过电阻R33连接主控器工作电压，三极管Q8的集电极还通过电阻R34引出短路反馈端OC连接所述电机主控器，短路反馈端OC还通过电容C25连接高压接地端。

5.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，所述电机控制系统还包括板载通讯模块，所述非隔离变压器的副边第二绕组的一端连接二极管D3的阳极，二极管D3的阴极连接稳压芯片U1的电压输入端，稳压芯片U1的电压输出端给所述板载通讯模块提供通讯低压电源5V_ISO；所述非隔离变压器的副边第二绕组的另一端连接稳压芯片U1的接地端并给所述板载通讯模块提供通讯接地端GND_ISO；稳压芯片U1的电压输入端和接地端之间分别跨接电容C9和电容C10，稳压芯片U1的电压输出端和接地端之间分别跨接电容C11和电容C12；所述板载通讯模块连接所述电机主控器并对外提供通讯接口。

6.根据权利要求5所述的电机控制系统，其特征在于，所述板载通讯模块包括通讯数据处理器、串口接收电路、串口发送电路和通讯接口电路；

所述电源模块输出的通讯低压电源5V_ISO连接所述通讯数据处理器的VDD引脚，所述电源模块输出的通讯接地端GND_ISO连接所述通讯数据处理器的VSS引脚；

在所述串口发送电路中，SCI_TX端子用于连接所述电机主控器，SCI_TX端子通过电阻R58连接隔离光耦OP9的输入端的阴极，隔离光耦OP9的输入端的阳极连接主控器工作电压，隔离光耦OP9的输入端的阳极和阴极之间跨接电阻R59；隔离光耦OP9的输出端的发射极连接通讯接地端GND_ISO，隔离光耦OP9的输出端的集电极连接电阻R60和电阻R61，电阻R60的另一端连接通讯低压电源5V_ISO，电阻R61的另一端引出USART0_RX端子用于连接所述通讯数据处理器，USART0_RX端子还通过电容C39连接通讯低压电源5V_ISO；

在所述串口接收电路中，USART0_TX端子用于连接所述通讯数据处理器，USART0_TX端子通过电阻R57连接隔离光耦OP8的输入端的阴极，隔离光耦OP8的输入端的阳极连接通讯低压电源5V_ISO，隔离光耦OP8的输入端的阳极和阴极之间跨接电阻R56；隔离光耦OP8的输入端的发射极连接高压接地端，隔离光耦OP8的输入端的集电极连接电阻R55和电阻R54，电阻R55的另一端连接主控器工作电压，电阻R54的另一端引出SCI_RX端子用于连接所述电机主控器，SCI_RX端子还通过电容C38连接高压接地端；

所述通讯数据处理器连接通讯接口电路对外提供通讯接口。

7.根据权利要求6所述的电机控制系统，其特征在于，所述通讯接口电路包括RS485通讯接口电路且对外提供RS485通讯接口；

所述RS485通讯接口电路基于TP8485E-SR的RS485收发器构建，RS485收发器的RO引脚通过电阻R65引出USART2_RX端子用于连接所述通讯数据处理器，RS485收发器的RE引脚和DE引脚相连并连接三极管Q9的集电极和电阻R63，电阻R63的另一端连接通讯低压电源5V_ISO，三极管Q9的发射极连接通讯接地端GND_ISO，三极管Q9的基极与RS485收发器的DI引脚相连后通过电阻R64引出USART2_TX端子用于连接所述通讯数据处理器；

RS485收发器的RO引脚还通过电阻R66连接通讯低压电源5V_ISO，RS485收发器的VCC引脚连接通讯低压电源5V_ISO并通过电容C43连接通讯接地端GND_ISO，RS485收发器的GND引脚连接通讯接地端GND_ISO；

三个TVS管TVS1、TVS2和TVS3因此相连形成的串联电路的两端分别连接通讯低压电源5V_ISO和通讯接地端GND_ISO，TVS1和TVS2的公共端通过电阻R67连接RS485收发器的收发A端，TVS2和TVS3的公共端通过电阻R68连接RS485收发器的收发B端；TVS1和TVS2的公共端以及TVS2和TVS3的公共端还分别引出两条RS485通讯线作为RS485通讯接口的两个端子。

8.根据权利要求7所述的电机控制系统，其特征在于，所述RS485通讯接口电路引出的两条RS485通讯线外部用金属屏蔽层包裹后与三相交流电源的动力线形成一组组合电缆，且包裹在两条RS485通讯线外部的金属屏蔽层与通讯接地端GND_ISO相连以消除动力线产生的共模干扰。

9.根据权利要求6所述的电机控制系统，其特征在于，所述通讯接口电路包括0～10V通讯接口电路且对外提供以太网接口，所述0～10V通讯接口的ASP_AIN端子用于连接所述通讯数据处理器，ASP_AIN端子连接电阻R70、电阻R71、电容C45和二极管D16的阳极，电容C45的另一端与电阻R71的另一端相连并连接通讯接地端GND_ISO，二极管D16的阴极连接通讯低压电源5V_ISO；电阻R70的另一端连接电阻R69、电容C44和稳压二极管D15的阴极，电容C44的另一端连接通讯接地端GND_ISO，稳压二极管D15的阳极连接通讯接地端GND_ISO，电阻R69的另一端连接所述以太网接口的一个端子，所述以太网接口的另一个端子连接通讯接地端GND_ISO。

10.根据权利要求1所述的电机控制系统，其特征在于，在所述电源模块中，所述非隔离变压器的原边第一绕组与直流高压VBAT相连的一端还连接电容C1和电阻R1，电容C1的另一端和电阻R1的另一端相连并连接二极管D1的阴极，二极管D1的阳极连接所述非隔离变压器的原边第一绕组的另一端。