[發明專利]一種電機控制系統的主動短路保護電路的自檢方法及裝置

在審

• 申請號: 201710379693.3
• 申請日: 2017-05-25
• 公開（公告）號: CN107121630A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 劉蕾;王強龍;班建安;張茨;唐旗
• 申請（專利權）人: 合肥巨一動力系統有限公司
• 主分類號: G01R31/28
• 分類號: G01R31/28;G01R31/02;G01R31/34
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 范晴

技術領域

本發明涉及電動汽車領域，特別涉及一種電機控制系統的主動短路保護電路的自檢方法及裝置。

背景技術

電動汽車行駛過程中，為了避免由于整車突發故障使得而使得整車進行安全模式，對于整車動力中的電機控制系統需要進行主動短路自檢措施。控制方法上采用三相交流控制電機穩定運行在扭矩環和轉速環下，電機的主動短路自檢過程即三相六橋電路中三相上橋功率開關器件關斷，三相下橋功率開關器件導通，使得電機內部的三相繞組短接在一起，鎖死驅動電機進入制動過程，整車進入安全模式。而安全模式能否正常工作，就需要在整車啟動之前進行主動短路電路自檢來排除是否有安全故障，從而為乘客和整車的安全提供保障。

現有技術關于主動短路保護的專利一般都是在三相橋式電路外圍添加硬件邏輯電路來實現主動短路保護方式。專利文件《一種電動汽車的主動短路保護電路》（公開號：CN 105262059 A）采用添加外置的邏輯電路實現主動短路保護，如圖1所示，通過控制模塊產生驅動使能信號和短路使能信號，邏輯電路當驅動使能信號和短路使能信號均為第二電平時，控制第一電極連接的三個功率開關器件均導通、第二電極連接的三個功率開關器件均斷開，使三相輸入線分別與六個功率開關器件的串聯節點連接的三相電機短路，因此在電池出現短路、過壓、過流、過熱等故障時，可以通過將三相電機短路將其與電池之間不再連通。

外置硬件電路能夠快速進入主動短路，但是沒有上電自檢主動短路是否正常，這樣即使有這個外置的輔助主動短路的硬件，在上強電后電機還是會工作有可能導致電機燒毀或者IGBT燒毀等現象，從而造成整車安全性問題。

發明內容

本發明目的是：提供一種電機控制系統的主動短路保護電路的自檢方法及裝置，在整車工作之前進行主動短路自檢，提前避免整車出現故障的情況下還要電機工作導致整車和乘客安全性問題。

本發明的技術方案是：

一種電機控制系統的主動短路保護電路的自檢方法，所述電機控制系統包括多相橋式電路，所述多相橋式電路的各相輸出端分別對應連接電機的多相定子繞組的各相繞組；所述主動短路自檢方法包括：

S1、控制多相橋式電路，其中第一相繞組對應的上半橋導通，第二相繞組對應的下半橋導通，其他相繞組均不導通，多次采樣各相繞組的電流，并分相累加，若對應導通的兩相繞組的電流累加和滿足近似條件，其他相繞組的電流累加和近似為零，則進行步驟S2，否則主動短路自檢失敗；

S2、控制第二相繞組對應的上半橋導通，第三相繞組對應的下半橋導通，其他相繞組均不導通，同步驟S1，多次采樣并計算各相繞組的電流累加和，若滿足近似條件，則依次進行下去，直到多相橋式電路的所有上半橋和下半橋檢測一遍，對應導通的兩相繞組的電流累加和均滿足近似條件，則主動短路自檢通過。

優選的，步驟S1、S2中，各相繞組對應的上半橋的導通為完全導通，各相繞組對應的下半橋是通過一定量的小占空比PWM控制通斷，周期性導通。

優選的，在進行步驟S1前，向三相橋式電路供給一定閾值的高壓，確保讓電機正常工作，檢測到高壓正常供電，則進入到步驟S1。

優選的，在向三相橋式電路供給高壓前，先給多相橋式電路供給低壓，判斷各相電橋的上下橋是否出現短路故障，如出現短路故障，則不允許供給高壓。

優選的，所述各相繞組對應的下半橋通過小占空比PWM控制通斷的頻率F為5-20KHz。

優選的，所述采樣各相繞組的電流的采樣周期T=1/F。

優選的，所述多相橋式電路為三相橋式電路，包括三相上橋功率開關器件T1，T3，T5及分別與T1，T3，T5對應串聯的下橋功率開關器件T4，T6，T2；電機三相定子繞組的A相繞組連接T1、T4 ，B相繞組連接T3、T6，C相繞組連接T5、T2。

一種電機控制系統的主動短路保護電路的自檢裝置，所述電機控制系統包括多相橋式電路，所述多相橋式電路的各相輸出端分別對應連接電機的多相定子繞組的各相繞組；所述主動短路自檢裝置包括DSP驅動模塊和電流采集模塊，所述電流采集模塊，采集多相定子繞組的各相繞組的電流，并發送到DSP驅動模塊；所述DSP驅動模塊連接多相橋式電路的各上下橋控制端，通過輸出高低電壓或PWM信號控制各上下橋的通斷，并對采集的各相繞組的電流數據進行處理和計算，根據計算結果判斷主動短路自檢是否通過。

優選的，所述電流采集模塊采用霍爾傳感器。

優選的，所述電流采集模塊采用串聯電阻進行電流采樣。

本發明的優點是：