[發(fā)明專利]相電壓檢測電路有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201910307204.2 | 申請日： | 2019-04-17 |
| 公開（公告）號： | CN110018341B | 公開（公告）日： | 2021-08-17 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 韓偉;祁華銘;周宣;馮江濤 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海金脈電子科技有限公司 |
| 主分類號： | G01R19/25 | 分類號： | G01R19/25 |
| 代理公司： | 上海唯源專利代理有限公司 31229 | 代理人： | 曾耀先 |
| 地址： | 200030 上海市*** | 國省代碼： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 相電壓 檢測 電路 | ||
本發(fā)明相電壓檢測電路應(yīng)用于三相電機，三相電機的三相繞組的第一端相接，相電壓檢測電路包括：將三相繞組的第二端相對于高壓地HVGND的高壓側(cè)電壓轉(zhuǎn)換為低壓側(cè)電壓的三組比例運算電路，每一比例運算電路均設(shè)有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，三組比例運算電路的第一輸入端分別連接于高壓地HVGND，三組比例運算電路的第二輸入端分別連接于三相繞組的第二端；用于采樣低壓側(cè)電壓、根據(jù)低壓側(cè)電壓判斷電機狀態(tài)類型、根據(jù)低壓側(cè)電壓和比例運算電路的放大系數(shù)計算電機相電壓的控制模塊，控制模塊連接于三組比例運算電路的輸出端。本發(fā)明避開了高壓側(cè)走線交錯，而且保留了信號的絕對值，從而可以識別出系統(tǒng)的安全狀態(tài)。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及車用電機控制器領(lǐng)域，具體涉及一種相電壓檢測電路。
背景技術(shù)
在車用電機控制器領(lǐng)域，電機驅(qū)動拓?fù)淙鐖D1所示，為滿足越來越嚴(yán)格的汽車行駛安全要求以及ISO26262標(biāo)準(zhǔn)，常常需要檢測相電壓和相電流做扭矩估算，扭矩估算電路監(jiān)測到扭矩異常后，可以通過橋臂使電機進(jìn)入上主動短路或者下主動短路兩種安全狀態(tài)。一般相電流檢測通過有磁芯的霍爾電流傳感器(以LEM為代表)或無磁芯的霍爾電流傳感器(以Allegro，Infineon為代表)，而相電壓檢測由于系統(tǒng)中沒有引出電機的虛擬中性點。Y型繞組的中間點是相電壓值的參考點，3相電壓分別為Y型繞組的3個端點對中間點的電壓，但是由于中間點在繞組內(nèi)部，無法引出，因此必須通過一種間接的方式將相電壓的信息從繞組中傳遞出來通常使用U，V，W三路開關(guān)中點電壓重構(gòu)虛擬電壓中性點，然后再將開關(guān)中點電壓與虛擬電壓中性點做差分放大，然而這種實現(xiàn)方式存在兩個問題：
(1)U，V，W三路開關(guān)中點電壓均為高頻高壓的PWM信號，由于重構(gòu)虛擬中性點，需要在三相之間做交錯走線，使得布局布線較為復(fù)雜，需要小心控制；
(2)無法檢測到扭矩異常后，系統(tǒng)進(jìn)入了上主動短路或者下主動短路中的哪種安全狀態(tài)。
(3)由于Y型繞組位于高壓母線側(cè)，而進(jìn)行相電壓解析控制的控制核心在低壓側(cè)，因此相電壓檢測電路必須具備一定的絕緣電阻，滿足高低壓側(cè)絕緣要求。
因此，有必要針對上述缺陷提出一種方案，解決布局布線復(fù)雜、無法檢測安全狀態(tài)類型的缺陷。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)中布局布線復(fù)雜、無法檢測安全狀態(tài)類型的缺陷，本發(fā)明提供了一種相電壓檢測電路。
本發(fā)明相電壓檢測電路，應(yīng)用于三相電機，所述三相電機的三相繞組的第一端相接，所述相電壓檢測電路包括：
將三相繞組的第二端相對于高壓地HVGND的高壓側(cè)電壓轉(zhuǎn)換為低壓側(cè)電壓的三組比例運算電路，每一所述比例運算電路均設(shè)有第一輸入端、第二輸入端和輸出端，三組所述比例運算電路的第一輸入端分別連接于所述高壓地HVGND，三組所述比例運算電路的第二輸入端分別連接于所述三相繞組的第二端；
用于采樣所述低壓側(cè)電壓、根據(jù)所述低壓側(cè)電壓判斷電機狀態(tài)類型、根據(jù)所述低壓側(cè)電壓和所述比例運算電路的放大系數(shù)計算電機相電壓的控制模塊，所述控制模塊連接于三組所述比例運算電路的輸出端。
本發(fā)明將高壓側(cè)的三路開關(guān)中點電壓分別通過差分放大進(jìn)入低壓側(cè)，然后采樣并獲取每路信號的絕對值，在控制模塊內(nèi)部即可得到線電壓值，從而反算出相電壓值，通過這種實現(xiàn)方式避開了高壓側(cè)走線交錯，而且保留了信號的絕對值，從而可以識別出系統(tǒng)的安全狀態(tài)。
本發(fā)明相電壓檢測電路的進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述控制模塊包括用于采樣所述低壓側(cè)電壓、對所述低壓側(cè)電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換的模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸入端連接于所述比例運算電路的輸出端。
本發(fā)明相電壓檢測電路的更進(jìn)一步改進(jìn)在于，所述控制模塊還包括連接于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端、根據(jù)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的低壓側(cè)電壓判斷電機主動短路安全狀態(tài)類型的第一控制單元，所述主動短路安全狀態(tài)類型包括上主動短路狀態(tài)和下主動短路狀態(tài)。
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