[發明專利]雙繞組三相電機控制方法及雙控四驅式控制器

在審

• 申請號: 202010470909.9
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111641365A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 王翔宇;李亮;魏凌濤;薛仲瑾;汪冬亮;顏丙杰
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02P25/18
• 分類號: H02P25/18;H02P27/08;H02P6/17;B60L3/00;B60L15/20
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識產權代理有限公司 11616
• 代理人: 鄭豐平

一種雙繞組三相電機雙控四驅式控制器以及應用該控制器進行對雙繞組三相電機進行控制的控制方法。該雙繞組三相電機雙控四驅式控制器包括兩個單片機、兩套能夠獨立供電的電源系統、四個結構相同且獨立運行的三相驅動電路。就控制方面而言，每一個單片機都能夠通過一個三相驅動電路對電機進行控制。本發明實現了“由兩個單片機對雙繞組三相電機進行單控或雙控；由一個單片機所對應的兩個三相驅動電路對雙繞組三相電機進行全控或半控”的控制方式。本發明中，如果兩個單片機中的一個損壞，或者四個三相驅動電路中的一個或者多個發生損壞，電機仍能夠正常運行。相比于傳統技術而言，本發明控制系統的應用對于電機的控制穩定而言，具有大幅提升。

技術領域

本發明涉及汽車自動化控制技術領域，更具體地說，特別涉及一種雙繞組三相電機控制方法以及一種雙繞組三相電機雙控四驅式控制器。

背景技術

隨著汽車智能化的發展，對安全等級要求越來越高，因此汽車的底層執行器的控制和驅動都需要具備冗余備份的功能。而針對機動車所使用的電機，卻仍然采用單控制方案，一旦電機控制系統發生故障，則會直接導致機動車無法運行。

發明內容

綜上所述，如何借鑒現有技術中的冗余備份技術實現對電機的冗余控制，以提高電機控制系統運行的可靠性，成為了本領域技術人員亟待解決的問題。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

本發明提供了一種雙繞組三相電機雙控四驅式控制器，所述雙繞組三相電機包括有兩套繞組，每套所述繞組都具有三個接線點。

具體地，該雙繞組三相電機雙控四驅式控制器包括：

同步運行且運行周期相同的兩個單片機；

兩套能夠獨立供電的電源系統，所述電源系統包括電源管理芯片，所述電源管理芯片用于對電源的電壓進行轉換；

四個結構相同且獨立運行的三相驅動電路，在四個所述三相驅動電路中，其中兩個所述三相驅動電路為一組形成第一繞組驅動電路組，第一繞組驅動電路組與其中一套所述繞組的三個接線點連接，其中另外兩個所述三相驅動電路為一組形成第二繞組驅動電路組，第二繞組驅動電路組與其中另外一套所述繞組的三個接線點連接，第一繞組驅動電路組中的其中一個所述三相驅動電路以及第二繞組驅動電路組中的其中一個所述三相驅動電路與兩個所述單片機中的其中一個單片機以及兩個所述電源系統中的一個電源系統連接，第一繞組驅動電路組中的另一個所述三相驅動電路以及第二繞組驅動電路組中的另一個所述三相驅動電路與兩個所述單片機中的另一個單片機以及兩個所述電源系統中的另一個電源系統連接。

優選地，在本發明所提供的雙繞組三相電機雙控四驅式控制器中，所述單片機為多核構架并能夠對電機鎖步。

優選地，在本發明所提供的雙繞組三相電機雙控四驅式控制器中，還包括轉子位置傳感器，所述轉子位置傳感器設置有兩個，兩個所述轉子位置傳感器獨立運行，兩個所述轉子位置傳感器均與兩個所述單片機信號連接。

優選地，在本發明所提供的雙繞組三相電機雙控四驅式控制器中，所述三相驅動電路包括與電源系統以及單片機連接的三相驅動功能安全芯片、與所述三相驅動功能安全芯片連接的逆變電路以及與所述逆變電路連接的通斷電路，由所述通斷電路與繞組的三個接線點連接。

優選地，在本發明所提供的雙繞組三相電機雙控四驅式控制器中，所述逆變電路包括逆變金屬-氧化物半導體場效應晶體管，所述通斷電路包括通斷電金屬-氧化物半導體場效應晶體管；由兩個所述逆變金屬-氧化物半導體場效應晶體管并聯后與一個所述斷電金屬-氧化物半導體場效應晶體管串聯并與一個單獨的接線點連接。

本發明還提供了一種雙繞組三相電機控制方法，在該雙繞組三相電機控制方法中，本發明使用如上述的雙繞組三相電機雙控四驅式控制器對雙繞組三相電機進行雙控四驅式安全冗余控制。