[发明专利]一种电机控制系统的主动短路保护电路的自检方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种电机控制系统的主动短路保护电路的自检方法及装置。

背景技术

电动汽车行驶过程中，为了避免由于整车突发故障使得而使得整车进行安全模式，对于整车动力中的电机控制系统需要进行主动短路自检措施。控制方法上采用三相交流控制电机稳定运行在扭矩环和转速环下，电机的主动短路自检过程即三相六桥电路中三相上桥功率开关器件关断，三相下桥功率开关器件导通，使得电机内部的三相绕组短接在一起，锁死驱动电机进入制动过程，整车进入安全模式。而安全模式能否正常工作，就需要在整车启动之前进行主动短路电路自检来排除是否有安全故障，从而为乘客和整车的安全提供保障。

现有技术关于主动短路保护的专利一般都是在三相桥式电路外围添加硬件逻辑电路来实现主动短路保护方式。专利文件《一种电动汽车的主动短路保护电路》（公开号：CN 105262059 A）采用添加外置的逻辑电路实现主动短路保护，如图1所示，通过控制模块产生驱动使能信号和短路使能信号，逻辑电路当驱动使能信号和短路使能信号均为第二电平时，控制第一电极连接的三个功率开关器件均导通、第二电极连接的三个功率开关器件均断开，使三相输入线分别与六个功率开关器件的串联节点连接的三相电机短路，因此在电池出现短路、过压、过流、过热等故障时，可以通过将三相电机短路将其与电池之间不再连通。

外置硬件电路能够快速进入主动短路，但是没有上电自检主动短路是否正常，这样即使有这个外置的辅助主动短路的硬件，在上强电后电机还是会工作有可能导致电机烧毁或者IGBT烧毁等现象，从而造成整车安全性问题。

发明内容

本发明目的是：提供一种电机控制系统的主动短路保护电路的自检方法及装置，在整车工作之前进行主动短路自检，提前避免整车出现故障的情况下还要电机工作导致整车和乘客安全性问题。

本发明的技术方案是：

一种电机控制系统的主动短路保护电路的自检方法，所述电机控制系统包括多相桥式电路，所述多相桥式电路的各相输出端分别对应连接电机的多相定子绕组的各相绕组；所述主动短路自检方法包括：

S1、控制多相桥式电路，其中第一相绕组对应的上半桥导通，第二相绕组对应的下半桥导通，其他相绕组均不导通，多次采样各相绕组的电流，并分相累加，若对应导通的两相绕组的电流累加和满足近似条件，其他相绕组的电流累加和近似为零，则进行步骤S2，否则主动短路自检失败；

S2、控制第二相绕组对应的上半桥导通，第三相绕组对应的下半桥导通，其他相绕组均不导通，同步骤S1，多次采样并计算各相绕组的电流累加和，若满足近似条件，则依次进行下去，直到多相桥式电路的所有上半桥和下半桥检测一遍，对应导通的两相绕组的电流累加和均满足近似条件，则主动短路自检通过。

优选的，步骤S1、S2中，各相绕组对应的上半桥的导通为完全导通，各相绕组对应的下半桥是通过一定量的小占空比PWM控制通断，周期性导通。

优选的，在进行步骤S1前，向三相桥式电路供给一定阈值的高压，确保让电机正常工作，检测到高压正常供电，则进入到步骤S1。

优选的，在向三相桥式电路供给高压前，先给多相桥式电路供给低压，判断各相电桥的上下桥是否出现短路故障，如出现短路故障，则不允许供给高压。

优选的，所述各相绕组对应的下半桥通过小占空比PWM控制通断的频率F为5-20KHz。

优选的，所述采样各相绕组的电流的采样周期T=1/F。

优选的，所述多相桥式电路为三相桥式电路，包括三相上桥功率开关器件T1，T3，T5及分别与T1，T3，T5对应串联的下桥功率开关器件T4，T6，T2；电机三相定子绕组的A相绕组连接T1、T4 ，B相绕组连接T3、T6，C相绕组连接T5、T2。

一种电机控制系统的主动短路保护电路的自检装置，所述电机控制系统包括多相桥式电路，所述多相桥式电路的各相输出端分别对应连接电机的多相定子绕组的各相绕组；所述主动短路自检装置包括DSP驱动模块和电流采集模块，所述电流采集模块，采集多相定子绕组的各相绕组的电流，并发送到DSP驱动模块；所述DSP驱动模块连接多相桥式电路的各上下桥控制端，通过输出高低电压或PWM信号控制各上下桥的通断，并对采集的各相绕组的电流数据进行处理和计算，根据计算结果判断主动短路自检是否通过。

优选的，所述电流采集模块采用霍尔传感器。

优选的，所述电流采集模块采用串联电阻进行电流采样。

本发明的优点是：