[发明专利]一种电动汽车驱动电源控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种电动汽车驱动电源控制系统及其控制方法。

背景技术

目前国内主要的电动汽车控制器厂家的驱动电源都采用一颗电源管理芯片控制一个变压器驱动IGBT六个桥臂的方法，此方法存在比较明显的不足，一个变压器驱动六路IGBT，会导致变压器需求功率大，发热元件相对集中，导致产品可靠性低，产品损耗大，使用寿命无法满足使用需求以及存在很大的共因失效风险。为了解决上述热源相对集中的问题衍生出了三个变压器分别驱动六路IGBT的方法，此方法虽然解决了变压器需求功率大、产品热源相对集中的问题，但由于还是使用一颗电源管理芯片，仍然存在很大的共因失效的风险。

再就是现有的一颗电源芯片控制一个变压器驱动六路IGBT的技术方法以及一颗电源芯片控制三个变压器分别驱动六路IGBT的技术方法，还存在以下问题：电动汽车在高速行驶过程中，电机的反电动势如果高于母线电压值，此时控制器需执行ASC电机制动策略，安全可靠执行ASC电机制动策略的前提需确保驱动电源稳定工作，当需要执行ASC电机制动策略时，如果驱动电源其中一路输出短路，此时其他路电源的输出则异常，或者此时电源管理芯片输出异常，导致整个电源工作异常。无法有效执行ASC电机制动策略，造成严重行车事故。

可见解决变压器需求功率大，发热元件相对集中，产品安全可靠性低，产品损耗大，使用寿命无法满足使用需求的问题，同时降低共因失效的风险以及确保ASC电机制动策略的有效执行是当前电动汽车驱动电源迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是驱动电源的变压器需求功率大，发热元件相对集中，产品安全可靠性低，产品损耗大，使用寿命无法满足使用需求、共因失效的风险大以及ASC电机制动策略执行不稳定的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电动汽车驱动电源控制系统，包括电机控制单元、驱动电源电路和电机，驱动电源电路包括第一电源管理芯片、第二电源管理芯片、第一驱动变压器、第二驱动变压器、上桥IGBT开关组和下桥IGBT开关组，其中：

所述第一电源管理芯片与所述第一驱动变压器连接，所述第二电源管理芯片与所述第二驱动变压器连接，所述第一驱动变压器与所述上桥IGBT开关组连接，所述第二驱动变压器与所述下桥IGBT开关组连接；所述驱动电源电路用于提供所述电机控制单元控制所述上桥IGBT开关组和下桥IGBT开关组中IGBT开关通断所需的能量，所述电机控制单元输出控制信号控制IGBT开关的通断从而控制所述电机启停。

优选地，所述上桥IGBT开关组设有第一、三、五IGBT开关，所述下桥IGBT开关组设有二、四、六IGBT开关，所述第一与二IGBT开关、第三与四IGBT开关、第五与六IGBT开关均串联连接。

优选地，所述第一电源管理芯片用于控制所述第一驱动变压器原边绕组通断产生感应电动势，副边绕组产生高频变化的脉冲；所述第二电源管理芯片用于控制所述第二驱动变压器原边绕组通断产生感应电动势，副边绕组产生高频变化的脉冲。

优选地，所述第一驱动变压器的副边绕组设有三个绕组，且每个绕组与所述上桥IGBT开关组之间均设有半波整流电路，所述第二驱动变压器的副边绕组设有三个绕组，且每个绕组与所述下桥IGBT开关组之间均设有半波整流电路，从而产生稳定的电源。

优选地，所述第一驱动变压器用于提供所述电机控制单元控制第一、三、五IGBT开关通断所需的能量，所述第二驱动变压器用于提供所述电机控制单元控制第二、四、六IGBT开关通断所需的能量。

优选地，所述第一、二IGBT开关之间设有第一节点、所述第三、四IGBT开关之间设有第二节点、所述第五、六IGBT开关设有第三节点，且分别与电机的U、V、W三相输入端连接。

优选地，所述电机为单相、三相或四相电机。

上述电动汽车驱动电源控制系统的控制方法，包括如下步骤：

第一电源管理芯片控制第一驱动变压器原边绕组产生感应电动势，副边绕组产生高频变化的脉冲，第二电源管理芯片控制第二驱动变压器原边绕组产生感应电动势，副边绕组产生高频变化的脉冲；

第一驱动变压器为上桥IGBT开关组通断提供所需的能量，第二驱动变压器为下桥IGBT开关组通断提供所需的能量；

电机控制单元输出控制信号，控制上桥IGBT开关组和下桥IGBT开关组的通断实现电机的启停；

电机工作正常时保持运行，否则电机控制单元切换到第一电源管理芯片执行ASC电机控制策略。