[实用新型]一种轻量化辅助电机控制系统架构

说明书

本实用新型公开了一种轻量化辅助电机控制系统架构，包括至少一组高压组块和至少一组低压组块，高压组块与低压组块之间连接有增强隔离模块；高压组块包括控制单元、基本隔离驱动芯片、非隔离驱动芯片、IGBT模块和采样电路；控制单元分别与基本隔离驱动芯片、非隔离驱动芯片和采样电路连接；IGBT模块至少有两组，采用并联的方式与基本隔离驱动芯片和非隔离驱动芯片连接。上述系统架构用低成本方式实现了高压组块和低压组块硬件电路上的完全隔离，将电机控制器的控制单元置于高压部分，将高压直流电转换成三相正弦波交流电来驱使电机按运转，并可精确感知三相电流变化并能及时监测到IGBT故障；提高系统响应速度，大幅度降低制作成本。

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，具体涉及一种新能源汽车的辅助电机控制器系统架构。

背景技术

新能源电动汽车具有节能、环保等优点，在公共交通领域得到广泛应用。然而，新能源电动汽车除主驱电机控制器外，还有辅助电机控制器，用来控制除主驱电机以外的其他辅助电机，如变速箱冷却、液压助力转向、液压刹车或气动刹车、电子换挡、电动空调控制和氢燃料电池的氢气泵以及空气压缩机等功能。

新能源电动汽车的电池分两种：其中一种是12VDC或24VDC铅酸蓄电池作为辅助电源，专为仪表、中控台、灯光、电动门窗、整车控制器和其他控制器低压电路供电。另外一种则是高压动力电池，母线电压在200VDC-900VDC之间，用来驱动车辆行驶。

由于新能源电动汽车动力电池属于高压直流电，因此电机控制器需要从硬件结构上将高压直流电与低压信号完全隔离，以保证电池和车辆的安全性。目前大量应用的电机控制器结构复杂、体积庞大，生产和维护成本都非常高昂，间接推高了电动车的成本。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种轻量化辅助电机控制系统架构，用低成本方式实现了硬件电路上的完全隔离，将电机控制器的控制单元置于高压部分，将高压直流电转换成可控的三相正弦波交流电来驱使目标电机按要求运转；可精确感知三相电流变化并能及时监测到IGBT故障；既能提高系统响应速度，又能大幅度降低制作成本。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种轻量化辅助电机控制系统架构，包括至少一组高压组块和至少一组低压组块，所述高压组块与低压组块之间连接有增强隔离模块。

所述高压组块包括控制单元、基本隔离驱动芯片、非隔离驱动芯片、IGBT模块和采样电路；所述控制单元分别与基本隔离驱动芯片、非隔离驱动芯片和采样电路连接；IGBT模块至少有两组，采用并联的方式与基本隔离驱动芯片和非隔离驱动芯片连接；采样电路一端与IGBT模块连接；所述低压组块包括外部接口电路。

所述IGBT为绝缘栅双极型晶体管组，包括6个IGBT单体并每3个单体组合搭建成三相全桥结构；该三相全桥结构包括上半桥组和下半桥组。

所述采样电路中分别设有采样电阻。

一种轻量化辅助电机控制方法，包括以下步骤：

a)、低压组块的信号通过外部接口到增强隔离芯片后，再进入位于高压部分的控制单元，控制单元收到指令并向基本隔离驱动芯片和非隔离驱动芯片发出信号，随即基本隔离驱动芯片和非隔离驱动芯片即可控制对应的IGBT单体工作，将高压直流电转换成可控的三相正弦波交流电来驱使目标电机按要求运转；

b)、位于IGBT单体末端的采样电路实时监测三相电流的变化，并同步反馈到控制单元用作下一周期的电流修正依据；

c)、在步骤a)中对应上半桥IGBT的基本隔离驱动芯片通过电压偏移原理使高压直流电的电压等级降低，实现上半桥和下半桥之前的电气隔离；