一种安全状态控制方法、装置和电机控制器与流程

文档序号:30584126发布日期:2022-06-29 15:23阅读:228来源:国知局
一种安全状态控制方法、装置和电机控制器与流程

1.本发明涉及车辆控制技术领域,特别涉及一种安全状态控制方法、装置和电机控制器。


背景技术:

2.纯电动汽车,其动力来源于驱动电机,驱动电机通过电机控制器对其实施控制,将动力电池的电脑转化为机械能来实现车辆的运动。永磁同步电机(permanent magnetic synchronous machine,pmsm)由于具有高效率、高输出转矩、高功率密度以及良好的动态性能等优点,目前成为纯电动汽车驱动系统的主流。
3.对于装备永磁同步电机的纯电动汽车,当驱动系统发生严重故障后需要控制驱动系统进入安全状态来保证驱动系统乃至整车的安全。永磁同步电机驱动系统的安全状态分为两种,分别为:主动短路(active short circuit,asc)与关闭驱动输出(stop pulse width modulation output,spo)。这两种安全状态各有利弊,asc安全状态在电机高转速条件下只产生较低的制动扭矩同时不产生反电动势,这对于高速条件下行驶的车辆安全具有重要的保护价值;相较于asc安全状态,spo安全状态在电机高转速工况下会产生较大的制动扭矩与反电动势,从而对行车安全造成威胁,其中,spo安全状态所产生的制动扭矩与反电动势随着转速的降低而减小。但另一方面,asc安全状态会在电机定子绕组以及电机控制器功率转换模块内产生较大的电流内产生较大的电流,该电流将会引起功率转换模块以及电机温度的升高,驱动系统长时间处于asc安全状态容易导致驱动系统的烧毁;并且在低转速工况下,asc安全状态会使驱动电机产生较大的制动扭矩,从而破坏车上的人员的驾乘感受;相较于asc安全状态,spo安全状态不会产生较大的电流,另外在低转速工况下,spo安全状态控制所产生的制动扭矩较小,这样一来会对驾驶员的驾乘感受进行较好的保护。通过上述分析可知,asc安全状态与spo安全状态均具有优点和缺点。
4.因此,需要设计一种安全状态控制方法,实现根据系统工况发挥asc安全状态与spo安全状态的优点,限制asc安全状态与spo安全状态的缺点。


技术实现要素:

5.本发明实施例提供一种安全状态控制方法、装置和电机控制器,用以解决现有技术中,无法根据电机驱动系统的工况发挥asc安全状态与spo安全状态的优点,限制asc安全状态与spo安全状态的缺点的问题。
6.为了解决上述技术问题,本发明实施例提供如下技术方案:
7.本发明实施例提供一种安全状态控制方法,包括:
8.根据采集的驱动系统的工作信号,确定所述驱动系统所处的工况状态;
9.根据所述驱动系统所处的工况状态,对所述驱动系统的安全状态进行控制。
10.可选地,所述工作信号包括以下至少之一:
11.绝缘栅双极型晶体管igbt模块温度信号;电机温度信号;低压电源信号;电机转速
信号;绝缘栅双极型晶体管igbt模块桥臂故障信号;安全状态请求信号;系统使能信号。
12.可选地,所述安全状态包括以下至少之一:
13.待机状态;运行状态;关闭驱动输出spo安全转换状态;关闭驱动输出spo安全控制状态;主动短路asc安全状态。
14.可选地,根据所述驱动系统所处的工况状态,对所述驱动系统的安全状态进行控制,包括以下至少之一:
15.在所述驱动系统所处的工况状态为第一状态,所述驱动系统的安全状态为目标状态的情况下,控制所述安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态;
16.在所述驱动系统所处的工况状态为第二状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态;
17.在所述驱动系统所处的工况状态为第三状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态;
18.其中,所述目标状态为所述待机状态或所述运行状态。
19.可选地,在所述目标状态为所述待机状态的情况下,所述第一状态包括:
20.igbt模块桥臂故障状态或安全请求状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
21.低压电源供电正常状态;所述低压电源供电正常状态是根据低压电源信号确定的。
22.可选地,在所述目标状态为所述运行状态的情况下,所述第一状态包括以下至少之一:
23.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
24.非使能状态;所述非使能状态是根据系统使能信号确定的;
25.安全请求状态;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的。
26.可选地,所述第二状态包括:
27.电机超速状态;所述电机超速状态是根据电机转速信号确定的;
28.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
29.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态或igbt模块下桥臂故障状态;
30.所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态或下桥臂asc安全状态;
31.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态的情况下,所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态;
32.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块下桥臂故障状态的情况下,所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态。
33.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述方法还包括:
34.控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂断开。
35.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述方法还包括:
36.控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂断开。
37.可选地,所述第三状态包括:
38.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
39.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态且igbt模块下桥臂故障状态。
40.可选地,控制所述驱动系统的安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态之后,所述方法还包括:
41.在所述驱动系统所处的工况状态为第四状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全转换状态切换至所述待机状态。
42.可选地,所述第四状态包括:
43.igbt模块桥臂无故障状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
44.无安全请求状态;所述无安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
45.电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的。
46.可选地,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述方法还包括:
47.在所述驱动系统所处的工况状态为第五状态,控制所述驱动系统的安全状态由asc安全状态切换至所述spo安全转换状态。
48.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
49.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
50.igbt模块下桥臂故障状态;所述igbt模块下桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
51.所述第一模块为igbt模块或电机;
52.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
53.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
54.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
55.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
56.igbt模块上桥臂故障状态;所述igbt模块上桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
57.所述第一模块为igbt模块或电机;
58.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
59.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
60.可选地,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态之后,所述方法还包括:
61.在所述驱动系统所处的工况状态为第六状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全控制状态切换至所述spo安全转换状态。
62.可选地,所述第六状态包括以下之一:
63.igbt模块上桥臂故障恢复状态;所述igbt模块上桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
64.igbt模块下桥臂故障恢复状态;所述igbt模块下桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的。
65.本发明实施例还提供一种安全状态控制装置,包括:
66.第一确定模块,用于根据采集的驱动系统的工作信号,确定所述驱动系统所处的工况状态;
67.控制模块,用于根据所述驱动系统所处的工况状态,对所述驱动系统的安全状态进行控制。
68.可选地,所述工作信号包括以下至少之一:
69.绝缘栅双极型晶体管igbt模块温度信号;电机温度信号;低压电源信号;电机转速信号;绝缘栅双极型晶体管igbt模块桥臂故障信号;安全状态请求信号;系统使能信号。
70.可选地,所述安全状态包括以下至少之一:
71.待机状态;运行状态;关闭驱动输出spo安全转换状态;关闭驱动输出spo安全控制状态;主动短路asc安全状态。
72.可选地,所述控制模块,具体用于以下至少之一:
73.在所述驱动系统所处的工况状态为第一状态,所述驱动系统的安全状态为目标状态的情况下,控制所述安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态;
74.在所述驱动系统所处的工况状态为第二状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态;
75.在所述驱动系统所处的工况状态为第三状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态;
76.其中,所述目标状态为所述待机状态或所述运行状态。
77.可选地,在所述目标状态为所述待机状态的情况下,所述第一状态包括:
78.igbt模块桥臂故障状态或安全请求状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
79.低压电源供电正常状态;所述低压电源供电正常状态是根据低压电源信号确定的。
80.可选地,在所述目标状态为所述运行状态的情况下,所述第一状态包括以下至少之一:
81.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
82.非使能状态;所述非使能状态是根据系统使能信号确定的;
83.安全请求状态;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的。
84.可选地,所述第二状态包括:
85.电机超速状态;所述电机超速状态是根据电机转速信号确定的;
86.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
87.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态或igbt模块下桥臂故障状态;
88.所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态或下桥臂asc安全状态;
89.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态的情况下,所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态;
90.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块下桥臂故障状态的情况下,所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态。
91.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,所述控制模块,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述控制模块,还用于:
92.控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂断开。
93.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,所述控制模块,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述控制模块,还用于:
94.控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂断开。
95.可选地,所述第三状态包括:
96.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
97.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态且igbt模块下桥臂故障状态。
98.可选地,所述控制模块,控制所述驱动系统的安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态之后,所述控制模块,还用于:
99.在所述驱动系统所处的工况状态为第四状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全转换状态切换至所述待机状态。
100.可选地,所述第四状态包括:
101.igbt模块桥臂无故障状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
102.无安全请求状态;所述无安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
103.电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的。
104.可选地,所述控制模块,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述控制模块,还用于:
105.在所述驱动系统所处的工况状态为第五状态,控制所述驱动系统的安全状态由
asc安全状态切换至所述spo安全转换状态。
106.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
107.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
108.igbt模块下桥臂故障状态;所述igbt模块下桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
109.所述第一模块为igbt模块或电机;
110.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
111.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
112.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
113.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
114.igbt模块上桥臂故障状态;所述igbt模块上桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
115.所述第一模块为igbt模块或电机;
116.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
117.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
118.可选地,所述控制模块,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态之后,所述控制模块,还用于:
119.在所述驱动系统所处的工况状态为第六状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全控制状态切换至所述spo安全转换状态。
120.可选地,所述第六状态包括以下之一:
121.igbt模块上桥臂故障恢复状态;所述igbt模块上桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
122.igbt模块下桥臂故障恢复状态;所述igbt模块下桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的。
123.本发明实施例还提供一种电机控制器,包括:处理器、存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,所述程序被所述处理器执行时实现如上中任一项所述的安全状态控制方法的步骤。
124.本发明实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序,所述程序被处理器执行时实现如上中任一项所述的安全状态控制方法中的步骤。
125.本发明的有益效果是:
126.本发明方案,通过采集的驱动系统的工作信号,确定驱动系统所处的工况状态,并根据驱动系统所处的工况状态,对驱动系统的安全状态进行控制,既可以根据系统的工况做出合理的设计,使驱动系统的安全状态能够合理发挥出asc安全状态和spo安全状态的优点。
附图说明
127.图1表示本发明实施例提供的安全状态控制方法的流程图;
128.图2表示本发明实施例提供的电机控制器的硬件架构图;
129.图3表示本发明实施例提供的安全状态切换示意图;
130.图4表示本发明实施例提供的安全状态控制装置的结构示意图。
具体实施方式
131.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
132.本发明针对现有技术中,无法根据电机驱动系统的工况发挥asc安全状态与spo安全状态的优点,限制asc安全状态与spo安全状态的缺点的问题,提供一种安全状态控制方法、装置和电机控制器。
133.如图1所示,本发明实施例提供一种安全状态控制方法,包括:
134.步骤101:根据采集的驱动系统的工作信号,确定所述驱动系统所处的工况状态。
135.需要说明的是,可编程逻辑器件,如现场可编程阵列(field programmable gate array,fpga)、复杂可编程逻辑器件(complex programmable logic device,cpld)等,由于其自身的运算速度快、计算能力强、接口丰富等特点,近年来在纯电动汽车的电机控制器中得到了丰富的应用,正是基于上述的特点,本发明实施例提供的安全状态控制方法,应用于基于可编程逻辑器件的电机控制器上,基于可编程逻辑器件的电机控制器的硬件架构图如图2所示,在基于可编程逻辑器件的电机控制器内部包括可编程逻辑器件,如fpga、cpld,功率转换模块驱动电路,功率转换绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,igbt)模块,图2中还包括与功率转换igbt模块连接的驱动电机,也就是永磁同步电机。其中,可编程逻辑器件为架构的核心担负着信号的采集、信号处理以及安全状态的管理、脉冲宽度调制(pulse width modulation,pwm)控制信号的输出的功能。
136.可编程逻辑器件中的状态模式管理模块输出pwm控制信号,该pwm控制信号经过功率转换模块驱动电路作用于功率转换igbt模块,之后驱动永磁同步电机正常工作。
137.在本发明实施例中,通过可编程逻辑器件采集驱动系统的工作信号,确定驱动系统的工况状态。
138.步骤102:根据所述驱动系统所处的工况状态,对所述驱动系统的安全状态进行控制。
139.具体地,可编程逻辑器件确定驱动系统的工作状态之后,通过可编程逻辑器件中的状态模式管理模块设计合理的策略对驱动系统的安全状态进行控制,使系统的安全状态能够合理发挥出asc安全状态和spo安全状态的优点。
140.可选地,所述工作信号包括以下至少之一:
141.绝缘栅双极型晶体管igbt模块温度信号;电机温度信号;低压电源信号;电机转速信号;绝缘栅双极型晶体管igbt模块桥臂故障信号;安全状态请求信号;系统使能信号。
142.在本发明实施中,可编程逻辑器件,依托其强大的硬件资源进行关键工作信号的采集与处理。
143.具体地,可编程逻辑器件通过自身的a/d端口采集igbt模块温度信号,之后进行解
析,获得igbt模块温度的物理值,接下来可编程逻辑器件通过硬件比较器的方式对igbt模块温度进行过温判断,即当igbt模块温度超过规定阈值t
igbt_e
时输出igbt模块过温状态标志,当igbt模块温度低于规定阈值t
igbt_r
时igbt模块过温状态标志清除,其中t
igbt_e
》t
igbt_r
,目的为形成温度的滞环,防止igbt模块过温状态标志的频繁切换,进而影响后续的安全状态管理。根据模块温度信号获得的igbt模块的过温状态,将用于后续的安全状态控制管理。
144.可编程逻辑器件通过自身的a/d端口采集电机定子的温度电压信号(电机温度信号),之后进行解析,获得电机温度的物理值,接下来可编程逻辑器件通过硬件比较器的方式对电机温度进行过温判断,即当电机温度超过规定阈值t
motor_e
时输出电机过温状态标志,当电机温度低于规定阈值t
motor_r
时电机过温状态标志清除,其中t
motor_e
》t
motor_r
,目的为形成温度的滞环,防止电机过温状态标志的频繁切换,进而影响后续的安全状态管理。根据电机温度信号获得的电机过温状态,将用于后续的安全状态控制管理。
145.可编程逻辑器件通过自身的a/d端口采集电机控制器的低压供电电源信号(低压电源信号),并通过解析获得低压电源电压的物理值,接下来可编程逻辑器件通过硬件比较器的方式对低压电源电压的物理值进行超范围判断,即当低压电源电压超过规定阈值t
lv_h
或低于规定阀值t
lv_l
时,处于低压电源供电异常状态,输出低压电源供电异常标志,此时表明当前的低压供电将不能够保证电机控制器的正常工作,当低压电源电压处于规定阈值t
lv_h
与规定阀值t
lv_l
之间时,处于低压电源供电正常状态,低压电源供电异常标志消失,此时表明当前的低压供电能够保证电机控制器的正常工作。
146.可编程逻辑器件接收电机转速信号,之后进行解析,获得电机转速值,将该电机转速值与阈值进行比较,判断电机是否超过预定转速。当电机转速超过规定阈值r
motor_e
时输出电机超速状态标志,当电机转速低于规定阈值r
motor_r
时电机超速状态标志清除,其中r
motor_e
》r
motor_r
,目的为形成转速的滞环,防止电机超速状态标志的频繁切换,进而影响后续的安全状态管理。
147.可编程逻辑器件接收硬件反馈的igbt模块桥臂故障信号,根据igbt模块桥臂故障信号,将igbt模块的桥臂故障状态归纳为igbt模块上桥臂故障状态、igbt模块下桥臂故障状态、igbt模块上桥臂和下桥臂故障状态三类,igbt模块的桥臂故障状态将用于后续的安全状态控制管理。
148.可编程逻辑器件采集安全状态请求信号和系统使能信号。
149.其中,电机控制器在运行过程中会对系统的故障状态进行实时检测,当发生严重故障(如硬件过流、硬件过压、igbt模块桥臂直通等)时会触发安全保护机制,即通过硬件检测电路、电源芯片或主控芯片发出进入安全状态的请求,也就是发出安全状态请求信号。可编程器件正是对该安全状态请求信号进行采集,用于后续的安全状态管理控制。
150.对于电机控制器来说,其主控芯片会根据驱动系统的状态控制系统的使能,即当判断出系统具备输出动力的条件时给出使能指令,也就是发出系统使能信号。可编程器件正是对该系统使能信号进行采集,用于后续的安全状态管理控制。
151.可选地,所述安全状态包括以下至少之一:
152.待机状态;运行状态;关闭驱动输出spo安全转换状态;关闭驱动输出spo安全控制状态;主动短路asc安全状态。
153.需要说明的是,本发明实施例提供的安全状态分为:待机状态、运行状态、spo安全
转换状态、spo安全控制状态、asc安全状态,其中asc安全状态包括上桥臂asc安全状态和下桥臂asc安全状态。安全状态管理就是通过如图2所示的可编程逻辑器件中的状态模式管理模块制定合理的控制策略控制系统在以上六种安全状态中进行切换和跳转,安全状态切换流程如图3所示,安全状态的切换为系统正常工作提供保障。
154.具体地,对上述六种安全状态进行说明:
155.待机状态:待机状态是电机控制器上电初始化完成后的默认模式,在系统处于待机状态下,无动力输出,此时igbt模块的六个桥臂均处于断开状态,也就是spo安全状态。
156.运行状态:运行状态表示系统处于正常工作状态,即igbt模块正常发波控制驱动电机输出预期扭矩。
157.spo安全转换状态:igbt模块的六个桥臂均处于断开状态。
158.spo安全控制状态:igbt模块的六个桥臂均处于断开状态。
159.其中,需要说明的是,电机驱动系统处于spo安全转换状态和spo安全控制状态时,虽然igbt模块的六个桥臂均处于断开状态,但是spo安全转换状态和spo安全控制状态不同,根据图3可以看出,spo安全转换状态是所有安全状态的枢纽,即通过spo安全转换状态可以跳转至其他的安全状态,而spo安全控制状态则是一个终极的安全状态,此时,igbt模块的六个桥臂中的上桥臂和下桥臂均有故障,不具备进入到asc安全状态的条件,此时spo安全控制状态是惟一的选择。
160.上桥臂asc安全状态:igbt模块的三个上桥臂处于导通状态、三个下桥臂断开状态。
161.下桥臂asc安全状态:igbt模块的三个下桥臂处于导通状态、三个上桥臂断开状态。
162.可选地,根据所述驱动系统所处的工况状态,对所述驱动系统的安全状态进行控制,包括以下至少之一:
163.在所述驱动系统所处的工况状态为第一状态,所述驱动系统的安全状态为目标状态的情况下,控制所述安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态;
164.在所述驱动系统所处的工况状态为第二状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态;
165.在所述驱动系统所处的工况状态为第三状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态;
166.其中,所述目标状态为所述待机状态或所述运行状态。
167.本发明实施例中,根据驱动系统所处的工况状态,控制驱动系统在六个安全状态之间进行跳转,以使驱动系统的安全状态能够合理发挥出asc安全状态和spo安全状态的优点。
168.下面,请继续参阅图3,具体说明,控制驱动系统在六个安全状态之间进行跳转的过程。
169.在驱动系统当前所处的安全状态为待机状态或运行状态,且驱动系统的工况状态为第一状态时,控制驱动系统的安全状态由待机状态或运行状态切换至spo安全转换状态;
170.在驱动系统的安全状态跳转为spo安全转换状态,且驱动系统的工况状态为第二状态时,控制驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至上桥臂asc安全状态或下桥臂
asc安全状态;
171.在驱动系统的安全状态跳转为spo安全转换状态,且驱动系统的工况状态为第三状态时,控制驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态。
172.可选地,在所述目标状态为所述待机状态的情况下,所述第一状态包括:
173.igbt模块桥臂故障状态或安全请求状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
174.低压电源供电正常状态;所述低压电源供电正常状态是根据低压电源信号确定的。
175.具体来说,在驱动系统当前所处的安全状态为待机状态,且驱动系统的工况状态为第一状态中的第一子状态时,控制驱动系统的安全状态由待机状态切换至spo安全转换状态,在以下条件全部成立时,第一状态中的第一子状态得到满足:
176.igbt模块桥臂故障状态或安全请求状态;
177.低压电源供电正常状态。
178.也就是,在发生igbt模块桥臂故障或安全请求信号有效(驱动系统有进入安全状态的请求),在这种状态下,若低压电源信号正常(供电电压在正常范围)则第一状态中的第一子状态得到满足。
179.需要说明的是,当igbt模块桥臂发生故障或系统有进入安全状态的需求时,应该进入到安全状态,但是考虑到低压电源供电正常是保证系统正常进入到安全状态的前提(低压供电异常将会导致igbt模块的桥臂无法正常驱动),因此加入了低压电源的约束条件。当第一状态中的第一子状态满足时,系统由“待机状态”跳转至“spo安全转换状态”。
180.可选地,在所述目标状态为所述运行状态的情况下,所述第一状态包括以下至少之一:
181.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
182.非使能状态;所述非使能状态是根据系统使能信号确定的;
183.安全请求状态;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的。
184.具体来说,在驱动系统当前所处的安全状态为运行状态,且驱动系统的工况状态为第一状态中的第二子状态时,控制驱动系统的安全状态由运行状态切换至spo安全转换状态,在以下条件任一条件成立时,第一状态中的第二子状态得到满足:
185.igbt模块桥臂故障状态;
186.非使能状态;
187.安全请求状态;
188.也就是,在发生igbt模块桥臂故障、系统处于非使能状态和安全请求信号有效中的任一条件满足时,则第一状态中的第二子状态得到满足。
189.需要说明的是,当以上三个条件中的任一条件得到满足时,表明系统不具备正常工作的条件,因此需要进入到故障状态下的保护模式,当第一状态中的第二子状态得到满足时,系统由“运行状态”跳转至“spo安全转换状态”。
190.还需要说明的是,在驱动系统当前所处的安全状态为待机状态,且驱动系统的工况状态为第七状态时,控制驱动系统的安全状态由待机状态切换至运行状态;
191.第七状态包括:
192.低压电源供电正常状态;所述低压电源供电正常状态是根据低压电源信号确定的;
193.igbt模块桥臂无故障状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
194.使能状态;所述使能状态是根据系统使能信号确定的;
195.无安全请求状态;所述无安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的。
196.也就是,在驱动系统当前所处的安全状态为待机状态,且驱动系统的工况状态为第七状态时,控制驱动系统的安全状态由待机状态切换至运行状态,在以下条件全部成立时,第七状态得到满足:
197.低压电源供电正常状态;
198.igbt模块桥臂无故障状态;
199.使能状态;
200.无安全请求状态。
201.也就是,在低压电源信号正常(低压电源供电电压在正常范围),igbt模块桥臂无故障,驱动系统处于使能状态(系统使能信号有效),且安全状态信号无效(系统无安全状态请求)时,即以上条件全部满足时,驱动系统具备正常工作的条件,因此,驱动系统的安全状态由待机状态切换至运行状态。
202.可选地,所述第二状态包括:
203.电机超速状态;所述电机超速状态是根据电机转速信号确定的;
204.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
205.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态或igbt模块下桥臂故障状态;
206.所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态或下桥臂asc安全状态;
207.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态的情况下,所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态;
208.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块下桥臂故障状态的情况下,所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态。
209.具体来说,在驱动系统当前所处的安全状态为spo安全转换状态,且驱动系统的工况状态为第二状态中的第一子状态时,控制驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至下桥臂asc安全状态,在以下条件全部成立时,第二状态中的第一子状态得到满足:
210.电机处于超速状态;
211.igbt模块发生上桥臂故障。
212.也就是,在电机转速处于超速状态且发生igbt模块的上桥臂故障时,第二状态中的第一子状态得到满足。
213.需要说明的是,在spo安全转换状态下,当电机转速超过阈值(电机转速处于超速状态)则表明此时spo控制所产生的反电动势将会对系统造成冲击,此时需要控制系统进入到asc安全状态来避免反电动势对系统造成的伤害,在此种状态下再继续判断igbt模块的
桥臂状态,若igbt模块的上桥臂发生故障而下桥臂无故障,则控制系统进入到下桥臂asc安全状态,在下桥臂asc安全状态下,通过控制igbt模块的下桥臂导通,上桥臂断开实现asc控制。
214.在驱动系统当前所处的安全状态为spo安全转换状态,且驱动系统的工况状态为第二状态中的第二子状态时,控制驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至上桥臂asc安全状态,在以下条件全部成立时,第二状态中的第二子状态得到满足:
215.电机处于超速状态;
216.igbt模块发生下桥臂故障。
217.也就是,在电机转速处于超速状态且发生igbt模块的下桥臂故障时,第二状态中的第二子状态得到满足。
218.需要说明的是,在spo安全转换状态下,当电机转速超过阈值(电机转速处于超速状态)则表明此时spo控制所产生的反电动势将会对系统造成冲击,此时需要控制系统进入到asc安全状态来避免反电动势对系统造成的伤害,在此种状态下再继续判断igbt模块的桥臂状态,若igbt模块的下桥臂发生故障而上桥臂无故障,则控制系统进入到上桥臂asc安全状态,在上桥臂asc安全状态下,通过控制igbt模块的上桥臂导通,下桥臂断开实现asc控制。
219.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述方法还包括:
220.控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂断开。
221.也就是,在系统处于下桥臂asc安全状态,通过控制igbt模块的三个下桥臂导通,三个上桥臂断开实现asc控制。
222.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述方法还包括:
223.控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂断开。
224.也就是,在系统处于上桥臂asc安全状态,通过控制igbt模块的三个上桥臂导通,三个下桥臂断开实现asc控制。
225.可选地,所述第三状态包括:
226.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
227.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态且igbt模块下桥臂故障状态。
228.具体来说,在驱动系统当前所处的安全状态为spo安全转换状态,且驱动系统的工况状态为第三状态时,控制驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态,在以下条件全部成立时,第三状态得到满足:
229.igbt模块上桥臂故障状态且igbt模块下桥臂故障状态。
230.也就是,在igbt模块的上桥臂和下桥臂均发生故障时,第三状态得到满足。
231.需要说明的是,在spo安全转换状态下,若igbt模块的上桥臂和下桥臂均发生故
障,则控制系统由spo安全转换状态跳转至spo安全控制状态。spo安全控制状态虽然与spo安全转换状态均采用spo控制方法,无助于缓解反电动势的问题,但是spo安全转换状态担负着状态转换中转站的功能,待机状态、运行状态与其他所有安全状态之间的转换均需要经过spo安全转换状态,因此有必要针对igbt模块上桥臂故障且igbt模块下桥臂故障的状态设置一种安全状态,也就是spo安全控制状态。实际上,spo安全控制状态更多的表示一种不可控的安全状态。
232.可选地,控制所述驱动系统的安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态之后,所述方法还包括:
233.在所述驱动系统所处的工况状态为第四状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全转换状态切换至所述待机状态。
234.请继续参阅图3,在驱动系统当前所处的安全状态为spo安全转换状态,且驱动系统的工况状态为第四状态时,控制驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至待机状态。
235.可选地,所述第四状态包括:
236.igbt模块桥臂无故障状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
237.无安全请求状态;所述无安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
238.电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的。
239.具体来说,在驱动系统当前所处的安全状态为spo安全转换状态,且驱动系统的工况状态为第四状态时,控制驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至待机状态,在以下条件全部成立时,第四状态得到满足:
240.igbt模块桥臂无故障状态;
241.无安全请求状态;
242.电机未超速状态。
243.也就是,在igbt模块的上桥臂和下桥臂均未发生故障,系统无安全状态请求,且电机转速处于未超速状态时,第四状态得到满足。
244.需要说明的是,在spo安全转换状态下,若igbt模块的桥臂无故障并且安全请求信号无效,则表明此时不需要继续通过安全控制状态对系统进行保护,这种状态下判断电机转速是否超过预定阈值,考虑到待机状态下,系统处于spo状态,电机转速过高会引起反电动势问题,因此若电机转速未超过规定阈值则进入到待机状态的条件得到满足,此时系统由spo安全转换状态跳转至待机状态。
245.可选地,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述方法还包括:
246.在所述驱动系统所处的工况状态为第五状态,控制所述驱动系统的安全状态由asc安全状态切换至所述spo安全转换状态。
247.请继续参阅图3,在驱动系统当前所处的安全状态为asc安全状态,且驱动系统的工况状态为第五状态时,控制驱动系统的安全状态由asc安全状态切换至spo安全转换状态。
248.由于asc安全状态包括上桥臂asc安全状态和下桥臂asc安全状态,因此,在驱动系
统的工况状态为第五状态中的第一子状态时,控制驱动系统的安全状态由下桥臂asc安全状态切换至spo安全转换状态;在驱动系统的工况状态为第五状态中的第二子状态时,控制驱动系统的安全状态由上桥臂asc安全状态切换至spo安全转换状态。
249.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
250.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
251.igbt模块下桥臂故障状态;所述igbt模块下桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
252.所述第一模块为igbt模块或电机;
253.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
254.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
255.具体来说,在驱动系统当前所处的安全状态为下桥臂asc安全状态,且驱动系统的工况状态为第五状态中的第一子状态时,控制驱动系统的安全状态由下桥臂asc安全状态切换至spo安全转换状态,在以下任一条件成立时,第五状态中的第一子状态得到满足:
256.igbt模块过温状态或电机过温状态,且电机未超速状态;
257.igbt模块下桥臂故障状态。
258.也就是,条件一:在igbt模块的温度或电机的温度超过对应阈值,处于过温状态,且电机转速未处于超速状态;或,条件二:igbt模块下桥臂发生故障,得到满足时,第五状态中的第一子状态得到满足。
259.需要说明的是,在下桥臂asc安全状态下,驱动系统采用下桥臂asc安全状态控制,这种状态下若发生igbt模块下桥臂故障,则有必要从该下桥臂asc安全状态退出,即由下桥臂asc安全状态重新跳转回spo安全转换状态,之后以spo安全转换状态为中转站根据预定逻辑实现后续的安全状态的跳转,在下桥臂asc安全状态下,若电机转速未超过规定阈值(电机转速未超速),且在电机转速未超速状态下,若igbt模块或电机的温度发生过温,继续进行asc安全控制将会使igbt模块或电机的热累积问题更加严重,此时,采用spo安全状态控制更为合理(由于电机未超速,不会有反电动势过大的问题),因此,通过将系统由下桥臂asc安全状态切换至spo安全转换状态,可以避免igbt模块或电机的温度进一步升高。
260.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
261.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
262.igbt模块上桥臂故障状态;所述igbt模块上桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
263.所述第一模块为igbt模块或电机;
264.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
265.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
266.具体来说,在驱动系统当前所处的安全状态为上桥臂asc安全状态,且驱动系统的工况状态为第五状态中的第二子状态时,控制驱动系统的安全状态由上桥臂asc安全状态
切换至spo安全转换状态,在以下任一条件成立时,第五状态中的第二子状态得到满足:
267.igbt模块过温状态或电机过温状态,且电机未超速状态;
268.igbt模块上桥臂故障状态。
269.也就是,条件一:在igbt模块的温度或电机的温度超过对应阈值,处于过温状态,且电机转速未处于超速状态;或,条件二:igbt模块上桥臂发生故障,得到满足时,第五状态中的第二子状态得到满足。
270.需要说明的是,在上桥臂asc安全状态下,驱动系统采用上桥臂asc安全状态控制,这种状态下若发生igbt模块上桥臂故障,则有必要从该上桥臂asc安全状态退出,即由上桥臂asc安全状态重新跳转回spo安全转换状态,之后以spo安全转换状态为中转站根据预定逻辑实现后续的安全状态的跳转,在上桥臂asc安全状态下,若电机转速未超过规定阈值(电机转速未超速),且在电机转速未超速状态下,若igbt模块或电机的温度发生过温,继续进行asc安全控制将会使igbt模块或电机的热累积问题更加严重,此时,采用spo安全状态控制更为合理(由于电机未超速,不会有反电动势过大的问题),因此,通过将系统由上桥臂asc安全状态切换至spo安全转换状态,可以避免igbt模块或电机的温度进一步升高。
271.可选地,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态之后,所述方法还包括:
272.在所述驱动系统所处的工况状态为第六状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全控制状态切换至所述spo安全转换状态。
273.请继续参阅图3,在驱动系统当前所处的安全状态为spo安全控制状态,且驱动系统的工况状态为第六状态时,控制驱动系统的安全状态由spo安全控制状态切换至spo安全转换状态。
274.可选地,所述第六状态包括以下之一:
275.igbt模块上桥臂故障恢复状态;所述igbt模块上桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
276.igbt模块下桥臂故障恢复状态;所述igbt模块下桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的。
277.具体来说,在驱动系统当前所处的安全状态为spo安全控制状态,且驱动系统的工况状态为第六状态时,控制驱动系统的安全状态由spo安全控制状态切换至spo安全转换状态,在以下任一条件成立时,第六状态得到满足:
278.igbt模块上桥臂故障恢复状态;
279.igbt模块下桥臂故障恢复状态。
280.也就是,在检测到igbt模块上桥臂故障或igbt模块下桥臂故障恢复时,第六状态得到满足。
281.需要说明的是,在spo安全控制状态下,若检测到igbt模块上桥臂故障或igbt模块下桥臂故障恢复,则表明驱动系统有进入到asc安全状态的条件,因此,在该种工况状态下,驱动系统由spo安全控制状态跳转回spo安全转换状态,之后,再以spo安全转换状态为中转站完成后续的安全状态跳转。
282.本发明实施例,基于可编程逻辑器件,如fpga、cpld等自身的特点,如运算速度快、计算能力强、接口丰富等,近年来在纯电动汽车电机控制器中得到了广泛应用,本发明实施
例正是基于可编程逻辑器件的以上特点,利用其获得驱动系统的工况状态,如igbt模块与电机的温度值、直流母线的电压值、电机当前转速、系统低压供电状态、系统故障状态等,并通过以上工况状态信息对系统的安全状态进行管理,其中将安全状态划分为“待机状态”、“运行状态”、“spo安全转换状态”、“spo安全控制状态”、“上桥臂asc安全状态”、“下桥臂asc安全状态”共计六种安全状态。在完成系统的安全状态划分的基础上本发明实施例还能够使驱动电机能够根据系统的工况状态,进入到合理的安全状态,以系统温度、电机转速、直流母线电压以及系统的故障状态实现了安全状态的精细化管理,充分发挥出asc安全状态与spo安全状态这两种安全状态的优点,并且最大限度的避免了其缺点,从而达到保护系统的目的。除以上外,由于本发明实施例提供的安全状态控制方法由可编程逻辑器件完成,因此其具有硬件级的保护速度,所以能够实现最高级别的系统保护响应速度。本发明实施例提供的基于可编程逻辑器件的纯电动汽车电机控制器安全状态控制方法具有思路清晰、保护机制合理、易于工程实现等特点,同时能够为系统提供硬件级的保护,因此具有良好的推广价值。
283.如图4所示,本发明实施例还提供一种安全状态控制装置,包括:
284.第一确定模块401,用于根据采集的驱动系统的工作信号,确定所述驱动系统所处的工况状态;
285.控制模块402,用于根据所述驱动系统所处的工况状态,对所述驱动系统的安全状态进行控制。
286.本发明实施例,通过采集的驱动系统的工作信号,确定驱动系统所处的工况状态,并根据驱动系统所处的工况状态,对驱动系统的安全状态进行控制,既可以根据系统的工况做出合理的设计,使驱动系统的安全状态能够合理发挥出asc安全状态和spo安全状态的优点。
287.可选地,所述工作信号包括以下至少之一:
288.绝缘栅双极型晶体管igbt模块温度信号;电机温度信号;低压电源信号;电机转速信号;绝缘栅双极型晶体管igbt模块桥臂故障信号;安全状态请求信号;系统使能信号。
289.可选地,所述安全状态包括以下至少之一:
290.待机状态;运行状态;关闭驱动输出spo安全转换状态;关闭驱动输出spo安全控制状态;主动短路asc安全状态。
291.可选地,所述控制模块402,具体用于以下至少之一:
292.在所述驱动系统所处的工况状态为第一状态,所述驱动系统的安全状态为目标状态的情况下,控制所述安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态;
293.在所述驱动系统所处的工况状态为第二状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态;
294.在所述驱动系统所处的工况状态为第三状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态;
295.其中,所述目标状态为所述待机状态或所述运行状态。
296.可选地,在所述目标状态为所述待机状态的情况下,所述第一状态包括:
297.igbt模块桥臂故障状态或安全请求状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
298.低压电源供电正常状态;所述低压电源供电正常状态是根据低压电源信号确定的。
299.可选地,在所述目标状态为所述运行状态的情况下,所述第一状态包括以下至少之一:
300.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
301.非使能状态;所述非使能状态是根据系统使能信号确定的;
302.安全请求状态;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的。
303.可选地,所述第二状态包括:
304.电机超速状态;所述电机超速状态是根据电机转速信号确定的;
305.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
306.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态或igbt模块下桥臂故障状态;
307.所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态或下桥臂asc安全状态;
308.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态的情况下,所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态;
309.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块下桥臂故障状态的情况下,所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态。
310.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,所述控制模块402,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述控制模块402,还用于:
311.控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂断开。
312.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,所述控制模块402,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述控制模块402,还用于:
313.控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂断开。
314.可选地,所述第三状态包括:
315.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
316.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态且igbt模块下桥臂故障状态。
317.可选地,所述控制模块402,控制所述驱动系统的安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态之后,所述控制模块402,还用于:
318.在所述驱动系统所处的工况状态为第四状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全转换状态切换至所述待机状态。
319.可选地,所述第四状态包括:
320.igbt模块桥臂无故障状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
321.无安全请求状态;所述无安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
322.电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的。
323.可选地,所述控制模块402,控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述控制模块402,还用于:
324.在所述驱动系统所处的工况状态为第五状态,控制所述驱动系统的安全状态由asc安全状态切换至所述spo安全转换状态。
325.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
326.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
327.igbt模块下桥臂故障状态;所述igbt模块下桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
328.所述第一模块为igbt模块或电机;
329.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
330.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
331.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
332.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
333.igbt模块上桥臂故障状态;所述igbt模块上桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
334.所述第一模块为igbt模块或电机;
335.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
336.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
337.可选地,所述控制模块402,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态之后,所述控制模块402,还用于:
338.在所述驱动系统所处的工况状态为第六状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全控制状态切换至所述spo安全转换状态。
339.可选地,所述第六状态包括以下之一:
340.igbt模块上桥臂故障恢复状态;所述igbt模块上桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
341.igbt模块下桥臂故障恢复状态;所述igbt模块下桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的。
342.需要说明的是,本发明实施例提供的安全状态控制装置是能够执行上述的安全状态控制方法的装置,则上述的安全状态控制方法的所有实施例均适用于该装置,且能够给达到相同或者相似的技术效果。
343.本发明实施例还提供一种电机控制器,包括处理器、存储器;所述存储器用于存储
所述处理器在执行操作时所使用的程序和数据,所述处理器调用并执行所述存储器中所存储的程序和数据。
344.其中,所述电机控制器还包括收发机,所述收发机用于在所述处理器的控制下接收和发送数据。
345.具体地,所述处理器,用于根据采集的驱动系统的工作信号,确定所述驱动系统所处的工况状态;根据所述驱动系统所处的工况状态,对所述驱动系统的安全状态进行控制。
346.可选地,所述工作信号包括以下至少之一:
347.绝缘栅双极型晶体管igbt模块温度信号;电机温度信号;低压电源信号;电机转速信号;绝缘栅双极型晶体管igbt模块桥臂故障信号;安全状态请求信号;系统使能信号。
348.可选地,所述安全状态包括以下至少之一:
349.待机状态;运行状态;关闭驱动输出spo安全转换状态;关闭驱动输出spo安全控制状态;主动短路asc安全状态。
350.可选地,所述处理器,具体用于以下至少之一:
351.在所述驱动系统所处的工况状态为第一状态,所述驱动系统的安全状态为目标状态的情况下,控制所述安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态;
352.在所述驱动系统所处的工况状态为第二状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态;
353.在所述驱动系统所处的工况状态为第三状态,所述驱动系统的安全状态为spo安全转换状态的情况下,控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态;
354.其中,所述目标状态为所述待机状态或所述运行状态。
355.可选地,在所述目标状态为所述待机状态的情况下,所述第一状态包括:
356.igbt模块桥臂故障状态或安全请求状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
357.低压电源供电正常状态;所述低压电源供电正常状态是根据低压电源信号确定的。
358.可选地,在所述目标状态为所述运行状态的情况下,所述第一状态包括以下至少之一:
359.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
360.非使能状态;所述非使能状态是根据系统使能信号确定的;
361.安全请求状态;所述安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的。
362.可选地,所述第二状态包括:
363.电机超速状态;所述电机超速状态是根据电机转速信号确定的;
364.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
365.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态或igbt模块下桥臂故障状态;
366.所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态或下桥臂asc安全状态;
367.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态的情况下,所述asc安
全状态为下桥臂asc安全状态;
368.在所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块下桥臂故障状态的情况下,所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态。
369.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,所述处理器控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述处理器,还具体用于:
370.控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂断开。
371.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,所述处理器控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述处理器,还具体用于:
372.控制所述驱动系统的igbt模块的三个上桥臂导通,以及控制所述驱动系统的igbt模块的三个下桥臂断开。
373.可选地,所述第三状态包括:
374.igbt模块桥臂故障状态;所述igbt模块桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
375.其中,所述igbt模块桥臂故障状态为igbt模块上桥臂故障状态且igbt模块下桥臂故障状态。
376.可选地,所述处理器控制所述驱动系统的安全状态由目标状态切换至spo安全转换状态之后,所述处理器,还具体用于:
377.在所述驱动系统所处的工况状态为第四状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全转换状态切换至所述待机状态。
378.可选地,所述第四状态包括:
379.igbt模块桥臂无故障状态;所述igbt模块桥臂无故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
380.无安全请求状态;所述无安全请求状态是根据安全状态请求信号确定的;
381.电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的。
382.可选地,所述处理器控制所述驱动系统的安全状态由spo安全转换状态切换至asc安全状态之后,所述处理器,还具体用于:
383.在所述驱动系统所处的工况状态为第五状态,控制所述驱动系统的安全状态由asc安全状态切换至所述spo安全转换状态。
384.可选地,在所述asc安全状态为下桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
385.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
386.igbt模块下桥臂故障状态;所述igbt模块下桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
387.所述第一模块为igbt模块或电机;
388.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
389.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
390.可选地,在所述asc安全状态为上桥臂asc安全状态的情况下,所述第五状态包括以下之一:
391.第一模块过温状态且电机未超速状态;所述电机未超速状态是根据电机转速信号确定的;
392.igbt模块上桥臂故障状态;所述igbt模块上桥臂故障状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
393.所述第一模块为igbt模块或电机;
394.其中,igbt模块过温状态是根据igbt模块温度信号确定的;
395.电机过温状态是根据电机温度信号确定的。
396.可选地,所述处理器控制所述安全状态由spo安全转换状态切换至spo安全控制状态之后,所述处理器,还具体用于:
397.在所述驱动系统所处的工况状态为第六状态,控制所述驱动系统的安全状态由所述spo安全控制状态切换至所述spo安全转换状态。
398.可选地,所述第六状态包括以下之一:
399.igbt模块上桥臂故障恢复状态;所述igbt模块上桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的;
400.igbt模块下桥臂故障恢复状态;所述igbt模块下桥臂故障恢复状态是根据igbt模块桥臂故障信号确定的。
401.本发明实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序,所述程序被处理器执行时实现如上中任一项所述的安全状态控制方法中的步骤。
402.以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
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