新能源汽车电机控制器PWM信号反馈与监控电路的制作方法

文档序号:12784021阅读:1311来源:国知局

本实用新型涉及一种新能源汽车电机控制器PWM信号反馈与监控电路。



背景技术:

新能源汽车电机控制器PWM信号是实现IGBT模块开通和关断控制,进而实现电机转矩和转速控制的信号,也是实现整车控制的关键信号之一。因此,对PWM信号的监控是电机以及整车控制,特别是电机控制器功能安全设计的必然要求。

目前大多新能源汽车电机控制器一般仅通过IGBT模块芯片实现驱动电源过/欠压、IGBT管退饱和、有源钳位、短路软关断、IGBT管栅极电压状态等之中的一种或多种保护和监控功能,而对于PWM信号的完整传输路径,即从电机控制器的微控制单元输出经必要的处理电路和IGBT模块的驱动单元输出至IGBT管栅极的PWM信号传输路径缺乏监控,这对电机及整车的控制、车辆安全性能均十分不利,存在一定的安全隐患。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种新能源汽车电机控制器PWM信号反馈与监控电路,本电路实现PWM信号完整传输路径的监控,确保电机及整车的有效控制,杜绝安全隐患,提高了车辆的安全性能。

为解决上述技术问题,本实用新型新能源汽车电机控制器PWM信号反馈与监控电路包括电机控制器的控制板和驱动板,所述控制板设有发送PWM信号的微控制单元和接收PWM信号的监控芯片,所述驱动板设有用于驱动IGBT模块的驱动芯片,所述驱动芯片设有接收PWM信号的输入级和驱动IGBT模块的输出级,本电路还包括PWM信号反馈单元,所述PWM信号反馈单元设于所述控制板并且信号输入端分别连接驱动芯片输入级的PWM信号输入端和驱动芯片输出级的PWM信号输出端,所述PWM信号反馈单元的信号输出端连接所述监控芯片的输入端,所述监控芯片将所述驱动芯片输入级的PWM信号和驱动芯片输出级的PWM信号与微控制单元发送的PWM信号进行比较并将比较结果传输至所述微控制单元。

进一步,所述监控芯片对所述驱动芯片输入级的PWM信号和驱动芯片输出级的PWM信号与微控制单元发送的PWM信号进行比较的内容包括PWM信号的上升沿、下降沿、脉冲宽度和占空比。

由于本实用新型新能源汽车电机控制器PWM信号反馈与监控电路采用了上述技术方案,即本电路电机控制器的控制板设有发送PWM信号的微控制单元和接收PWM信号的监控芯片,电机控制器的驱动板设有用于驱动IGBT模块的驱动芯片,驱动芯片设有接收PWM信号的输入级和驱动IGBT模块的输出级,PWM信号反馈单元的信号输入端分别连接驱动芯片输入级的PWM信号输入端和驱动芯片输出级的PWM信号输出端,PWM信号反馈单元的信号输出端连接监控芯片的输入端,监控芯片将驱动芯片输入级的PWM信号和驱动芯片输出级的PWM信号与微控制单元发送的PWM信号进行比较并将比较结果传输至微控制单元。本电路实现PWM信号完整传输路径的监控,确保电机及整车的有效控制,杜绝安全隐患,提高了车辆的安全性能。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步的详细说明:

图1为本实用新型新能源汽车电机控制器PWM信号反馈与监控电路框图。

具体实施方式

实施例如图1所示,本实用新型新能源汽车电机控制器PWM信号反馈与监控电路包括电机控制器的控制板1和驱动板2,所述控制板1设有发送PWM信号的微控制单元11和接收PWM信号的监控芯片12,所述驱动板2设有用于驱动IGBT模块3的驱动芯片21,所述驱动芯片21设有接收PWM信号的输入级和驱动IGBT模块3的输出级,本电路还包括PWM信号反馈单元13,所述PWM信号反馈单元13设于所述控制板1并且信号输入端分别连接驱动芯片21输入级的PWM信号输入端和驱动芯片21输出级的PWM信号输出端,所述PWM信号反馈单元13的信号输出端连接所述监控芯片12的输入端,所述监控芯片12将所述驱动芯片21输入级的PWM信号和驱动芯片21输出级的PWM信号与微控制单元11发送的PWM信号进行比较并将比较结果传输至所述微控制单元11。

优选的,所述监控芯片12对所述驱动芯片21输入级的PWM信号和驱动芯片21输出级的PWM信号与微控制单元11发送的PWM信号进行比较的内容包括PWM信号的上升沿、下降沿、脉冲宽度和占空比。

本电路实现对PWM信号完整传输路径的监控,即从微控制单元输出至驱动芯片及IGBT管栅极的PWM信号进行监控,两部分监控的PWM信号经PWM信号反馈单元传输至监控芯片,由监控芯片与微控制单元发送的初始PWM信号进行综合比较后,向微控制单元发送PWM信号的综合监控状态。

通常新能源汽车电机控制器的控制板上设计有专用的PWM信号监控芯片,该监控芯片可以是MCU、FPGA、CPLD或者其他ASIC等芯片,控制板上微控制单元发送的PWM信号除了向驱动芯片传输之外,同时也发送至监控芯片。PWM信号在到达驱动芯片输入级时,除了通过驱动芯片继续传输之外,在驱动芯片输入级引脚处额外提供一路反馈信号,经PWM信号反馈单元传输至监控芯片的相应引脚。监控芯片对微控制单元发送的PWM信号和驱动芯片输入级反馈的PWM信号进行捕获和判断,综合监控两路PWM信号的上升沿、下降沿、脉冲宽度、占空比等参数。

对PWM信号从驱动芯片输入级到输出级的监控,同样驱动芯片输出级的PWM信号经PWM信号反馈单元传输至监控芯片的相应引脚,由监控芯片对驱动芯片输出级的PWM信号与微控制单元发送的PWM信号进行综合比较监控。

监控芯片将以上两部分的PWM信号监控状态综合后,向微控制单元发出PWM信号监控状态信号,微控制单元根据PWM信号监控状态信号判断运行状态,并执行必要的动作。

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