本发明属于电机控制技术领域,尤其涉及一种电机驱动器的电压参数检测装置及校验方法。
背景技术:
电机驱动器的系统变量,例如电机驱动器的输入电压、输出电压等应用于输出扭矩控制,上述系统变量的采样精度将直接影响电机驱动器的扭矩控制精度或扭矩监控的准确性。
目前,对电机驱动器的输入电压和输出电压的采样方式,均存在共因失效的可能,导致无法对采样变量进行合理性校验或合理性校验不准确,最终导致电机驱动器的扭矩控制精度低或输出扭矩失控。其中,共因失效是指在一个系统中由于某种共同原因而引起两个或两个以上单元同时失效。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的在于提供电机驱动器的电压参数检验装置及电机驱动器;本申请提供的具体技术方案如下:
第一方面,本申请提供了一种电机驱动器的电压参数检测装置,包括第一采样模块、第二采样模块和控制器;
所述第一采样模块经由所述电机驱动器的第一输入电压采样端采集电机驱动器的第一输入电压采样信号并传输至所述控制器的第一端口,且由第一供电电源供电;
所述第二采样模块经由所述电机驱动器的第二输入电压采样端采集电机驱动器的第二输入电压采样信号并传输至所述控制器的第二端口,且由第二供电电源供电;
所述控制器,用于依据所述第一输入电压采样信号及所述第二输入电压采样信号,对所述电机驱动器的输入电压采样信号进行校验,当确定输入电压采样信号不准确时,经由输出端口输出使电机驱动器关断的关断控制信号。
可选地,所述第一端口为模数转换端口,所述第二端口为CAP端口;
所述第一采样模块包括第一采样电路和第一隔离电路,所述第一采样电路经由所述第一输入电压采样端采集得到第一电压信号;所述第一隔离电路将所述第一电压信号的电压幅值调整至所述第一端口对应的预设电压范围内;
所述第二采样模块包括第二采样电路和第二隔离电路,所述第二采样电路经由所述第二输入电压采样端采集得到第二电压信号;所述第二隔离电路将所述第二电压信号转换为脉冲宽度调制PWM信号并传输至所述第二端口。
可选地,所述控制器依据所述第一输入电压采样信号及所述第二输入电压采样信号,对所述电机驱动器的输入电压采样信号进行校验时,具体用于:
依据所述第一输入电压采样信号及所述第二输入电压采样信号,采用第一校验方式对所述输入电压采样信号进行校验,当确定输入电压采样信号不准确时,经由第一输出端口输出所述关断控制信号;
和/或,
依据所述第一输入电压采样信号及所述第二输入电压采样信号,采用第二校验方式对所述输入电压采样信号进行校验,当确定输入电压采样信号不准确时,经由第二输出端口输出所述关断控制信号。
可选地,所述控制器依据所述第一输入电压采样信号及所述第二输入电压采样信号,采用第一校验方式对所述电机驱动器的输入电压采样信号进行校验时,具体用于:
根据所述第一输入电压采样信号计算得到第一输入电压采样值,以及,根据所述第二输入电压采样信号计算得到第二输入电压采样值;
计算所述第一输入电压采样值与所述第二输入电压采样值的差值绝对值;
判断所述差值绝对值是否大于第一电压阈值;当所述差值绝对值大于第一电压阈值时,确定输入电压采样信号不准确;当所述差值绝对值小于或等于所述第一电压阈值时,确定输入电压采样信号准确。
可选地,所述控制器依据所述第一输入电压采样信号及所述第二输入电压采样信号,采用第二校验方式对所述电机驱动器的输入电压采样信号进行校验时,具体用于:
根据所述第一输入电压采样信号计算得到第一输入电压采样值,以及,根据所述第二输入电压采样信号计算得到第二输入电压采样值;
计算所述第一输入电压采样值与所述第二输入电压采样值的差值绝对值,并计算所述差值绝对值与第一电压阈值之间的差值;
判断所述差值是否大于零;当所述差值大于零时,确定输入电压采样信号不准确;当所述差值小于或等于零时,确定输入电压采样信号准确。
第二方面,本申请还提供了一种电机驱动器的电压参数检测装置,包括:输出电压采样模块、输入电压采样模块和控制器;其中,输出电压采样模块和输入电压采样模块的供电电源不同;
所述输出电压采样模块,用于采样所述电机驱动器内逆变器的开关管的控制信号并传输至所述控制器;
所述输入电压采样模块,用于采样获得所述电机驱动器的输入电压并传输至所述控制器;
所述控制器,用于依据第一组开关管的控制信号,及所述电机驱动器的输入电压,计算得到所述电机驱动器的第一输出电压,以及,依据第二组开关管的控制信号,及所述电机驱动器的输入电压,计算得到所述电机驱动器的第二输出电压;
所述控制器,还用于依据所述电机驱动器同一时刻对应的第一输出电压和第二输出电压对输出电压采样进行校验;当确定输出电压采样不准确时,输出使电机驱动器关闭的关断控制信号。
可选地,所述输出电压采样模块包括第一输出电压采样模块和第二输出电压采样模块中的至少一个,且所述第一输出电压采样模块包括第一采样电路和第二采样电路,且所述第一采样电路和第二采样电路的供电电源不同;所述第二输出电压采样模块包括第三采样电路和第四采样电路;
所述第一采样电路,用于采样逆变器内第一组开关管的控制信号的第一参数;
所述第二采样电路,用于采样逆变器内第二组开关管的控制信号的第一参数;
所述第三采样电路,用于采样逆变器内第一组开关管对应的控制信号的第二参数;
所述第四采样电路,用于采样逆变器内第二组开关管对应的控制信号的第二参数。
可选地,若所述输出电压采样模块包括第一采样电路和第二采样电路,则所述控制器计算得到所述第一输出电压和第二输出电压时具体用于:
依据所述第一采样电路采样得到的第一组开关管对应的控制信号的第一参数,以及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第一输出电压;依据所述第二采样电路采样得到的第二组开关管对应的控制信号的第一参数,以及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第一输出电压;
若所述输出电压采样模块包括第三采样电路和第四采样电路,则所述控制器计算得到所述第一输出电压和第二输出电压时具体用于:
依据所述第三采样电路采样得到的第一组开关管对应的控制信号的第二参数,以及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第一输出电压;依据所述第四采样电路采样得到的第二组开关管对应的控制信号的第二参数,以及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第二输出电压。
可选地,若所述输出电压采样模块包括第一采样电路、第二采样电路、第三采样电路和第四采样电路,则所述控制器计算得到所述第一输出电压和第二输出电压时具体用于:
依据所述第一采样电路采样得到的第一组开关管对应的控制信号的第一参数,及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第一输出电压;依据所述第四采样电路采样得到的第二组开关管对应的控制信号的第二参数,及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第二输出电压;
或者,
依据所述第二采样电路采样得到的第二组开关管对应的控制信号的第一参数,及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第一输出电压;依据所述第三采样电路采样得到的第一组开关管对应的控制信号的第二参数,及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第二输出电压;
或者,
依据所述第一采样电路采样得到的第一组开关管对应的控制信号的第一参数,及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第一输出电压;依据所述第三采样电路采样得到的第一组开关管对应的控制信号的第二参数,及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第二输出电压;
或者,
依据所述第二采样电路采样得到第二组开关管对应的控制信号的第一参数,及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第一输出电压;依据所述第四采样电路采样得到的第二组开关管对应的控制信号的第二参数,及电机驱动器的输入电压,计算得到所述第二输出电压。
可选地,所述电机驱动器内的逆变器为三相全桥逆变器,该三相全桥逆变器包括U、V、W三相,且每一相包括上开关管和下开关管;
所述控制器对输出电压采样进行校验时具体用于:
采用同一计算方式分别计算同一时刻U、V、W三相对应的第一输出电压与第二输出电压的差值绝对值;
分别判断U、V、W三相对应的所述差值绝对值与第二电压阈值的大小关系;
当U、V、W三相中的任一相对应的差值绝对值大于第二电压阈值时,确定输出电压采样不准确,并经由第一输出端口输出关断控制信号;
当剩余两相中任一相对应的差值绝对值大于所述第二电压阈值时,确定输出电压采样不准确,并经由第二输出端口输出关断控制信号;
当U、V、W三相对应的差值绝对值均小于或等于第二电压阈值时,确定输出电压采样准确。
可选地,分别判断U、V、W三相对应的所述差值绝对值是否均大于第二电压阈值,包括:
分别判断U、V、W三相对应的所述差值绝对值是否大于所述第二电压阈值;
或者,
分别判断U、V、W三相对应的所述差值绝对值与所述第二电压阈值之间的差值是否大于零。
第三方面,本申请还提供了一种电机驱动器,包括逆变器,以及,第一方面任一项所述的电压参数检测装置和第二方面任一项所述的电压参数检测装置中的至少一个。
本实施例提供的电机驱动器的电压参数校验装置,通过两个独立的采样模块从不同的采样端采集电机驱动器的输入电压;而且,两个独立的采样模块分别通过两个独立的供电电源供电,避免由于供电电源相同导致的采样模块共同失效。控制器通过两个不同的端口接收采样模块采集得到的两个输入电压采样信号,实现两路采样信号的解耦,避免由于接收采样信号的端口相同导致的共因失效。控制器对从两个端口接收到的输入电压采样信号进行校验,当确定输入电压采样信号不准确时,经由输出端口输出关断控制信号,以控制电机驱动器停止扭矩输出,从而避免电机驱动器的输出扭矩失控。该装置提高了输入电压的采样精度,进而提高了电机驱动器的控制精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例一种电机驱动器的电压参数检测装置的框图;
图2是本申请实施例另一种电机驱动器的电压参数检测装置的框图;
图3是本申请实施例一种对输出电压采样的校验过程的流程图。
具体实施方式
目前的电机驱动器的电压采样方式,未针对共因失效进行处理,导致无法对采样得到的电压信号进行合理性校验或者,合理性校验不准确。本申请提供了一种电机驱动器的电压参数检测装置,该装置针对同一参数变量分别进行独立采样,消除共因失效因素,并对参数变量进行合理性校验;最终提高电机驱动器的输出扭矩控制精度。
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本申请将分别针对电机驱动器的输入电压及输出电压分别介绍具体的采样及合理性校验过程。
请参见图1,示出了本申请实施例一种电机驱动器的电压参数检测装置的原理框图,本实施例主要阐述电机驱动器的输入电压的采样及合理性校验过程,该输入电压即逆变器的直流母线电压。
如图1所示,该装置包括第一采样模块110、第二采样模块120和控制器130;
第一采样模块110经由逆变器100的第一输入电压采样端101采样获得第一输入电压采样信号,并将该第一输入电压采样信号传输至控制器130的第一端口。
第二采样模块120经由逆变器100的第二输入电压采样端102采样获得第二输入电压采样信号,并将该第二输入电压采样信号传输至控制器130的第二端口。
其中,第一采样模块110和第二采样模块120的供电电源为两路独立电源,如图1所示,两路独立电源分别为power1、power2。这样能够避免由供电电源引起的共因失效。
第一输入电压采样端101和第二输入电压采样端102是总线电容的不同采集点,这样能够避免采用同一采集点引起的共因失效。
控制器130分别通过两个端口接收第一输入电压采样信号、第二输入电压采样信号,然后对两个输入电压采样信号进行合理性校验。
在本申请的一个实施例中,第一端口和第二端口可以是不同类型的端口,例如,第一端口可以是模数转换器(Analog-to-Digital Converter,ADC)端口,第二端口可以是捕获端口,即CAP端口。其中,ADC端口是控制器130内集成的ADC模块的端口,该ADC模块用于将接受到的模拟电压信号转换为数字电压信号并提供给控制器内的处理模块,例如CPU。
在其它可能的实施例中,第一端口和第二端口可以是控制器130上的其它类型端口,本申请对此并不限定。
在第一端口为ADC口、第二端口为CAP口的应用场景中,第一采样模块110包括第一采样电路和第二隔离电路;第二采样模块120包括第二采样电路和第二隔离电路。
第一采样电路经由第一输入电压采样端采集得到第一电压信号,第一隔离电路将该第一电压信号的电压幅值调整值ADC口需求的电压范围(即预设电压范围)内。该第一隔离电路为隔离运算放大器,能够调理第一电压信号的电压幅值。
第二采样电路经由第二输入电压采集端采集得到第二电压信号,第二隔离电路将该模拟的第二电压信号转换为PWM信号。
本应用场景中,通过第一采样模块和第二采样模块将电机驱动器的输入电压变换为不同质的两路信号,分别传输至控制器的ADC口和CAP口,实现两路采样信号的解耦,避免由于采用相同的外设端口导致的共因失效。
可选地,控制器130内部分别利用两种独立的校验方式对输入电压进行合理性校验,每种独立的校验方式分别对应有独立的关断控制信号输出端口。
例如,经由第一端口接收的输入电压采样信号利用第一校验方式进行合理性校验,当校验输入电压采样信号不准确时,经由第一输出端口(即图1所示的Err1口)输出关断控制信号;经由第二端口接收的输入电压采样信号利用第二校验方式进行合理性校验,当校验输入电压信号不准确时,经由第二输出端口(即图1所示的Err2口)输出关断控制信号。采用两种独立的校验方式,能够避免使用同一比较逻辑导致的共因失效。
在本申请的一个实施例中,采用第一校验方式对输入电压采样信号进行校验的过程如下:
根据经由第一端口接收的第一输入电压采样信号计算得到电机驱动器的第一输入电压采样值Vdc1;同理,根据第二端口接收的第二输入电压采样信号计算得到电机驱动器的第二输入电压采样值Vdc2。
然后,计算Vdc1与Vdc2的差值绝对值,即计算|Vdc1-Vdc2|;继续判断是否满足|Vdc1-Vdc2|>△Vth1,其中,△Vth1即第一电压阈值。如果满足,则确定输入电压采样信号不准确,并经由第一端口输出关断控制信号,以控制电机驱动器关闭输出;如果不满足,则确定输入电压采样信号准确,按照正常逻辑控制电机驱动器的输出。
在本申请的另一个实施例中,采用第二校验方式对输入电压采样信号进行校验的过程如下:
计算得到Vdc1和Vdc2后,计算|Vdc1-Vdc2|,然后再计算|Vdc1-Vdc2|-△Vth1,继续判断是否满足|Vdc1-Vdc2|-△Vth1>0,如果满足,则确定输入电压采样信号不准确,并经由第一端口输出关断控制信号,以控制电机驱动器关闭输出;如果不满足,则确定输入电压采样信号准确,按照正常逻辑控制电机驱动器的输出。
其中,△Vth1可以根据控制精度、安全目标对应的最大偏差值等实际需求设定。
本实施例提供的电机驱动器的电压参数校验装置,通过两个独立的采样模块从不同的采样端采集电机驱动器的输入电压;而且,两个独立的采样模块分别通过两个独立的供电电源供电,避免由于供电电源相同导致的采样模块共同失效。控制器通过两个不同的端口接收采样模块采集得到的两个输入电压采样信号,实现两路采样信号的解耦,避免由于接收采样信号的端口相同导致的共因失效。控制器对从两个端口接收到的输入电压采样信号进行校验,当确定输入电压采样信号不准确时,经由输出端口输出关断控制信号,以控制电机驱动器停止扭矩输出,从而避免电机驱动器的输出扭矩失控。该装置提高了输入电压的采样精度,进而提高了电机驱动器的控制精度。
电机驱动器的输出电压采样应用于电机驱动器的扭矩控制和扭矩监控,因此,正确对输出电压的采样和合理性校验是实现扭矩控制安全的必要条件。下面将详细介绍对电机驱动器的输出电压的采样和合理性校验的过程。
请参见图2,示出了本申请实施例一种电机驱动器的电压参数检测装置,本实施例中的电压参数检测装置用于采样电机驱动器的输出电压,并对采样得到的输出电压进行合理性校验。
本实施例中,通过采集逆变器各开关管的PWM信号输出电压的电压信号,并结合当前时刻逆变器的输入电压,计算得到逆变器的输出电压,即电机驱动器的输出电压。
如图2所示,该装置包括输出电压采样模块、输入电压采样模块220和控制器230,其中,输出电压采样模块包括第一输出电压采样模块210和第二输出电压采样模块中的至少一个。
其中,为了避免由于供电电源导致的共因失效,第一输出电压采样模块、第二输出电压采样模块和输入电压采样模块分别由不同的供电电源供电;当然,也可以使输入电压采样模块的供电电源与两个输出电压采样模块的供电电源不同。
该第一输出电压采样模块210,用于采集逆变器内各开关管的PWM信号的第一参数。
PWM信号是控制逆变器内开关管的控制信号,PWM信号的第一参数可以是电压。
在一种可能的实施例中,第一输出电压采样模块采用低通滤波器实现,低通滤波器对逆变器内各开关管的PWM信号进行低通滤波,将滤波后的信号发送至控制器的第一端口,例如ADC口。
该第二输出电压采样模块,用于采集逆变器内各开关管的PWM信号的第二参数。
在一种可能的实施例中,第二参数可以是占空比,第二输出电压采样模块可以采用控制器230内的捕获端口(CAP口)实现,即控制器230通过捕获端口捕获发送出的PWM信号的占空比。
输入电压采样模块220,用于采集逆变器的输入电压,并传输至控制器230。
控制器230根据第一输出电压采样模块210或第二输出电压采样模块采集的PWM采样信号,以及输入电压采样模块220采集的逆变器的输入电压采样信号,得到电机驱动器的输出电压。
在一种可能的实施例中,电机驱动器内的逆变器为三相逆变器,下面以三相全桥逆变器为例,对利用本实施例提供的装置得到输出电压的过程进行说明。
(一)根据逆变器内各个上开关管或下开关管的PWM信号的第一参数,以及逆变器的输入电压,计算得到逆变器的输出电压,即电机驱动器的输出电压;
第一输出电压采样模块210包括第一采样电路和第二采样电路。为了避免由于供电电源失效而引起输出电压采样的共因失效,第一采样电路和第二采样电路分别采用独立的供电电源进行供电。
三相全桥逆变器的U、V、W三相中上开关管的PWM信号的第一参数,并传输至控制器230的ADC口。第二采样电路用于采集三相全桥逆变器的U、V、W三相中下开关管的PWM信号的第一参数,并传输至控制器230的ADC口。
此处以第一参数为PWM信号的电压为例进行说明:
控制器230依据各相上开关管的PWM的电压,及当前时刻对应的输入电压采样Vdc,利用以下公式计算得到U、V、W三相对应的输出电压Uu1、Uv1和Uw1;
Uu1=Vdc*(Uuup-(Uuup+Uvup+Uwup)/3)/Ts
Uv1=Vdc*(Uvup-(Uuup+Uvup+Uwup)/3)/Ts (公式1)
Uw1=Vdc*(Uvup-(Uuup+Uvup+Uwup)/3)/Ts
其中,Uuup表示逆变器中U相上开关管的PWM信号的电压、Uvup表示逆变器中V相上开关管的PWM信号的电压、Uvup表示逆变器中W相上开关管的PWM信号的电压;Ts表示PWM信号的周期;
此外,图2中的Uudw表示逆变器中U相下开关管的PWM信号的电压、Uvdw表示逆变器中V相下开关管的PWM信号的电压、Uwdw表示逆变器中W相下开关管的PWM信号的电压。
同理,控制器230依据接收到的各相下开关管的PWM信号的电压,及当前时刻对应的输入电压采样Vdc,利用公式1计算得到UVW三相对应的输出电压Uu2、Uv2和Uw2。
(二)依据逆变器内各上开关管或各下开关管的PWM信号的第二参数,以及逆变器的输入电压,计算得到逆变器的输出电压,即电机驱动器的输出电压;
第二输出电压采样模块用于采样逆变器各开关管的PWM信号的第二参数。本实施例中,第二参数为PWM信号的占空比。
控制器230依据各相上开关管的PWM信号的占空比,以及当前时刻逆变器的输入电压采样Vdc,利用以下公式计算得到U、V、W三相对应的第一输出电压Uu1、Uv1和Uw1;
Uu1=k*Vdc*(Puup-(Puup+Pvup+Pwup)/3)/Ts
Uv1=k*Vdc*(Pvup-(Puup+Pvup+Pwup)/3)/Ts (公式2)
Uw1=k*Vdc*(Pvup-(Puup+Pvup+Pwup)/3)/Ts
其中,Puup表示逆变器中U相上开关管的PWM信号的占空比、Pvup表示逆变器中V相上开关管的PWM信号的占空比、Pvup表示逆变器中W相上开关管的PWM信号的占空比;k表示转换为实际输出电压的系数;Ts表示PWM信号的周期;
此外,图2中的Pudw表示逆变器中U相下开关管的PWM信号的占空比、Pvdw表示逆变器中V相下开关管的PWM信号的占空比、Pwdw表示逆变器中W相下开关管的PWM信号的占空比。
同理,控制器230依据接收到的各相下开关管的PWM信号的占空比,及当前时刻对应的输入电压采样Vdc,利用公式2计算得到UVW三相对应的第二输出电压Uu2、Uv2和Uw2。
在扭矩控制或扭矩监控过程中,可能因为输出电压采样电路失效、输出电压计算逻辑失效,导致输出电压采集不正确或者输出电压计算不正确,所以需要对采集得到的输出电压进行合理性校验。
控制器内部具有两路独立的关断路径,每条关断路径具有独立的关断控制信号输出端口,例如Err1端口和Err2端口。其中一路关断路径用于对U、V、W三相中任意两相(例如,U和V,或U和W,或V和W)的输出电压采样进行合理性校验,另一路关断路径用于对剩余一相的输出电压采样进行合理性校验。
为了对采样得到的输出电压进行合理性校验,本实施例可以对采用冗余采样方式得到同一时刻对应的两组输出电压采样值进行校验,或者,可以对采用非同质采样方式得到的同一时刻对应的两组输出电压采样值进行校验。
(一)对采用冗余采样方式得到的输出电压采样值进行校验;
依据三相全桥逆变器中各上开关管(或下开关管)的PWM信号的参数分别计算得到各相对应的第一输出电压Uu1、Uv1和Uw1及第二输出电压Uu2、Uv2和Uw2。然后,分别计算各相对应的第一输出电压与第二输出电压之间的差值绝对值,即分别计算|Uu1-Uu2|、|Uv1-Uv2|和|Uw1-Uw2|。比较各相对应的差值绝对值与第二电压阈值之间的大小关系;若差值绝对值大于第二电压阈值,则表明输出电压采样不准确,输出关断控制信号,以控制电机驱动器关断输出。
本实施例中逆变器内各开关管的PWM信号的采样方式有两种,针对冗余采样得到的输出电压采样值也有两种;
1)对依据PWM信号的电压得到的输出电压采样值的校验;
2)对依据PWM信号的占空比得到的输出电压采样值的校验;
下面以一条路径对U和V相的输出电压采样进行合理性校验,另一条路径对W相的输出电压采样为例进行合理性校验为例,如图3所示,具体的校验过程如下:
S110,根据逆变器中各上开关管的PWM信号的电压(或占空比),以及输入电压采样,计算得到三相对应的第一输出电压。
S120,根据逆变器中各下开关管的PWM信号的电压(或占空比)以及输入电压采样,计算得到三相对应的第二输出电压。
S130,分别计算U、V、W三相对应的第一输出电压和第二输出电压的差值绝对值。
即,分别计算|Uu1-Uu2|、|Uv1-Uv2|和|Uw1-Uw2|。
S140,分别判断U、V、W三相对应的差值绝对值与第二电压阈值之间的大小关系;当U相对应的差值绝对值或V相对应的差值绝对值大于第二电压阈值时,执行S150;当W相对应的差值绝对值大于第二电压阈值时,执行S160。
可选地,为了避免比较逻辑失效导致校验结果不准确,两条关断路径分别采用互不相同的比较逻辑进行比较。
例如,一种比较逻辑是直接判断各相对应的差值绝对值是否满足|Uu1-Uu2|>△Uth2、|Uv1-Uv2|>△Uth2、|Uw1-Uw2|>△Uth2。另一种比较逻辑是先计算各相对应的差值绝对值与第二电压阈值的差值,即|Uu1-Uu2|-△Uth2、|Uv1-Uv2|-△Uth2、|Uw1-Uw2|-△Uth2,然后,再判断是否满足|Uu1-Uu2|-△Uth2>0,|Uv1-Uv2|-△Uth2>0,|Uw1-Uw2|-△Uth2。
其中,△Vth2可以根据控制精度、安全目标对应的最大偏差值等实际需求设定。
S150,经由第一输出端口输出关断控制信号,以使电机驱动器关断输出。
S160,经由第二输出端口输出关断控制信号,以使电机驱动器关断输出。
本实施例中,第一输出端口即图示的Err1,第二输出端口即图示的Err2。
(二)对采用非同质采样方式得到的输出电压采样值进行校验
依据三相全桥逆变器中各上开关管(或下开关管)的PWM信号的第一参数计算得到各相对应的第一输出电压Uu1、Uv1和Uw1;以及,依据三相全桥逆变器中各上开关管(或下开关管)的PWM信号的第二参数计算得到各相对应的第二输出电压Uu2、Uv2和Uw2。然后,根据Uu1、Uv1、Uw1及Uu2、Uv2、Uw2对输出电压采样进行校验。
采用非同质采样方式的输出电压采样校验的方式包括以下几种:
1)依据三相全桥逆变器的各上开关管的PWM信号的电压(或占空比)得到第一输出电压,以及,依据各下开关管的PWM信号的占空比(或电压)得到第二输出电压;然后,利用图3所示的校验过程对输出电压采样进行合理性校验。
2)依据三相全桥逆变器的各上开关管的PWM信号的占空比得到第一输出电压,以及,依据各下开关管的PWM信号的电压得到第二输出电压;然后,利用图3所示的校验过程对输出电压采样进行合理性校验。
其中,1)和2)这两种方式分别采样三相全桥逆变器的各上开关管的第一参数(或第二参数),及各下开关管的第二参数(或第一参数)分别得到第一输出电压、第二输出电压;采样不同组的开关管的PWM信号的不同参数分别得到两组输出电压的方式,能够避免开关管失效导致的对输出电压采样的校验失效。
3)依据三相全桥逆变器的各上开关管的PWM信号的电压(或占空比)得到第一输出电压,以及,依据三相全桥逆变器的各上开关管的PWM信号的占空比(或电压)得到第二输出电压;然后,利用图3所示的校验过程对输出电压采样进行合理性校验。
4)依据三相全桥逆变器的各下开关管的PWM信号的电压(或占空比)得到第一输出电压,以及,依据三相全桥逆变器的各下开关管的PWM信号的占空比(或电压)得到第二输出电压;然后,利用图3所示的校验过程对输出电压采样进行合理性校验。
本实施例提供的电机驱动器的电压参数检测装置,采用两个独立的采样模块分别采集逆变器内各个上开关管或各下开关管的PWM信号的参数;根据逆变器内各上开关管或各下开关管的PWM信号的参数,以及逆变器的输入电压,分别计算得到电机驱动器在同一时刻对应的第一输出电压和第二输出电压。然后,分别判断两个输出电压的差值绝对值与第二电压阈值之间的大小关系;若两个输出电压的差值绝对值大于第二电压阈值,则输出关断控制信号,以使电机驱动器关断输出,从而避免电机驱动器的输出扭矩失控。该装置提高了输入电压的采样精度,进而提高了电机驱动器的控制精度。
此外,本申请还提供了电机驱动器,包括逆变器,以及上述实施例提供的任意一种用于检测和校验电机驱动器输入电压的电压参数检测装置或上述实施例提供的用于检测和校验电机驱动器输出电压的电压参数检测装置中的至少一个。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请各实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本申请各实施例中的装置及终端中的模块和子模块可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的终端,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的终端实施例仅仅是示意性的,例如,模块或子模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个子模块或模块可以结合或者可以集成到另一个模块,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
作为分离部件说明的模块或子模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块或子模块的部件可以是或者也可以不是物理模块或子模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块或子模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块或子模块来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能模块或子模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块或子模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块或子模块集成在一个模块中。上述集成的模块或子模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块或子模块的形式实现。
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上所述仅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技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。