电机控制器的驱动电路及具有其的车辆的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电机控制器的驱动电路及具有其的车辆，驱动电路包括：第一至第六信号接收端对应接收六路控制信号；第一至第六信号调制模块的输入端和输出端分别与对应的信号接收端和对应的功率开关单元相连，并根据接收到的控制信号驱动对应的功率开关单元开通或关断；开关电源模块的输入端与直流电源相连，开关电源模块的六个输出端分别与第一至第六信号调制模块的供电端对应相连，用于将直流电源提供的第一电压转换为六个相互独立的第二电压以对应提供给第一至第六信号调制模块，从而每个信号调制模块都由独立电源供电，防止电源干扰，可以独立控制电机的每一相，并且驱动方式更加安全便捷，使电机能够平稳、高效的转动。
【专利说明】
电机控制器的驱动电路及具有其的车辆
技术领域
[0001]本实用新型涉及电动汽车技术领域，特别涉及一种电机控制器的驱动电路和一种具有其的车辆。
【背景技术】
[0002]对于直流电机，速度调节主要通过改变电枢电压的大小来实现的。在相关技术中，通常采用脉宽调制调制PWM信号来调节直流电机的速度。然而，由于单片机产生的PWM信号的电压和电流较小，只能用于驱动小功率的电机例如几十瓦或者数百瓦的电机，而无法驱动大功率电机例如2千瓦以上的电机，所以需要通过驱动电路对PffM信号进行放大。但是，相关技术存在的缺点是，最终生成的PWM信号波组的匹配度和稳定性较差，很容易导致电机高速转动时震动程度剧烈。
[0003]因此，相关技术需要进行改进。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种电机控制器的驱动电路，该驱动电路可以提供持续稳定的PWM信号波组，提升电机的工作效率。
[0005]本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆。
[0006]为达到上述目的，本实用新型一方面提出的一种电机控制器的驱动电路，所述电机控制器包括功率开关模块，所述功率开关模块具有第一至第六功率开关单元，所述驱动电路包括:第一至第六信号接收端，所述第一至第六信号接收端对应接收六路控制信号;第一至第六信号调制模块，所述第一至第六信号调制模块中的每个信号调制模块的输入端与对应的信号接收端相连，所述第一至第六信号调制模块中的每个信号调制模块的输出端与对应的功率开关单元相连，所述每个信号调制模块根据接收到的控制信号驱动对应的功率开关单元开通或关断;开关电源模块，所述开关电源模块的输入端与直流电源相连，所述开关电源模块具有六个输出端，所述开关电源模块的六个输出端分别与所述第一至第六信号调制模块的供电端对应相连，所述开关电源模块用于将所述直流电源提供的第一电压转换为六个相互独立的第二电压以对应提供给所述第一至第六信号调制模块。
[0007]根据本实用新型提出的电机控制器的驱动电路，通过开关电源模块将直流电源提供的第一电压转换为六个相互独立的第二电压以对应提供给第一至第六信号调制模块，并且第一至第六信号调制模块根据接收到的控制信号驱动对应的功率开关单元开通或关断，从而每个信号调制模块都由独立电源供电，防止电源干扰，可以独立控制电机每一相，并且驱动方式更加安全便捷，使电机能够平稳、高效的转动。
[0008]进一步地，所述开关电源模块包括:电源转换单元，所述电源转换单元的输入端与所述直流电源相连，以将所述第一电压转换为第三电压;第一至第六输出单元，所述第一至第六输出单元中的每个输出电路的输出端与对应的信号调制模块的供电端相连;变压单元，所述变压单元具有主线圈、第一至第六副线圈以及反馈线圈，所述主线圈与所述电源转换单元的输出端相连，所述第一至第六副线圈与第一至第六输出单元的输入端对应相连，所述反馈线圈与所述电源转换单元的反馈端相连，所述变压单元用于将所述第三电压变换为所述六个相互独立的第二电压以通过所述第一至第六输出单元对应供给所述第一至第六信号调制模块的供电端。
[0009]进一步地，每个输出单元包括:第一二极管，所述第一二极管的阳极与对应的副线圈的一端相连;第一电容，所述第一电容的一端与所述第一二极管的阴极相连;第二电容，所述第二电容的一端与所述第一电容的另一端相连，所述第二电容的另一端与对应的副线圈的另一端相连，所述第二电容与所述第一电容之间具有第一节点；第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一电容的一端相连;第一稳压管，所述第一稳压管的阴极分别与所述第一电阻的另一端和所述第一节点相连，所述第一稳压管的阳极与所述第二电容的另一端相连;第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的一端相连;第三电容，所述第三电容的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第三电容的另一端与所述第一节点相连;第四电容，所述第四电容的一端与所述第一节点相连，所述第四电容的另一端接地;第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第四电容的另一端相连，所述第三电阻的另一端与所述第一稳压管的阳极相连;第二稳压管，所述第二稳压管的阴极与所述第三电容的一端相连，所述第二稳压管的阳极与所述第三电容的另一端相连，所述第二稳压管的阴极作为所述输出单元的输出端与对应的信号调制模块的供电端相连。
[0010]进一步地，每个信号调制模块包括驱动单元以及连接在所述驱动单元与对应的信号接收端之间的光耦隔离单元，所述光耦隔离单元将所述驱动单元与所述信号接收端隔离。
[0011]进一步地，所述光耦隔离单元包括光耦隔离芯片，所述光耦隔离芯片的电源引脚与所述开关电源模块中对应的输出端相连。
[0012]进一步地，所述驱动单元包括:第四电阻，所述第四电阻的一端与所述光耦隔离芯片的输出引脚相连;第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述开关电源模块中对应的输出端相连，所述第一三极管的基极与所述第四电阻的另一端相连;第二三极管，所述第二三极管的集电极与接地，所述第二三极管的基极与所述第四电阻的另一端相连;第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一三极管的发射极相连;第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第五电阻的另一端相连，所述第六电阻与所述第五电阻之间具有第二节点，所述第二节点与相应的功率开关单元相连;第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第六电阻的另一端相连，所述第二二极管的阴极与所述第二三极管的发射极相连。
[0013]进一步地，所述第一信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第一信号接收端相连，所述第一信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第二信号接收端相连;所述第二信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第二信号接收端相连，所述第二信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第一信号接收端相连;所述第三信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第三信号接收端相连，所述第三信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第四信号接收端相连;所述第四信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第四信号接收端相连，所述第四信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第三信号接收端相连;所述第五信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第五信号接收端相连，所述第五信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第六信号接收端相连;所述第六信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第六信号接收端相连，所述第六信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第五信号接收端相连。
[0014]进一步地，所述第一信号接收端与所述第二信号接收端之间具有第七电阻，以抑制所述第一信号接收端与所述第二信号接收端之间的差模干扰;所述第三信号接收端与所述第四信号接收端之间具有第八电阻，以抑制所述第三信号接收端与所述第四信号接收端之间的差模干扰;所述第五信号接收端与所述第六信号接收端之间具有第九电阻，以抑制所述第五信号接收端与所述第六信号接收端之间的差模干扰。
[0015]进一步地，所述第一功率开关单元包括第一MOS管，所述第一 MOS管的漏极与预设电源相连，所述第一 MOS管的栅极通过第十电阻与所述第一信号调制模块中的驱动单元相连;所述第二功率开关单元包括第二 MOS管，所述第二 MOS管的漏极与所述第一 MOS管的源极相连，所述第二 MOS管的栅极通过第十一电阻与所述第二信号调制模块中的驱动单元相连，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管与所述第一MOS管之间具有第三节点，所述第三节点与所述电机的U相端子相连;所述第三功率开关单元包括第三MOS管，所述第三MOS管的漏极与所述预设电源相连，所述第三MOS管的栅极通过第十二电阻与所述第三信号调制模块中的驱动单元相连;所述第四功率开关单元包括第四MOS管，所述第四MOS管的漏极与所述第三MOS管的源极相连，所述第四MOS管的栅极通过第十三电阻与所述第四信号调制模块中的驱动单元相连，所述第四MOS管的源极接地，所述第四MOS管与所述第三MOS管之间具有第四节点，所述第四节点与所述电机的V相端子相连;所述第五功率开关单元包括第五MOS管，所述第五MOS管的漏极与所述预设电源相连，所述第五MOS管的栅极通过第十四电阻与所述第五信号调制模块中的驱动单元相连;所述第六功率开关单元包括第六MOS管，所述第六MOS管的漏极与所述第五MOS管的源极相连，所述第六MOS管的栅极通过第十五电阻与所述第六信号调制模块中的驱动单元相连，所述第六MOS管的源极接地，所述第六MOS管与所述第五MOS管之间具有第五节点，所述第五节点与所述电机的W相端子相连。
[0016]为达到上述目的，本实用新型另一方面提出的一种车辆，包括所述的电机控制器的驱动电路。
[0017]根据本实用新型提出的车辆，通过上述的电机控制器的驱动电路，每个信号调制模块都由独立电源供电，防止电源干扰，可以独立控制电机每一相，驱动方式更加安全便捷，使电机能够平稳、高效的转动。
【附图说明】
[0018]图1a是根据本实用新型实施例的电机控制器的驱动电路的方框示意图；
[0019]图1b是根据本实用新型一个实施例的电机控制器的驱动电路的方框示意图；
[0020]图2是根据本实用新型实施例的电机控制器的驱动电路的电路原理图；
[0021]图3是根据本实用新型一个实施例的电机控制器的驱动电路的输出单元的电路原理图；
[0022]图4是根据本实用新型另一个实施例的电机控制器的驱动电路的信号调制模块的电路原理图；
[0023]图5是根据本实用新型又一个实施例的电机控制器的驱动电路的电路原理图；以及
[0024]图6是根据本实用新型一个实施例的电机控制器的驱动电路的电源隔离电路的电路原理图。
[0025]附图标记:
[0026]第一功率开关单元Ml至第六功率开关单元M6、第一信号接收端Al至第六信号接收端A6、功率开关模块2、驱动电路3和开关电源模块4 ；
[0027]电源转换单元40、第一输出单元Pl至第六输出单元P6和变压单元T;
[0028]UC2843芯片41、驱动单元51和光耦隔离单元52;
[0029]第一二极管Dl、第一电容Cl、第二电容C2、第一电阻R1、第一稳压管ZDl、第二电阻R2、第三电容C3、第四电容C4、第三电阻R3和第二稳压管ZD2;
[0030]光耦隔离芯片U-1、光耦隔离芯片U-2、光耦隔离芯片U-3、光耦隔离芯片U-4、光耦隔离芯片U-5、光耦隔离芯片U-6、第四电阻R4、第一三极管Q1、第二三极管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6和第二二极管D2。
【具体实施方式】
[0031]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0032]下面参考附图来详细描述本实用新型实施例提出的电机控制器的驱动电路及具有其的车辆。
[0033]图1a是根据本实用新型实施例的电机控制器的驱动电路的方框示意图。如图1a和图1b所示，电机控制器包括功率开关模块2，功率开关模块2具有第一功率开关单元Ml至第六功率开关单元M6，功率开关模块2用于驱动电机运转，驱动电路3包括:第一信号接收端Al至第六信号接收端A6、第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6以及开关电源模块4。
[0034]其中，第一信号接收端Al至第六信号接收端A6对应接收六路控制信号PWMl至PWM6，六路控制信号可为微处理器输出的六路PffM控制信号;第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6中的每个信号调制模块的输入端与对应的信号接收端相连，第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6中的每个信号调制模块的输出端与对应的功率开关单元相连，每个信号调制模块根据接收到的控制信号驱动对应的功率开关单元开通或关断;开关电源模块4的输入端与直流电源BATT相连，开关电源模块4具有六个输出端，开关电源模块4的六个输出端分别与第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6的供电端VCCl至VCC6对应相连，开关电源模块4用于将直流电源BATT提供的第一电压Vl转换为六个相互独立的第二电压V2以对应提供给第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6，其中，第二电压V2小于第一电压Vl。
[0035]具体来说，如图1a和图1b所示，当驱动电路3进行工作时，开关电源模块4将直流电源BATT的第一电压Vl转换为六个相互独立的第二电压V2，以为第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6提供相互独立的供电电压，并且第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6对接收到的控制信号进行放大以分别输出六路放大后的P丽控制信号，以通过互错半周期放大后的PWM信号驱动第一功率开关单元Ml至第六功率开关单元M6，进而控制电机运转。
[0036]根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，开关电源模块4包括:电源转换单元40、第一输出单元Pl至第六输出单元P6和变压单元T。
[0037]其中，电源转换单元40的输入端与直流电源BATT相连，以将第一电压Vl转换为第三电压V3;第一输出单元PI至第六输出单元P6中的每个输出电路的输出端与对应的信号调制模块的供电端相连;变压单元T具有主线圈L、第一至第六副线圈LI至L6以及反馈线圈L0，主线圈L与电源转换单元40的输出端相连，第一副线圈LI至第六副线圈L6与第一输出单元Pl至第六输出单元P6的输入端对应相连，反馈线圈LO与电源转换单元40的反馈端相连，变压单元T用于将第三电压V3变换为六个相互独立的第二电压V2以通过第一输出单元Pl至第六输出单元P6对应供给第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6的供电端。
[0038]具体来说，直流电源BATT提供的第一电压Vl电压值较大，通过电源转换单元40将第一电压Vl转换为稳定可控的第三电压V3，第三电压V3通过变压单元T转换为六路电压值较小的第二电压V2，并通过第一输出单元Pl至第六输出单元P6分别输出。这样，第一至第六信号调制模块NI至N6的供电端可以得到相互独立的供电电源，以避免来自电源的信号干扰。
[0039]优选地，根据本实用新型的一个具体示例，变压单元T可选用SX-EF1601。
[0040]根据本实用新型的一个具体示例，电源转换单元40可包括UC2843芯片41及其外围电路。直流电源BATT通过R70与UC2843芯片的7脚相连，以为UC2843芯片41提供启动电压，UC2843芯片41启动后由反馈线圈LO经过ZD40、D40为UC2843芯片41供电；电阻R42、R43将反馈线圈LO的反馈电压分压后接入UC2843芯片41的2脚，UC2843芯片41的6脚输出第一 Pmi信号，以控制与主线圈L相连的开关管SWl开通或关断，R44将流过开关管SWl的电流转换为电压输入到UC2843芯片41的3脚，以对流过开关管SWl的电流进行采样。
[0041 ] 当UC2843芯片41进行工作时，如果UC2843芯片41的2脚电压高于预设电压例如2.5V，则UC2843芯片41会降低3脚的采样电压的上限值，并减小6脚输出的第一 PWM信号的占空比，以降低反馈线圈LO的反馈电压，使2脚的电压减小;如果UC2843芯片41的2脚电压低于
2.5V，则UC2843芯片41会提高3脚的采样电压的上限值，增大6脚输出的第一 PffM信号的占空比，以提高反馈电压，使2脚的电压升高。
[0042]这样，UC2843芯片41的2脚电压会被控制在2.5V左右，通过调节R42、R43的阻值来调节反馈线圈LO的反馈电压，进而调节变压单元T输出的电压。
[0043]需要说明的是，如图2所示，R41、C40与UC2843芯片41的4脚和8脚相连，以确定UC2843芯片41的振荡器频率和静区时间；反馈线圈LO的反馈电压经过ZD4UD41稳压后供给UC2843芯片41的3脚，以防止反馈电压过大情况的出现。
[0044]根据本实用新型的一个实施例，如图3所示，每个输出单元包括:第一二极管D1、第一电容Cl、第二电容C2、第一电阻Rl、第一稳压管ZDl、第二电阻R2、第三电容C3、第四电容C4、第三电阻R3和第二稳压管ZD2。
[0045]其中，第一二极管Dl的阳极与对应的副线圈的一端相连;第一电容Cl的一端与第一二极管Dl的阴极相连;第二电容C2的一端与第一电容Cl的另一端相连，第二电容C2的另一端与对应的副线圈的另一端相连，第二电容C2与第一电容Cl之间具有第一节点；第一电阻Rl的一端与第一电容Cl的一端相连;第一稳压管ZDl的阴极分别与第一电阻Rl的另一端和第一节点相连，第一稳压管的阳极与第二电容C2的另一端相连;第二电阻R2的一端与第一电阻Rl的一端相连;第三电容C3的一端与第二电阻R2的另一端相连，第三电容C3的另一端与第一节点相连;第四电容C4的一端与第一节点相连，第四电容C4的另一端接地;第三电阻R3的一端与第四电容C4的另一端相连，第三电阻R3的另一端与第一稳压管ZDl的阳极相连;第二稳压管ZD2的阴极与第三电容C3的一端相连，第二稳压管ZDl的阳极与第三电容C3的另一端相连，第二稳压管ZD2的阴极作为输出单元的输出端与对应的信号调制模块的供电端相连。
[0046]具体来说，第一输出单元Pl至第六输出单元P6分别对变压单元T输出的六路第二电压V2进行整流、滤波、稳压处理，以输出六路相同的电压给第一至第六信号调制模块的供电端VCCl至VCC6，从而为提供第一至第六信号调制模块六路相互独立的供电电压。
[0047]根据本实用新型的一个实施例，如图4所示，每个信号调制模块包括驱动单元51以及连接在驱动单元51与对应的信号接收端之间的光耦隔离单元52，光耦隔离单元52将驱动单元51与信号接收端隔离，从而防止电连接引起的干扰。
[0048]具体地，如图4所示，每个信号调制模块的光耦隔离单元52包括光耦隔离芯片，光耦隔离芯片的电源引脚8与开关电源模块4中对应的输出端相连。其中，以第一信号调制模块NI为例，光親隔呙单兀52包括光親隔呙芯片U-1，光親隔呙芯片U-1的电源引脚8与开关电源模块4中对应的输出端相连即言，第一输出单元Pl的输出端与第一信号调制模块NI中光耦隔离芯片U-1的电源引脚8相连，以为对应的光耦隔离芯片U-1供电。
[0049]根据本实用新型的一个具体示例，光耦隔离芯片可为光电耦合芯片TLP350X6。
[0050]更具体地，如图4所示，每个信号调制模块的驱动单元51包括:第四电阻R4、第一三极管Ql、第二三极管Q2、第五电阻R5、第六电阻R6和第二二极管D2。
[0051 ]其中，第四电阻R4的一端与光親隔离芯片的输出引脚6相连;第一三极管Ql的集电极与开关电源模块4中对应的输出端相连，第一三极管Ql的基极与第四电阻R4的另一端相连;第二三极管Q2的集电极与接地，第二三极管Q2的基极与第四电阻R4的另一端相连;第五电阻R5的一端与第一三极管Ql的发射极相连;第六电阻R6的一端与第五电阻R5的另一端相连，第六电阻R6与第五电阻R5之间具有第二节点，第二节点与相应的功率开关单元相连;第二二极管D2的阳极与第六电阻R6的另一端相连，第二二极管D2的阴极与第二三极管Q2的发射极相连。
[0052]以第一信号调制模块NI为例，第四电阻R4的一端与光耦隔离芯片U-1的输出引脚6相连;第一三极管Ql的集电极与第一输出单元Pl的输出端相连，以使开关电源模块4通过第一输出单元Pl为第一信号调制模块NI的驱动单元51供电;第二节点与第一功率开关单元Ml相连。在本实用新型的一个示例中，第一三极管Ql可为NPN管，第二三极管Q2可为PNP管。
[0053]应当理解的是，如图4所示，第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6中光耦隔离单元52和驱动单元51的电路结构、工作原理等均基本相同。进一步地，如图4所示，第一信号调制模块NI中光耦隔离芯片U-1的第一输入引脚I与第一信号接收端Al相连，第一信号调制模块NI中光耦隔离芯片的第二输入引脚2与第二信号接收端A2相连;第二信号调制模块N2中光耦隔离芯片U-2的第一输入引脚I与第二信号接收端A2相连，第二信号调制模块N2中光耦隔离芯片U-2的第二输入引脚2与第一信号接收端Al相连;第三信号调制模块N3中光耦隔离芯片U-3的第一输入弓I脚I与第三信号接收端A3相连，第三信号调制模块N3中光耦隔离芯片U-3的第二输入引脚2与第四信号接收端A4相连;第四信号调制模块N4中光耦隔离芯片U-4的第一输入引脚I与第四信号接收端A4相连，第四信号调制模块N4中光耦隔离芯片U-4的第二输入引脚2与第三信号接收端A3相连;第五信号调制模块N5中光耦隔离芯片U-5的第一输入引脚I与第五信号接收端A5相连，第五信号调制模块N5中光親隔离芯片U-5的第二输入引脚2与第六信号接收端A6相连;第六信号调制模块N6中光親隔离芯片U-6的第一输入引脚I与第六信号接收端A6相连，第六信号调制模块N6中光耦隔离芯片U-6的第二输入引脚2与第五信号接收端A5相连。
[0054]具体来说，以光耦隔离芯片U-1为例，控制信号PWMl信号通过第一信号接收端Al输入光耦隔离芯片U-1的第一输入引脚I，控制信号PWM2信号通过第二信号接收端A2输入光耦隔离芯片U-1的第二输入引脚2，光耦隔离芯片U-1对PWMl信号的电压值与PWM2信号的电压值进行比较，如果PWMl信号的电压值大于PWM2信号的电压值，则光耦隔离芯片U-1的输出引脚6输出高电平;如果PWM2信号的电压值大于PWMl信号的电压值，则光耦隔离芯片U-1的输出引脚6输出低电平。
[0055]进一步地，如图4所示，第一信号接收端Al与第二信号接收端A2之间具有第七电阻R7，以抑制第一信号接收端Al与第二信号接收端A2之间的差模干扰;第三信号接收端A3与第四信号接收端A4之间具有第八电阻R8，以抑制第三信号接收端A3与第四信号接收端A4之间的差模干扰;第五信号接收端A5与第六信号接收端A6之间具有第九电阻R9，以抑制第五信号接收端A5与第六信号接收端A6之间的差模干扰。
[0056]这样，每个光耦隔离芯片可以接收到稳定的控制信号，并根据接收到的控制信号输出相应的高低电平，以控制对应的功率开关单元的通断。
[0057]具体来说，当光耦隔离芯片U-1输出高电平时，第一三极管Ql开通，第二三极管Q2关断，第一信号调制模块NI的输出端与供电端VCCl相连，即第一信号调制模块NI输出高电平；当光耦隔离芯片U-1输出低电平时，第一三极管Ql关断，第二三极管Q2开通，第一信号调制模块NI的输出端与接地端GNDl相连，即第一信号调制模块附输出低电平。由此，第一信号调制模块NI的驱动单元51输出放大后的PWM控制信号PWM_H1，以驱动第一功率开关单元Ml的开通或关断。
[0058]同理，第二信号调制模块N2的驱动单元51输出放大后的PffM控制信号PWM_H2，以驱动第二功率开关单元M2的开通或关断；第三信号调制模块N3的驱动单元51输出放大后的PffM控制信号PWM_H3，以驱动第三功率开关单元M3的开通或关断;第四信号调制模块N4的驱动单元51输出放大后的PffM控制信号PWM_H4，以驱动第四功率开关单元M4的开通或关断;第五信号调制模块N5的驱动单元51输出放大后的HVM控制信号PWM_H5，以驱动第五功率开关单元M5的开通或关断；第六信号调制模块N6的驱动单元51输出放大后的PWM控制信号PWM_H6，以驱动第六功率开关单元M6的开通或关断。由此，可以独立控制电机每一相的电流和电压，以驱动电机运转，并且通过光耦隔离芯片，也可以防止驱动单元之间相互影响。
[0059]根据本实用新型的一个实施例，如图5所示，第一功率开关单元Ml包括第一MOS管M0SFET1，第一 MOS管M0SFET1的漏极与预设电源VDD相连，第一 MOS管M0SFET1的栅极通过第十电阻RlO与第一信号调制模块NI中的驱动单元51相连;第二功率开关单元M2包括第二 MOS管M0SFET2，第二 MOS管M0SFET2的漏极与第一 MOS管M0SFET1的源极相连，第二 MOS管M0SFET2的栅极通过第十一电阻Rl I与第二信号调制模块N2中的驱动单元51相连，第二MOS管M0SFET2的源极接地，第二MOS管M0SFET2与第一MOS管M0SFET1之间具有第三节点，第三节点与电机的U相端子相连;第三功率开关单元M3包括第三MOS管M0SFET3，第三MOS管M0SFET3的漏极与预设电源VDD相连，第三MOS管M0SFET3的栅极通过第十二电阻R12与第三信号调制模块中的驱动单元51相连;第四功率开关单元M4包括第四MOS管M0SFET4，第四MOS管M0SFET4的漏极与第三MOS管M0SFET3的源极相连，第四MOS管M0SFET4的栅极通过第十三电阻R13与第四信号调制模块中的驱动单元51相连，第四MOS管M0SFET4的源极接地，第四MOS管M0SFET4与第三MOS管M0SFET3之间具有第四节点，第四节点与电机的V相端子相连；
[0060]第五功率开关单元M5包括第五MOS管M0SFET5，第五MOS管M0SFET5的漏极与预设电源VDD相连，第五MOS管M0SFET5的栅极通过第十四电阻R14与第五信号调制模块中的驱动单元51相连;第六功率开关单元M6包括第六MOS管M0SFET6，第六MOS管M0SFET6的漏极与第五MOS管M0SFET5的源极相连，第六MOS管M0SFET6的栅极通过第十五电阻R15与第六信号调制模块中的驱动单元51相连，第六MOS管M0SFET6的源极接地，第六MOS管M0SFET6与第五MOS管M0SFET5之间具有第五节点，第五节点与电机的W相端子相连。
[0061 ]具体来说，第一信号调制模块NI的驱动单元51输出放大后的PWM控制信号PffM_Hl，第二信号调制模块N2的驱动单元51输出放大后的P丽控制信号PWM_H2，并且PWM_H1信号与PWM_H2信号的波形相反。当PWM_H1信号为高电平且PWM_H2信号为低电平时，第一MOS管M0SFET1开通，第二MOS管M0SFET2关断，电机的U相端子接收到高电平；当PffM_Hl信号为低电平且PWM_H2信号为高电平时，第一MOS管M0SFET1关断，第二MOS管M0SFET2开通，电机的U相端子接收到低电平。
[0062]同理，第三信号调制模块N3的驱动单元51输出放大后的P丽控制信号PWM_H3和第四信号调制模块N4的驱动单元51输出放大后的P丽控制信号PWM_H4，且PWM_H3信号与PWM_H4信号的波形相反，通过PWM_H3与PffMJM控制第三MOS管M0SFET3和第四MOS管M0SFET4的通断，以来调整电机的V相端子接收到的电平信号;第五信号调制模块N5的驱动单元51输出放大后的PWM信号PWM_H5和第六信号调制模块N6的驱动单元51输出放大后的PffM信号PWM_H6，且PWM_H5信号与PWM_H6信号的波形相反，通过PWM_H5和PWM_H6控制第五MOS管M0SFET5和第六MOS管M0SFET6的通断，以调整电机的W相端子接收到的电压。
[0063]其中，根据本实用新型的一个实施例，直流电源BATT和预设电源VDD均可由同一个动力电池提供，且直流电源BATT与预设电源VDD通过图6所示的电路进行隔离。
[0064]如上所述，本实用新型实施例的电机控制器的驱动电路的具体工作过程如下:
[0065]开关电源模块4将直流电源BATT的第一电压Vl转换为六个相互独立的第二电压V2，并对六路电压信号进行滤波、整流、稳压处理，以为第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6提供相互独立的六个供电电压，并且第一信号调制模块NI至第六信号调制模块N6对接收到的六路控制信号PWMl至PWM6进行放大以分别输出六路放大的PffM控制信号PWM_H1至PWM_H6，以驱动对应的功率开关单元开通或关断，从而驱动电机运转。
[0066]需要说明的是，可以通过调节HVM控制信号的占空比来调节电机每一相的电流和电压。
[0067]综上，根据本实用新型实施例提出的电机控制器的驱动电路，通过开关电源模块将直流电源提供的第一电压转换为六个相互独立的第二电压以对应提供给第一至第六信号调制模块，并且第一至第六信号调制模块根据接收到的控制信号驱动对应的功率开关单元开通或关断，从而每个信号调制模块都由独立电源供电，防止电源干扰，可以独立控制电机每一相，并且驱动方式更加安全便捷，使电机能够平稳、高效的转动。
[0068]本实用新型还提出了一种车辆，包括上述实施例的电机控制器的驱动电路。
[0069]综上，根据本实用新型实施例提出的车辆，通过上述的电机控制器的驱动电路，每个信号调制模块都由独立电源供电，防止电源干扰，可以独立控制电机每一相，并且驱动方式更加安全便捷，使电机能够平稳、高效的转动。
[0070]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0071 ]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0072]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0073]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0074]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0075]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种电机控制器的驱动电路，其特征在于，所述电机控制器包括功率开关模块，所述功率开关模块具有第一至第六功率开关单元，所述驱动电路包括: 第一至第六信号接收端，所述第一至第六信号接收端对应接收六路控制信号； 第一至第六信号调制模块，所述第一至第六信号调制模块中的每个信号调制模块的输入端与对应的信号接收端相连，所述第一至第六信号调制模块中的每个信号调制模块的输出端与对应的功率开关单元相连，所述每个信号调制模块根据接收到的控制信号驱动对应的功率开关单元开通或关断；以及 开关电源模块，所述开关电源模块的输入端与直流电源相连，所述开关电源模块具有六个输出端，所述开关电源模块的六个输出端分别与所述第一至第六信号调制模块的供电端对应相连，所述开关电源模块用于将所述直流电源提供的第一电压转换为六个相互独立的第二电压以对应提供给所述第一至第六信号调制模块。2.根据权利要求1所述的电机控制器的驱动电路，其特征在于，所述开关电源模块包括: 电源转换单元，所述电源转换单元的输入端与所述直流电源相连，以将所述第一电压转换为第三电压； 第一至第六输出单元，所述第一至第六输出单元中的每个输出电路的输出端与对应的信号调制模块的供电端相连； 变压单元，所述变压单元具有主线圈、第一至第六副线圈以及反馈线圈，所述主线圈与所述电源转换单元的输出端相连，所述第一至第六副线圈与第一至第六输出单元的输入端对应相连，所述反馈线圈与所述电源转换单元的反馈端相连，所述变压单元用于将所述第三电压变换为所述六个相互独立的第二电压以通过所述第一至第六输出单元对应供给所述第一至第六信号调制模块的供电端。3.根据权利要求2所述的电机控制器的驱动电路，其特征在于，每个输出单元包括: 第一二极管，所述第一二极管的阳极与对应的副线圈的一端相连； 第一电容，所述第一电容的一端与所述第一二极管的阴极相连； 第二电容，所述第二电容的一端与所述第一电容的另一端相连，所述第二电容的另一端与对应的副线圈的另一端相连，所述第二电容与所述第一电容之间具有第一节点； 第一电阻，所述第一电阻的一端与所述第一电容的一端相连； 第一稳压管，所述第一稳压管的阴极分别与所述第一电阻的另一端和所述第一节点相连，所述第一稳压管的阳极与所述第二电容的另一端相连； 第二电阻，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的一端相连； 第三电容，所述第三电容的一端与所述第二电阻的另一端相连，所述第三电容的另一端与所述第一节点相连； 第四电容，所述第四电容的一端与所述第一节点相连，所述第四电容的另一端接地； 第三电阻，所述第三电阻的一端与所述第四电容的另一端相连，所述第三电阻的另一端与所述第一稳压管的阳极相连； 第二稳压管，所述第二稳压管的阴极与所述第三电容的一端相连，所述第二稳压管的阳极与所述第三电容的另一端相连，所述第二稳压管的阴极作为所述输出单元的输出端与对应的信号调制模块的供电端相连。4.根据权利要求1-3中任一项所述的电机控制器的驱动电路，其特征在于，每个信号调制模块包括驱动单元以及连接在所述驱动单元与对应的信号接收端之间的光耦隔离单元，所述光耦隔离单元将所述驱动单元与所述信号接收端隔离。5.根据权利要求4所述的电机控制器的驱动电路，其特征在于，所述光耦隔离单元包括光耦隔离芯片，所述光耦隔离芯片的电源引脚与所述开关电源模块中对应的输出端相连。6.根据权利要求5所述的电机控制器的驱动电路，其特征在于，所述驱动单元包括: 第四电阻，所述第四电阻的一端与所述光耦隔离芯片的输出引脚相连； 第一三极管，所述第一三极管的集电极与所述开关电源模块中对应的输出端相连，所述第一三极管的基极与所述第四电阻的另一端相连； 第二三极管，所述第二三极管的集电极与接地，所述第二三极管的基极与所述第四电阻的另一端相连； 第五电阻，所述第五电阻的一端与所述第一三极管的发射极相连； 第六电阻，所述第六电阻的一端与所述第五电阻的另一端相连，所述第六电阻与所述第五电阻之间具有第二节点，所述第二节点与相应的功率开关单元相连； 第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第六电阻的另一端相连，所述第二二极管的阴极与所述第二三极管的发射极相连。7.根据权利要求6所述的电机控制器的驱动电路，其特征在于，其中，所述第一信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第一信号接收端相连，所述第一信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第二信号接收端相连； 所述第二信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第二信号接收端相连，所述第二信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第一信号接收端相连； 所述第三信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第三信号接收端相连，所述第三信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第四信号接收端相连； 所述第四信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第四信号接收端相连，所述第四信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第三信号接收端相连； 所述第五信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第五信号接收端相连，所述第五信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第六信号接收端相连； 所述第六信号调制模块中光耦隔离芯片的第一输入引脚与所述第六信号接收端相连，所述第六信号调制模块中光耦隔离芯片的第二输入引脚与所述第五信号接收端相连。8.根据权利要求7所述的电机控制器的驱动电路，其特征在于， 所述第一信号接收端与所述第二信号接收端之间具有第七电阻，以抑制所述第一信号接收端与所述第二信号接收端之间的差模干扰； 所述第三信号接收端与所述第四信号接收端之间具有第八电阻，以抑制所述第三信号接收端与所述第四信号接收端之间的差模干扰； 所述第五信号接收端与所述第六信号接收端之间具有第九电阻，以抑制所述第五信号接收端与所述第六信号接收端之间的差模干扰。9.根据权利要求7所述的电机控制器的驱动电路，其特征在于，其中， 所述第一功率开关单元包括第一 MOS管，所述第一 MOS管的漏极与预设电源相连，所述第一 MOS管的栅极通过第十电阻与所述第一信号调制模块中的驱动单元相连； 所述第二功率开关单元包括第二 MOS管，所述第二 MOS管的漏极与所述第一 MOS管的源极相连，所述第二 MOS管的栅极通过第十一电阻与所述第二信号调制模块中的驱动单元相连，所述第二MOS管的源极接地，所述第二MOS管与所述第一MOS管之间具有第三节点，所述第三节点与所述电机的U相端子相连； 所述第三功率开关单元包括第三MOS管，所述第三MOS管的漏极与所述预设电源相连，所述第三MOS管的栅极通过第十二电阻与所述第三信号调制模块中的驱动单元相连； 所述第四功率开关单元包括第四MOS管，所述第四MOS管的漏极与所述第三MOS管的源极相连，所述第四MOS管的栅极通过第十三电阻与所述第四信号调制模块中的驱动单元相连，所述第四MOS管的源极接地，所述第四MOS管与所述第三MOS管之间具有第四节点，所述第四节点与所述电机的V相端子相连； 所述第五功率开关单元包括第五MOS管，所述第五MOS管的漏极与所述预设电源相连，所述第五MOS管的栅极通过第十四电阻与所述第五信号调制模块中的驱动单元相连； 所述第六功率开关单元包括第六MOS管，所述第六MOS管的漏极与所述第五MOS管的源极相连，所述第六MOS管的栅极通过第十五电阻与所述第六信号调制模块中的驱动单元相连，所述第六MOS管的源极接地，所述第六MOS管与所述第五MOS管之间具有第五节点，所述第五节点与所述电机的W相端子相连。10.—种车辆，其特征在于，包括根据权利要求1-9中任一项所述的电机控制器的驱动电路。
【文档编号】H02P23/00GK205647327SQ201620273495
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月31日
【发明人】宿涛涛, 陈超, 陈婧, 苏彬鑫, 伍志文
【申请人】比亚迪股份有限公司