本实用新型实施例涉及电机控制技术，尤其涉及一种电机防反拖系统。
背景技术：
当前汽车电子控制器都具有防反接电路，现有技术中通常采用继电器、二极管、pmos或nmos等器件进行防反接电路的设计，防反接电路主要用于当电池反接时，实现对控制器件的保护。
汽车中配置的电机处于发电模式时，由发电机产生的电压会被防反接电路加载到控制器件上，以图1所示的电机控制系统结构框图为例，防反接电路会将电机被反拖发电的电压堵在并联稳压储能电容上，即加载到电源芯片上。当电机转速的升高时，该电压会随之而增大，容易影响电源芯片的正常工作状态。基于上述问题，现有技术中通常需要控制器件设计商评估由电机反拖而产生的最高电压，然后匹配相应电压等级的外围器件，该类方案匹配过程复杂，实施难度大。
技术实现要素：
本实用新型提供一种电机防反拖系统，避免了电机被反拖发电时对控制器件灌电，造成控制器件过压损坏的问题。
本实用新型实施例提供了一种电机防反拖系统，包括供电电源正端、供电电源负端、第一防反接电路、第一电压采样电路、第二电压采样电路、电机驱动单元和mcu，
所述第一电压采样电路的第一端和第二端分别与所述供电电源正端以及供电电源负端电连接，所述第一电压采样电路的输出端与所述mcu的第一电压采集端电连接，所述第一防反接电路的第一端与所述供电电源正端电连接，所述第二电压采样电路的第一端和第二端分别与所述第一防反接电路的第二端以及参考地电连接，所述第二电压采样电路的输出端与所述mcu的第二电压采集端电连接，所述电机驱动单元的电源端、控制端分别与所述第一防反接电路的第二端以及mcu电连接，所述电机驱动单元的输出端与电机电连接。
进一步的，所述第一电压采样电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻和第二电阻串联，所述第一电阻的第一端与所述供电电源正端电连接，所述第二电阻的第二端与所述供电电源负端电连接，所述第一电阻与所述第二电阻的公共端为所述第一电压采样电路的输出端。
进一步的，所述第一电压采样电路还包括第一二极管，所述第一二极管的阳极与所述供电电源正端电连接，所述第一二极管的阴极与所述第一电阻的第一端电连接。
进一步的，所述第二电压采样电路包括第三电阻和第四电阻，所述第三电阻和第四电阻串联，所述第三电阻的第一端与所述第一防反接电路的第二端电连接，所述第四电阻的第二端与所述参考地电连接，所述第三电阻与所述第四电阻的公共端为所述第二电压采样电路的输出端。
进一步的，所述第二电压采样电路还包括第一电容，所述第一电容并联在所述第二电压采样电路的第一端和第二端。
进一步的，还包括电源芯片，所述第一防反接电路的第二端与所述电源芯片电连接。
进一步的，还包括第二二极管，所述第二二极管的阳极与所述第一防反接电路的第二端电连接，所述第二二极管的阴极与所述电源芯片电连接。
进一步的，还包括第二电容，所述第二电容的第一端与所述第二二极管的阴极电连接，所述第二电容的第二端与所述参考地电连接。
进一步的，所述电机驱动单元包括驱动控制芯片和驱动电路，所述mcu与所述驱动控制芯片电连接，所述驱动控制芯片用于向所述驱动电路输出驱动信号，所述驱动电路用于驱动电机。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：本实用新型提出的防反拖系统通过设置两个电压采样电路，分别检测供电电源电压和ubd电压，便于mcu判定电机是否处于反拖发电状态，当电池处于反拖发电状态时，可以通过mcu对电机进行制动，避免了电机被反拖发电时，造成控制器件过压损坏的问题。防反拖系统设计成本低，方案易于实施。
附图说明
图1为现有技术中的电机控制系统结构框图；
图2是本实用新型实施例中的防反拖系统结构图；
图3是本实用新型实施例中的防反拖系统电路图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
实施例一
图2是本实用新型实施例中的防反拖系统结构图，参考图2，电机防反拖系统包括供电电源正端、供电电源负端、第一防反接电路1、第一电压采样电路2、第二电压采样电路3、mcu4和电机驱动单元5。
第一电压采样电路2的第一端和第二端分别与供电电源正端以及供电电源负端电连接，第一电压采样电路2的输出端与mcu4的第一电压采集端电连接。第一防反接电路1的第一端与供电电源正端电连接。第二电压采样电路3的第一端和第二端分别与第一防反接电路1的第二端以及参考地电连接，第二电压采样电路3的输出端与mcu4的第二电压采集端电连接。
电机驱动单元5的电源端、控制端分别与第一防反接电路1的第二端以及mcu4电连接，电机驱动单元5的输出端与电机6电连接。
本实施例中，将第一防反接电路1的第二端电压称为ubd电压，通过第一电压采样电路2可以采集供电电源的电压，通过第二电压采样电路3可以采集ubd电压，通过mcu4可以比较ubd电压和供电电源电压，进而判断电机是否处于反拖发电状态，例如当ubd电压大于供电电源电压时，判定电机处于反拖发电状态，此时mcu4可以控制电机进行制动，以使电机停止继续发电。
本实施例提出的防反拖系统通过设置两个电压采样电路，分别检测供电电源电压和ubd电压，便于mcu判定电机是否处于反拖发电状态，当电池处于反拖发电状态时，可以通过mcu对电机进行制动，避免了电机被反拖持续发电时，造成控制器件过压损坏的问题。
图3是本实用新型实施例中的防反拖系统电路图，参考图3，第一电压采样电路2包括第一电阻r3和第二电阻r4。第一电阻r3和第二电阻r4串联，第一电阻r3的第一端与供电电源正端电连接，第二电阻r4的第二端与供电电源负端电连接，第一电阻r3与第二电阻r4的公共端为第一电压采样电路2的输出端。
第一电阻r3和第二电阻r4构成分压式采样电路，mcu4通过第一电压采样电路2输出端的电压值可以推定供电电源的电压。
第一电压采样电路2还包括第一二极管d2，第一二极管d2的阳极与供电电源正端电连接，第一二极管d2的阴极与第一电阻r3的第一端电连接。其中，当供电电源反接时，第一二极管d2反向截止，mcu4处于失电保护状态。
第二电压采样电路3包括第三电阻r1和第四电阻r2，第三电阻r1和第四电阻r2串联，第三电阻r1的第一端与第一防反接电路1的第二端电连接，第四电阻r2的第二端与参考地电连接，第三电阻r1与第四电阻r2的公共端为第二电压采样电路3的输出端。
第三电阻r1和第四电阻r2构成分压式采样电路，mcu4通过第二电压采样电路3输出端的电压值可以推定ubd电压。
第二电压采样电路3还包括第一电容c1，第一电容c1并联在第二电压采样电路3的第一端和第二端。
第一电容c1作为ubd端的并联储能电容，主要用于稳定电机发电的电压，使发电电压不会出现阶跃上升，给mcu4上电初始化提供时间。
参考图3，防反拖系统还包括电源芯片7，第一防反接电路1的第二端与电源芯片7电连接。其中，电源芯片7用于向mcu4提供工作电压。还包括第二二极管d1，第二二极管d1的阳极与第一防反接电路1的第二端电连接，第二二极管d1的阴极与电源芯片7电连接。第二二极管d1主要用于防止电压倒灌。还包括第二电容c2，第二电容c2的第一端与第二二极管d1的阴极电连接，第二电容c2的第二端与参考地电连接。c2是电源芯片7的并联储能电容，主要用于稳定提供给电源芯片7的电压。
参考图3，具体的，电机驱动单元包括驱动控制芯片51和驱动电路，mcu4与驱动控制芯片51电连接，驱动控制芯片51用于向驱动电路输出驱动信号。示例性的，驱动电路为h桥驱动电路，驱动电路与电机6电连接，驱动控制芯片51通过驱动电路控制电机6的正转或反转。
本实施例中，防反拖系统的具体工作方式为：
当供电电源正常接入，电源芯片7上电后，mcu4根据第一电压采样电路2和第二电压采样电路3提供的电压数据检测供电电源电压和ubd电压，若ubd电压与供电电源电压的差值在合理的范围内(例如：±1.5v)，则mcu4判定电机未被反拖，此时驱动控制芯片51可以正常控制驱动电路工作。
当mcu4检测到供电电源电压在正常范围内，而ubd电压比供电电源电压大，且大于某阈值(例如：3v)时，则mcu4判定电机被反拖，此时mcu4生成制动指令，控制电机制动。示例性的，通过控制驱动电路中，使两个上半桥或者两个下半桥的mos器件同时导通，使得两个驱动桥臂处于短路状态，此时电机反拖产生的能量会转化为电流在电机上内耗，而电机上的电流会产生扭矩阻止电机被继续反拖，以实现电机制动。此时ubd电压高出供电电源电压的部分没有补充的来源，ubd电压会被mcu4和驱动控制芯片51消耗，进而恢复到正常状态。
在供电电源反接的情况下，在第一防反接电路1的作用下，电源芯片7处于反接保护情况，mcu4不会产生任何动作。
在供电电源不接情况下，正常时mcu4也不会产生动作，但是当电机执行机构被拖动时，电机发的电压经过驱动电路进行全桥整流，会在ubd端形成正电压，即ubd电压为正电压，该电压会使mcu4上电工作，此时mcu4检测到供电电源电压为0v，ubd电压为正电压，则mcu4判定电机被反拖，当ubd电压大于阈值(例如：20v)时，mcu4开始控制电机进行制动，使两个上半桥或者两个下半桥的mos器件同时导通，使得两个驱动桥臂处于短路状态，此时电机反拖产生的能量会转化为电流在电机上内耗，而电机上的电流会产生扭矩阻止电机被继续反拖，此时ubd电压没有补充的来源，ubd电压会被mcu4和驱动控制芯片51逐步消耗降低，当ubd电压恢复到正常值(例如：12v)时，mcu4停止控制电机进行制动，防止ubd电压过低造成mcu4不能正常工作。
注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。