功率控制器的制作方法

本说明书涉及用于功率控制的系统、方法、设备、装置、制品和指令。

背景技术：

1、许多安全关键电力系统需要功能安全性，且将功能安全性添加到许多安全关键电力系统。此类安全关键电气系统依赖于以可预测方式失效的电路进入安全状态，使得对用户或整个电力系统的伤害得以避免。

2、举例来说，在电动车辆中，对于任何dc-ac反相器故障，电动推进马达不应制动或被阻挡(制动转矩)。如果此情况发生，那么其可能导致危险(失去车辆控制)。为了确保此安全性目标，dc-ac反相器需要检测任何故障，且在马达上应用安全状态(例如，安全地关断)(例如，应用准许自由转动的马达释放)。

技术实现思路

1、根据示例实施例，一种被配置成调制发送到负载的负载电流的功率控制器包括：第一芯片，所述第一芯片包括被配置成直接调制发送到所述负载的所述负载电流的一组较高功率电路；第二芯片，所述第二芯片电耦合到所述第一芯片且包括一组较低功率电路；其中所述一组较高功率电路与所述一组较低功率电路电隔离；功率控制路径，所述功率控制路径分布在所述第一芯片与所述第二芯片之间，且被配置成调制发送到所述负载的所述负载电流；诊断路径，所述诊断路径分布在所述第一芯片与所述第二芯片之间，且被配置成针对一组故障条件监测所述第一芯片中的所述较高功率电路和所述第二芯片中的所述较低功率电路；其中所述第二芯片中的所述诊断路径的一部分包括合理性电路，所述合理性电路被配置成比较由所述第二芯片中的所述功率控制路径的第一部分命令的负载电流与由所述第一芯片中的所述功率控制路径的第二部分发送到所述负载的所述负载电流；并且其中所述合理性电路被配置成如果发送到所述负载的所述负载电流不等于所命令的所述负载电流，那么传输安全状态请求；并且其中所述安全状态请求与由所述第二芯片中的所述功率控制路径的所述第一部分命令的所述负载电流并行传输。

2、在另一示例实施例中，所述安全状态请求为关断请求。

3、在另一示例实施例中，所述安全状态请求直接传输到所述功率控制路径的所述第二部分中的直接控制发送到所述负载的所述负载电流的所述一组较高功率电路中的至少一个；并且所述安全状态请求不传输通过所述第二芯片中的所述功率控制路径的所述第一部分。

4、在另一示例实施例中，所述控制器另外包括电力开关，所述电力开关耦合到所述功率控制路径且被配置成耦合到所述负载；其中所述安全状态请求直接传输到所述功率控制路径的所述第二部分中的所述一组较高功率电路中的高电压逻辑开关，所述高电压逻辑开关直接控制由所述电力开关发送到所述负载的所述负载电流。

5、在另一示例实施例中，所述控制器另外包括安全管理路径，所述安全管理路径分布在所述第一芯片与所述第二芯片之间；其中所述第一芯片中的所述安全管理路径的第一部分包括第一安全管理器电路，所述第一安全管理器电路被配置成针对故障条件监测所述较高功率电路；并且其中所述第二芯片中的所述安全管理路径的第二部分包括第二安全管理器电路，所述第二安全管理器电路被配置成针对故障条件监测所述较低功率电路。

6、在另一示例实施例中，响应于所述故障条件，所述第二安全管理器电路被配置成请求所述第一安全管理器电路减小发送到所述负载的所述负载电流。

7、在另一示例实施例中，响应于所述故障条件，所述第二安全管理器电路被配置成将关断请求发送到所述第一安全电路。

8、在另一示例实施例中，响应于所述故障条件，所述第一安全管理器电路被配置成直接减小发送到所述负载的所述负载电流。

9、在另一示例实施例中，响应于所述故障条件，所述第一安全管理器电路被配置成将升级请求发送到所述第二安全电路；并且所述第一安全管理器电路被配置成执行第一命令以将所述功率控制器置于所述安全状态中。

10、在另一示例实施例中，响应于所述升级请求，所述第二安全电路经由所述功率控制路径发送第二命令，所述第二命令请求电流调制信号命令减小发送到所述负载的所述负载电流。

11、在另一示例实施例中，所述安全管理路径与所述功率控制路径并联。

12、在另一示例实施例中，所述安全管理路径与所述功率控制路径和所述诊断路径两者都并联。

13、在另一示例实施例中，所述安全管理路径与所述功率控制路径和所述诊断路径两者都电隔离。

14、在另一示例实施例中，所述控制器另外包括高电流晶体管，所述高电流晶体管被配置成耦合到所述负载且将所述负载电流发送到所述负载；其中所述一组较高功率电路包括被耦合成控制所述高电流晶体管的栅极的驱动电路。

15、在另一示例实施例中，所述负载为电动马达。

16、在另一示例实施例中，所述负载为以下中的至少一个：电转换器和机载充电器。

17、在另一示例实施例中，所述一组故障条件包括来自所述一组较低功率电路中的微控制器单元(mcu)的负载电流关断请求。

18、在另一示例实施例中，所述一组故障条件包括检测到不合理的功率控制命令。

19、在另一示例实施例中，所述一组故障条件包括欠压或过压条件。

20、在另一示例实施例中，所述一组故障条件包括检测到通信故障。

21、以上论述并不意图呈现在当前或将来权利要求集的范围内的每一示例实施例或每一实施方案。附图和具体实施方式还举例说明了各种示例实施例。

22、考虑以下结合附图的具体实施方式可以更全面地理解各种实施例。

技术特征：

1.一种被配置成调制发送到负载的负载电流的功率控制器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的控制器，其特征在于：

3.根据权利要求1至2中任一项所述的控制器，其特征在于：

4.根据权利要求1至2中任一项所述的控制器，其特征在于：

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制器，其特征在于，另外包括：

6.根据权利要求5所述的控制器，其特征在于：

7.根据权利要求5至6中任一项所述的控制器，其特征在于：

8.根据权利要求5至7中任一项所述的控制器，其特征在于：

9.根据权利要求5至8中任一项所述的控制器，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的控制器，其特征在于：

技术总结
公开一种被配置成调制发送到负载的负载电流的功率控制器，包括：第一芯片，包括被配置成直接调制发送到负载的负载电流的一组较高功率电路；第二芯片，电耦合到第一芯片且包括一组较低功率电路；一组较高功率电路与一组较低功率电路电隔离；功率控制路径，分布在第一芯片与第二芯片之间，且被配置成调制发送到负载的负载电流；诊断路径，分布在第一芯片与第二芯片之间，且被配置成针对一组故障条件监测第一芯片中的较高功率电路和第二芯片中的较低功率电路；第二芯片中的诊断路径的一部分包括合理性电路，被配置成比较由第二芯片中的功率控制路径的第一部分命令的负载电流与由第一芯片中的功率控制路径的第二部分发送到负载的负载电流。

技术研发人员：埃里克·圣地亚哥,安托万·法比恩·杜波依斯,皮埃尔·菲利普·卡尔姆斯
受保护的技术使用者：恩智浦有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/25