一种多合一电机控制器的直流电压采样电路的制作方法

1.本实用新型涉及多合一电机控制器，尤其涉及一种多合一电机控制器的直流电压采样电路。


背景技术：

2.电机控制器是电动车辆的关键零部件，电机控制器根据档位、油门、刹车等指令，将动力电池所存储的电能转化为驱动电机所需的电能，来控制电动车辆的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态，或者将帮助电动车辆刹车，并将部分刹车能量存储到动力电池中。
3.多合一控制器通常集成有多个单元，尤其是当集成有高压配电单元（pdu）的时候，需要对多个点的直流电压进行采样检测。采样的电压值用来参与控制，电压监测，接触器粘连监测等。由于采样高压侧的电压，存在安规要求的高低压侧隔离的问题。现有的采样方式主要是通过线性隔离放大器实现对信号的隔离采样。采样电路的结构如图1所示，先通过电阻电容组成的降压调理电路将直流高压转换成与线性隔离器适配的输入电压。线性隔离器将降低后的电压经过隔离放大，实现对信号的隔离传输，将信号传输到低压侧。低压侧的电压信号经过调理变换后，变换成适合低压侧控制单元ad采样模块的信号，供控制单元采样使用。对于每一个直流电压采样点均需要一套这样的电路完成采样。
4.由于在多合一控制器上需要采样的电压点非常多，对于典型的五合一控制器，需要采样的电压即接近10路。而线性隔离器的成本较高，尤其在多路采样的时候，采样电路的成本显著的增加。且每路采样均需要考虑隔离，预留出隔离带，从而严重影响pcb板的布局，pcb板的空间利用率较低，在增加pcb板尺寸和成本的同时，还影响控制器的功率密度。


技术实现要素：

5.本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、pcb板的空间利用率较高的多合一电机控制器的直流电压采样电路。
6.为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种多合一电机控制器的直流电压采样电路，包括复数个高压检测点、复数条高压采样支路、多路ad转换器、数字隔离器和控制单元通信模块，多合一电机控制器接蓄电池，数字隔离器包括复数个输入端和复数个输出端，高压采样支路包括降压调理电路；降压调理电路的正极输入端接对应的高压检测点，降压调理电路的正极输出端接多路ad转换器对应的正极输入端；多路ad转换器的输出端分别接数字隔离器对应的输入端，数字隔离器的输出端分别接控制单元通信模块对应的输入端。
7.以上所述的直流电压采样电路，降压调理电路的负极输入端接蓄电池，并接模拟地；降压调理电路的负极输出端接多路ad转换器对应的负极输入端，并接模拟地；数字隔离器的高压侧接模拟地，低压侧接数字地，控制单元通信模块接数字地。
8.本实用新型的直流电压采样电路器件种类和器件数量少，结构简单、电路板尺寸
小、空间利用率高；电机控制器成本低、功率密度高。
附图说明
9.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
10.图1是现有技术多合一电机控制器直流电压采样电路的结构框图。
11.图2是本实用新型实施例多合一电机控制器直流电压采样电路的结构框图。
具体实施方式
12.本实用新型实施例多合一电机控制器直流电压采样电路如图2所示，包括多个高压检测点、多条高压采样支路、多路ad转换器、数字隔离器和控制单元通信模。多合一电机控制器接蓄电池，数字隔离器包括多个输入端和多个输出端，高压采样支路为降压调理电路。降压调理电路的正极输入端接对应的高压检测点，降压调理电路的正极输出端接多路ad转换器对应的正极输入端。降压调理电路的负极输入端接蓄电池，并接模拟地。降压调理电路的负极输出端接多路ad转换器对应的负极输入端，并接模拟地。
13.多路ad转换器的输出端分别接数字隔离器对应的输入端，数字隔离器的输出端分别接控制单元通信模块对应的输入端。数字隔离器的高压侧接模拟地，低压侧接数字地，控制单元通信模块接数字地。
14.各个高压检测点的直流高压先根据后级多路ad转换器的要求，通过降压调理电路降到合适的电压范围。所有高压检测点降压后的信号均接入到统一的多路ad转换器。通过多路ad转换器将模拟的电压信号转换成数字信号。多路ad转换器的通信单元经过数字隔离器与主控单元的通信单元进行通信，实现数据交互，从而将多路ad转换器采集的各个高压检测点模拟信号转换为数字信号传递给主控单元。其中隔离部分由通用的数字隔离器实现。数字隔离器为数字信号的隔离传输器件，通常集成多个隔离传输通道，多个厂家均有相关的标准化产品可供选择，如silicon labs 的 si86xxxt 多通道数字隔离器或ti的iso67xx 系列数字隔离器。
15.本实用新型以上实施例的多合一电机控制器直流电压采样电路采用一个数字隔离器替代多个线性隔离器，结构简单，可以节省器件种类和器件数量，降低成本，减小电路板的尺寸、电路板空间利用率高，提高电机控制器的功率密度。


技术特征：
1.一种多合一电机控制器的直流电压采样电路，包括复数个高压检测点和复数条高压采样支路，多合一电机控制器接蓄电池，其特征在于，包括多路ad转换器、数字隔离器和控制单元通信模块；数字隔离器包括复数个输入端和复数个输出端，高压采样支路包括降压调理电路；降压调理电路的正极输入端接对应的高压检测点，降压调理电路的正极输出端接多路ad转换器对应的正极输入端；多路ad转换器的输出端分别接数字隔离器对应的输入端，数字隔离器的输出端分别接控制单元通信模块对应的输入端。2.根据权利要求1所述的直流电压采样电路，其特征在于，降压调理电路的负极输入端接蓄电池，并接模拟地；降压调理电路的负极输出端接多路ad转换器对应的负极输入端，并接模拟地；数字隔离器的高压侧接模拟地，低压侧接数字地，控制单元通信模块接数字地。

技术总结
本实用新型公开了一种多合一电机控制器的直流电压采样电路，包括复数个高压检测点、复数条高压采样支路、多路AD转换器、数字隔离器和控制单元通信模块，多合一电机控制器接蓄电池，数字隔离器包括复数个输入端和复数个输出端，高压采样支路包括降压调理电路；降压调理电路的正极输入端接对应的高压检测点，降压调理电路的正极输出端接多路AD转换器对应的正极输入端；多路AD转换器的输出端分别接数字隔离器对应的输入端，数字隔离器的输出端分别接控制单元通信模块对应的输入端。本实用新型器件种类和器件数量少，结构简单、电路板尺寸小；电机控制器成本低、功率密度高。功率密度高。功率密度高。


技术研发人员：徐涛涛 李浩
受保护的技术使用者：深圳市法拉第电驱动有限公司
技术研发日：2021.01.15
技术公布日：2021/10/23