电机控制器高边IGBT温度及母线电压采样的数字实现方法与流程

电机控制器高边igbt温度及母线电压采样的数字实现方法
技术领域
1.本发明涉及电动汽车电机控制器的高边测温度、电压数字采样技术领域，尤其涉及电机控制器高边igbt温度及母线电压采样的数字实现方法。


背景技术：

2.目前已有技术采用分压电阻采用与线性隔离光耦的方案，通常一个光耦只能采样一路输入信号线性光耦的价格比较贵，另外光耦的可靠性相对较差，另外线性光耦的功能安全等级比较低。现在能够控制的精度范围为2％存在一定不确定性必然影响扭矩控制精度，结温采样的精度或者降低控制器的整体输出效率，准确过温保护策略执行。
3.现有的技术采用igbt的结温与母线电压采样方案，并不能真正得到精确的电压与温度，同时不能保证每台控制器一致性，达到整体性能提升效果，所以我们提出一种电机控制器高边igbt温度及母线电压采样的数字实现方法。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有的技术采用igbt的结温与母线电压采样方案，并不能真正得到精确的电压与温度，同时不能保证每台控制器一致性，达到整体性能提升效果的缺点，而提出的一种电机控制器高边igbt温度及母线电压采样的数字实现方法。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.电机控制器高边igbt温度及母线电压采样的数字实现方法，包括以下步骤：
7.s1：准备模式开关、采样保持电路、分压放电e
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δ电路及参考比较电路、计算触发输出电路、置位分压电阻、延时电路、二分频电路、方波定时电路、方波分频置位控制，同时将模式开关与采样保持电路连接，采样保持电路与分压放电e
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δ电路及参考比较电路相连接，分压放电e
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δ电路及参考比较电路与计算触发输出电路相连接，计算触发输出电路与置位分压电阻相连接，置位分压电阻与分压放电e
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δ电路及参考比较电路相连接，计算触发输出电路与方波分频置位控制连接，方波分频置位控制与方波定时电路相连接，方波定时电路与二分频电路相连接，二分频电路与延时电路相连接，延时电路与模式开关相连接，二分频电路与模式开关相连接；
8.s2：上电复位，连接电源准备进行采样检测；
9.s3：通过模式开关、采样保持电路、分压放电е
‑
δ电路、计算触发输出电路、置位分压电阻进行电路信号采集，同时进行时间控制；
10.s4：对计算触发输出电路输出的数字信号通过mcu进行有效采样，采样的高电平信号进行有效脉冲宽度计时。
11.优选的，所述s1中模式开关上设有多个不同的模拟通道。
12.优选的，所述s1中通过方波分频的采样控制电路选择合理采样保持电路转换速度。
13.优选的，所述s1中采样保持电路根据实际的输入电压的大小进行不同分压放电
е
‑
δ比较不断产生有效高电压的输出直到比较结束。
14.优选的，所述s2中连接的电源可为普通市电。
15.优选的，所述s3中通过cp脉冲对输出的数字信号进行时间控制，并对输出时间进行计数。
16.优选的，所述分压放电e
‑
δ电路的最大输入为5v，基准输入为2.5v，同时2.5v进行1024等分处理(指数放电)，并对有效放电曲线进行校正找到n个典型数值对应的有效数据长度高电平时间输出。
17.优选的，所述mcu上设有过压保护电路。
18.与现有技术相比，本发明的优点在于：
19.1.使用这种前级跟随采样，中间分压放电和е
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δ比较电路以及d触发数据位输出电路，能过很好提高对母线电压igbt结温的采样精度。电路受到温度影响较小能够达到很好稳定性，达到良好的一致性效果，降低系统控制偏差，实现了控制精度提升与监控精度提升与一致性。
20.2.通过前级的模拟选择开关通道控制以及后级d触发控制的周期性控制能够很好的控制采样通道分配与采样周期控制，同时可以有效降低电路成本，同时所使用的数字逻辑器件与相应的运放以及磁性隔离器件他们的功能安全等级相对较高。
21.3.通过磁隔离通道传输信号mcu采样数字信号这样大大增加了母线电压与结温采样的灵活性。
22.本发明能够精准的采样到电机控制器高边igbt的温度和电压，从而能够保障电动汽车的使用安全和稳定。
附图说明
23.图1为本发明提出的电机控制器高边igbt温度及母线电压采样的数字实现方法的方框示意图；
24.图2为本发明提出的电机控制器高边igbt温度及母线电压采样的数字实现方法的流程示意图；
具体实施方式
25.下面将结合本实施例中的附图，对本实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。
26.实施例一
27.参照图1
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2，电机控制器高边igbt温度及母线电压采样的数字实现方法，包括以下步骤：
28.s1：准备模式开关、采样保持电路、分压放电e
‑
δ电路及参考比较电路、计算触发输出电路、置位分压电阻、延时电路、二分频电路、方波定时电路、方波分频置位控制，同时将模式开关与采样保持电路连接，采样保持电路与分压放电e
‑
δ电路及参考比较电路相连接，分压放电e
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δ电路及参考比较电路与计算触发输出电路相连接，计算触发输出电路与置位分压电阻相连接，置位分压电阻与分压放电e
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δ电路及参考比较电路相连接，计算触发输出电路与方波分频置位控制连接，方波分频置位控制与方波定时电路相连接，方波定
时电路与二分频电路相连接，二分频电路与延时电路相连接，延时电路与模式开关相连接，二分频电路与模式开关相连接；
29.s2：上电复位，连接电源准备进行采样检测；
30.s3：通过模式开关、采样保持电路、分压放电е
‑
δ电路、计算触发输出电路、置位分压电阻进行电路信号采集，同时进行时间控制；
31.s4：对计算触发输出电路输出的数字信号通过mcu进行有效采样，采样的高电平信号进行有效脉冲宽度计时。
32.本实施例中，所述s1中模式开关上设有多个不同的模拟通道。
33.本实施例中，所述s1中通过方波分频的采样控制电路选择合理采样保持电路转换速度。
34.本实施例中，所述s1中采样保持电路根据实际的输入电压的大小进行不同分压放电е
‑
δ比较不断产生有效高电压的输出直到比较结束。
35.本实施例中，所述s2中连接的电源可为普通市电。
36.本实施例中，所述s3中通过cp脉冲对输出的数字信号进行时间控制，并对输出时间进行计数。
37.本实施例中，所述分压放电e
‑
δ电路的最大输入为5v，基准输入为2.5v，同时2.5v进行1024等分处理(指数放电)，并对有效放电曲线进行校正找到n个典型数值对应的有效数据长度高电平时间输出。
38.本实施例中，所述mcu上设有过压保护电路。
39.实施例二
40.参照图1
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2，电机控制器高边igbt温度及母线电压采样的数字实现方法，包括以下步骤：
41.s1：准备模式开关、采样保持电路、分压放电e
‑
δ电路及参考比较电路、计算触发输出电路、置位分压电阻、延时电路、二分频电路、方波定时电路、方波分频置位控制，同时将模式开关与采样保持电路连接，采样保持电路与分压放电e
‑
δ电路及参考比较电路相连接，分压放电e
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δ电路及参考比较电路与计算触发输出电路相连接，计算触发输出电路与置位分压电阻相连接，置位分压电阻与分压放电e
‑
δ电路及参考比较电路相连接，计算触发输出电路与方波分频置位控制连接，方波分频置位控制与方波定时电路相连接，方波定时电路与二分频电路相连接，二分频电路与延时电路相连接，延时电路与模式开关相连接，二分频电路与模式开关相连接；
42.s2：上电复位，连接电源准备进行采样检测；
43.s3：通过模式开关、采样保持电路、分压放电е
‑
δ电路、计算触发输出电路、置位分压电阻进行电路信号采集，同时进行时间控制；
44.s4：对计算触发输出电路输出的数字信号通过mcu进行有效采样，采样的高电平信号进行有效脉冲宽度计时。
45.本实施例中，所述s1中模式开关上设有多个不同的模拟通道，利用不同方波定时电路可以产生分别控制模拟通道切换的周期控制方波信号。
46.本实施例中，所述s1中通过方波分频的采样控制电路选择合理采样保持电路转换速度对应的d触发器每次采样有效转换周期，这样根据不同电路特性可以合理设置每次采
样的转换时间，能达到采样灵活控制。
47.本实施例中，所述s1中采样保持电路根据实际的输入电压的大小进行不同分压放电е
‑
δ比较不断产生有效高电压的输出直到比较结束。
48.本实施例中，所述s2中连接的电源可为普通市电，便于更好的使用。
49.本实施例中，所述s3中通过cp脉冲对输出的数字信号进行时间控制，并对输出时间进行计数。
50.本实施例中，所述分压放电e
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δ电路的最大输入为5v，基准输入为2.5v，同时2.5v进行1024等分处理(指数放电)，并对有效放电曲线进行校正找到n个典型数值对应的有效数据长度高电平时间输出，通过这种发放可以提高母线电压与igbt结温精度采样，采样精度可以达到0.5％，同时能保证很好的一致性，提升控制器的控制精度与监控精度提升整体性能。
51.本实施例中，所述mcu上设有过压保护电路，能够对各个连接线路进行过压保护。
52.本实施例中，使用这种前级跟随采样，中间分压放电和е
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δ比较电路以及d触发数据位输出电路，能过很好提高对母线电压igbt结温的采样精度。电路受到温度影响较小能够达到很好稳定性，达到良好的一致性效果，降低系统控制偏差，实现了控制精度提升与监控精度提升与一致性，通过前级的模拟选择开关通道控制以及后级d触发控制的周期性控制能够很好的控制采样通道分配与采样周期控制，同时可以有效降低电路成本，同时所使用的数字逻辑器件与相应的运放以及磁性隔离器件他们的功能安全等级相对较高，通过磁隔离通道传输信号mcu采样数字信号这样大大增加了母线电压与结温采样的灵活性。
53.以上所述，仅为本实施例较佳的具体实施方式，但本实施例的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实施例揭露的技术范围内，根据本实施例的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实施例的保护范围之内。