一种无刷三相电机的控制电路及电子制动系统的制作方法

1.本实用新型涉及车辆电机控制技术领域，具体涉及一种无刷三相电机的控制电路及电子制动系统。


背景技术：

2.随着汽车技术的发展，智能化成为各汽车厂家的发展目标，随之汽车的无人驾驶就越来越收到关注。汽车的无人驾驶技术一方面可以释放人们的双手，另一方面也可以避免人员疲劳驾驶导致的交通事故，无人驾驶车辆的应用前景非常广阔。无人驾驶车辆，具有一套安全可靠的电控系统显得比较重要，对于驻车制动方面的安全问题尤为重要。
3.然而，目前的无人驾驶车辆运行过程中，车辆的制动指令是间歇发出的，不会一直发出，在车辆制动时，如果驱动电机的mosfet温度过热、过流而烧断造成断路时，容易导致车辆的制动失效；一旦车辆的制动失效，使得车辆不能安全停止，可能会导致车辆失控，车辆上的乘客生命产生危险。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种无刷三相电机的控制电路及电子制动系统，旨在解决车辆驱动电机的mosfet温度过热、过流而烧断造成断路时，导致车辆制动失效的问题，提升车辆的安全性。
5.本实用新型提供的基础方案：
6.所述无刷三相电机的控制电路包括双路控制芯片、双路三相无刷控制电机和域控制器；
7.所述双路控制芯片具有第一控制芯片和第二控制芯片，所述双路三相无刷控制电机具有第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机，所述域控制器通过can-fd总线分别与所述第一控制芯片和所述第二控制芯片连接；
8.所述无刷三相电机的控制电路还包括设置于所述第一三相无刷控制电机的第一mosfet温度探头，以及设置于所述第二三相无刷控制电机的第二mosfet温度探头；
9.所述第一mosfet温度探头，用于检测所述第一三相无刷控制电机的温度，并反馈第一温度信号至所述第一控制芯片；
10.所述第二mosfet温度探头，用于检测所述第二三相无刷控制电机的温度，并反馈第二温度信号至所述第二控制芯片；
11.所述第一控制芯片，用于根据所述第一mosfet温度探头反馈的第一温度信号控制所述第一三相无刷控制电机工作；
12.所述第二控制芯片，用于根据所述第二mosfet温度探头反馈的第二温度信号控制所述第二三相无刷控制电机工作。
13.本实用新型基础方案的原理及效果为：
14.本方案中，无刷三相电机的控制电路包括双路控制芯片、双路三相无刷控制电机
和域控制器，双路控制芯片具有第一控制芯片和第二控制芯片，域控制器通过can-fd总线分别与第一控制芯片和第二控制芯片连接，双路三相无刷控制电机具有第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机，无刷三相电机的控制电路还包括第一mosfet温度探头和第二mosfet温度探头；具体地，第一mosfet温度探头设置于述第一三相无刷控制电机，用于检测第一三相无刷控制电机的温度，并反馈第一温度信号至第一控制芯片；第二mosfet温度探头设置于第二三相无刷控制电机，用于检测第二三相无刷控制电机的温度，并反馈第二温度信号至第二控制芯片；第一控制芯片再根据第一mosfet温度探头反馈的第一温度信号控制第一三相无刷控制电机工作，第二控制芯片再根据第二mosfet温度探头反馈的第二温度信号控制第二三相无刷控制电机工作。
15.也即，由于第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机负责的驱动绕组之间完全独立，无需额外的关断mosfet来保证三相无刷控制电机中的各驱动mosfet在出现任一路短路或断路时的安全，可通过域控制器直接关断故障的一整条线路，另一路完全接管制动功能。如果无刷三相电机中驱动mosfet在出现任一片由于高压或者静电击穿造成短路时，由域控制器判定制动控制电机整体发生失效，切换为其他制动控制电机进行应急状态下的制动；解决车辆驱动电机的mosfet温度过热、过流而烧断造成断路时，导致车辆制动失效的问题，提升车辆的安全性。
16.进一步地，所述第一三相无刷控制电机和所述第二三相无刷控制电机之间连接有电子制动控制电机。
17.通过电子制动控制电机的设置，可灵活控制第一三相无刷控制电机和所述第二三相无刷控制电机的工作。
18.进一步地，所述第一控制芯片和所述第一三相无刷控制电机之间通过can-fd总线连接有第一mosfet驱动芯片，所述第二控制芯片和所述第二三相无刷控制电机之间通过can-fd总线连接有第二mosfet驱动芯片。
19.通过第一mosfet驱动芯片和第二mosfet驱动芯片的设置，便于对第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机的驱动控制；同时通过can-fd总线连接，相对于can总线，提升了传输速率、数据长度。
20.进一步地，所述无刷三相电机的控制电路还包括主控制电源和备用控制电源；
21.所述主控制电源，用于为所述第一控制芯片、所述第一三相无刷控制电机和所述第一mosfet驱动芯片供电；
22.所述备用控制电源，用于为所述第二控制芯片、所述第二三相无刷控制电机和所述第二mosfet驱动芯片供电。
23.通过主控制电源和备用控制电源的设置，使得对第一控制芯片、第一三相无刷控制电机和第一mosfet驱动芯片供电，以及第二控制芯片、第二三相无刷控制电机和第二mosfet驱动芯片的分别供电，提升无刷三相电机的控制电路的供电冗余性。
24.进一步地，所述第一三相无刷控制电机和所述主控制电源之间电连接有防反接mosfet；所述第二三相无刷控制电机和所述备用控制电源之间电连接有防反接mosfet。
25.通过防反接mosfet的设置，避免了电流的逆向流动，提升了无刷三相电机的控制电路的可靠性。
26.进一步地，所述第一控制芯片和所述主控制电源之间电连接有第一安全电源芯
片；所述第二控制芯片和所述备用控制电源之间电连接有第二安全电源芯片。
27.通过第一安全电源芯片和第二安全电源芯片的设置，提升对第一控制芯片和第二控制芯片供电的安全性。
28.进一步地，所述第一mosfet驱动芯片与所述第二控制芯片之间使能连接，所述第二mosfet驱动芯片与所述第一控制芯片之间使能连接。
29.在一无刷控制电机故障失效时，便于另一三相无刷控制电机工作的及时切换，提升无刷三相电机的控制电路的运行冗余。
30.进一步地，所述无刷三相电机的控制电路还包括双电机位置传感器；
31.所述双电机位置传感器用于检测所述第一三相无刷控制电机和所述第二三相无刷控制电机的电机位置，并反馈第一电机位置信号至所述第一控制芯片，第二电机位置信号至所述第二控制芯片；
32.所述第一控制芯片，还用于根据双电机位置传感器反馈的所述第一电机位置信号控制所述第一三相无刷控制电机工作；
33.所述第二控制芯片，还用于根据双电机位置传感器反馈的所述第二电机位置信号控制所述第二三相无刷控制电机工作。
34.通过双电机位置传感器的设置，使得第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机根据不同的反馈参数被控制，提升无刷三相电机的控制电路中电机驱动的可靠性。
35.本实用新型还提出电子制动系统，所述电子制动系统包括如上所述的无刷三相电机的控制电路，所述无刷三相电机的控制电路包括双路控制芯片、双路三相无刷控制电机和域控制器；
36.所述双路控制芯片具有第一控制芯片和第二控制芯片，所述双路三相无刷控制电机具有第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机，所述域控制器通过can-fd总线分别与所述第一控制芯片和所述第二控制芯片连接；
37.所述无刷三相电机的控制电路还包括设置于所述第一三相无刷控制电机的第一mosfet温度探头，以及设置于所述第二三相无刷控制电机的第二mosfet温度探头；
38.所述第一mosfet温度探头，用于检测所述第一三相无刷控制电机的温度，并反馈第一温度信号至所述第一控制芯片；
39.所述第二mosfet温度探头，用于检测所述第二三相无刷控制电机的温度，并反馈第二温度信号至所述第二控制芯片；
40.所述第一控制芯片，用于根据所述第一mosfet温度探头反馈的第一温度信号控制所述第一三相无刷控制电机工作；
41.所述第二控制芯片，用于根据所述第二mosfet温度探头反馈的第二温度信号控制所述第二三相无刷控制电机工作。
附图说明
42.图1为本实用新型一种无刷三相电机的控制电路一实施例的结构示意图。
具体实施方式
43.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本
实用新型。
44.下面通过具体实施方式进一步详细说明：
45.在一实施例中，参照如图1所示，一一种无刷三相电机的控制电路，所述无刷三相电机的控制电路包括双路控制芯片、双路三相无刷控制电机和域控制器；
46.所述双路控制芯片具有第一控制芯片和第二控制芯片，所述双路三相无刷控制电机具有第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机，所述域控制器通过can-fd总线分别与所述第一控制芯片和所述第二控制芯片连接；
47.所述无刷三相电机的控制电路还包括设置于所述第一三相无刷控制电机的第一mosfet温度探头，以及设置于所述第二三相无刷控制电机的第二mosfet温度探头；
48.所述第一mosfet温度探头，用于检测所述第一三相无刷控制电机的温度，并反馈第一温度信号至所述第一控制芯片；
49.所述第二mosfet温度探头，用于检测所述第二三相无刷控制电机的温度，并反馈第二温度信号至所述第二控制芯片；
50.所述第一控制芯片，用于根据所述第一mosfet温度探头反馈的第一温度信号控制所述第一三相无刷控制电机工作；
51.所述第二控制芯片，用于根据所述第二mosfet温度探头反馈的第二温度信号控制所述第二三相无刷控制电机工作。
52.本实施例中，无刷三相电机的控制电路还包括第一mosfet驱动芯片、第二mosfet驱动芯片和双电机位置传感器，第一mosfet驱动芯片通过can-fd总线连接在第一控制芯片和第一三相无刷控制电机之间，第二mosfet驱动芯片通过can-fd总线连接在第二控制芯片和第二三相无刷控制电机之间。需要说明的是，第一mosfet驱动芯片与第二控制芯片之间使能连接，第二mosfet驱动芯片与第一控制芯片之间使能连接。双电机位置传感器用于检测第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机的电机位置，并反馈第一电机位置信号至第一控制芯片，第二电机位置信号至第二控制芯片；第一控制芯片，还用于根据双电机位置传感器反馈的所述第一电机位置信号控制所述第一三相无刷控制电机工作；第二控制芯片，还用于根据双电机位置传感器反馈的所述第二电机位置信号控制所述第二三相无刷控制电机工作。通过双电机位置传感器、第一mosfet温度探头和第二mosfet温度探头的设置，使得第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机根据不同的反馈参数被控制，提升无刷三相电机的控制电路中电机驱动的可靠性。
53.本实施例中，无刷三相电机的控制电路中双路控制芯片具有第一控制芯片和第二控制芯片，域控制器通过can-fd总线分别与第一控制芯片和第二控制芯片连接，双路三相无刷控制电机具有第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机，无刷三相电机的控制电路还包括第一mosfet温度探头和第二mosfet温度探头；具体地，第一mosfet温度探头设置于述第一三相无刷控制电机，用于检测第一三相无刷控制电机的温度，并反馈第一温度信号至第一控制芯片；第二mosfet温度探头设置于第二三相无刷控制电机，用于检测第二三相无刷控制电机的温度，并反馈第二温度信号至第二控制芯片；第一控制芯片再根据第一mosfet温度探头反馈的第一温度信号控制第一三相无刷控制电机工作，第二控制芯片再根据第二mosfet温度探头反馈的第二温度信号控制第二三相无刷控制电机工作。
54.也即，由于第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机负责的驱动绕组之间
完全独立，无需额外的关断mosfet来保证三相无刷控制电机中的各驱动mosfet在出现任一路短路或断路时的安全，可通过域控制器直接关断故障的一整条线路，另一路完全接管制动功能。如果无刷三相电机中驱动mosfet在出现任一片由于高压或者静电击穿造成短路时，由域控制器判定制动控制电机整体发生失效，切换为其他制动控制电机进行应急状态下的制动；解决车辆驱动电机的mosfet温度过热、过流而烧断造成断路时，导致车辆制动失效的问题，提升车辆的安全性。
55.在一实施例中，参照如图1所示，第一三相无刷控制电机和所述第二三相无刷控制电机之间连接有电子制动控制电机，需要说明的是，这里是通过低压大电流直连线连接，低压可以但不限定于是60v以下的电压，大电流可以但不限定于是20a以上的电流。
56.上述实施例中，所述无刷三相电机的控制电路还包括主控制电源和备用控制电源；主控制电源的输出端经防反接mosfet为第一三相无刷控制电机供电，经第一安全电源芯片为第一控制芯片供电，以及直接为第一mosfet驱动芯片供电；备用控制电源的输出端经防反接mosfet为第二三相无刷控制电机供电，经第二安全电源芯片为第一控制芯片供电，以及直接为第二mosfet驱动芯片供电。
57.基于上述实施例，双路三相无刷控制电机可以但不限定于是单路三相电机、单路六相电机或者双路三相电机；如果是单路六相电机或者双路三相电机，不需要考虑交替工作，两个驱动电路可以一起工作。可以理解的是，两路驱动电路，其中一路在工作的时候，另外一路是不会工作的，避免控制时序误差造成的短路而烧毁，可以防止任一路中六个mos驱动管在出现因过热而烧毁断路时，可以立即关断此路驱动管，切换到另一路驱动管，制动电机仍是可控的，而不用采取应急制动措施，提升无刷三相电机的控制电路的安全性。
58.在车辆的制动过程中，制动指令是间歇发出的，不会一直发出，在一次制动时，如果发现这路驱动的mosfet温度高于某一个限值，下次制动的时候就不会用这一路进行制动，用另外一路进行制动，可以把三相无刷控制电机中驱动mosfet的温度控制在一个比较低的水平，提高整体的安全性，可以很大程度上提高制动控制电机的整体安全性，且驱动电路不会因为更换电机类型重新设计，从而减降低生产的成本。
59.本实用新型还提出电子制动系统，所述电子制动系统包括如上所述的无刷三相电机的控制电路，所述无刷三相电机的控制电路包括双路控制芯片、双路三相无刷控制电机和域控制器；
60.所述双路控制芯片具有第一控制芯片和第二控制芯片，所述双路三相无刷控制电机具有第一三相无刷控制电机和第二三相无刷控制电机，所述域控制器通过can-fd总线分别与所述第一控制芯片和所述第二控制芯片连接；
61.所述无刷三相电机的控制电路还包括设置于所述第一三相无刷控制电机的第一mosfet温度探头，以及设置于所述第二三相无刷控制电机的第二mosfet温度探头；
62.所述第一mosfet温度探头，用于检测所述第一三相无刷控制电机的温度，并反馈第一温度信号至所述第一控制芯片；
63.所述第二mosfet温度探头，用于检测所述第二三相无刷控制电机的温度，并反馈第二温度信号至所述第二控制芯片；
64.所述第一控制芯片，用于根据所述第一mosfet温度探头反馈的第一温度信号控制所述第一三相无刷控制电机工作；
65.所述第二控制芯片，用于根据所述第二mosfet温度探头反馈的第二温度信号控制所述第二三相无刷控制电机工作。
66.该电子制动系统的实施例参照上述实施例，由于本电子制动系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
67.以上的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前实用新型所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本技术给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知系统不应当成为所属领域普通技术人员实施本技术的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。