一种电机控制器、测试方法、动力总成及电动车辆与流程

本技术涉及电力电子，尤其涉及一种电机控制器、测试方法、动力总成及电动车辆。

背景技术：

1、逆变电路是一种可以将输入的直流电转换为交流电的装置。在新能源汽车领域的电动车辆中，都需要使用逆变电路将动力电池的直流电转换为交流电以保障各种用电设备的正常运行。其中，在新能源汽车领域，逆变电路运行的可靠性尤为重要。如果逆变电路出现故障，可能会导致新能源汽车的电机无法正常启动或者使车辆失去行驶动力。因此，逆变电路运行的可靠性直接影响到了新能源汽车运行的可靠性。在目前的新能源汽车中，逆变电路的三相桥臂中的各相桥臂普遍使用具有体二极管的金属氧化物半导体场效应晶体管(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor，mosfet)作为开关管，以下简称mos管。其中，受制造工艺的影响，各相桥臂上的mos管存在热失控的风险。为了提前发现这个问题，需要对逆变电路中的mos管进行热失控测试，避免将不合格的逆变电路运用到新能源汽车或者其他需要使用此类逆变电路的设备中而存在安全隐患。但是，目前的热失控测试方案的检测效率较低。因此，需要提供给一种方案以解决这个问题。

技术实现思路

1、本技术实施例提供了一种电机控制器、测试方法、动力总成及电动车辆，以提高逆变电路中的mos管的热失控测试效率。

2、为了达到上述目的，本技术实施例提供了以下技术方案。

3、第一方面，提供了一种电机控制器，该电机控制器用于对逆变电路进行控制。其中，逆变电路的直流端用于连接动力电池，逆变电路的交流输出端用于连接电机。逆变电路的三相桥臂中的各相桥臂包括上mos管和下mos管，且各相桥臂的上mos管的源极和漏极之间设有体二极管，各相桥臂的下mos管的源极和漏极之间也设有体二极管。在对三相桥臂的mos管进行热失控测试的过程中，电机控制器可以导通三相桥臂中的目标桥臂的上mos管，以及关断三相桥臂中所有桥臂的下mos管。其中，上述目标桥臂为三相桥臂中的任一相桥臂。然后，在目标桥臂的上mos管导通时的部分或全部时段内，关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的上mos管。最后，在目标桥臂的上mos管的导通时长达到时间阈值时，关断目标桥臂的上mos管。或者，电机控制器可以导通目标桥臂的下mos管，以及关断三相桥臂中所有桥臂的上mos管。然后，在目标桥臂的下mos管导通时的部分或全部时段内，关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管。最后，在目标桥臂的下mos管的导通时长达到时间阈值时，关断目标桥臂的下mos管。

4、通过上述方式，在对逆变电路进行热失控测试时，可以将三相桥臂中所有桥臂的下mos管均关断，并且在目标桥臂的上mos管的导通时的部分或者全部时间段内，将三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的上mos管关断。其中，当mos管导通时，mos管的沟道区和体二极管并联，此时的总电阻很小。当mos管关断时，因为体二极管具有单向导通特性且此时的总电阻远大于mos管的沟道区和体二极管并联时的电阻，所以三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的上mos管对应的体二极管的电流会增大，使该体二极管发热，从而可以对除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的上mos管进行热失控测试。同理，可以将三相桥臂中所有桥臂的上mos管均关断，并且在目标桥臂的下mos管的导通时的部分或者全部时间段内，将三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管关断，从而对除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管进行热失控测试。基于此，可以同时对多个mos管进行热失控测试，可以同时对三相桥臂中的至少两个桥臂的上mos管进行热应力测试，与现有的每次只能对单相桥臂的上mos管进行热失控测试的方案相比，极大的提高了测试效率。

5、在一种可能的实现方式中，如果上述至少一相桥臂包括两相桥臂，则电机控制器在关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的上mos管关断时，可以关断上述两相桥臂的上mos管。其中，两相桥臂的上mos管的关断时长相同或不同。通过上述方式，可以同时对三相桥臂的所有上mos管进行热失控测试，进一步提高了测试的效率。

6、在一种可能的实现方式中，如果上述至少一相桥臂包括两相桥臂，则电机控制器在关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管时，可以关断两相桥臂的下mos管。其中，两相桥臂的下mos管的关断时长相同或不同。通过上述方式，可以同时对三相桥臂的所有下mos管进行热失控测试，进一步提高了测试的效率。

7、在一种可能的实现方式中，如果三相桥臂使用空间矢量脉宽调制的方式进行控制，则在目标桥臂的下mos管导通时的部分或全部时段内，关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管的操作，可以在三相桥臂的零矢量周期执行。其中，在三相桥臂使用空间矢量脉宽调制的方式进行控制时，三相桥臂的所有桥臂在一个控制周期内都会同时导通很长一段时间。因此，通过上述方式可以增加所有桥臂的下mos管关断的情况下，三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的上mos管的关断时长，从而提高上述至少一相桥臂中的上mos管的体二极管通过大电流的时长，以对上述至少一相桥臂中的上mos管进行热失控测试。

8、在一种可能的实现方式中，如果三相桥臂使用空间矢量脉宽调制的方式进行控制，则在目标桥臂的下mos管导通时的部分或全部时段内，关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管的操作，可以在三相桥臂的零矢量周期执行。通过上述方式，可以增加所有桥臂的上mos管关断的情况下，三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管的关断时长，从而提高上述至少一相桥臂中的下mos管的体二极管通过大电流的时长，以对上述至少一相桥臂中的下mos管进行热失控测试。

9、在一种可能的实现方式中，上述时间阈值随着电机的转子角度范围的变化而变化。通过这上述方式，可以根据电机的转子角度范围设置不同的时间阈值，从而更好的对mos管进行热失控测试。

10、在一种可能的实现方式中，电机控制器还可以在逆变电路的三相桥臂中的任意一相桥臂的温度超过设定温度阈值时，降低三相桥臂的开关频率。通过这种方式，在进行热失控测试时，可以避免温度过高时损坏三相桥臂中的mos管。

11、在一种可能的实现方式中，上述至少一相桥臂中的上mos管的导通时长根据至少一相桥臂中的上mos管的沟道电阻与体二极管电阻的比值确定。上述至少一相桥臂中的下mos管的导通时长根据至少一相桥臂中的下mos管的沟道电阻与体二极管电阻的比值确定。通过上述方式，可以更为精准的控制各个mos管的导通时长，避免进行热失控测试时长时间导通mos管，从而影响mos管的使用寿命。

12、第二方面，提供了一种测试方法，该测试方法应用于电机控制器，该用于对逆变电路进行控制。其中，逆变电路的直流端用于连接动力电池，逆变电路的交流输出端用于连接电机。逆变电路的三相桥臂中的各相桥臂均包括上mos管和下mos管，且各相桥臂的上mos管的源极和漏极之间设有体二极管，各相桥臂的下mos管的源极和漏极之间也设有体二极管。在对三相桥臂的mos管进行热失控测试的过程中，电机控制器可以导通三相桥臂中的目标桥臂的上mos管，以及关断三相桥臂中所有桥臂的下mos管。其中，目标桥臂为三相桥臂中的任一相桥臂。然后，在目标桥臂的上mos管导通时的部分或全部时段内，关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的上mos管。最后，在目标桥臂的上mos管的导通时长达到时间阈值时，关断目标桥臂的上mos管。或者，电机控制器可以导通目标桥臂的下mos管，以及关断三相桥臂中所有桥臂的上mos管。然后，在目标桥臂的下mos管导通时的部分或全部时段内，关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管。最后，在目标桥臂的下mos管的导通时长达到时间阈值时，关断目标桥臂的下mos管。

13、在一种可能的实现方式中，如果上述至少一相桥臂包括两相桥臂，则在关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的上mos管关断时，可以关断上述两相桥臂的上mos管。其中，两相桥臂的上mos管的关断时长相同或不同。

14、在一种可能的实现方式中，如果上述至少一相桥臂包括两相桥臂，则在关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管时，可以关断上述两相桥臂的下mos管。其中，上述两相桥臂的下mos管的关断时长相同或不同。

15、在一种可能的实现方式中，如果三相桥臂使用空间矢量脉宽调制的方式进行控制，则在目标桥臂的下mos管导通时的部分或全部时段内，关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管的操作，可以在三相桥臂的零矢量周期执行。

16、在一种可能的实现方式中，如果三相桥臂使用空间矢量脉宽调制的方式进行控制，则在目标桥臂的下mos管导通时的部分或全部时段内，关断三相桥臂中除目标桥臂以外的至少一相桥臂中的下mos管的操作，可以在三相桥臂的零矢量周期执行。

17、在一种可能的实现方式中，上述时间阈值随着电机的转子角度范围的变化而变化。

18、在一种可能的实现方式中，上述方法还包括：在逆变电路的三相桥臂中的任意一相桥臂的温度超过设定温度阈值时，降低三相桥臂的开关频率。

19、在一种可能的实现方式中，上述至少一相桥臂中的上mos管的导通时长根据至少一相桥臂中的上mos管的沟道电阻与体二极管电阻的比值确定。上述至少一相桥臂中的下mos管的导通时长根据至少一相桥臂中的下mos管的沟道电阻与体二极管电阻的比值确定。

20、第三方面，提供了一种动力总成，该动力总成包括电机以及与电机连接的电机控制器。

21、第四方面，提供了一种电动车辆，该电动车辆包括动力总成和动力电池。其中，该所述动力电池用于为动力总成供电。

22、第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质存储有计算机程序指令。该计算机程序指令被处理器执行时实现上述第二方面中任意一种可能的实现方式中的测试方法。

23、第六方面，提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品被处理器执行时实现上述第二方面中任意一种可能的实现方式中的测试方法。

24、关于上述第二方面至第六方面的技术原理和有益效果，可以参考上述第一方面的相关描述，在此不再赘述。