一种逆变桥硬件保护电路、电机控制器、电机和动力设备的制作方法

本发明涉及电子电路，具体涉及一种逆变桥硬件保护电路、电机控制器、电机和动力设备。

背景技术：

1、asc：一种在新能源电控产品或者专用igbt驱动芯片中提及的主动短路电路简称；

2、sic模块：一种新型的功率模块；

3、mcu：一种微处理器器件，能够实现软件编程，adc读取和io输出不同配置电平等。

4、新能源汽车中电机及其电机控制是关键的动力总成部件，电动车在实际正常使用过程中会遇到特殊的应用场景，比如长时间下坡行驶，电机由于滑行而产生被动转速运转；也会遇到特殊的非正常工况，电机的转速控制失控引起电动飞车，此场景也会引起电机过速，由于电机自身的运转特性，会产生不可抑制的反电势能量，如果反电势持续过大会引起电控的损坏甚至整车的安全。

5、现有方案中，通常采用以下方法保证车辆的安全：

6、（1）、采用软件mcu的pwm驱动，通过软件的逻辑实现asc功能，此方法本质上还是软件实现，无法做到硬件的快速诊断和硬件同步开通三个igbt；

7、（2）、通过软件pwm实现asc功能，同时拟合诊断母线过压以及驱动等硬件故障信号，确保在故障信号时刻给出asc命令，由软件逻辑来实现开启3个igbt的方式，此方式增加上三桥或者下三桥的同步开通逻辑，时间由软件控制；

8、（3）、通过软件pwm实现asc功能，在检测到硬件故障信号后，asc命令能够保持锁存保持电平，该电平在asc需求解除后进行单一的同步3个igbt开启和关断，能够确保3个igbt的asc使能同步性。

9、现有的asc软件策略，如果母线过压，硬件都有强制pwm信号电平停止发波的功能，导致此种工况下，asc功能基本无法实现。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明实施例提供一种逆变桥硬件保护电路，以实现asc功能的可靠触发。

2、为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

3、一种逆变桥硬件保护电路，包括：

4、感应电动势采集模块，用于获取电机转动过程中产生的感应电动势；

5、电压转换模块，用于将所述感应电动势转换为直流信号；

6、过压监测模块，用于检测所述电压转换模块输出的直流信号是否过压，当检测到所述直流信号过压时，向脉宽调制模块输出第一信号；

7、脉宽调制模块，用于获取到所述第一信号时，停止输出pwm调制信号，并输出第二信号至asc逻辑处理模块；

8、转速检测模块，用于获取电机转速，并判断所述电机转速是否超过预设值，当超过预设值时，输出第三信号；

9、asc逻辑处理模块，用于获取所述第二信号和所述第三信号，并进行asc逻辑需求判断，当判断结果表明需要执行asc功能时，输出执行指令至asc执行模块；

10、asc执行模块，所述asc执行模块内配置有igbt驱动芯片，所述igbt驱动芯片用于在获取到所述执行指令时，基于芯片的锁存原理快速实现igbt导通或者关断。

11、可选的，上述逆变桥硬件保护电路中，还包括：

12、故障记录模块，用于当检测到所述脉宽调制模块生成所述第二信号时，生成故障记录。

13、可选的，上述逆变桥硬件保护电路中，asc逻辑处理模块包括：

14、第一逻辑非门，所述第一逻辑非门的输入端用于获取用于表征pwm信号关闭的电平信号；

15、第一逻辑或门，所述第一逻辑或门的第一输入端用于获取所述第二信号和第三信号，所述逻辑或门的第二输入端与所述第一逻辑非门的输出端相连；

16、第二逻辑非门，所述第二逻辑非门用于获取用于表征asc功能软件复位的电平信号；

17、锁存器，所述锁存器的第一输入端用于获取所述第一逻辑或门的输出信号，所述锁存器的第二输入端用于获取所述第二逻辑非门的输出信号

18、此时，所述锁存器的输出信号作为所述执行指令。

19、可选的，上述逆变桥硬件保护电路中，还包括：

20、第三逻辑非门，所述第三逻辑非门的输入端与所述锁存器的输出端相连；

21、逻辑与门，所述逻辑与门的第一输入端与所述第三逻辑非门相连，所述逻辑与门的第二输入端用于获取表征电机控制器中上桥臂故障的电平信号。此时，所述逻辑与门的输出信号作为所述执行指令。

22、可选的，上述逆变桥硬件保护电路中，当所述锁存器为标准r-s触发器电路时，所述标准r-s触发器电路包括：

23、第二逻辑或门、第三逻辑或门、第四逻辑非门和第五逻辑非门；

24、所述第二逻辑或门的第一输入端作为所述锁存器的第一输入度端；

25、所述第四逻辑非门的输入端与所述第二逻辑或门的输出端相连，所述第四逻辑非门的输出端作为所述锁存器的输出端；

26、所述第三逻辑或门的第一输入端与所述第四逻辑非门的输出端相连，所述第三逻辑或门的第二输入端作为所述锁存器的第二输入端；

27、所述第五逻辑非门的输入端与所述第三逻辑或门的输出端相连，所述第五逻辑非门的输出端与所述第二逻辑或门的第二输入端相连。

28、可选的，上述逆变桥硬件保护电路中，所述用于表征pwm信号关闭的电平信号为高电平信号；

29、所述第二信号和第三信号为低电平信号；

30、所述表征asc功能软件复位的电平信号为低电平信号；

31、所述表征电机控制器中上桥臂故障的电平信号为低电平信号。

32、一种电机控制器，包括：上述任意一项所述的逆变桥硬件保护电路。

33、一种电机，包括上述电机。

34、一种动力设备，包括上述电机。

35、可选的，所述动力设备为汽车。

36、基于上述技术方案，本发明实施例提供的上述方案，通过采集电机工作过程中的感应电动势，然后再将所述感应电动势转化为直流信号，在判断所述直流信号是否过压，当过压时，输出第一信号，当检测到第一信号时，停止输出pwm调制信号，并生成第二信号，与此同时，将采集到的电机转速与预设值进行比较，当电机转速超过所述预设值时，输出用于表征电机过速的第三信号，当asc逻辑处理模块检测到所述第二信号和/或第三信号时，进行asc逻辑需求判断，当判断结果表明需要执行asc功能时，输出执行指令至asc执行模块，所述asc执行模块内配置有igbt驱动芯片，所述igbt驱动芯片用于在获取到所述执行指令时，基于芯片的锁存原理快速实现igbt导通或者关断，在该过程中igbt驱动芯片如果接收到执行指令，就会强行驱动输出，实现asc功能，保证了asc功能的可靠触发。

技术特征：

1.一种逆变桥硬件保护电路，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的逆变桥硬件保护电路，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的逆变桥硬件保护电路，其特征在于，asc逻辑处理模块包括：

4.根据权利要求3所述的逆变桥硬件保护电路，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求3所述的逆变桥硬件保护电路，其特征在于，当所述锁存器为标准r-s触发器电路时，所述标准r-s触发器电路包括：

6.根据权利要求4所述的逆变桥硬件保护电路，其特征在于，所述用于表征pwm信号关闭的电平信号为高电平信号；

7.一种电机控制器，其特征在于，包括：权利要求1-6任意一项所述的逆变桥硬件保护电路。

8.一种电机，其特征在于，包括权利要求7所述的电机控制器。

9.一种动力设备，其特征在于，包括权利要求8所述的电机。

10.根据权利要求9所述的动力设备，其特征在于，所述动力设备为汽车。

技术总结一种逆变桥硬件保护电路、电机控制器、电机和动力设备，方案通过采集感应电动势，判断感应电动势是否过压，过压时，输出第一信号，停止输出PWM调制信号，生成第二信号，同时，将电机转速与预设值进行比较，当电机转速超过预设值时，输出第三信号，当ASC逻辑处理模块检测到第二信号和/或第三信号时，进行ASC逻辑需求判断，当需要执行ASC功能时，输出执行指令，ASC执行模块内配置有IGBT驱动芯片，IGBT驱动芯片用于在获取到执行指令时，基于芯片的锁存原理快速实现IGBT导通或者关断，该过程中IGBT驱动芯片如果接收到执行指令，就会强行驱动输出，实现ASC功能，保证了ASC功能的可靠触发。技术研发人员：刘华香,王星元,建照阳,王洋,周飞,刘文俊,汤磊受保护的技术使用者：浙江盘毂动力科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/12