CN113131439B - 电机控制***及电机控制装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电机控制***，至少包括驱动单元、监控单元以及功率单元。驱动单元电性连接于功率单元，用于将接收的低压驱动信号转换为高压驱动信号并输出至功率单元，功率单元根据高压驱动信号将高压电池提供的电源驱动信号进行输出，电源驱动信号用于驱动连接于功率单元的电机转动。监控单元电性连接于驱动单元，驱动单元用于输出表征驱动单元运行状态的诊断信号至监控单元，若监控单元接收到的诊断信号表征驱动单元处于故障状态，监控单元控制功率单元停止接收驱动单元输出的高压驱动信号，使电机停止转动。本申请还公开了一种电机控制装置，包括前述电机控制***。

Description

电机控制***及电机控制装置

技术领域

本申请涉及电机控制领域，尤其涉及一种电机控制***及电机控制装置。

背景技术

随着电动汽车的快速发展，对于电动汽车中核心器件之一的电机的驱动控制也越来越得到重视。

当前的电机控制***中，更多的是对电机的功能性和性能进行设计，缺少对电机的供电部分和驱动部分的安全性的考虑，导致传统的电机控制***在应用到电动汽车上时难以达到更高的安全等级。

发明内容

为解决前述问题，本申请一实施例提供一种电机控制***以及电机控制装置。

在本申请一实施例中，电机控制***包括驱动单元、监控单元以及功率单元。所述驱动单元电性连接于所述功率单元，用于将接收的低压驱动信号转换为高压驱动信号并输出至所述功率单元。所述功率单元根据所述高压驱动信号将高压电池提供的电源驱动信号进行输出。所述电源驱动信号用于驱动连接于所述功率单元的电机转动。所述监控单元电性连接于所述驱动单元与所述功率单元，所述驱动单元还用于输出表征所述驱动单元运行状态的诊断信号至所述监控单元。若所述监控单元接收到的所述诊断信号表征所述驱动单元处于故障状态，所述监控单元输出控制信号至所述功率单元以控制所述功率单元停止接收所述驱动单元输出的所述高压驱动信号，并使所述电机停止转动。本申请一实施例提供一种电机控制装置，包括前述电机控制***。与现有技术相比，本申请实施例公开的电机控制***设置有监控单元，从而在驱动单元遭遇故障时，监控单元控制功率单元停止输出用于驱动电机转动的电源驱动信号，进而控制电机停止转动，有效提升了应用该电机控制***的电动装置的安全等级。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例公开的一种电机控制***的结构示意图；

图2为图1所示电机控制***的具体的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下各实施例的说明是参考附加的图示，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明中所提到的方向用语，例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“内”、“外”、“侧面”等，仅是参考附加图式的方向，因此，使用的方向用语是为了更好、更清楚地说明及理解本发明，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸地连接，或者一体地连接；可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本申请中“的(英文：of)”，“相应的(英文corresponding，relevant)”和“对应的(英文：corresponding)”有时可以混用，应当指出的是，在不强调其区别时，其所要表达的含义是一致的。另外，为了便于清楚描述本申请实施例的技术方案，在本申请的实施例中，采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

与传统的燃油汽车相比，电动汽车的移动是通过纯电力支持的电动机来实现的，电动机在运行过程中的转速、电流以及电压等重要参数都需要由电机控制***来监测和控制，所以，一个高安全等级的电机控制***更能够提升电动汽车在运行过程中的安全性和稳定性。

请参阅图1，其为本申请实施例公开的一种电机控制***的结构示意图。如图1所示，电机控制***100包括供电单元101、控制单元102、驱动单元103、监控单元104以及功率单元105。

其中，供电单元101电性连接于控制单元102和驱动单元103，用于为控制单元102提供第一电源信号，控制单元102在第一电源信号的驱动作用下对驱动单元103进行控制，还用于为驱动单元103提供第一电源信号和第二电源信号，驱动单元103在第一电源信号和第二电源信号的同时驱动作用下执行工作。

控制单元102与驱动单元103电性连接，用于在第一电源信号的驱动作用下执行工作时输出使能信号和低压驱动信号至驱动单元103。

驱动单元103电性连接于功率单元105，用于在第一电源信号和第二电源信号的同时驱动作用下执行工作时接收使能信号和低压驱动信号，并根据使能信号的第一电位启动将低压驱动信号转换为高压驱动信号并输出所述高压驱动信号至功率单元105，以及根据使能信号的第二电位停止将低压驱动信号转换为高压驱动信号。

驱动单元103还用于在发生故障时将故障信号输出至控制单元102，控制单元102则根据接收到的故障信号将使能信号由第一电位转为第二电位，以及停止输出低压驱动信号至驱动单元103。

功率单元105电性连接于高压电池300和电机200，用于受自驱动单元103输出的高压驱动信号的控制作用将高压电池300提供的电源驱动信号输出至电机200，所述电源驱动信号用于驱动电机200转动。

驱动单元103电性连接于监控单元104，用于输出表征驱动单元103的运行状态的诊断信号至监控单元104，所述运行状态包括故障和非故障，以使监控单元104根据所述诊断信号的电位变化对输出至功率单元105的控制信号的电位进行调整以使功率单元105输出或停止输出电源驱动信号至电机200。

进一步的，若驱动单元103处于非故障状态，其输出至监控单元104的诊断信号则为第一电位，监控单元104输出的控制信号为第一电位以使功率单元105继续输出电源驱动信号至电机200；若驱动单元103处于故障状态，其输出至监控单元104的诊断信号则由第一电位转为第二电位，监控单元104输出的控制信号为第二电位以使功率单元105停止输出电源驱动信号至电机200。

本申请实施例中，驱动单元103内含有用于检测自身运行状态的检测电路，使得驱动单元103在发生故障时能输出故障信号至控制单元102，以及将诊断信号由第一电位转为第二电位。

本申请实施例中，存在至少两种在驱动单元103发生故障时的处理方式。其中一种为监控单元104通过对驱动单元103的运行状态进行实时监测，能够在驱动单元103发生故障时控制功率单元105停止工作；另一种为控制单元102在驱动单元103发生故障时接收到驱动单元103输出的故障信号而停止输出使能信号和低压驱动信号至驱动单元103，使驱动单元103停止工作。本申请可通过这两种方式在驱动单元103的故障处理上构成一个冗余的控制结构，使得在电机控制***100中的控制单元102由于供电等原因而无法及时控制驱动单元103停止工作时，还能够通过监控单元104对驱动单元103的故障进行处理，从而使电机控制***100具有更高的安全等级。

本申请实施例中，所述使能信号包括上桥臂使能信号、下桥臂使能信号以及安全使能信号。所述低压驱动信号包括上桥臂低压驱动信号以及下桥臂低压驱动信号，所述高压驱动信号包括上桥臂高压驱动信号以及下桥臂高压驱动信号，所述故障信号包括上桥臂故障信号和下桥臂故障信号，所述诊断信号包括上桥臂诊断信号、下桥臂诊断信号、第一原边电源诊断信号、第一副边电源诊断信号、第二原边电源诊断信号以及第二副边电源诊断信号，所述控制信号包括第一控制信号以及第二控制信号。

具体的，请参阅图2，其为图1所示电机控制***的具体的结构示意图。如图2所示，供电单元101包括电池单元1011、高压单元1012、第一变压单元1013、第二变压单元1014以及切换单元1015。

其中，电池单元1011电性连接于切换单元1015，用于输出第一直流电压至切换单元1015。

高压单元1012电性连接于第一变压单元1013，用于向第一变压单元1013输出第二直流电压。

第一变压单元1013电性连接于切换单元1015，用于接收高压单元1012输出的第二直流电压，并对第二直流电压执行变压处理后输出第三直流电压至切换单元1015。

切换单元1015电性连接于控制单元102和驱动单元103，用于在第一直流电压位于阈值范围时将第一直流电压作为第一电源信号输出至控制单元102和驱动单元103，还用于在第一直流电压超过阈值范围时将第三直流电压作为第一电源信号输出控制单元102和驱动单元103。

高压单元1012还电性连接于第二变压单元1014，用于输出第二直流电压至第二变压单元1014。

第二变压单元1014还电性连接于驱动单元103，用于高压单元1012输出的第二直流电压，并对第二直流电压执行变压处理后输出第二电源信号至驱动单元103。

本申请实施例中，所述阈值范围为一个数值范围，只要第一直流电压的数值处于这一范围内，切换单元1015就会将第一直流电压作为第一电源信号进行输出；反之，则会将第三直流电压作为第一电源信号进行输出。

本申请实施例中，切换单元1015优先将电池单元2011输出的第一直流电压作为第一电源信号输出至控制单元102和驱动单元201。可选的，切换单元1015也可以优先将第一变压单元1013输出的第三直流电压作为第一电源信号输出至控制单元102和驱动单元103。

例如，在正常状态下，阈值范围为9.5V～10.5V，电池单元1011和第一变压单元013输出的第一直流电压和第三直流电压均被限定为10V，切换单元1015就会将第一直流电压作为第一电源信号进行输出；但是，若第一直流电压突变为9V，切换单元1015就会将第三直流电压作为第一电源信号进行输出。切换单元1015就是通过这种方式实现第一直流电压和第三直流电压的切换。第一直流电压、第三直流电压以及阈值范围还可以根据实际需求设定为其他数值，本申请实施例对此不做具体限定。

控制单元102包括电源单元1021、安全逻辑单元1022、信息采集单元1023以及主控单元1024。

其中，电源单元1021电性连接于主控单元1024以及供电单元101中的切换单元1015，用于接收切换单元1015输出的第一电源信号，并对第一电源信号处理后输出主控电源信号至主控单元1024，以使主控单元1024在主控电源信号的驱动作用下执行工作。

电源单元1021还用于接收主控单元1024输出的主控诊断信号，并根据主控诊断信号输出或停止输出主控电源信号至主控单元1024。所述主控诊断信号用于表征主控单元1024的工作状态，其工作状态包括故障和非故障，若在非故障状态下，主控单元1024输出主控诊断信号中的第一电位以使电源单元1021继续输出主控电源信号；若为故障状态，主控单元1024输出主控诊断信号中的第二电位以使电源单元1021停止输出主控电源信号。

主控单元1024电性连接于驱动单元103中的三相上桥臂驱动单元1033以及三相下桥臂驱动单元1036，用于在主控电源信号的驱动作用下执行工作时输出上桥臂使能信号和上桥臂低压驱动信号至三相上桥臂驱动单元1033，以及输出下桥臂使能信号和下桥臂低压驱动信号至三相下桥臂驱动单元1036。

主控单元1024还用于接收三相上桥臂驱动单元1033输出的上桥臂故障信号和三相下桥臂驱动单元1036输出的下桥臂故障信号，并在上桥臂故障信号的作用下停止输出上桥臂低压驱动信号和将上桥臂使能信号由第一电位转为第二电位以使三相上桥臂驱动单元1033停止工作，以及在下桥臂故障信号的作用下停止输出下桥臂低压驱动信号和将下桥臂使能信号由第一电位转为第二电位以使三相下桥臂驱动单元1036停止工作。

主控单元1024还电性连接于信息采集单元1023，用于接收由信息采集单元输出的包括电机200在运行过程中的电流、电压以及转速等重要参数在内的采集信号，并根据采集信号对输出的上桥臂使能信号、上桥臂低压驱动信号、下桥臂使能信号以及下桥臂低压驱动信号进行调整。

安全逻辑单元1022电性连接于电源单元1021和主控单元1024，用于接收电源单元1021输出的电源诊断信号和主控单元1024输出的主控诊断信号，并在电源诊断信号和主控诊断信号均处于第一电位时输出安全使能信号中的第一电位至三相上桥臂驱动单元1033和三相下桥臂驱动单元1036，以使三相上桥臂驱动单元1033和三相下桥臂驱动单元1036执行工作；以及在电源单元1021和主控单元1024任一单元由于发生故障而将各自的诊断信号由第一电位转为第二电位时输出安全使能信号中的第二电位至三相上桥臂驱动单元1033和三相下桥臂驱动单元1036，以使三相上桥臂驱动单元1033和三相下桥臂驱动单元1036停止工作。

本申请实施例中，控制单元102在正常执行工作时，由电源单元1021对切换单元1015输出的第一电源信号处理后输出主控电源信号至主控单元1024以使主控单元1024驱动内部元器件工作并输出上桥臂使能信号和上桥臂低压驱动信号至三相上桥臂驱动单元1033，以及输出下桥臂使能信号和下桥臂低压驱动信号至三相下桥臂驱动单元1036。

本申请实施例中，当电源单元1021遭遇故障时，电源单元1021会输出电源故障信号至安全逻辑单元1022以使安全逻辑单元1022将安全使能信号由第一电位转为第二电位，使驱动单元103中的三相上桥臂驱动单元1033和三相下桥臂驱动单元1036停止工作。

本申请实施例中，当主控单元1024遭遇故障时，主控单元1024会将输入至电源单元1021和安全逻辑单元1022的主控诊断信号由第一电位转为第二电位，使电源单元1021停止输出主控电源信号，以及使安全逻辑单元1022将安全使能信号由第一电位转为第二电位，使驱动单元103中的三相上桥臂驱动单元1033和三相下桥臂驱动单元1036停止工作。

驱动单元103包括第一原边电源1031、第一副边电源1032、三相上桥臂驱动单元1033、第二原边电源1034、第二副边电源1035以及三相下桥臂驱动单元1036。

其中，第一原边电源1031电性连接于三相上桥臂驱动单元1033以及供电单元101中的切换单元1015，用于接收切换单元1015输出的第一电源信号，并根据第一电源信号的作用输出第一原边电源信号至三相上桥臂驱动单元1033。

第一副边电源1032电性连接于三相上桥臂驱动单元1033以及供电单元101中的切换单元1015，用于接收切换单元1015输出的第一电源信号，并根据第一电源信号的作用输出第一副边电源信号至三相上桥臂驱动单元1033。

第一原边电源1031电性连接于监控单元104中的第一备用控制单元1041，用于输出表征第一原边电源1031的工作状态的第一原边电源诊断信号至第一备用控制单元1041，所述第一原边电源1031的工作状态包括故障状态和非故障状态。

第一副边电源1032电性连接于监控单元104中的第一备用控制单元1041，用于输出表征第一副边电源1032的工作状态的第一副边电源诊断信号至第一备用控制单元1041，所述第一副边电源1032的工作状态包括故障状态和非故障状态。

三相上桥臂驱动单元1033用于接收第一原边电源1031输出的第一原边电源信号和第一副边电源1032输出的第一副边电源信号，并根据第一原边电源信号的作用驱动三相上桥臂驱动单元1033的原边侧中的元器件执行工作。

三相上桥臂驱动单元1033还用于接收第一副边电源1032输出的第一副边电源信号，并根据第一副边电源信号的作用驱动三相上桥臂驱动单元1033的副边侧中的元器件执行工作。

三相上桥臂驱动单元1033还电性连接于功率单元105，用于接收控制单元102中的主控单元1024输出上桥臂使能信号和上桥臂低压驱动信号，以及接收安全逻辑单元1022输出的安全使能信号，并在第一原边电源信号和第一副边电源信号的同时驱动作用下时才能接收上桥臂使能信号中的第一电位以启动将上桥臂低压驱动信号转换为上桥臂高压驱动信号，并将上桥臂高压驱动信号至功率单元105，以及在第一原边电源信号和第一副边电源信号的同时驱动作用下时才能接收上桥臂使能信号中的第二电位以停止将上桥臂低压驱动信号转换为上桥臂高压驱动信号。

三相上桥臂驱动单元1033还电性连接于监控单元104中的第一备用控制单元1041，用于输出表征三相上桥臂驱动单元1033的工作状态的上桥臂诊断信号，所述上桥臂诊断信号包括第一电位和第二电位，第一电位表示非故障状态，第二电位表示故障状态。

三相上桥臂驱动单元1033还用于输出上桥臂故障信号至第一原边电源1031，使第一原边电源1031在接收到上桥臂故障信号时停止输出第一原边电源信号至三相上桥臂驱动单元1033的原边侧。

三相上桥臂驱动单元1033还用于输出上桥臂诊断信号至第一副边电源1032，使第一副边电源1032接收到的上桥臂诊断信号由表征非故障状态的第一电位突变为表征故障状态的第二电位时停止输出第一副边电源信号至三相上桥臂驱动单元1033的副边侧。

本申请实施例中，三相上桥臂驱动单元1033由上桥臂原边侧(图未示)、铁芯(图未示)以及上桥臂副边侧(图未示)构成。其中，上桥臂原边侧用以接收第一原边电源信号、上桥臂使能信号、上桥臂低压驱动信号以及安全使能信号，还用以输出上桥臂故障信号至主控单元1024。上桥臂副边侧用以接收第一副边电源信号和第一备用控制信号，还用以输出上桥臂诊断信号至第一备用控制单元1041和输出上桥臂高压驱动信号至功率单元105。

第二原边电源1034电性连接于三相下桥臂驱动单元1036以及供电单元101中的切换单元1015，用于接收切换单元1015输出的第一电源信号，并根据第一电源信号的作用输出第二原边电源信号至三相下桥臂驱动单元1036。

第二副边电源1035电性连接于三相下桥臂驱动单元1036以及供电单元101中的第二变压单元1014，用于接收第二变压单元1014输出的第二电源信号，并根据第二电源信号的作用输出第二副边电源信号至三相下桥臂驱动单元1036。

第二原边电源1034电性连接于监控单元104中的第二备用控制单元1043，用于输出表征第二原边电源1034的工作状态的第二原边电源诊断信号至第二备用控制单元1043，所述第二原边电源1034的工作状态包括故障状态和非故障状态。

第二副边电源1035电性连接于监控单元104中的第二备用控制单元1043，用于输出表征第二副边电源1035的工作状态的第一副边电源诊断信号至第二备用控制单元1043，所述第二副边电源1035的工作状态包括故障状态和非故障状态。

三相下桥臂驱动单元1036用于接收第二原边电源1034输出的第二原边电源信号，并根据第二原边电源信号的作用驱动三相下桥臂驱动单元1036的原边侧中的元器件执行工作。

三相下桥臂驱动单元1036还用于接收第二副边电源1035输出的第二副边电源信号，并根据第二副边电源信号的作用驱动三相下桥臂驱动单元1036的副边侧中的元器件执行工作。

三相下桥臂驱动单元1036还电性连接于功率单元105，用于接收控制单元102中的主控单元1024输出下桥臂使能信号和下桥臂低压驱动信号，以及接收安全逻辑单元1022输出的安全使能信号，并在第二原边电源信号和第二副边电源信号的同时驱动作用下时才能接收下桥臂使能信号中的第一电位以启动将下桥臂低压驱动信号转换为下桥臂高压驱动信号，并将下桥臂高压驱动信号输出至功率单元105，以及在第二原边电源信号和第二副边电源信号的同时驱动作用下时才能接收下桥臂使能信号中的第二电位以停止将下桥臂低压驱动信号转换为下桥臂高压驱动信号。

三相下桥臂驱动单元1036还电性连接于监控单元104中的第二备用控制单元1043，用于输出表征三相下桥臂驱动单元1036的工作状态的下桥臂诊断信号，所述下桥臂诊断信号包括第一电位和第二电位，第一电位表示非故障状态，第二电位表示故障状态。

三相下桥臂驱动单元1036还用于输出下桥臂故障信号至第二原边电源1034，使第二原边电源1034在接收到下桥臂故障信号时停止输出第二原边电源信号至三相下桥臂驱动单元1036的原边侧。

三相下桥臂驱动单元1036还用于输出下桥臂诊断信号至第二副边电源1035，使第二副边电源1035接收到的下桥臂诊断信号由第一电位突变为第二电位时停止输出第二副边电源信号至三相下桥臂驱动单元1036的副边侧。

本申请实施例中，三相下桥臂驱动单元1036由下桥臂原边侧(图未示)、铁芯(图未示)以及下桥臂副边侧(图未示)构成。其中，下桥臂原边侧用以接收第二原边电源信号、下桥臂使能信号、下桥臂低压驱动信号以及安全使能信号，还用以输出下桥臂故障信号至主控单元1024。下桥臂副边侧用以接收第二副边电源信号和第二备用控制信号，还用以输出下桥臂诊断信号至第二备用控制单元1043和输出下桥臂高压驱动信号至功率单元105。

监控单元104包括第一备用控制单元1041、第一隔离单元1042、第二备用控制单元1043以及第二隔离单元1044。

其中，第一备用控制单元1041电性连接于驱动单元103中的第一原边电源1031、第一副边电源1032以及三相上桥臂驱动单元1033，还电性连接于第一隔离单元1042，用于接收第一原边电源诊断信号、第一副边电源诊断信号以及上桥臂诊断信号，并根据第一原边电源诊断信号、第一副边电源诊断信号以及上桥臂诊断信号所表征的工作状态输出第一隔离控制信号至第一隔离单元1042。

第一隔离单元1042电性连接于功率单元105，用于在第一隔离控制信号的作用下输出第一控制信号至功率单元105，所述第一控制信号用于控制功率单元105接收或停止接收自驱动单元103输出的上桥臂高压驱动信号。

进一步的，若由第一备用控制单元1041接收的第一原边电源诊断信号或第一副边电源诊断信号或上桥臂诊断信号表征的工作状态由非故障工作状态转为故障状态，第一备用控制单元1041会控制第一隔离单元1042对输出至功率单元105的第一控制信号的电位进行调整，使功率单元105停止接收自驱动单元103输出的上桥臂高压驱动信号。

第二备用控制单元1043电性连接于驱动单元103中的第二原边电源1034、第二副边电源1035以及三相下桥臂驱动单元1036，还电性连接于第二隔离单元1044，用于接收第二原边电源诊断信号、第二副边电源诊断信号以及下桥臂诊断信号，并根据第二原边电源诊断信号、第二副边电源诊断信号以及下桥臂诊断信号所表征的工作状态输出第二隔离控制信号至第二隔离单元1044。

第二隔离单元1044电性连接于功率单元105，用于在第二隔离控制信号的作用下输出第二控制信号至功率单元105，所述第二控制信号用于控制功率单元接收或停止接收自驱动单元103输出的下桥臂高压驱动信号。

进一步的，若由第二备用控制单元1043接收的第二原边电源诊断信号或第二副边电源诊断信号或下桥臂诊断信号表征的工作状态由非故障工作状态转为故障状态，第二备用控制单元1043会控制第二隔离单元1044对输出至功率单元105的第二控制信号的电位进行调整，使功率单元105停止接收自驱动单元103输出的下桥臂高压驱动信号。

本申请实施例中，监控单元104可以作为一个独立的外设单元与已有单元进行组合，使已有的方案得到扩展以提升已有方案的安全等级。同时，第一备用控制单元1041和第二备用控制单元1043可以是现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array，FPGA)或复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)器件，也可以选择快速执行运算的数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)。此外，第一隔离单元1042和第二隔离单元1044连接的是功率单元105中用于控制上桥臂高压驱动信号和下桥臂高压驱动信号传输的MOS管的栅极，也即是，第一隔离单元1042和第二隔离单元1044在第一备用控制单元1041和第二备用控制单元1043的控制下分别输出第一控制信号与第二控制信号至功率单元105中的MOS管的栅极，进而控制MOS管导通或截止，并达到控制功率单元105能否正常输出电源驱动信号至电机200，进而控制电机转动或停止转动。

功率单元105电性连接于驱动单元103，用于受自驱动单元103输出的高压驱动信号的控制将高压电池300提供的电源驱动信号输出至电机200，所述电源驱动信号用于驱动电机200转动。

功率单元105还电性连接于监控单元104，用于接收监控单元104输出的第一控制信号或第二控制信号，并根据第一控制信号或第二控制信号的作用接收或停止接收驱动单元输出的上桥臂高压驱动信号或下桥臂高压驱动信号。

本申请实施例中，驱动单元103在正常工作时，第一原边电源1031和第一副边电源1032分别为三相上桥臂驱动单元1033的原边侧和副边侧输出第一原边电源信号和第一副边电源信号以使三相上桥臂驱动单元1033能够在同时接收到由控制单元102输出的上桥臂使能信号的第一电位和安全使能信号的第一电位时启动对上桥臂低压驱动信号执行变压处理后输出上桥臂高压驱动信号至功率单元105，以使功率单元105能够将其转换为能够使电机执行转动的电源驱动信号。

本申请实施例中，若驱动单元中的三相上桥臂驱动单元1033遭遇故障时，三相上桥臂驱动单元1033就会输出上桥臂故障信号至主控单元1024以使主控单元1024将上桥臂使能信号由第一电位转为第二电位并停止输出上桥臂低压驱动信号，使三相上桥臂驱动单元1033停止工作。同时，三相上桥臂驱动单元1033还会将输出至第一备用控制单元1041的上桥臂诊断信号由第一电位转为第二电位，以使第一备用控制单元1041控制第一隔离单元1042对输出至功率单元105的第一控制信号的电位进行调整，使功率单元105停止接收自驱动单元103输出的上桥臂高压驱动信号。这种冗余的故障处理方式能在主控单元1024由于供电或其他故障而无法及时使驱动单元103停止工作时，也有监控单元104能够对驱动单元103的故障状态进行处理，使得应用了电机控制***100的电机装置有着更高的安全等级。

本申请实施例中，驱动单元103中的三相上桥臂驱动单元1033与三相下桥臂驱动单元1036对称设置，三相下桥臂驱动单元1036在正常工作和遭遇故障时与三相上桥臂驱动单元1033的方式类似，故不再赘述。此外，电机控制***100在正常工作时，同一时间仅有三相上桥臂驱动单元1033或三相下桥臂驱动单元1036在工作，两个单元无法同时工作。若三相上桥臂驱动单元1033因故障而停止工作时，驱动单元103会使三相下桥臂驱动单元1037开始工作，以保证应用了电机控制***100的电机装置能够处于一个相对安全的运行状态中。

本申请实施例中，还公开一种电机控制装置，包括前述电机控制***100。

与现有技术相比，本申请实施例公开的电机控制***100通过在供电单元101中加入切换单元1015对电池单元1011输出的第一直流电压和第一变压单元1013输出的第三直流电压进行切换输出，能够在一路信号出现故障时及时切换到另一路信号，提升了应用该电机控制***100的电动装置在运行过程中的供电安全性。此外，电机控制***100还加入了监控单元104，能够在驱动单元103遭遇故障时与控制单元102构成一个冗余的故障控制结构，即在控制单元102无法使驱动单元103停止工作时也能由监控单元104对驱动单元103的故障状态进行处理。可见，在电机控制***100中通过对供电单元101的改进和监控单元104的添加提升了应用该电机控制***100的电动装置的安全等级。

以上对本申请实施例公开的一种电机控制***及电机控制装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (11)

1.一种电机控制***，其特征在于，至少包括驱动单元、监控单元以及功率单元，其中，

所述驱动单元电性连接于所述功率单元，用于将接收的低压驱动信号转换为高压驱动信号并输出至所述功率单元，所述功率单元根据所述高压驱动信号将高压电池提供的电源驱动信号进行输出，所述电源驱动信号用于驱动连接于所述功率单元的电机转动；

所述监控单元电性连接于所述驱动单元与所述功率单元，所述驱动单元还用于输出表征所述驱动单元运行状态的诊断信号至所述监控单元，所述监控单元包括第一备用控制单元和第一隔离单元，所述第一备用控制单元电性连接于所述驱动单元与所述第一隔离单元，所述第一备用控制单元用于接收所述驱动单元输出的所述诊断信号，所述第一隔离单元电性连接于所述功率单元，并用于输出第一控制信号至所述功率单元，若所述第一备用控制单元接收到的所述诊断信号表征所述驱动单元处于故障状态，所述第一备用控制单元控制第一控制信号的电位进行调整，电位调整后的所述第一控制信号控制所述功率单元停止接收所述驱动单元输出的所述高压驱动信号，并使所述电机停止转动。

2.根据权利要求1所述的电机控制***，其特征在于，所述电机控制***还包括控制单元，

所述控制单元电性连接于所述驱动单元，用于输出使能信号和所述低压驱动信号至所述驱动单元，所述使能信号用于控制所述驱动单元启动或停止将所述低压驱动信号转换所述高压驱动信号；

所述驱动单元发生故障时会输出故障信号至所述控制单元，所述故障信号用于表征所述驱动单元处于故障状态，所述控制单元根据所述故障信号停止输出所述低压驱动信号及调整所述使能信号的电位以控制所述驱动单元停止输出所述高压驱动信号。

3.根据权利要求2所述的电机控制***，其特征在于，所述驱动单元包括第一原边电源、第一副边电源和三相上桥臂驱动单元，其中，

所述第一原边电源电性连接于所述三相上桥臂驱动单元，用于将接收的第一电源信号进行处理后输出第一原边电源信号至所述三相上桥臂驱动单元，还用于在接收自所述三相上桥臂驱动单元输出的所述故障信号中的上桥臂故障信号时，停止输出所述第一原边电源信号至所述三相上桥臂驱动单元；

所述第一副边电源电性连接于所述三相上桥臂驱动单元，用于将接收的第一电源信号进行处理后输出第一副边电源信号至所述三相上桥臂驱动单元，还用于接收自所述三相上桥臂驱动单元输出的所述诊断信号中的上桥臂诊断信号，并在所述上桥臂诊断信号表征所述三相上桥臂驱动单元处于故障状态时停止输出所述第一副边电源信号至所述三相上桥臂驱动单元，所述上桥臂诊断信号用于表征所述三相上桥臂驱动单元的故障状态和非故障状态。

4.根据权利要求3所述的电机控制***，其特征在于，所述三相上桥臂驱动单元用于在所述第一原边电源信号和所述第一副边电源信号的驱动作用下接收自所述控制单元输出的使能信号和所述低压驱动信号中的上桥臂低压驱动信号，并将所述上桥臂低压驱动信号转换为所述高压驱动信号中的上桥臂高压驱动信号；

所述三相上桥臂驱动单元还用于输出所述上桥臂故障信号至所述第一原边电源，使所述第一原边电源在接收到表征所述三相上桥臂驱动单元发生故障的上桥臂故障信号时停止输出所述第一原边电源信号至所述三相上桥臂驱动单元，所述三相上桥臂驱动单元停止接收自所述控制单元输出的使能信号和上桥臂低压驱动信号；

所述三相上桥臂驱动单元还用于输出所述上桥臂诊断信号至所述第一副边电源，使所述第一副边电源在接收到表征所述三相上桥臂驱动单元的故障状态的上桥臂诊断信号时停止输出所述第一副边电源信号至所述三相上桥臂驱动单元，所述三相上桥臂驱动单元停止将自所述上桥臂低压驱动信号转换为上桥臂高压驱动信号。

5.根据权利要求4所述的电机控制***，其特征在于，所述驱动单元还包括第二原边电源、第二副边电源和三相下桥臂驱动单元，其中，

所述第二原边电源电性连接于所述三相下桥臂驱动单元，用于将接收的第一电源信号进行处理后输出第二原边电源信号至所述三相下桥臂驱动单元，还用于在接收到自所述三相下桥臂驱动单元输出的所述故障信号中的下桥臂故障信号时，停止输出所述第二原边电源信号至所述三相下桥臂驱动单元；

所述第二副边电源电性连接于所述三相下桥臂驱动单元，用于将接收的第二电源信号进行处理后输出第二副边电源信号至所述三相下桥臂驱动单元，还用于接收自所述三相下桥臂驱动单元输出的所述诊断信号中的下桥臂诊断信号，并在所述下桥臂诊断信号表征所述三相下桥臂驱动单元处于故障状态时停止输出所述第二副边电源信号至所述三相下桥臂驱动单元，所述下桥臂诊断信号用于表征所述三相下桥臂驱动单元的故障状态和非故障状态。

6.根据权利要求5所述的电机控制***，其特征在于，所述三相下桥臂驱动单元用于在所述第二原边电源信号和所述第二副边电源信号的驱动作用下接收自所述控制单元输出的使能信号和所述低压驱动信号中的下桥臂低压驱动信号，并将所述下桥臂低压驱动信号转换为所述高压驱动信号中的下桥臂高压驱动信号；

所述三相下桥臂驱动单元还用于输出所述下桥臂故障信号至所述第二原边电源，使所述第二原边电源在接收到表征所述三相下桥臂驱动单元发生故障的下桥臂故障信号时停止输出所述第二原边电源信号至所述三相下桥臂驱动单元，所述三相下桥臂驱动单元停止接收自所述控制单元输出的使能信号和下桥臂低压驱动信号；

所述三相下桥臂驱动单元还用于输出所述下桥臂诊断信号至所述第二副边电源，使所述第二副边电源在接收到表征所述三相下桥臂驱动单元的故障状态的下桥臂诊断信号时停止输出所述第二副边电源信号至所述三相下桥臂驱动单元，所述三相下桥臂驱动单元停止将自所述下桥臂低压驱动信号转换为所述下桥臂高压驱动信号。

7.根据权利要求5或6所述的电机控制***，其特征在于，所述第一原边电源还电性连接于所述第一备用控制单元，所述第一原边电源还用于输出所述诊断信号中表征第一原边电源的工作状态的第一原边电源诊断信号至第一备用控制单元，所述第一原边电源的工作状态包括故障状态和非故障状态；

所述第一副边电源还电性连接于所述第一备用控制单元，所述第一副边电源还用于输出所述诊断信号中表征第一副边电源的工作状态的第一副边电源诊断信号至第一备用控制单元，所述第一副边电源的工作状态包括故障状态和非故障状态；

所述第一备用控制单元电性连接于所述第一隔离单元和所述三相上桥臂驱动单元，所述第一备用控制单元用于接收所述上桥臂诊断信号，并在所述上桥臂诊断信号、所述第一原边电源诊断信号或所述第一副边电源诊断信号由非故障状态突变为故障状态时，控制所述第一控制信号的电位进行调整，所述电位调整后的第一控制信号控制功率单元停止接收自所述三相上桥壁驱动单元输出的所述上桥臂高压驱动信号。

8.根据权利要求7所述的电机控制***，其特征在于，所述监控单元还包括第二备用控制单元和第二隔离单元，其中，

所述第二原边电源还电性连接于所述第二备用控制单元，所述第二原边电源还用于输出所述诊断信号中表征第二原边电源的工作状态的第二原边电源诊断信号至第二备用控制单元，所述第二原边电源的工作状态包括故障状态和非故障状态；

所述第二副边电源还电性连接于所述第二备用控制单元，所述第二副边电源还用于输出所述诊断信号中表征第二副边电源的工作状态的第二副边电源诊断信号至第二备用控制单元，所述第二副边电源的工作状态包括故障状态和非故障状态；

所述第二隔离单元电性连接于所述功率单元，并用于输出所述控制信号中的第二控制信号至所述功率单元；

所述第二备用控制单元电性连接于所述第二隔离单元和所述三相下桥臂驱动单元，所述第二备用控制单元用于接收所述下桥臂诊断信号，并在所述下桥臂诊断信号、所述第二原边电源诊断信号或所述第二副边电源诊断信号由非故障状态突变为故障状态时，控制所述第二控制信号的电位进行调整，所述电位调整后的第二控制信号控制功率单元停止接收自所述三相下桥壁驱动单元输出的所述下桥臂高压驱动信号。

9.根据权利要求8所述的电机控制***，其特征在于，所述电机控制***还包括供电单元，所述供电单元电性连接于所述控制单元和所述驱动单元，用于输出所述第一电源信号至所述控制单元，所述控制单元在所述第一电源信号的驱动作用下对所述驱动单元的运行进行控制，以及用于输出所述第一电源信号和所述第二电源信号至所述驱动单元，所述驱动单元在所述第一电源信号和所述第二电源信号的驱动作用下输出所述高压驱动信号至所述功率单元。

10.根据权利要求9所述的电机控制***，其特征在于，所述供电单元包括电池单元、高压单元、第一变压单元、切换单元以及第二变压单元，其中，

所述电池单元电性连接于所述切换单元，用于输出第一直流电压至所述切换单元；

所述高压单元电性连接于所述第一变压单元，用于输出第二直流电压至所述第一变压单元，以使所述第一变压单元对所述第二直流电压执行变压处理后输出第三直流电压至与所述第一变压单元电连接的切换单元；

所述切换单元电性连接于所述控制单元和所述驱动单元，用于在所述第一直流电压位于阈值范围时将所述第一直流电压作为所述第一电源信号输出至所述控制单元和所述驱动单元，还用于在所述第一直流电压超过阈值范围时将所述第三直流电压作为所述第一电源信号输出至所述控制单元和所述驱动单元；

所述第二变压单元电性连接于所述高压单元，用于接收所述高压单元输出的所述第二直流电压；

所述第二变压单元还电性连接于所述驱动单元，用于对所述第二直流电压执行变压处理后输出所述第二电源信号至所述驱动单元，所述第二电源信号与所述第一电源信号共同驱动所述驱动单元输出所述高压驱动信号至所述功率单元。

11.一种电机控制装置，其特征在于，包括权利要求1-10任意一项所述的电机控制***。

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