[发明专利]一种电机三相定子绕组主动短路系统以及方法

权利要求书

1.一种电机三相定子绕组主动短路系统，其特征在于，包括：

第一主动短路通道，为半导体开关管的上桥的正常工作路径，包括依次连接的MCU、CPLD、用于与半导体开关管的上桥连接的上桥驱动芯片；

第二主动短路通道，包括依次连接的MCU、隔离模块、用于与半导体开关管的下桥连接的下桥驱动芯片；

主动短路执行模块，用于检测电机控制器故障并判断故障类型，如果故障类型为下桥驱动芯片检测故障，则通过第一主动短路通道开通半导体开关管的上桥以主动短路电机三相定子绕组；如果故障类型为非下桥驱动芯片检测故障，则通过第二主动短路通道开通半导体开关管的下桥以主动短路电机三相定子绕组；

主动短路预处理模块，用于在主动短路执行模块工作之前，检测电机转速，并在电机转速超出主动短路的第一阈值转速时通知电机控制器撤除扭矩前进动力直至电机转速降低到第一阈值转速。

2.根据权利要求1所述的电机三相定子绕组主动短路系统，其特征在于，所述第二主动短路通道还包括位于MCU与隔离模块之间的或门，所述或门的两个输入端分别接收MCU的主动短路信号以及低压侧电压掉电信号；

所述第二主动短路通道还用于在低压侧电压掉电时被触发开通半导体开关管的下桥以主动短路电机三相定子绕组。

3.根据权利要求1所述的电机三相定子绕组主动短路系统，其特征在于，所述系统还包括：

主动短路终止模块，用于在电机转速降低到第二阈值转速时通知主动短路执行模块终止执行主动短路，进入自由停车状态，其中，第一阈值转速大于第二阈值转速。

4.根据权利要求3所述的电机三相定子绕组主动短路系统，其特征在于，所述系统还包括第一阈值转速确定模块，用于根据与三相定子绕组连接的半导体开关管的最高耐压值计算电机在产生与最高耐压值相同的反向电动势时的阈值工作频率，根据所述阈值工作频率确定第一阈值转速。

5.根据权利要求1所述的电机三相定子绕组主动短路系统，其特征在于，所述系统还包括主动短路启动模块，用于根据电机转速计算电机工作频率，根据电机工作频率计算反向电动势，并根据电机D轴电感、电机工作频率、反向电动势计算电机短路电流，并在电机短路电流超过阈值电流时预测三相定子绕组可以主动短路。

6.一种电机三相定子绕组主动短路方法，其特征在于，包括：

S100、检测电机控制器故障并判断故障类型，如果故障类型为下桥驱动芯片检测故障，则执行步骤S200，如果故障类型为非下桥驱动芯片检测故障，则执行步骤S300；

S200、通过第一主动短路通道开通半导体开关管的上桥以主动短路电机三相定子绕组；

S300、通过第二主动短路通道开通半导体开关管的下桥以主动短路电机三相定子绕组；

其中，第一主动短路通道为半导体开关管的上桥的正常工作路径，包括依次连接的MCU、CPLD、用于与半导体开关管的上桥连接的上桥驱动芯片；第二主动短路通道包括依次连接的MCU、隔离模块、用于与半导体开关管的下桥连接的下桥驱动芯片；

步骤S100之前还包括：检测电机转速，并在电机转速超出主动短路的第一阈值转速时通知电机控制器撤除扭矩前进动力直至电机转速降低到第一阈值转速。

7.根据权利要求6所述的电机三相定子绕组主动短路方法，其特征在于，所述第二主动短路通道还包括位于MCU与隔离模块之间的或门，所述或门的两个输入端分别接收MCU的主动短路信号以及低压侧电压掉电信号；

所述方法还包括：在低压侧电压掉电时触发第二主动短路通道开通半导体开关管的下桥以主动短路电机三相定子绕组。

8.根据权利要求6所述的电机三相定子绕组主动短路方法，其特征在于，

步骤S200或者S300之后还均包括S400：在主动短路电机三相定子绕组的过程中，当电机转速降低到第二阈值转速时终止执行主动短路，进入自由停车状态，其中，第一阈值转速大于第二阈值转速。