电机驱动单元、车载设备及其电机驱动方法与流程

本发明涉及车辆中的电机驱动技术，尤其涉及一种电机驱动单元、车载设备及其电机驱动方法。

背景技术：

1、目前，电机驱动单元以单片机作为驱动单元的信息、逻辑和算法的中心枢纽，监控和管理整车驱动板所有芯片的状态。通过板内通讯进行高速通讯，通过总线通讯与控制单元进行交互。大功率电机通常采用h桥外置，并通过驱动芯片进行驱动，驱动芯片与单片机通过板内通讯进行交互。

2、在实际应用中，电机的防夹等功能需要微秒级的响应速度需求，因此其算法需要与驱动单元进行绑定。

3、当前电机驱动单元，无法实现对大功率电机进行驱动，并且当前支持总线接口数据较低，导致电机驱动效率低下。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种电机驱动单元、车载设备及其电机驱动方法，能够提高电机驱动单元的驱动效率。

2、本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明实施例提供一种电机驱动单元，所述电机驱动单元用于通过驱动至少一个h桥以驱动所述h桥对应的电机；所述电机驱动单元包括：供电电路、集成芯片和采样电路，所述供电电路在所述集成芯片的驱动下为所述h桥供电；所述集成芯片驱动所述h桥中mos管的栅极；其中，

4、所述集成芯片用于基于接收到来自控制单元对目标电机的驱动参数，驱动所述目标电机；

5、所述采样电路用于采集所述目标电机的目标电压，将所述目标电压反馈至所述集成芯片；

6、所述集成芯片还用于将所述目标电压发送至所述控制单元，以使得所述控制单元确定所述目标电机是否按照所述驱动参数运行；

7、其中，所述目标电压包括：所述供电电路中元件的第一电压、所述目标电机对应的h桥中元件的第二电压和用于表征所述电机驱动单元所在pcb板上温度的第三电压。

8、如此，通过供电电路、集成芯片和采样电路构成的电机驱动单元，使得集成芯片与控制单元的交互以完成对供电电路的驱动和电机的驱动，如此，使用集成芯片与控制单元的通信交互方式，提高了通信效率；通过电机驱动单元中的采样电路，可以采集目标电压，利用目标电压可以知晓目标电机是否按照驱动参数运行，从而发送至控制单元，使得控制单元可以知晓电机驱动单元的驱动情况，以更好的驱动电机，如此，提高了电机驱动效率。

9、进一步，所述供电电路包括：电源、第一nmos管和第二nmos管；其中，

10、所述第一nmos管的栅极与所述第二nmos管的栅极均连接所述集成芯片的第一栅极驱动端，所述第一nmos的漏极连接电源，所述第一nmos管的源极连接所述第二nmos管的漏极，所述第二nmos管的源极连接所述h桥的上桥壁的两个mos管的漏极。

11、如此，在集成芯片的驱动下，两个nmos管导通，从而使得供电电路可以为h桥供电，使得h桥能够正常驱动电机，有利于提高电机的驱动效率。

12、进一步，所述采样电路包括：第一采样电路、第二采样电路和第三采样电路；其中，

13、所述第一采样电路用于采集所述第一电压；

14、所述第二采样电路用于采集所述第二电压；

15、所述第三采样电路用于采集所述第三电压。

16、如此，通过第一采样电路、第二采样电路和第三采样电路来采集目标电压，分开采集的方式能够提高目标电压的采集效率，进而提高电机驱动单元的驱动效率。

17、进一步，所述第一采用电路包括：第一运算放大器，其中，

18、所述第一运算放大器的两个输入端分别连接所述h桥中任意一个mos管的漏极和源极，所述第一运算放大器的输出端连接所述集成芯片的第一数模转换端。

19、如此，通过第一采样电路可以采样得到h桥上任意一个mos管的压降经过放大后的压降，从而知晓h桥的运行情况，进而知晓电机的运行情况，有助于控制单元通过电机驱动单元驱动电机，从而提高了电机驱动效率。

20、进一步，所述第二采样电路包括：第二运算放大器；其中，

21、所述第二运算放大器两个输入端分别连接所述第一nmos管和所述第二nmos管中任意一个nmos管的漏极和源极，所述第二运算放大器的输出端连接所述集成芯片的第二数模转换端。

22、如此，通过第二采样电路可以采样得到供电电路上任意一个nmos管的压降经过放大后的压降，从而知晓供电电路的运行情况，有助于控制单元通过电机驱动单元驱动电机，从而提高了电机驱动效率。

23、进一步，所述第三采样电路包括：分压电阻和热敏电阻；其中，

24、所述分压电阻的一端连接所述第二nmos管的源极，所述分压电阻的另一端分别连接所述热敏电阻的一端和所述集成芯片的第三数模转换端，所述热敏电阻的另一端接地。

25、如此，通过第三采样电路可以采样得到用于表征电机驱动单元所在pcb板上温度的第三电压，从而知晓pcb板上的温度，有助于控制单元准确的确定出供电电路的电流和电机的电流，从而提高了电机驱动效率。

26、进一步，所述第一采样电路、所述h桥与所述电机之间一一对应。

27、如此，可以采样得到针对每个电机的第一电压，有助于控制单元对每个电机进行有效地驱动，从而提高了电机驱动单元的驱动效率。

28、本技术实施例还提供一种车载设备，包括如上述一个或多个实施例所述的电机驱动单元，所述电机驱动单元与所述车载设备的控制单元相连接。

29、本技术实施例还提供一种电机驱动方法，所述方法应用于如上述一个或多个实施例所述的电机驱动单元和控制单元中，包括：

30、所述控制单元发送针对目标电机的驱动参数；

31、所述集成芯片根据所述驱动参数，驱动所述目标电机；

32、所述采样电路采集所述目标电机的目标电压，将所述目标电压反馈至所述集成芯片；

33、所述集成芯片将所述目标电压发送至所述控制单元；

34、所述控制单元基于所述目标电压，确定所述目标电机是否按照所述驱动参数运行。

35、如此，通过上述电机驱动单元与控制单元的交互，可以对电机进行有效地驱动，从而提高了电机驱动单元的驱动效率。

36、进一步，所述控制单元基于所述目标电压，确定所述目标电机是否按照所述驱动参数运行，包括：

37、所述控制单元根据所述第一电压、所述第二电压和所述第三电压，计算得到所述目标电机的电压和所述目标电机的电流；

38、根据所述目标电机的电压和所述目标电机的电流，确定所述目标电机是否按照所述驱动参数运行。

39、如此，通过上述计算可以知晓目标电机的电压和目标电机的电流，控制单元可以将其与目标电机的驱动参数进行比较，若一致，说明目标电机按照驱动参数运行，若不一致，说明目标电机未按照驱动参数运行，基于此来确定是否驱动目标电机，提升了电机驱动单元的驱动效率。

40、进一步，所述方法还包括：

41、所述控制单元接收到上电指令生成上电信号，发送至所述集成芯片；

42、所述集成芯片根据所述上电信号驱动所述供电电路，以使得所述供电电路向所述目标电机对应的h桥供电。

43、如此，实现了电机驱动单元的上电，为进一步驱动电机做好准备，有助于提升电机驱动的驱动效率。

44、进一步，所述控制单元基于所述目标电压，确定所述目标电机是否按照所述驱动参数运行，包括：

45、所述控制单元对接收到的所述目标电压的报文进行校验；

46、当校验成功时，所述控制单元基于所述目标电压，确定所述目标电机是否按照所述驱动参数运行；

47、当校验失败时，所述控制单元向所述集成芯片发送针对所述目标电机的驱动参数，以关闭所述目标电机。

48、如此，控制单元通过校验集成芯片发送的报文，来确定控制单元和电机驱动单元对目标电机的驱动是否有效，若有效正常驱动，若无效，关闭目标电机以禁止驱动，从而避免了驱动中出现问题引起的安全问题，提高了电机驱动的驱动效率。

49、本发明的有益效果：

50、(1)通过供电电路、集成芯片和采样电路构成的电机驱动单元，使得集成芯片与控制单元的交互以完成对供电电路的驱动和电机的驱动，如此，使用集成芯片与控制单元的通信交互方式，提高了通信效率；

51、(2)通过电机驱动单元中的采样电路，可以采集目标电压，利用目标电压可以知晓目标电机是否按照驱动参数运行，从而发送至控制单元，使得控制单元可以知晓电机驱动单元的驱动情况，以更好的驱动电机，如此，提高了电机驱动效率。

技术特征：

1.一种电机驱动单元，其特征在于，所述电机驱动单元用于通过驱动至少一个h桥以驱动所述h桥对应的电机；所述电机驱动单元包括：供电电路、集成芯片和采样电路，所述供电电路在所述集成芯片的驱动下为所述h桥供电；所述集成芯片驱动所述h桥中mos管的栅极；其中，

2.根据权利要求1所述的电机驱动单元，其特征在于，所述供电电路包括：电源、第一nmos管和第二nmos管；其中，

3.根据权利要求2所述的电机驱动单元，其特征在于，所述采样电路包括：第一采样电路、第二采样电路和第三采样电路；其中，

4.根据权利要求3所述的电机驱动单元，其特征在于，所述第一采用电路包括：第一运算放大器，其中，

5.根据权利要求3所述的电机驱动单元，其特征在于，所述第二采样电路包括：第二运算放大器；其中，

6.根据权利要求3所述的电机驱动单元，其特征在于，所述第三采样电路包括：分压电阻和热敏电阻；其中，

7.根据权利要求4所述的电机驱动单元，其特征在于，所述第一采样电路、所述h桥与所述电机之间一一对应。

8.一种车载设备，其特征在于，包括如权利要求1至7任一项所述的电机驱动单元，所述电机驱动单元与所述车载设备的控制单元相连接。

9.一种电机驱动方法，其特征在于，所述方法应用于如权利要求1至7任一项所述的电机驱动单元和控制单元中，包括：

10.根据权利要求9所述的电机驱动方法，其特征在于，所述控制单元基于所述目标电压，确定所述目标电机是否按照所述驱动参数运行，包括：

11.根据权利要求9所述的电机驱动方法，其特征在于，所述方法还包括：

12.根据权利要求9至11任一项所述的电机驱动方法，其特征在于，所述控制单元基于所述目标电压，确定所述目标电机是否按照所述驱动参数运行，包括：

技术总结
本发明实施例公开了一种电机驱动单元，用于通过驱动至少一个H桥以驱动H桥对应的电机，包括：供电电路、集成芯片和采样电路，供电电路在集成芯片的驱动下为H桥供电，集成芯片驱动H桥中MOS管的栅极，集成芯片用于基于接收到来自控制单元对目标电机的驱动参数，驱动目标电机，采样电路用于采集目标电机的目标电压，将目标电压反馈至集成芯片，集成芯片还用于将目标电压发送至控制单元，以使得控制单元确定目标电机是否按照驱动参数运行，目标电压包括：供电电路中元件的第一电压、目标电机对应的H桥的第二元件的第二电压和用于表征电机驱动单元所在PCB板上温度的第三电压。本发明实施例还同时提供了一种车载设备及其电机驱动方法。

技术研发人员：关成发,王振纲
受保护的技术使用者：重庆长安汽车股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23