(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201820224685.1
(22)申请日 2018.02.08
(73)专利权人 北京新能源汽车股份有限公司
地址 102606 北京市大兴区采育经济开发
区采和路1号
(72)发明人 李党清　闫立国　代康伟　杨超　
韩振洋　
(74)专利代理机构 北京银龙知识产权代理有限
公司 11243
代理人 许静　安利霞
(51)Int.Cl.
G01R  31/02(2006.01)
H02P  6/16(2016.01)
(54)实用新型名称
一种电机控制器旋变解码电路及电动汽车
(57)摘要
本实用新型提供一种电机控制器旋变解码
电路及电动汽车，涉及电机控制技术领域，电机
控制器旋变解码电路包括：正弦检测电路、余弦
检测电路、电机旋转变压器、旋变解码芯片和单
片机；所述单片机分别与正弦检测电路的检测端
和余弦检测电路的检测端连接；所述电机旋转变
北京电动汽车压器分别与正弦检测电路的输入端和余弦检测
电路的输入端连接；所述旋变解码芯片分别与正
弦检测电路的输出端和余弦检测电路的输出端
连接；在所述电机旋转变压器与所述正弦检测电
路或所述电机旋转变压器与所述余弦检测电路
断路时，所述单片机输出故障信号。本实用新型
的方案避免了电机处于0°、90°、180°和270°时的
诊断盲区，
提高了行车安全。权利要求书2页  说明书6页  附图3页CN 207832931 U 2018.09.07
C N  207832931
U
1.一种电机控制器旋变解码电路，其特征在于，包括：正弦检测电路(1)、余弦检测电路
(2)、电机旋转变压器(3)、旋变解码芯片(4)和单片机(5)；
其中，所述单片机(5)分别与所述正弦检测电路(1)的检测端和所述余弦检测电路(2)的检测端连接；
所述电机旋转变压器(3)分别与所述正弦检测电路(1)的输入端和所述余弦检测电路(2)的输入端连接；
所述旋变解码芯片(4)分别与所述正弦检测电路(1)的输出端和所述余弦检测电路(2)的输出端连接；
在所述电机旋转变压器(3)与所述正弦检测电路(1)断路或所述电机旋转变压器(3)与所述余弦检测电路(2)断路时，所述单片机(5)输出故障信号。
2.根据权利要求1所述的电机控制器旋变解码电路，其特征在于，所述正弦检测电路(1)包括：第一正弦检测电路(11)和第二正弦检测电路(12)；
其中，所述第一正弦检测电路(11)分别与所述电机旋转变压器(3)的正弦信号正输出端、所述旋变解码
芯片(4)的第一输入端和所述单片机(5)的第五输入端连接；
所述第二正弦检测电路(12)分别与所述电机旋转变压器(3)的正弦信号负输出端、所述旋变解码芯片(4)的第二输入端和所述单片机(5)的第六输入端连接。
3.根据权利要求2所述的电机控制器旋变解码电路，其特征在于，所述第一正弦检测电路(11)包括：第一电阻(R1)、第二电阻(R2)和第一运算放大器(A1)；
其中，所述第一电阻(R1)的一端与+5V直流电源连接，另一端与所述第二电阻(R2)的一端、所述第一运算放大器(A1)的正输入端和所述电机旋转变压器(3)的正弦信号正输出端连接，所述第二电阻(R2)的另一端与所述第一输入端连接；所述第一运算放大器(A1)的负输入端和输出端均与所述第五输入端连接。
4.根据权利要求3所述的电机控制器旋变解码电路，其特征在于，所述第二正弦检测电路(12)包括：第三电阻(R3)、第四电阻(R4)和第二运算放大器(A2)；
其中，所述第三电阻(R3)的一端接地，另一端与所述第四电阻(R4)的一端、所述第二运算放大器(A2)的正输入端和所述电机旋转变压器(3)的正弦信号负输出端连接，所述第四电阻(R4)的另一端与所述第二输入端连接；所述第二运算放大器(A2)的负输入端和输出端均与所述第六输入端连接。
5.根据权利要求4所述的电机控制器旋变解码电路，其特征在于，在所述第一正弦检测电路(11)与所述正弦信号正输出端断开时，所述第一运算放大器(A1)输出第一电压信号至所述第五输入端，所述单片机(5)输出正弦信号正输出端异常的第一故障信号；
在所述第二正弦检测电路(12)与所述正弦信号负输出端断开时，所述第二运算放大器(A2)输出第二电压信号至所述第六输入端，所述单片机(5)输出正弦信号负输出端异常的第二故障信号。
6.根据权利要求1所述的电机控制器旋变解码电路，其特征在于，所述余弦检测电路(2)包括：第一余弦检测电路(21)和第二余弦检测电路(22)；
其中，所述第一余弦检测电路(21)分别与所述电机旋转变压器(3)的余弦信号正输出端、所述旋变解码芯片(4)的第三输入端和所述单片机(5)的第七输入端连接；
所述第二余弦检测电路(22)分别与所述电机旋转变压器(3)的余弦信号负输出端、所
述旋变解码芯片(4)的第四输入端和所述单片机(5)的第八输入端连接。
7.根据权利要求6所述的电机控制器旋变解码电路，其特征在于，所述第一余弦检测电路(21)包括：第五电阻(R5)、第六电阻(R6)和第三运算放大器(A3)；
其中，所述第五电阻(R5)的一端与+5V直流电源连接，另一端与所述第六电阻(R6)的一端、所述第三运算放大器(A3)的正输入端和所述电机旋转变压器(3)的余弦信号正输出端连接，所述第六电阻(R6)的另一端与所述第三输入端连接；所述第三运算放大器(A3)的负输入端和输出端均与所述第七输入端连接。
8.根据权利要求7所述的电机控制器旋变解码电路，其特征在于，所述第二余弦检测电路(22)包括：第七电阻(R7)、第八电阻(R8)和第四运算放大器(A4)；
其中，所述第七电阻(R7)的一端接地，另一端与所述第八电阻(R8)的一端、所述第四运算放大器(A4)的正输入端和所述电机旋转变压器(3)的余弦信号负输出端连接，所述第八电阻(R8)的另一端与所述第四输入端连接；所述第四运算放大器(A4)的负输入端和输出端均与所述第八输入端连接。
9.根据权利要求8所述的电机控制器旋变解码电路，其特征在于，在所述第一余弦检测电路(21)与所述余弦信号正输出端断开时，所述第三运算放大器(A3)输出第三电压信号至所述第七输入端，所述单片机(5)输出余弦信号正输出端异常的第三故障信号；
在所述第二余弦检测电路(22)与所述余弦信号负输出端断开时，所述第四运算放大器(A4)输出第四电压信号至所述第八输入端，所述单片机(5)输出余弦信号负输出端异常的第四故障信号。
10.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电机控制器旋变解码电路。
一种电机控制器旋变解码电路及电动汽车
技术领域
[0001]本实用新型属于电机控制技术领域，尤其是涉及一种电机控制器旋变解码电路和电动汽车。
背景技术
[0002]随着纯电动汽车销量逐年增加，整车厂对电动汽车的安全要求也越来越高，电机控制器为电动汽车十分重要的控制单元，电机控制器通过旋转变压器获得电机的位置和角度信息。如图1所示，旋转变压器通常配置是初级绕组位于转子上，两个次级绕组则位于定子上，或者，如图2所示，可变磁阻旋变的转子上不存在绕组。
[0003]其中，获取电机的位置和角度信息的过程，如图1和图2所示，电机控制器发出R1-R2差分激励信号，经过旋转变压器后输出S1-S3(正弦差分信号)，S2-S4(余弦差分信号)两组差分信号，此两组信号再经过旋变解码芯片解析出电机的相关位置信息。
[0004]现有技术中，电机旋转变压器信号SIN+、SIN-、COS+和COS-直接由旋变解码芯片采集，完成电机转速和角度的实时检测，但是由于旋变解码芯片检测误区的存在，即使SIN+、SIN-、COS+和COS-任意一根断路，在0°、90°、180°和270°这几个角度位置断线检测是无法诊断出的，如果在断线
后不能及时诊断报警，很容易出现电机失控，从而危害驾驶员安全。
实用新型内容
[0005]本实用新型实施例的目的在于提供一种电机控制器旋变解码电路及电动汽车，从而解决现有技术中，在电机处于0°、90°、180°和270°时，若电机旋转变压器与旋变解码芯片连接的任意一根断路时，无法及时诊断报警，导致电机失控的问题。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种电机控制器旋变解码电路，包括：
[0007]正弦检测电路、余弦检测电路、电机旋转变压器、旋变解码芯片和单片机；[0008]其中，所述单片机分别与所述正弦检测电路的检测端和所述余弦检测电路的检测端连接；
[0009]所述电机旋转变压器分别与所述正弦检测电路的输入端和所述余弦检测电路的输入端连接；
[0010]所述旋变解码芯片分别与所述正弦检测电路的输出端和所述余弦检测电路的输出端连接；
[0011]在所述电机旋转变压器与所述正弦检测电路断路或所述电机旋转变压器与所述余弦检测电路断路时，所述单片机输出故障信号。
[0012]其中，所述正弦检测电路包括：第一正弦检测电路和第二正弦检测电路；[0013]其中，所述第一正弦检测电路分别与所述电机旋转变压器的正弦信号正输出端、所述旋变解码芯片的第一输入端和所述单片机的第五输入端连接；
[0014]所述第二正弦检测电路分别与所述电机旋转变压器的正弦信号负输出端、所述旋
变解码芯片的第二输入端和所述单片机的第六输入端连接。
[0015]其中，所述第一正弦检测电路包括：第一电阻、第二电阻和第一运算放大器；[0016]其中，所述第一电阻的一端与+5V直流电源连接，另一端与所述第二电阻的一端、所述第一运算放大器的正输入端和所述电机旋转变压器的正弦信号正输出端连接，所述第二电阻的另一端与所述第一输入端连接；所述第一运算放大器的负输入端和输出端均与所述第五输入端连接。
[0017]其中，所述第二正弦检测电路包括：第三电阻、第四电阻和第二运算放大器；[0018]其中，所述第三电阻的一端接地，另一端与所述第四电阻的一端、所述第二运算放大器的正输入端和所述电机旋转变压器的正弦信号负输出端连接，所述第四电阻的另一端与所述第二输入端连接；所述第二运算放大器的负输入端和输出端均与所述第六输入端连接。
[0019]其中，在所述第一正弦检测电路与所述正弦信号正输出端断开时，所述第一运算放大器输出第一电压信号至所述第五输入端，所述单片机输出正弦信号正输出端异常的第一故障信号；
[0020]在所述第二正弦检测电路与所述正弦信号负输出端断开时，所述第二运算放大器输出第二电压信号至所述第六输入端，所述单片机输出正弦信号负输出端异常的第二故障信号。
[0021]其中，所述余弦检测电路包括：第一余弦检测电路和第二余弦检测电路；[0022]其中，所述第一余弦检测电路分别与所述电机旋转变压器的余弦信号正输出端、所述旋变解码芯片的第三输入端和所述单片机的第七输入端连接；
[0023]所述第二余弦检测电路分别与所述电机旋转变压器的余弦信号负输出端、所述旋变解码芯片的第四输入端和所述单片机的第八输入端连接。
[0024]其中，所述第一余弦检测电路包括：第五电阻、第六电阻和第三运算放大器；[0025]其中，所述第五电阻的一端与+5V直流电源连接，另一端与所述第六电阻的一端、所述第三运算放大器的正输入端和所述电机旋转变压器的余弦信号正输出端连接，所述第六电阻的另一端与所述第三输入端连接；所述第三运算放大器的负输入端和输出端均与所述第七输入端连接。
[0026]其中，所述第二余弦检测电路包括：第七电阻、第八电阻和第四运算放大器；[0027]其中，所述第七电阻的一端接地，另一端与所述第八电阻的一端、所述第四运算放大器的正输入端和所述电机旋转变压器的余弦信号负输出端连接，所述第八电阻的另一端与所述第四输入端连接；所述第四运算放大器的负输入端和输出端均与所述第八输入端连接。
[0028]其中，在所述第一余弦检测电路与所述余弦信号正输出端断开时，所述第三运算放大器输出第三电压信号至所述第七输入端，所述单片机输出余弦信号正输出端异常的第三故障信号；
[0029]在所述第二余弦检测电路与所述余弦信号负输出端断开时，所述第四运算放大器输出第四电压信号至所述第八输入端，所述单片机输出余弦信号负输出端异常的第四故障信号。
[0030]本实用新型还提供了一种电动汽车，包括如上所述的电机控制器旋变解码电路。