电动汽车电机控制系统安全监控软硬件设计
出处:EDN China电子技术设计 发布于:2015-06-03 14:15:52
1 引言
电机控制系统是电动汽车的重要组成部分。电机控制系统的可靠性对电动汽车的安全尤为重要。ISO26262定义的汽车安全完整性等级,把整车的安全目标由低到高划分为ASIL A、ASIL B、ASIL C和ASIL D四个等级。根据整车安全目标分解的功能安全需求并对应到相关零部件,可知电机控制系统相关的功能安全需求至少要满足ASIL C的安全等级,才能符合整车的功能安全目标。然而传统电机控制器是由单个电机控制芯片做处理器,往往很难达到ASIL C。故本文给出了一种纯电动汽车电机控制系统安全监控的设计方案,通过增加一个安全监控芯片CIC61508 来对电机控制芯片进行监控,提升了系统的安全等级,使其达到ASIL C的标准,从而满足汽车安全方面日益增长的要求。
2 安全监控功能系统架构
本文所述的纯电动汽车电机控制系统安全监控功能分为两级——硬件级和软件级。
硬件级的安全监控功能系统架构包括控制电机运行的电机控制芯片、安全监控芯片、监测电机控制芯片供电电压的电源监控模块、监测直流电压的电压监控模块、监测电机相电流的电流监控模块、监测逆变器温度的温度监控模块以及硬件看门狗模块等。
图1 电机控制系统硬件级安全监控结构图
软件级的安全监控功能包括在电机控制芯片中实现的电压监控、电流监控、温度监控、速度监控、扭矩监控、功率监控、模式监控、通讯监控以及在安全监控芯片中实现的安全监控调用程序。
3 软硬件设计
3.1 硬件系统设计
3.1.1 电机控制芯片的选型
电机控制芯片选择的是Infineon公司的32位TriCore系列的TC1782高性能微处理器。TC1782在功耗、运算能力、存储空间、数字量模拟量输入输出以及CAN通讯等方面均有良好的表现,并具有较高的性价比,非常适用于电动汽车电机控制系统。
图2 电机控制系统软件级安全监控结构图
3.1.2 安全监控芯片的选型
安全监控芯片采用Infineon CIC61508芯片。CIC61508安全监测芯片封装尺寸很小,使用起来节省空间,是安全应用领域的高性价比之选。安全监测电路通过检测电机控制芯片的时钟、电源和与温度相关的计算误差等常见故障模式来监测电机控制芯片的工作状况。
版权与免责声明
凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。
本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。
- TI - 你准备好迎接新兴汽车雷达卫星架构了吗?2024/3/12 15:06:28
- 采用 GaN 的汽车降压/反向升压转换器,可实现高效 48 V 配电2024/3/5 17:22:27
- TI - 你准备好迎接新兴汽车雷达卫星架构了吗?2024/3/5 15:25:44
- TI - 电爆驱动器和接触器驱动器如何帮助提高混合动力汽车/电动汽车电池断开系统的安全性和效率2024/3/5 15:21:52
- 在电动汽车充电解决方案中使用 SiC 和硅的好处2024/3/2 16:37:39