一种电动尾门控制器过压保护方法及系统与流程

本发明涉及过压保护领域，特别涉及一种电动尾门控制器过压保护方法及系统。

背景技术：

1、电动尾门控制器是电动尾门控制系统的核心，它通过利用整车电池提供的电能，驱动安装在尾门电动撑杆中的电机实现尾门的打开和闭合、以及开合速度控制等功能。在完成这些功能的过程中，尾门电机通常都是由尾门控制器驱动供电，运行在电动模式。实际使用场景中，也存在用户手动操作电尾门的情况，此时静止的尾门电机被动地由传动机构拖动运转，进入发电模式，在电机端感应出电压并进一步通过驱动电路传导至电机驱动供电母线，特别的，当外部通过较极端的大力开、关门时，电机供电母线电压可被抬升至接近甚至高于控制器中器件允许的极限电压，对控制器造成过压损坏风险。

2、针对大力手动开、关门时的控制器保护，在控制器上电运行模式时，可通过控制器中的主控制器软件策略在电机主控制路径上实施驱动控制和保护。同时，由于控制器正常运行时的电机驱动供电母线与控制器外接的电池供电路径直通，电机被动运转在发电模式下的能量可部分反馈至电池，从而限制了控制器供电电压的抬升。但在尾门控制器断电或处于休眠模式时，驱动供电母线与电池供电路径断开或通过防反电路隔离，这种情况下摔门操作将直接导致控制器的电机驱动供电母线电压抬升。对此，通常的方法是在设计上考虑选取更高耐压的器件，或在供电母线上增大吸收电路，这些方法在一定程度上降低了过压风险，但却未从根本上消除过压的发生。也有通过电机串联继电器的方式隔断电机馈电路径，但由于继电器的引入，额外增加了控制器的成本，并带来了继电器开关噪音、机械触点接触可靠性和寿命限制等新的问题。

3、从现实应用考虑，一方面电动尾门控制器在断电或休眠模式下被外部手动操作难以避免；另一方面，手动的开关尾门在电动尾门系统中作为一种可被允许操作方式，不论在用户操作或产品生产组装中，应允许一定的误操作容限，此过程带来的控制器供电过压风险就成为系统可靠性设计中需要考虑的问题之一，针对性的保护设计就十分必要了。

4、现有方法通常是在设计上考虑选取更高耐压的器件，或在供电母线上增大吸收电路，这些方法在一定程度上降低了过压风险，但却未从根本上消除过压的发生。通过电机串联继电器的方式可以隔断电机馈电路径，但由于继电器的引入，额外增加了控制器的成本，并带来了继电器开关噪音、机械触点接触可靠性和寿命限制等新的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种电动尾门控制器过压保护方法及系统，用于解决在手动驱动电动尾门时产生的过压安全风险，避免手动操作电动尾门产生的过压损坏电动尾门控制器等缺陷。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种电动尾门控制器过压保护方法，所述电动尾门控制器通过h桥电机驱动模块来驱动电机转动；所述方法包括：

3、在满足过压保护条件后，触发过压保护功能，此时发出控制信号至h桥电机驱动模块，以通过h桥电机驱动模块来限制或降低电动尾门电机运行在发电机状态下所产生的电压。

4、触发过压保护功能后通过过压保护控制信号来驱动控制h桥电机驱动模块中所有半桥下桥臂或所有半桥上桥臂功率开关管导通。

5、检测电机驱动电路供电母线与参考供电之间的电压差，将电压差与设定的基准电压阈值进行比较，当电压差高于基准电压阈值，则满足过压保护条件，产生过压保护触发信号，并基于有效的过压保护触发信号，获得电机驱动端所需有效的过压保护控制信号。

6、在触发过压保护功能后通过状态输出保持控制信号来保持过压保护控制信号持续有效直至驱动电机供电母线电压低于触发门限值。

7、一种电动尾门控制器过压保护系统，包括h桥电机驱动模块，其用于根据尾门控制器的控制信号来输出供电驱动以驱动电机转动，所述系统还包括过压保护模块，所述过压保护模块用于输出控制信号至h桥电机驱动模块中的所有半桥下桥臂功率开关管的控制端或所有半桥上桥臂的控制端，用于在触发过压保护功能后通过过压保护控制信号来驱动控制h桥电机驱动模块中所有半桥下桥臂功率开关管导通或所有半桥上桥臂功率开关管导通。

8、所述过压保护模块包括驱动端电压比较和过压保护触发模块、保护控制信号输出模块，所述驱动端电压比较和过压保护触发模块对电机供电电路供电母线的电压进行检测并输出具有电流驱动能力的过压保护触发输出信号至保护控制信号输出模块的输入端，所述保护控制信号输出模块将输入的过压保护触发输出信号通过信号幅值限制、输出满足h桥电机驱动模块控制输入所需的电压控制信号。

9、所述驱动端电压比较和过压保护触发模块包括：电压检测电路、电压比较电路和触发输出电路；

10、其中电压检测电路用于检测驱动电路供电母线电压与参考供电电压；

11、电压比较电路获得驱动电路供电母线电压与参考供电电压的电压差，并与基准电压比较，当电压差高于基准电压时，输出有效的过压保护触发信号给触发输出电路，当电压差低于基准电压时，输出无效的过压保护触发信号给触发输出电路；触发输出电路接收触发输入信号，并输出具有电流驱动能力的过压保护触发输出信号。

12、所述过压保护模块还包括控制状态输出保持模块，其输入连接至保护控制信号输出模块的输出，其输出连接至驱动端电压比较和过压保护触发模块；

13、当驱动电路供电母线电压被动升高触发驱动保护时，保护控制信号输出模块输出有效控制信号给控制状态输出保持模块，控制状态输出保持模块输出保持信号至驱动端电压比较和过压保护触发模块使其保持触发工作状态直至驱动电路供电母线电压低于触发门限值。

14、所述驱动端电压比较和过压保护触发模块包括三极管t6、电阻r1、r2、r3以及稳压二极管z1以及二极管d1，驱动电路供电母线连接至三极管t6的集电极；t6的基极经电阻r3连接至t6的集电极；驱动电路供电母线依次经串联的电阻r1、r2连接至三极管t6的基极；稳压二极管z1的阴极连接至电阻r1、r2之间；稳压二极管zi的阳极与二极管d1的阳极连接，二极管d1的阴极经电容c2接地；三极管t6的发射极引出输出端连接至保护控制信号输出模块的输入端。

15、所述保护控制信号输出模块包括：三极管t5、稳压二极管z2、电阻r4、r7以及二极管d5、d6；三极管t5的集电极连接至t6的发射极，三极管t5的基极经电阻r4连接至t5的集电极；三极管t5的基极连接至稳压二极管z2的阴极，稳压二极管z2的阳极接地，稳压二极管z2两端并联电容c3；三极管t5经电阻r7分别连接二极管d5、d6的阳极，二极管d5、d6的阴极分别连接h桥电机驱动模块的下桥臂的两个功率开关管的栅极。

16、本发明的优点在于：可以解决在用户手动开关电动尾门造成的母线电压升高带来的安全风险；可以在尾门电机控制器不工作时自动的采集母线电压并进行监控，及时自动的发现因为手动开启电动尾门产生的电压上升的安全风险并及时通过h桥的方式降低或限制电压，保护电动尾门控制器等驱动部件的安全，防止因为手动调节电动尾门产生的电机处于发电状态而产生的电压对电路的损坏，起到了可靠的保护作用。