电机内置控制器驱动软件升级兼容电路及电机设备

技术领域

本申请涉及电机驱动技术领域，特别是涉及一种电机内置控制器驱动软件升级兼容电路及电机设备。

背景技术

无感矢量直流无刷电机是一种没有位置检测电路，通过软件算法估算电机转子的位置的电机，电机内置控制器通过采样电机的U、V、W三相电流结合算法估算电机转子位置。电机的控制芯片获取到电机的转子位置信息，通过软件算法和各种电流、电压变换，再驱动电机转动起来，这种电机驱动方式是需要软件驱动程序的。

传统的电机驱动软件升级方法是通过主控芯片上预留的两个电机驱动软件升级接口，供研究员升级驱动软件和调试使用。如果该电机出现什么异常，或者是需要更改电机转向，研究员都无法直接对电机进行驱动软件的升级，只能通过将电机的端盖拆开，然后对电机内置控制器进行驱动软件的升级，极为不便。

发明内容

基于此，有必要针对传统的电机驱动软件升级方法不便利的问题，提供一种电机内置控制器驱动软件升级兼容电路及电机设备，能有效达到提高电机内置控制器驱动软件升级便利性的效果。

一种电机内置控制器驱动软件升级兼容电路，包括第一连接元件、第二连接元件、第一接点、第二接点、第三接点和第四接点，所述第一接点连接VSP调速电路，所述第二接点连接电机内置控制器的VSP引脚，所述第三接点连接FG反馈电路，所述第四接点连接电机内置控制器的FG引脚；所述第一连接元件用于连接所述第一接点和所述第二接点，所述第二连接元件用于连接所述第三接点和所述第四接点。

在其中一个实施例中，所述第一连接元件为0欧姆电阻。

在其中一个实施例中，所述第二连接元件为0欧姆电阻。

在其中一个实施例中，电机内置控制器驱动软件升级兼容电路还包括连接所述第一接点的VSP调速电路。

在其中一个实施例中，电机内置控制器驱动软件升级兼容电路还包括连接所述第三接点的FG反馈电路。

一种电机设备，包括电机、电机内置控制器和上述的电机内置控制器驱动软件升级兼容电路，所述电机内置控制器连接所述电机和所述电机内置控制器驱动软件升级兼容电路。

在其中一个实施例中，所述电机为直流无刷电机。

在其中一个实施例中，所述电机内置控制器为无感矢量直流无刷电机内置控制器。

在其中一个实施例中，所述无感矢量直流无刷电机内置控制器的VSP引脚和FG引脚分别连接所述第二接点和所述第四接点，所述无感矢量直流无刷电机内置控制器的VCC引脚连接电源线，所述无感矢量直流无刷电机内置控制器的GND引脚连接地线。

在其中一个实施例中，电机设备还包括连接所述VSP调速电路和所述FG反馈电路的电机软件升级工具。

上述电机内置控制器驱动软件升级兼容电路及电机设备，当电机内置控制器未封装，第一连接元件与第二连接元件未接在对应接点时，可直接通过电机内置控制器的VSP引脚和FG引脚对电机内置控制器的驱动软件进行功能升级和仿真调试。在电机内置控制器封装前将第一连接元件与第二连接元件接在对应接点，当电机内置控制器封装后可通过VSP调速电路和FG反馈电路对电机内置控制器的驱动软件进行更新和优化，实现电机内置控制器的引脚复用，无需拆开电机，提高了电机内置控制器驱动软件的升级便利性。

附图说明

图1为一实施例中电机内置控制器驱动软件升级兼容电路的结构框图；

图2为一实施例中电机内置控制器的引脚示意图；

图3为一实施例中电机内置控制器驱动软件在线仿真和升级示意图；

图4为一实施例中电机内置控制器驱动软件在线仿真和升级的流程示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语包括相关所列项目的任何及所有组合。

在一个实施例中，提供了一种电机内置控制器驱动软件升级兼容电路，适用于对无感矢量直流无刷电机内置控制器进行驱动软件升级。该电路包括第一连接元件、第二连接元件、第一接点、第二接点、第三接点和第四接点，第一接点连接VSP调速电路，第二接点连接电机内置控制器的VSP(速度控制端口)引脚，第三接点连接FG反馈电路，第四接点连接电机内置控制器的FG(反馈输出端口)引脚；第一连接元件用于连接第一接点和第二接点，第二连接元件用于连接第三接点和第四接点。

具体地，第一连接元件和第二连接元件的具体类型并不唯一，可以是采用电阻或跳线帽等。如图1所示，在一个实施例中，第一连接元件为0欧姆电阻。进一步地，第二连接元件也采用0欧姆电阻。VSP调速电路和FG反馈电路可以是独立的电路，也可以是集成在同一个电路板上，分别通过VSP电路接口和FG电路接口连接对应0欧姆电阻的一端。电机内置控制器的VSP引脚和FG引脚作为驱动软件升级接口，分别连接对应0欧姆电阻的另一端。其中，如图2所示，电机可以是直流无刷电机。对应地，电机内置控制器可以是无感矢量直流无刷电机内置控制器。无感矢量直流无刷电机内置控制器的VSP引脚和FG引脚分别连接第二接点和第四接点，无感矢量直流无刷电机内置控制器的VCC引脚连接电源线，无感矢量直流无刷电机内置控制器的GND引脚连接地线。

在一个实施例中，电机内置控制器驱动软件升级兼容电路还包括连接第一接点的VSP调速电路。进一步地，在一个实施例中，电机内置控制器驱动软件升级兼容电路还包括连接第三接点的FG反馈电路。其中，VSP调速电路和FG反馈电路的结构并不唯一，具体可采用直流无刷电机的已有电路。第一接点、第二接点、第三接点和第四接点具体可以是设置在电路板上的焊接点，用于焊接固定0欧姆电阻。在未焊接两个0欧姆电阻时，第一接点和第二接点之间断开，第三接点和第四接点之间断开。当焊接好两个0欧姆电阻后，VSP调速电路通过其中一个0欧姆电阻与电机内置控制器的VSP引脚连接，FG反馈电路则通过另一个0欧姆电阻与电机内置控制器的FG引脚连接。

通过采用这种电路设计，能够使电机内置控制器装入电机里面后还能够对控制器进行驱动软件的升级。将两个0欧姆电阻去掉，可正常的使用驱动软件升级功能和在线仿真功能，当电机性能优化、调试好之后，将两个0欧姆电阻焊接回去，电机可以正常的使用VSP调速电路和FG反馈电路，而当电机需要优化升级时，就可以兼容使用其驱动软件升级电路。通过这个兼容驱动软件升级的电路，可以不用拆开电机对电机进行调试，根据负载的异常情况分析并升级驱动软件解决，还不会影响电机的性能，并且方便现场调试，提高调试效率。

上述电机内置控制器驱动软件升级兼容电路及电机设备，当电机内置控制器未封装，第一连接元件与第二连接元件未接在对应接点时，可直接通过电机内置控制器的VSP引脚和FG引脚对电机内置控制器的驱动软件进行功能升级和仿真调试。在电机内置控制器封装前将第一连接元件与第二连接元件接在对应接点，当电机内置控制器封装后可通过VSP调速电路和FG反馈电路对电机内置控制器的驱动软件进行更新和优化，实现电机内置控制器的引脚复用，无需拆开电机，提高了电机内置控制器驱动软件的升级便利性。

在一个实施例中，还提供了一种电机设备，包括电机、电机内置控制器和上述的电机内置控制器驱动软件升级兼容电路，电机内置控制器连接电机和电机内置控制器驱动软件升级兼容电路。其中，可将电机与控制器封装在同一壳体中，实现控制器内置设计。电机可以是直流无刷电机。对应地，电机内置控制器可以是无感矢量直流无刷电机内置控制器。

第一连接元件和第二连接元件的具体类型并不唯一，如图1所示，在一个实施例中，第一连接元件为0欧姆电阻。进一步地，第二连接元件也采用0欧姆电阻。VSP调速电路和FG反馈电路可以是独立的电路，也可以是集成在同一个电路板上，分别通过VSP电路接口和FG电路接口连接对应0欧姆电阻的一端。电机内置控制器的VSP引脚和FG引脚作为驱动软件升级接口，分别连接对应0欧姆电阻的另一端。

在一个实施例中，电机内置控制器驱动软件升级兼容电路还包括连接第一接点的VSP调速电路。进一步地，电机内置控制器驱动软件升级兼容电路还包括连接第三接点的FG反馈电路。第一接点、第二接点、第三接点和第四接点具体可以是设置在电路板上的焊接点，用于焊接固定0欧姆电阻。在未焊接两个0欧姆电阻时，第一接点和第二接点之间断开，第三接点和第四接点之间断开。当焊接好两个0欧姆电阻后，VSP调速电路通过其中一个0欧姆电阻与电机内置控制器的VSP引脚连接，FG反馈电路则通过另一个0欧姆电阻与电机内置控制器的FG引脚连接。

通过采用这种电路设计，能够使电机内置控制器装入电机里面后还能够对控制器进行驱动软件的升级。将两个0欧姆电阻去掉，可正常的使用驱动软件升级功能和在线仿真功能，当电机性能优化、调试好之后，将两个0欧姆电阻焊接回去，电机可以正常的使用VSP调速电路和FG反馈电路，而当电机需要优化升级时，就可以兼容使用其驱动软件升级电路。通过这个兼容驱动软件升级的电路，可以不用拆开电机对电机进行调试，根据负载的异常情况分析并升级驱动软件解决，还不会影响电机的性能，并且方便现场调试，提高调试效率。

在一个实施例中，无感矢量直流无刷电机内置控制器的VSP引脚和FG引脚分别连接第二接点和第四接点，无感矢量直流无刷电机内置控制器的VCC引脚连接电源线，无感矢量直流无刷电机内置控制器的GND引脚连接地线。

在一个实施例中，电机设备还包括连接VSP调速电路和FG反馈电路的电机软件升级工具。电机软件升级工具可采用电机驱动控制器或电机控制板，通过应用程序对电机内置控制器的驱动软件进行更新和优化。进一步地，电机内置控制器为无感矢量直流无刷电机内置控制器时，电机软件升级工具对应为无感矢量无刷电机驱动软件升级工具。

此外，当直流无刷电机内置控制器在开发阶段需要使用到在线仿真功能时，还可将电机软件升级工具直接连接直流无刷电机内置控制器的VSP引脚和FG引脚，此时两个0欧姆电阻无需焊接，电机软件升级工具可以正常地使用在线调试功能。当控制器调试完成后，将两个0欧姆电阻焊接回去，电机控制研究员就可以通过VSP调速电路和FG反馈电路对直流无刷电机进行驱动软件优化及升级。

为便于更好地理解上述电机内置控制器驱动软件升级兼容电路及电机设备，下面结合具体实施例进行详细解释说明。

正如背景技术所述，目前的直流无刷电机的驱动软件升级方法普遍是通过主控芯片上预留的两个电机驱动软件升级接口，供研究员升级驱动软件和调试使用。该驱动软件升级方式仅仅是在直流无刷电机控制器驱动软件的开发阶段使用，一旦该驱动控制器装到电机里面，该电机的驱动软件就无法升级了。如果该电机出现什么异常，或者是需要更改电机转向，研究员都无法直接对电机进行驱动软件的升级，只能通过将电机的端盖拆开，然后对电机内置控制器进行驱动软件的升级。电机研究员是需要匹配负载调试电机的，一旦通过拆装电机来对电机驱动软件进行升级，会导致电机的性能无法保证，而且需要多次拆装负载，对研究员的工作效率和解决问题的快速性大大降低。因此需要一种能够在不拆装电机的情况下，可以对电机的驱动软件进行升级的方式。

常规的直流无刷电机驱动软件升级电路是直接由控制芯片引出驱动软件升级接口来升级电机控制器软件的，然后VSP电压调速电路和FG转速反馈电路则另外配置两个引脚来实现其功能，而通常的这样的设计会占用芯片的引脚资源，芯片要求引脚较多。本申请将电机五线电源线中的两条线，Vsp和FG两线作为兼容驱动软件升级的接口，Vsp和FG两线与主控芯片(即电机内置控制器)的驱动软件升级引脚分别通过一个0欧姆电阻连接起来。这样一个电路设计，能够使电机内置控制器装入电机里面后还能够对控制器进行驱动软件的升级。将两个0欧姆电阻去掉，可正常的使用驱动软件升级功能和在线仿真功能。当电机性能优化、调试好之后，将两个0欧姆电阻焊接回去，电机可以正常的使用VSP调速电路和FG反馈电路，而当电机需要优化、升级时，就可以兼容使用其驱动软件升级电路。有这个兼容驱动软件升级电路，就可以不用拆开电机，对电机进行调试，根据负载的异常情况分析并升级驱动软件解决，还不会影响电机的性能，并且方便现场调试，提高调试效率。

如图1所示，本申请提供的一种无感矢量直流无刷电机VSP调速和FG反馈兼容驱动软件升级电路，通过两个0欧姆电阻，将电机控制器主控芯片用来升级直流无刷电机控制器驱动软件的两个引脚分别连接到VSP调速电路和FG反馈电路，而电机内置控制器对外接线仍然为五线：VDC，GND，VCC，VSP和FG，如图2所示。当直流无刷电机控制器在开发阶段需要使用到在线仿真功能时，这两个0欧姆电阻无需焊接，电机控制板就可以正常地使用在线调试功能。当控制器调试完成后，将控制器上这两个0欧姆电阻焊接回去，电机控制研究员就可以通过VSP调速电路跟FG反馈电路对直流无刷电机进行驱动软件优化及升级，如图3所示，而不需要反复拆装电机进行调试和升级。

图4为电机内置控制器驱动软件在线仿真和升级的流程示意图，可通过电机驱动控制器检测0欧姆电阻是否焊接，若0欧姆电阻未焊接，则可直接通过程序下载接口对电机内置控制器驱动软件进行在线仿真功能，或者直接通过程序下载接口对电机内置控制器驱动软件进行驱动软件升级功能；当0欧姆电阻焊接之后，则通过电机的VSP和FG接口对电机内置控制器驱动软件进行驱动软件升级功能；从而完成对电机内置控制器驱动软件更新升级，以及对电机进行优化调试。

具体地，本申请提供的无感矢量直流无刷电机VSP调速和FG反馈兼容驱动软件升级电路，是研究员可以通过电机引出来的VSP调速电路和FG反馈电路对电机内置控制器的驱动软件进行升级，该电路的实现是通过两个0欧姆电阻把主控芯片用来做驱动软件升级的两个引脚分别连接到VSP调速电路和FG反馈电路。在控制器匹配电机开发阶段时，可以先不焊接这两个0欧姆电阻，正常使用该主控芯片的驱动软件升级功能和在线仿真调试功能，在电机在线匹配调试优化好空载性能后，再将这两个0欧姆电阻焊接好，然后将控制器装进电机，并通过电机引出来的VSP调速电路和FG反馈电路对电机内置控制器的驱动软件进行更新和优化调试。

其中，两个0欧姆电阻的功能是：当这两个0欧姆电阻不焊接时，研究员能够正常使用主控芯片的驱动软件升级功能和在线仿真调试功能；当这两个0欧姆电阻焊接时，研究员能够通过电机引出来的VSP调速电路和FG反馈电路对电机内置控制器的驱动软件进行更新升级。在出厂前的研发阶段时，电机还未完成组装，此时不焊接0欧姆电阻，直接通过控制器的五线进行软件升级和在线仿真调试；在焊接两个0欧姆电阻并完成电机组装后，利用引出的VSP调速电路和FG反馈电路对电机内置控制器的驱动软件进行更新升级。

需要说明的是，原有技术是将VSP引脚和FG引脚单独接芯片，烧录需要的两个数据引脚也是另外配置的，而这个软件升级电路就是将烧录需要用到的两个数据引脚也复用成VSP和FG，外部的VSP和FG是需要连接到芯片的。两个0欧姆电阻是做一个连接的功能，类似于跳线帽，需要与外面接通的时候就焊上，不需要就断开，由于控制板没有太多空间用作安置跳线帽，所以选择利用两个0欧姆电阻节省空间。当需要对控制器的驱动软件进行更新和优化时，将软件升级工具与VSP调速电路和FG反馈电路连接，从而通过VSP调速电路和FG反馈电路对电机内置控制器的驱动软件进行更新和优化调试，这样，电机就可以不需要拆卸后端盖进行驱动软件的更新和调试。

上述无感矢量直流无刷电机VSP调速和FG反馈兼容驱动软件升级电路，将两个0欧姆电阻去掉，可正常的使用驱动软件升级功能和在线仿真功能，当电机性能优化、调试好之后，将两个0欧姆电阻焊接回去，电机可以正常的使用VSP调速电路和FG反馈电路，而当电机需要优化、升级时，就可以兼容使用其驱动软件升级电路。通过这一设计，可以保留开发阶段直流无刷电机驱动软件的升级电路，可以保留开发阶段直流无刷电机驱动软件的在线仿真电路，可以实现电机在不拆开的情况下对电机的驱动软件进行升级，可以实现节省电机主控芯片的两个引脚资源，还可以实现节省电机出现异常时加工的人力物力。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。