本发明属于底盘主驱，具体涉及一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案。
背景技术：
1、低速无人驾驶底盘是指以车载电源为动力，用电机驱动车轮行驶，符合道路交通、安全法规各项要求的车辆，其用充电电池的电力代替汽油驱动。
2、随着自动驾驶技术的发展,生活中越来越容易看到和自动驾驶相关的产品， 低速无人驾驶就是指应用场景相对简单固定,时速低于50 km/h的自动驾驶汽车,像常见的快递配送小车、外卖配送小车、智能移动桩等都是基于低速无人驾驶底盘。
3、然而现有的低速无人驾驶底盘都是低电压系统，不能匹配有些高电压平台的整车电器架构，例如移动充电桩需要满足高压快充的需求；现有技术所采用普通功率的插针式绝缘栅双极晶体管（insulate-gate bipolar transistor—igbt）并不适用，容易因过流产生故障，造成igbt管使用率下降，坏件率上升，电功率较小；同时载波频率较低，一般是8k-10k，使得转速控制精度较差，装备igbt管的底盘主驱硬件难以满足实际应用的需要。因此，需要一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案以解决上述问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，能够解决由于现有技术所采用普通功率的插针式绝缘栅双极晶体管（insulate-gate bipolar transistor—igbt）不适用于高电压平台，造成igbt管使用率下降，坏件率上升，电功率较小的技术问题。
2、为解决上述技术问题，本发明是采用下述技术方案实现的：
3、本发明提供了一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，包括相连的负压产生电路和相电流过流保护电路；
4、所述相电流保护电路包括mcu、ldo、驱动芯片、u相驱动器、v相驱动器、w相驱动器、开关管sic mosfet、高压输入电源、电机、采样电阻以及信号放大器；
5、所述负压产生电路的第一输出端与所述ldo的第一端连接，所述负压产生电路的第二输出端与所述驱动芯片的第二输入端连接，所述ldo的第二端与所述mcu的第一输入端连接，所述mcu的输出端与所述驱动芯片的第一输入端连接，所述驱动芯片的第一输出端和第二输出端均与所述u相驱动器、v相驱动器和w相驱动器的第一端连接，所述u相驱动器、v相驱动器和w相驱动器的第二端均与所述开关管sic mosfet的栅极连接，所述开关管sicmosfet的源极与所述电机的第一端连接，所述电机的第二端与所述mcu的第二输入端连接，所述开关管sic mosfet的漏极与所述高压输入电源的第一输出端连接，所述采样电阻的一端与所述开关管sic mosfet的源极相连，另一端接地，所述信号放大器的一端与所述mcu的第三输入端连接，另一端与所述开关管sic mosfet源极和采样电阻之间的连接点相连。
6、进一步地，所述负压产生电路包括反激变压器、第二稳压管d2、第四稳压管d4、第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10以及第三电阻r3；
7、所述反激变压器与第二稳压管d2的正极和第八电容c8的第一端相连，还作为接地端gnd_driver，所述第二稳压管d2的负极分别与第三电阻r3的第一端、第九电容c9的第一端和第八电容c8的第二端相连，还作为接地端gnd_power；所述第四稳压管d4的负极分别与第十电容c10的第二端相连，还作为电源端vcc，其正极分别与所述第三电阻r3的第二端、第九电容c9的第二端和第十电容c10的第一端相连，还作为电源端vcc1。
8、进一步地，所述u相驱动器、v相驱动器和w相驱动器与驱动芯片之间布置有自举式驱动电路，所述自举式驱动电路包括上桥和下桥，所述上桥的供电端分别与接地端gnd_power和电源端vcc相连；所述下桥的供电端分别与接地端gnd_driver和电源端vcc1相连。
9、进一步地，所述上桥包括第一电容c1、第一电阻r1、第一整流二极管d1、第二电容c2、第三电容c3、第二电阻r2、第三稳压管d3、第四电阻r4和第七电容c7；
10、所述第一电容c1的两端分别与接地端gnd_power和电源端vcc相连；所述第一电阻r1的一端与第一电容c1和电源端vcc之间的连接点相连，另一端与所述第一整流二极管d1的正极相连，所述第一整流二极管d1的负极与所述驱动芯片的第一输入端相连，所述第一整流二极管d1的负极还通过第二电容c2与所述驱动芯片的第二输入端相连；所述第一电阻r1、第一整流二极管d1和第二电容c2构成自举电路；所述驱动芯片的高电平输出端与所述第二电阻r2的一端相连，所述第二电阻r2的另一端用于与开关管sic mosfet的栅极相连；所述第三稳压管d3的正极与所述第二电容c2与驱动芯片的第二输入端之间的连接点相连，负极用于与开关管sic mosfet的源极相连；所述第三电容c3的两端分别与第一整流二极管d1和第三稳压管d3的负极相连；所述第七电容c7的一端与第三稳压管d3的负极相连，另一端与第三稳压管d3的正极相连。
11、进一步地，所述上桥还包括第四电阻r4，所述第四电阻r4的一端与第二电阻r2和第三电容c3之间的连接点相连，另一端与第三稳压管d3的负极相连。
12、进一步地，所述下桥包括第四电容c4、第五电容c5、第六电阻r6和第七电阻r7；
13、所述驱动芯片的第三输入端和第四输入端分别与接地端gnd_driver和电源端vcc1相连；所述第四电容c4的两端分别与接地端gnd_driver和电源端vcc1相连；所述驱动芯片的低电平输出端与所述第六电阻r6的一端相连，所述第六电阻r6的另一端用于与开关管sic mosfet的栅极相连；
14、所述第七电阻r7和第五电容c5的其中一端均用于与开关管sic mosfet的源极相连，二者的另一端均用于与开关管sic mosfet的栅极相连。
15、还包括：过流比较器和过流故障锁存器；
16、所述过流比较器的一端与所述信号放大器连接，另一端与所述过流故障锁存器连接，所述过流故障锁存器的输出端与所述mcu的第四输入端连接。
17、进一步地，还包括采用总线通信方式构建网络的通信模块和布置于所述通信模块和所述mcu之间用于减少高压信号对低压信号干扰的隔离通信模块，所述总线通信方式支持lin、can、canfd中的一种。
18、进一步地，还包括对电机内部进行温度采样的温度采样单元，所述温度采样单元包括布置在所述电机线圈上的温度采样电阻。
19、与现有技术相比，本发明所达到的有益效果：
20、本技术提供了一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案的完整电路拓扑，通过将低压电路输出的电信号经驱动芯片流入开关管sic mosfet的栅极，高压电源输出的电信号流入开关管sic mosfet的源极和漏极，当栅源电压达到门槛时饱和导通，从而实现驱动电机 ，uvw三相的相电流通过采样电阻产生压降，经过信号放大器将小信号滤波放大，传送至mcu，mcu再将读取到的电压换算成相电流，如果此时相电流超过软件门限，则触发过流保护中断，又由于sic mosfet自身采用sic作为基底材料，相对于传统的si基材料，具有更好的耐压特性，可以在高电压和大功率场合使用，同时由于它具有mosfet的特性，发热量主要是在导通时产生，开关产生的热损耗较小，决定了sic mosfet适用于更高开关频率的场合下，开关频率可达到30k以上，提高了sic mosfet的使用率，降低了sic mosfet的坏件率，提高了电机转速控制精度，进一步保证了底盘主驱硬件的正常使用以满足日常生活的需要；
21、为了弥补软件采样受频率的影响，将通过信号放大器放大的电压信号同时传送到过流比较器，过流时则输出数字信号至过流故障锁存器，最后被mcu读取到硬件过流故障，相比较软件过流保护，硬件过流保护仅需3us左右，可以有效保护控制器元器件。
1.一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，其特征在于，包括相连的负压产生电路和相电流过流保护电路；
2.根据权利要求1所述的一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，其特征在于：所述u相驱动器、v相驱动器和w相驱动器与驱动芯片之间布置有自举式驱动电路，所述自举式驱动电路包括上桥和下桥，所述上桥的供电端分别与接地端gnd_power和电源端vcc相连；所述下桥的供电端分别与接地端gnd_driver和电源端vcc1相连。
4.根据权利要求3所述的一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，其特征在于：所述上桥还包括第四电阻r4，所述第四电阻r4的一端与第二电阻r2和第三电容c3之间的连接点相连，另一端与第三稳压管d3的负极相连。
6.根据权利要求3所述的一种高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，其特征在于：所述下桥包括第四电容c4、第五电容c5、第六电阻r6和第七电阻r7；
7.根据权利要求1所述的高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，其特征在于，还包括：过流比较器和过流故障锁存器；
8.根据权利要求1所述的高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，其特征在于，还包括采用总线通信方式构建网络的通信模块和布置于所述通信模块和所述mcu之间用于减少高压信号对低压信号干扰的隔离通信模块，所述总线通信方式支持lin、can、canfd中的一种。
9.根据权利要求1所述的高压系统低速无人驾驶底盘主驱硬件方案，其特征在于，还包括对电机内部进行温度采样的温度采样单元，所述温度采样单元包括布置在所述电机线圈上的温度采样电阻。
