專利名稱：基于dsp的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛控制技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電 容控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前，節(jié)能環(huán)保成為汽車行業(yè)發(fā)展的新趨勢(shì)，尤其是電能驅(qū)動(dòng)車輛的技術(shù)普遍得 到應(yīng)用。電能驅(qū)動(dòng)車輛核心在于利用大功率磷酸鐵鋰電池儲(chǔ)存電能、驅(qū)動(dòng)電機(jī)。但是現(xiàn)有的 技術(shù)存在如下問題車輛運(yùn)行啟動(dòng)時(shí)，電流大；當(dāng)車輛制動(dòng)時(shí)，通過變頻控制器的控制，將 制動(dòng)能回饋為電能，此時(shí)回饋電流很大；電池循環(huán)次數(shù)相對(duì)較多，每次制動(dòng)均給電池充電。 而磷酸鐵鋰電池充放電電流均不宜過大，否則會(huì)導(dǎo)致電池壽命縮短，電池使用效率降低。超 級(jí)電容可以在短時(shí)間內(nèi)大電流充放電且可循環(huán)次數(shù)多，利用超級(jí)電容與大功率磷酸鐵鋰電 池構(gòu)成混合電能動(dòng)力系統(tǒng)，可以發(fā)揮超級(jí)的均衡作用，降低電池的充放電電流，減少電池充 電次數(shù)，既提高電池壽命，又提高電動(dòng)汽車的動(dòng)力性和續(xù)駛里程。超級(jí)電容與大功率磷酸鐵鋰電池構(gòu)成混合電能動(dòng)力系統(tǒng)，使用電池控制開關(guān)101和超級(jí)電容控制開關(guān)102切換電池和電容，可使電池和超級(jí)電容分別通過變頻控制器5(即 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器)給交流電機(jī)供電，存在如下問題電池和超級(jí)電容特性不同，電壓不同，電池 控制開關(guān)101和超級(jí)電容控制開關(guān)102不能同時(shí)導(dǎo)通，電池和超級(jí)電容無法同時(shí)給電機(jī)供 電，超級(jí)電容的均衡作用不能充分發(fā)揮；開關(guān)101、開關(guān)102與電機(jī)別使用不同的控制器控 制(電機(jī)控制器4和直流電源控制器3)，控制的時(shí)鐘信號(hào)需要同步，控制精度不高；控制器 之間需要相互通訊，占用大量通訊資源；整個(gè)控制器結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于DSP的同時(shí)控制電 動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)，以進(jìn)一步發(fā)揮超級(jí)電容均衡作用，使電池電流更加平穩(wěn)， 提高電池壽命和制動(dòng)能利用率；節(jié)省成本、簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和體積，提高控制精度；減小通訊負(fù) 荷，節(jié)省整車控制器的資源。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了 一種基于DSP的同時(shí)控制電動(dòng)車電機(jī)和超級(jí)電 容控制系統(tǒng)，包括大功率電池、超級(jí)電容、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括DSP控制電路和 DC-DC變換器，所述DC-DC變換器連接在所述大功率電池和所述超級(jí)電容之間，所述電動(dòng) 汽車電機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接到所述大功率電池，所述DSP控制電路的輸出用于控制所述 DC-DC變換器和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。作為優(yōu)選，所述DSP控制電路具體包括DSP,所述DSP包括模擬量輸入端、增量碼輸入端、第一 PWM輸出端和第二 PWM輸出 端；第一輸入緩沖電路，其輸入端接入所述電動(dòng)汽車電機(jī)的編碼信號(hào)，輸出端連接所 述增量碼輸入端；
第一輸出緩沖電路，其輸入端連接所述第一 PWM輸出端，輸出端連接所述電機(jī)驅(qū) 動(dòng)器；第二輸出緩沖電路，其輸入端連接所述第二 PWM輸出端，輸出端連接所述DC-DC變 換器；所述模擬量輸入端接入所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、所述DC-DC變換器、所述大功率電池和 所述超級(jí)電容的反饋信號(hào)。作為優(yōu)選，所述DSP控制電路還包括第一 AD運(yùn)放與比較電路，其輸入端接入所述電動(dòng)汽車電機(jī)的三相電流信號(hào)、所述 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度信號(hào)，輸出端連接所述模擬量輸入端；第二 AD運(yùn)放與比較電路，其輸入端接入所述超級(jí)電容的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，輸 出端連接所述模擬量輸入端；第三AD運(yùn)放與比較電路，其輸入端接入所述大功率電池的電壓信號(hào)和電流信號(hào)， 輸出端連接所述模擬量輸入端。作為優(yōu)選，所述第一輸出緩沖電路和第二輸出緩沖電路均具有使能端，所述第一 AD運(yùn)放與比較電路、第二 AD運(yùn)放與比較電路和第三AD運(yùn)放與比較電路均具有控制信號(hào)輸 出端；所述第一 AD運(yùn)放與比較電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第一輸出緩沖電路的使能 端，用于當(dāng)所述電動(dòng)汽車電機(jī)的三相電流信號(hào)和/或所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度信號(hào)異常時(shí)封 鎖所述第一輸出緩沖電路的輸出；所述第二 AD運(yùn)放與比較電路的控制信號(hào)輸出端連接所 述第二輸出緩沖電路的使能端，用于當(dāng)所述超級(jí)電容的電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)異常時(shí)封 鎖所述第二輸出緩沖電路的輸出；所述第三AD運(yùn)放與比較電路的控制信號(hào)輸出端與所述 第一輸出緩沖電路的使能端和所述第二輸出緩沖電路的使能端均連接，用于當(dāng)所述大功率 電池的電壓信號(hào)或電流信號(hào)異常時(shí)同時(shí)封鎖所述第一輸出緩沖電路的輸出和所述第二輸 出緩沖電路的輸出。作為優(yōu)選，所述大功率電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓為高于電容標(biāo)準(zhǔn)高電壓，所述超級(jí)電容的 標(biāo)準(zhǔn)低電壓為100V，所述超級(jí)電容的標(biāo)準(zhǔn)高電壓為440V。作為優(yōu)選，所述DSP還用于當(dāng)汽車靜止且所述超級(jí)電容電壓小于標(biāo)準(zhǔn)高電壓時(shí)，控制所述DC-DC變換器以恒 定電流對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行充電；當(dāng)汽車高速行使且所述超級(jí)電容的電壓大于標(biāo)準(zhǔn)低電壓時(shí)，控制所述DC-DC變換 器對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行小電流放電；當(dāng)汽車啟動(dòng)或加速且所述超級(jí)電容的電壓大于標(biāo)準(zhǔn)低電壓時(shí)，控制所述DC-DC變 換器對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行放電，此時(shí)大功率電池以一預(yù)先設(shè)定的恒定電流放電；當(dāng)汽車制動(dòng)且所述超級(jí)電容的電壓小于超級(jí)電容標(biāo)準(zhǔn)高電壓時(shí)，控制所述DC-DC 變換器對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行大電流充電，此時(shí)大功率電池以小電流放電；當(dāng)汽車中速行使時(shí)，控制所述DC-DC變換器以小電流對(duì)超級(jí)電容充電或放電，此 時(shí)超級(jí)電容電量與汽車行使速度成正比。作為優(yōu)選，所述DSP還包括I/O端口，所述I/O端口通過光耦合器電路與外接接口 相連接。作為優(yōu)選，所述DSP還用于
根據(jù)所述第三AD運(yùn)放與比較電路接入的所述大功率電池的電壓信號(hào)和電流信 號(hào)，對(duì)所述電動(dòng)汽車電機(jī)和所述DC-DC變換器分別進(jìn)行過壓或欠壓保護(hù)。作為優(yōu)選，所述DSP還包括CAN通訊接口，所述CAN通訊接口通過CAN總線通訊電 路與所述整車控制器相連接。作為優(yōu)選，所述DSP還包括SPI接口，所述SPI接口與存儲(chǔ)電路相連接。本發(fā)明的有益效果在于，使用DC-DC變換器對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行精確充放電管理控 制，調(diào)整大功率電池放電電流，使電池電流更加平穩(wěn)，在制動(dòng)能回收中只對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充 電，減少大功率電池充電次數(shù)，提高電池壽命，同時(shí)也使電能合理分配，進(jìn)而提高整車的效 率。用一個(gè)基于DSP的控制電路實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容，減少了一個(gè)控 制器，節(jié)省了成本，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)和體積；只涉及一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，沒有同步問題，控制精度更 高；省去了多個(gè)控制器之間的相互通訊，減小了通訊負(fù)荷，節(jié)省了整車控制器的資源。對(duì)大 功率電池進(jìn)行檢測(cè)，在不同電壓時(shí)對(duì)所述電機(jī)和所述DC-DC變換器進(jìn)行過壓或欠壓保護(hù)， 提高了控制系統(tǒng)的可靠性和靈活性。
圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容的控制系統(tǒng)的原理框圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)的原理框 圖；圖3是圖2中的DSP控制電路的原理框圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施例。如圖2所示的本實(shí)施例的基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)的原理框 圖，DC-DC變換器13連接在大功率電池11 (通常是標(biāo)準(zhǔn)電壓高于超級(jí)電容標(biāo)準(zhǔn)高電壓的磷 酸鐵鋰電池，比如標(biāo)準(zhǔn)電壓為600V)和超級(jí)電容131 (通常是標(biāo)準(zhǔn)電壓為100V 440V的 超級(jí)電容)之間，所述電機(jī)141通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器14連接到所述大功率電池11，該控制系統(tǒng) 包括DSP控制電路2，該DSP控制電路2與整車控制器16相互通訊(例如CAN通訊)，所述 DSP控制電路2的輸出用于控制所述DC-DC變換器13和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器14。DSP控制電路 2可以根據(jù)需要進(jìn)行硬件和軟件設(shè)計(jì)，可以有很多種具體不同的基于DSP的控制電路。本實(shí) 施例中給出一種具體的DSP控制電路2，如圖3所示，整個(gè)控制電路設(shè)置在控制板20上，所 述DSP控制電路2具體包括DSP 21 (本實(shí)施例中以型號(hào)為TMS320F2812的DSP芯片為例)，所述DSP 21包括 模擬量輸入端、增量碼輸入端、第一 PWM輸出端和第二 PWM輸出端；第一輸入緩沖電路221，其輸入端接入所述電機(jī)的編碼信號(hào)(增量碼)，輸出端連 接所述增量碼輸入端，第一輸入緩沖電路221將5V信號(hào)降壓至DSP允許(兼容)的3.3V;第一輸出緩沖電路222，其輸入端連接所述第一 PWM輸出端，輸出端連接所述電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器14，第一輸出緩沖電路222將DSP 21的3. 3V信號(hào)升壓至通用的5V信號(hào)，將PWM信 號(hào)發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器14 (6路PWM信號(hào))；第二輸出緩沖電路232，其輸入端連接所述第二 PWM輸出端，輸出端連接所述DC-DC變換器13，第二輸出緩沖電路232將DSP 21的3. 3V信號(hào)升壓至通用的5V信號(hào)，將 PWM信號(hào)發(fā)送給DC-DC變換器13 (1至4路PWM信號(hào)，假定本例電源使用升降壓電路實(shí)現(xiàn)，則 需要2路PWM控制信號(hào))；所述模擬量輸入端接入所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器14、所述DC-DC變換器13、所述大功率電 池11和所述超級(jí)電容131的各種反饋信號(hào)，構(gòu)成閉環(huán)控制。第一 AD運(yùn)放與比較電路223，其輸入端接入所述電機(jī)的三相電流信號(hào)(IA，IB, IC)、所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器14的溫度信號(hào)(TIGBT)，輸出端連接所述AD端，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器14 一般會(huì) 包括IGBT驅(qū)動(dòng)和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊，采集的溫度信號(hào)主要是IGBT模塊的溫度；第二 AD運(yùn)放與比較電路233，其輸入端接入所述超級(jí)電容131的電壓信號(hào)(VDC_ EDLC)和電流信號(hào)(IDC_EDLC)，輸出端連接所述模擬量輸入端，本實(shí)施例中以標(biāo)準(zhǔn)電壓為 100V 440V的超級(jí)電容作為超級(jí)電容131進(jìn)行說明；第三AD運(yùn)放與比較電路243，其輸入端接入所述大功率電池11的電壓信 號(hào)(VDC_ PILE)和電流信號(hào)(IDC_PILE)，輸出端連接所述AD端。所述第一輸出緩沖電路222和第二輸出緩沖電路232均具有使能端，所述第一 AD 運(yùn)放與比較電路223、第二 AD運(yùn)放與比較電路233和第三AD運(yùn)放與比較電路243均具有控 制信號(hào)輸出端(根據(jù)設(shè)置輸出高電平信號(hào)或低電平信號(hào)，比如接入信號(hào)正常時(shí)輸出低電平 信號(hào)，接入信號(hào)異常時(shí)輸出高電平信號(hào))；所述第一 AD運(yùn)放與比較電路223的控制信號(hào)輸 出端連接所述第一輸出緩沖電路222的使能端(使能端能夠封鎖輸出信號(hào)，比如使能端輸 入低電平信號(hào)時(shí)正常輸出，輸入高電平信號(hào)時(shí)封鎖輸出)，用于當(dāng)所述電機(jī)141的三相電流 信號(hào)和/或所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器14的溫度信號(hào)異常時(shí)封鎖所述第一輸出緩沖電路222的輸出； 所述第二 AD運(yùn)放與比較電路233的控制信號(hào)輸出端連接所述第二輸出緩沖電路232的使 能端，用于當(dāng)所述超級(jí)電容131的電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)異常時(shí)封鎖所述第二輸出緩沖 電路232的輸出；所述第三AD運(yùn)放與比較電路243的控制信號(hào)輸出端與所述第一輸出緩沖 電路222的使能端和所述第二輸出緩沖電路232的使能端均連接，用于當(dāng)所述大功率電池 11的電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)異常時(shí)同時(shí)封鎖所述第一輸出緩沖電路222的輸出和所述第 二輸出緩沖電路232的輸出。通過控制信號(hào)輸出控制使能端，相當(dāng)于設(shè)置了硬件保護(hù)電路， 反饋信號(hào)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)封鎖輸出。由于大功率電池11既給超級(jí)電容131供電，又給電機(jī) 141供電，因此它的電壓信號(hào)或電流信號(hào)異常時(shí)可能需要同時(shí)封鎖所述第一輸出緩沖電路 222的輸出和所述第二輸出緩沖電路232的輸出，例如，當(dāng)電壓超過電池標(biāo)準(zhǔn)電壓/2 電池 標(biāo)準(zhǔn)電壓的范圍時(shí)，封鎖第一輸出緩沖電路222的輸出；當(dāng)電壓超過電池標(biāo)準(zhǔn)電壓/3 電 池標(biāo)準(zhǔn)電壓的范圍時(shí)，封鎖第二輸出緩沖電路232的輸出；若電流超過設(shè)定值，則封鎖全部 第一、第二輸出緩沖電流，實(shí)現(xiàn)保護(hù)。當(dāng)然，硬件保護(hù)功能和控制功能可以通過軟件編程實(shí) 現(xiàn)。所述DSP 21還用于對(duì)超級(jí)電容131進(jìn)行精確充放電管理控制，在保證充電效率的 前提下，提高電池的壽命，同時(shí)也使電能合理分配，進(jìn)而提高整車的效率。根據(jù)第二 AD運(yùn)放 與比較電路233采集到的超級(jí)電容131的反饋電壓進(jìn)行控制。如圖3所示，以超級(jí)電容131 的標(biāo)準(zhǔn)高電壓為440V，標(biāo)準(zhǔn)低電壓為100V為例(其他電壓原理相同)，當(dāng)電動(dòng)汽車靜止，且所述超級(jí)電容131的電壓小于440V(標(biāo)準(zhǔn)高電壓)時(shí)，控制所 述DC-DC變換器13以恒定電流對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行充電(通常電流值為電容最大電量C的十分之一)；當(dāng)汽車高速行駛(通常為80千米/小時(shí))，且所述超級(jí)電容的電壓大于100V (標(biāo) 準(zhǔn)低電壓)時(shí)，控制DC-DC變換器對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行恒流放電(通常電流值為當(dāng)前電容 剩余電量的2倍)。當(dāng)汽車啟動(dòng)或加速，且所述超級(jí)電容的電壓大于100V(標(biāo)準(zhǔn)低電壓)時(shí)，控制 DC-DC變換器對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行放電，大功率電池以一預(yù)先設(shè)定的恒定電流放電。當(dāng)汽車制動(dòng)，且所述超級(jí)電容的電壓小于440V(標(biāo)準(zhǔn)高電壓)時(shí)，控制DC-DC變換 器對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行大電流充電，大功率電池以小電流(小于大功率電池容量的百分之 一)放電。當(dāng)汽車中速行使(通常為10 60千米/小時(shí))時(shí)，控制DC-DC變換器以小電流 對(duì)超級(jí)電容充電或放電，超級(jí)電容電量與汽車行使速度成正比，其公式如下，充電或放電電 流為超級(jí)電容欲調(diào)整電量的2倍。
當(dāng)前超級(jí)電容電量=超0 H最產(chǎn)5量x汽車轉(zhuǎn)速+超級(jí)電容最小電量
80千米/小時(shí) 所述DSP 21還用于根據(jù)所述第三AD運(yùn)放與比較電路243接入的所述大功率電池 的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，參考電機(jī)141和DC-DC變換器13的工作范圍(允許范圍)，在不同 電壓時(shí)對(duì)所述電機(jī)和所述DC-DC變換器13進(jìn)行過壓或欠壓保護(hù)，以提高系統(tǒng)的可靠性和靈活性。所述DSP還包括10接口端，所述10接口端通過光耦合器電路25與外接接口相連 接，用于數(shù)字量的輸入輸出。所述DSP還包括CAN通訊接口，所述CAN通訊接口通過CAN總線通訊收發(fā)電路271 與所述整車控制器16相連接，保持相互通訊。所述DSP還包括SPI接口，所述SPI接口與存儲(chǔ)電路272相連接，用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。電源電路26用于給整個(gè)DSP控制電路2供電。本實(shí)施例中，使用DC-DC變換器對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行精確充放電管理控制，調(diào)整大功 率電池放電電流，使電池電流更加平穩(wěn)，在制動(dòng)能回收中只對(duì)超級(jí)電容進(jìn)行充電，減少大功 率電池充電次數(shù)，提高電池壽命，同時(shí)也使電能合理分配，進(jìn)而提高整車的效率。用一個(gè)基 于DSP的控制電路同時(shí)控制電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容DC-DC變換器，減少了 一個(gè)控制器，節(jié) 省了成本，簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)和體積；只涉及一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)，沒有同步問題，控制精度更高；省去 了多個(gè)控制器之間的相互通訊，減小了通訊負(fù)荷，節(jié)省了整車控制器的資源。對(duì)大功率電池 進(jìn)行檢測(cè)，在不同電壓時(shí)對(duì)所述電機(jī)和所述DC-DC變換器進(jìn)行過壓或欠壓保護(hù)，提高了控 制系統(tǒng)的可靠性和靈活性。以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍 由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各 種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)，包括大功率電池、超級(jí)電容、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，其特征在于，還包括DSP控制電路和DC-DC變換器，所述DC-DC變換器連接在所述大功率電池和所述超級(jí)電容之間，所述電動(dòng)汽車電機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接到所述大功率電池，所述DSP控制電路的輸出用于控制所述DC-DC變換器和所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述DSP控制電路具體包括DSP,所述DSP包括模擬量輸入端、增量碼輸入端、第一 PWM輸出端和第二 PWM輸出端；第一輸入緩沖電路，其輸入端接入所述電動(dòng)汽車電機(jī)的編碼信號(hào)，輸出端連接所述增 量碼輸入端；第一輸出緩沖電路，其輸入端連接所述第一 PWM輸出端，輸出端連接所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；第二輸出緩沖電路，其輸入端連接所述第二 PWM輸出端，輸出端連接所述DC-DC變換器；所述模擬量輸入端接入所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、所述DC-DC變換器、所述大功率電池和所述 超級(jí)電容的反饋信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述DSP控制電路還包括第一 AD運(yùn)放與比較電路，其輸入端接入所述電動(dòng)汽車電機(jī)的三相電流信號(hào)、所述電機(jī) 驅(qū)動(dòng)器的溫度信號(hào)，輸出端連接所述模擬量輸入端；第二 AD運(yùn)放與比較電路，其輸入端接入所述超級(jí)電容的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，輸出端 連接所述模擬量輸入端； 第三AD運(yùn)放與比較電路，其輸入端接入所述大功率電池的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，輸出 端連接所述模擬量輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)，其特征在于， 所述第一輸出緩沖電路和第二輸出緩沖電路均具有使能端，所述第一 AD運(yùn)放與比較電路、 第二 AD運(yùn)放與比較電路和第三AD運(yùn)放與比較電路均具有控制信號(hào)輸出端；所述第一 AD 運(yùn)放與比較電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第一輸出緩沖電路的使能端，用于當(dāng)所述電動(dòng) 汽車電機(jī)的三相電流信號(hào)和/或所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的溫度信號(hào)異常時(shí)封鎖所述第一輸出緩 沖電路的輸出；所述第二 AD運(yùn)放與比較電路的控制信號(hào)輸出端連接所述第二輸出緩沖電 路的使能端，用于當(dāng)所述超級(jí)電容的電壓信號(hào)和/或電流信號(hào)異常時(shí)封鎖所述第二輸出緩 沖電路的輸出；所述第三AD運(yùn)放與比較電路的控制信號(hào)輸出端與所述第一輸出緩沖電路 的使能端和所述第二輸出緩沖電路的使能端均連接，用于當(dāng)所述大功率電池的電壓信號(hào)和 /或電流信號(hào)異常時(shí)同時(shí)封鎖所述第一輸出緩沖電路的輸出和所述第二輸出緩沖電路的輸 出ο
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)，其特征在 于，所述大功率電池的標(biāo)準(zhǔn)電壓高于超級(jí)電容標(biāo)準(zhǔn)高電壓，所述超級(jí)電容的標(biāo)準(zhǔn)低電壓為 100V，所述超級(jí)電容的標(biāo)準(zhǔn)高電壓為440V。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5之一所述的基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)，其 特征在于，所述DSP還用于當(dāng)汽車靜止且所述超級(jí)電容電壓小于標(biāo)準(zhǔn)高電壓時(shí)，控制所述DC-DC變換器以恒定電流對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行充電；當(dāng)汽車高速行使且所述超級(jí)電容的電壓大于標(biāo)準(zhǔn)低電壓時(shí)，控制所述DC-DC變換器對(duì) 所述超級(jí)電容進(jìn)行小電流放電；當(dāng)汽車啟動(dòng)或加速且所述超級(jí)電容的電壓大于標(biāo)準(zhǔn)低電壓時(shí)，控制所述DC-DC變換器 對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行放電，所述大功率電池以預(yù)設(shè)恒定電流放電；當(dāng)汽車制動(dòng)且所述超級(jí)電容的電壓小于超級(jí)電容標(biāo)準(zhǔn)高電壓時(shí)，控制所述DC-DC變換 器對(duì)所述超級(jí)電容進(jìn)行大電流充電，所述大功率電池以小電流放電；當(dāng)汽車中速行使時(shí)，控制所述DC-DC變換器以小電流對(duì)超級(jí)電容充電或放電，所述超 級(jí)電容電量與汽車行使速度成正比。
7.根據(jù)權(quán)利要求2至5之一所述的基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)，其 特征在于，所述DSP還用于根據(jù)所述第三AD運(yùn)放與比較電路接入的所述大功率電池的電壓信號(hào)和電流信號(hào)，對(duì) 所述電動(dòng)汽車電機(jī)和所述DC-DC變換器分別進(jìn)行過壓或欠壓保護(hù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的同時(shí)控制電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容DC-DC變換器，其特征在 于，所述DSP還包括I/O端口，所述I/O端口通過光耦合器電路與外接接口相連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DSP的電機(jī)控制器，其特征在于，所述DSP還包括CAN通 訊接口，所述CAN通訊接口通過CAN總線通訊電路與所述整車控制器相連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于DSP的電機(jī)控制器，其特征在于，所述DSP還包括SPI 接口，所述SPI接口與存儲(chǔ)電路相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于DSP的電動(dòng)汽車電機(jī)和超級(jí)電容控制系統(tǒng)，包括大功率電池、超級(jí)電容、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、DSP控制電路和DC-DC變換器，DC-DC變換器連接在大功率電池和超級(jí)電容之間，電機(jī)通過電機(jī)驅(qū)動(dòng)器連接到大功率電池，DSP控制電路的輸出用于控制DC-DC變換器和電機(jī)驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明使用DSP控制電路實(shí)現(xiàn)了同時(shí)控制電機(jī)和超級(jí)電容，提高了整車效率；簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu)和體積，提高了控制精度；省去多個(gè)控制器之間相互通訊，節(jié)省了成本。對(duì)電池和超級(jí)電容同時(shí)進(jìn)行精確充放電管理控制，提高了電池的壽命。對(duì)電池和超級(jí)電容進(jìn)行檢測(cè)，在不同電壓時(shí)對(duì)電機(jī)和超級(jí)電容過壓或欠壓保護(hù)，提高了控制系統(tǒng)的可靠性和靈活性。
文檔編號(hào)H02J15/00GK101873013SQ20101016497
公開日2010年10月27日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者廖竹山 申請(qǐng)人:江蘇常隆客車有限公司