專(zhuān)利名稱(chēng)：一種用于純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種用于純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域:本實(shí)用新型屬于電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
:汽車(chē)產(chǎn)業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，也是體現(xiàn)國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)?；隍?qū)動(dòng)技術(shù)的重大升級(jí)和轉(zhuǎn)型的新能源汽車(chē)的出現(xiàn)是汽車(chē)產(chǎn)業(yè)應(yīng)對(duì)能源安全、氣候變化和結(jié)構(gòu)升級(jí)問(wèn)題的重要突破口，將成為推動(dòng)世界經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要新興產(chǎn)業(yè)之一。新能源汽車(chē)具有三大核心技術(shù):電機(jī)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制控系統(tǒng)和電池技術(shù)。對(duì)于三大核心技術(shù)之一的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制控系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)，在現(xiàn)有技術(shù)中典型的新能源汽車(chē)純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)主要結(jié)構(gòu)包括一組電機(jī)控制電路和一組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路。電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源通過(guò)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能輸入，同時(shí)電機(jī)控制電路通過(guò)對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的控制，這一類(lèi)型的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)存在以下不足:由一組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，電機(jī)控制電路對(duì)電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)的控制靈活性較差，電動(dòng)車(chē)低速行駛時(shí)存在功耗浪費(fèi)，效率低的缺點(diǎn)，電動(dòng)車(chē)高速行駛時(shí)存在電路發(fā)熱現(xiàn)象明顯，影響系統(tǒng)可靠的問(wèn)題。發(fā)明內(nèi)容:針對(duì)現(xiàn)有純電動(dòng)商用車(chē)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)適應(yīng)性差、發(fā)熱現(xiàn)象明顯，影響其可靠的問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的用于純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種用于純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括電機(jī)控制電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路并集成在一塊電路板上；其特征在于:所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為兩組，兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸入端的正、負(fù)極均接于電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的正、負(fù)極，由電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源為兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路提供輸入；兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸出端均接于電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三個(gè)三相電源端，由兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能輸入；所述兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的受控端均與電機(jī)控制電路的I/o 口相連，電機(jī)控制電路可同時(shí)控制兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由第一功率輸出電路、第二功率輸出電路、第三功率輸出電路、吸收電容、電解電容并聯(lián)構(gòu)成，并聯(lián)電路兩端即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；第一功率輸出電路由N型MOSFET Sp S2串聯(lián)構(gòu)成，第二功率輸出電路由N型MOSFET 33、54串聯(lián)構(gòu)成，第三功率輸出電路由N型MOSFET S5, S6串聯(lián)構(gòu)成；N型MOSFET S1的源極與S2的漏極相連，其節(jié)點(diǎn)記為a，N型MOSFET S3的源極與S4的漏極相連，其節(jié)點(diǎn)記為b，N型MOSFET S5的源極與S6的漏極相連，其節(jié)點(diǎn)記為c ;節(jié)點(diǎn)a，b，c即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端；N型MOSFET S1,S2、S3、S4、S5, S6的柵極即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的受控端；電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的正極接電解電容的正極，電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的負(fù)極接電解電容的負(fù)極，節(jié)點(diǎn)a，節(jié)點(diǎn)b，節(jié)點(diǎn)C分別接電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三個(gè)三相電源端L1、L2、L3，為電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能輸入；[0011 ] 所述電機(jī)控制電路包括主控制器、電壓傳感器、第一電流傳感器、第二電流傳感器和碼盤(pán)；電壓傳感器的輸入端并接于電解電容兩端，電壓傳感器的輸出端并接于主控制器的I/O 口D紅;第一電流傳感器的輸
入端串接于節(jié)點(diǎn)a和電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相電源端LI之間，第一電流傳感器的輸出端接于主控制器的I/O 口 Zc ;第二電流傳感器的輸入端串接于節(jié)點(diǎn)b和電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相電
源端L2之間，第二電流傳感器的輸出端接于主控制器的I/O 口 ；用于檢測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)
動(dòng)角位移的碼盤(pán)的輸出端接于主控制器的I/O 口 ；故障保護(hù)信號(hào)接于主控制器的I/O 口FP #型 MOSFET S1、S2、S3、S4、S5 和 S6 的柵極依次接主控制器的 I/O 口 G1、G2、G3、G4、G5和G6 ;主控制器通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口、模擬量接口和開(kāi)關(guān)量接口與上層系統(tǒng)連接。進(jìn)一步地，所述主控制器采用TM320F2812芯片。相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):1、采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)。低速時(shí)，由一組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路工作，實(shí)現(xiàn)高效率，低功耗工作；高速或上坡時(shí)，兩組驅(qū)動(dòng)電路工作，實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)合并，具有靈活性更高的特點(diǎn)。2、采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)作為主控制器，提供與上層系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)通訊接口、模擬量接口以及相關(guān)的開(kāi)關(guān)量接口，為電機(jī)、變流器等主要部件的過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)提供了可靠保證，使控制器技術(shù)得到優(yōu)化。3、本實(shí)用新型創(chuàng)新解決電機(jī)和驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的匹配問(wèn)題，提高電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)的性能，并且解決系統(tǒng)電路發(fā)熱的問(wèn)題，提高系統(tǒng)的可靠性。4、本實(shí)用新型智能可編程，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作方便、大大減輕上位機(jī)的工作負(fù)載、容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)，具有較強(qiáng)的實(shí)用性。


:圖1為本實(shí)用新型的電路原理方框圖。圖2為主控制器及外圍電路設(shè)計(jì)框圖。
具體實(shí)施方式
:
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。如圖1和圖2所示，一種用于純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括電機(jī)控制電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路并集成在一塊電路板上；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為兩組(圖中，第一組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為虛線(xiàn)框內(nèi)部分，第二組為“同上”即同第一組虛線(xiàn)框相同內(nèi)容)，兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸入端的正、負(fù)極均接于電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的正、負(fù)極，由電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源為兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路提供輸入；兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸出端均接于電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三個(gè)三相電源端，由兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能輸入；所述兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的受控端均與電機(jī)控制電路的I/o 口相連，電機(jī)控制電路可同時(shí)控制兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)；所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由第一功率輸出電路、第二功率輸出電路、第三功率輸出電路、吸收電容、電解電容并聯(lián)構(gòu)成，并聯(lián)電路兩端即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；第一功率輸出電路由N型MOSFET S1'S2串聯(lián)構(gòu)成，第二功率輸出電路由N型MOSFET 33、54串聯(lián)構(gòu)成，第三功率輸出電路由N型MOSFET S5, S6串聯(lián)構(gòu)成；N型MOSFET S1的源極與S2的漏極相連，其節(jié)點(diǎn)記為a，N型MOSFET S3的源極與S4的漏極相連，其節(jié)點(diǎn)記為b，N型MOSFET S5的源極與S6的漏極相連，其節(jié)點(diǎn)記為C ;節(jié)點(diǎn)a，b，C即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端；N型MOSFET S1,S2、S3、S4、S5, S6的柵極即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的受控端；電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的正極接電解電容的正極，電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的負(fù)極接電解電容的負(fù)極，節(jié)點(diǎn)a，節(jié)點(diǎn)b，節(jié)點(diǎn)C分別接電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三個(gè)三相電源端L1、L2、L3，為電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能輸入。所述電機(jī)控制電路包括主控制器、電壓傳感器、第一電流傳感器、第二電流傳感器和碼盤(pán)；所述主控制器采用數(shù)字信號(hào)處理器(DSP) TM320F2812芯片，主要完成核心的電機(jī)控制算法。電壓傳感器的輸入端并接于電解電容兩端，電壓傳感器的輸出端并接于主控制器的I/O 口 ;第一電流傳感器的輸入端串接于節(jié)點(diǎn)a和電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相電源端LI
之間，第一電流傳感器的輸出端接于主控制器的I/O 口/a ;第二電流傳感器的輸入端串接于節(jié)點(diǎn)b和電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相電源端L2之間，第二電流傳感器的輸出端接于主控制器的 I/O 口 h。用于檢測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角位移的碼盤(pán)的輸出端接于主控制器的I/O 口 I ;碼盤(pán)采用BMD-QEP-12V-64的編碼器。故障保護(hù)信號(hào)接于主控制器的I/O 口 FP ;N型MOSFET S1、S2、S3、S4、S5和S6的柵極依次接主控制器的I/o 口 G1、G2、G3、G4、G5和G6 ；主控制器通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口、模擬量接口和開(kāi)關(guān)量接口與上層系統(tǒng)連接。本實(shí)用新型是針對(duì)純電動(dòng)車(chē)整體解決方案中重要部件的開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)了解決電機(jī)和控制器的匹配問(wèn)題以及相關(guān)車(chē)輛控制功能，使控制系統(tǒng)得到進(jìn)一步優(yōu)化，經(jīng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)參數(shù)優(yōu)良功效提高10%以上，裝車(chē)測(cè)試優(yōu)良。本控制器通過(guò)驅(qū)動(dòng)控制器的硬件設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和軟件編制提高控制器功效和可靠性；實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)商用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的優(yōu)化控制的目的，同時(shí)，還提供與上層系統(tǒng)連接的數(shù)據(jù)通訊接口、模擬量接口以及相關(guān)的開(kāi)關(guān)量接口 ；提供電機(jī)、變流器等主要部件的過(guò)壓、過(guò)流、過(guò)熱保護(hù)，使控制器技術(shù)得到優(yōu)化。最后說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)參照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本發(fā)明的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種用于純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括電機(jī)控制電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路并集成在一塊電路板上；其特征在于:所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為兩組，兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸入端的正、負(fù)極均接于電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的正、負(fù)極，由電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源為兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路提供輸入；兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸出端均接于電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三個(gè)三相電源端，由兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能輸入；所述兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的受控端均與電機(jī)控制電路的I/0 口相連，電機(jī)控制電路可同時(shí)控制兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)； 所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路由第一功率輸出電路、第二功率輸出電路、第三功率輸出電路、吸收電容、電解電容并聯(lián)構(gòu)成，并聯(lián)電路兩端即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸入端；第一功率輸出電路由N型MOSFET S1J2串聯(lián)構(gòu)成，第二功率輸出電路由N型MOSFET S3、S4串聯(lián)構(gòu)成，第三功率輸出電路由N型MOSFET S5, S6串聯(lián)構(gòu)成；N型MOSFET S1的源極與S2的漏極相連，其節(jié)點(diǎn)記為a，N型MOSFET S3的源極與S4的漏極相連，其節(jié)點(diǎn)記為b，N型MOSFET S5的源極與S6的漏極相連，其節(jié)點(diǎn)記為c ;節(jié)點(diǎn)a，b，c即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的輸出端；N型MOSFET S1^S2、S3、S4 > S5, S6的柵極即為電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的受控端；電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的正極接電解電容的正極，電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的負(fù)極接電解電容的負(fù)極，節(jié)點(diǎn)a，節(jié)點(diǎn)b，節(jié)點(diǎn)c分別接電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三個(gè)三相電源端L1、L2、L3，為電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能輸入； 所述電機(jī)控制電路包括主控制器、電壓傳感器、第一電流傳感器、第二電流傳感器和碼盤(pán)；電壓傳感器的輸入端并接于電解電容兩端，電壓傳感器的輸出端并接于主控制器的I/O口 Udc ;第一電流傳感器的輸入端串接于節(jié)點(diǎn)a和電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相電源端LI之間，第一電流傳感器的輸出端接于主控制器的I/O 口 Za ;第二電流傳感器的輸入端串接于節(jié)點(diǎn)b和電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三相電源端L2之間，第二電流傳感器的輸出端接于主控制器的I/O 口 A ;用于檢測(cè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)角位移的碼盤(pán)的輸出端接于主控制器的I/O 口 & ;故障保護(hù)信號(hào)接于主控制器的I/O 口 FP ;N型MOSFET S1、S2、S3、S4、S5和S6的柵極依次接主控制器的I/O 口 Gl、G2、G3、G4、G5和G6 ;主控制器通過(guò)數(shù)據(jù)通訊接口、模擬量接口和開(kāi)關(guān)量接口與上層系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述主控制器采用TM320F2812芯片。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種用于純電動(dòng)商用車(chē)的電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，包括電機(jī)控制電路和電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路并集成在一塊電路板上；其特征在于所述電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為兩組，兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸入端的正、負(fù)極均接于電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源的正、負(fù)極，由電動(dòng)車(chē)動(dòng)力電源為兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路提供輸入；兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路輸出端均接于電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的三個(gè)三相電源端，由兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路為電動(dòng)車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)提供電能輸入；所述兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的受控端均與電機(jī)控制電路的I/O口相連，電機(jī)控制電路可同時(shí)控制兩組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路的工作狀態(tài)。本實(shí)用新型采用雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)，低速時(shí)，一組電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路工作；高速時(shí)兩組驅(qū)動(dòng)電路工作，具有工作效率高、控制靈活性高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02P23/00GK203039637SQ20122061198
公開(kāi)日2013年7月3日 申請(qǐng)日期2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月19日
發(fā)明者廖勇, 劉林, 白原 申請(qǐng)人:重慶特瑞捷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有限公司