CN104029607A - 用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器 - Google Patents

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艾和金
杨金树
杨品磊
窦俊
应宗国
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Wuhu Airuite Environmental Protection Technology Co Ltd
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    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

本发明公开了一种用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器，属于电动车驱动领域，包括驱动桥、电瓶、交流电机、交流控制器、传感器、加速器、档位开关和调速踏板，所述交流电机分别与驱动桥、传感器和交流控制器连接，传感器置于交流电机内部，交流控制器与电瓶和加速器相连接，所述挡位开关和调速踏板的一端连接在电瓶上，另一端连接在交流控制器上。本发明可以将电瓶输出的直流电转换为交流电机使用的交流电，并控制交流电机的转速从而调节垃圾运输车的车速，控制器还对交流电机进行参数检测，实时监控交流电机的运行情况，使交流电机能在零速情况下依然提供足够的扭矩，避免垃圾运输车发生“溜车”现象。

Description

用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器
技术领域
本发明涉及电动车驱动领域，具体地说，本发明涉及一种用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器。
背景技术
目前，现有应用在垃圾收集运输车上的动力装置均为汽油发动机提供动力，并非绿色环保，这本身就是环保清洁设备领域的一个缺憾，用电机驱动车轮行驶，由于对环境影响相对传统汽车较小，其工作原理：蓄电池——电力调节器——驱动电机——动力传动系统——驱动汽车行驶。纯电动驱动的垃圾收集运输车是未来发展的一个重要方向，而以电瓶为能源，交流电机提供动力的方式是目前技术的最优方案，但电瓶只能输出直流电，而驱动电机需要交流电，所以需要一种将直流电源转换为交流电源，并可以稳定输出交流电的交流控制器。由于垃圾运输车的特殊用途，即需要装载大量的垃圾，所以载重量较大，而现有的交流电机在载重待机过程中即通常所说的“零”速情况下不能提供足够的扭矩，容易造成电动汽车溜车现象的发生。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种既能将直流电转换为交流电又能稳定输出交流电的控制器，在该交流控制器的控制下交流电机能在“零”速情况下依然提供足够的扭矩。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器，包括驱动桥和电瓶，还包括交流电机、交流控制器、传感器、加速器、档位开关和调速踏板，所述交流电机分别与驱动桥、传感器和交流控制器连接，传感器置于交流电机内部，交流控制器与电瓶和加速器相连接，所述挡位开关和调速踏板的一端连接在电瓶上，另一端连接在交流控制器上。
所述交流电机内部内置有温度传感器和速度传感器。
所述所述挡位开关和调速踏板并联在电路中。
所述交流控制器内部设有逆变器、交流斩波调压器和PWM集成控制器。
所述电瓶与交流控制器之间的电路上连接有总保险和电能传感器。
采用本发明的技术方案，能得到以下的有益效果：
本发明的交流电机驱动系统及其控制器，可以将电瓶输出的直流电转换为交流电机使用的交流电，并控制交流电机的转速从而调节垃圾运输车的车速，控制器还对交流电机进行参数检测，实时监控交流电机的运行情况。交流控制器中设置的逆变器、斩波调压器可以提供稳定的交流电供交流电机使用，脉宽调制器可以有效利用电池电压，减低电机噪音，稳定转矩，减少开关损耗，交流电机采用矢量控制，能在零速情况下依然提供足够的扭矩，避免垃圾运输车“溜车”。
附图说明
下面对本说明书各附图所表达的内容及图中的标记作出简要的说明：
图1为本发明的驱动系统流程示意图；
图2为图1中交流控制器的原理图；
图3为图1的结构示意图；
上述图中的标记均为：1、电瓶；2、交流控制器；21、逆变器；22、交流斩波调压器；23、PWM集成控制器；3、交流电机；4、驱动桥；5、传感器；51、温度传感器；52、速度传感器；6、加速器；7、总保险；8、电能传感器；9、挡位开关；10、调速踏板；11、变速器。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
如图1所示，为交流电机驱动系统，整个系统由电瓶1、交流控制器2、交流电机3、驱动桥4、传感器5和加速器6组成，交流电机3安装于驱动桥4上，交流控制器2与交流电机3连接，传感器5包括温度传感器51和速度传感器52，传感器5内置于交流电机3内部。电瓶1给交流控制器2提供电能，交流控制器2依据加速器6发送的控制信号控制所述交流电机3，交流电机3带动驱动桥4运动，达到驱动垃圾收集运输车的目的。同时过程中，交流控制器2对交流电机3进行参数检测，实时监控交流电机3的运行状况。交流电机3采用矢量控制，能在零速情况下依然提供足够的扭矩，避免“溜车”现象的发生。
交流控制器2其内部设置有逆变器21、交流斩波调压器22和PWM集成控制器23，逆变器21是一种DC to AC的变压器，把直流电能（电池、蓄电瓶）转变成交流电（一般为220V，50Hz正弦波），它由逆变桥、控制逻辑、滤波电路和PWM集成控制器23组成，PWM集成控制器23其核心部分是采用一个TL5001芯片，TL5001的工作电压范围3.6～40V，其内部设有一个误差放大器，一个调节器、振荡器、有死区控制的PWM发生器、低压保护回路及短路保护回路。采用PWM脉宽调制技术可以有效利用电池电压，减低电机噪音、稳定转矩、减少开关损耗。交流斩波调压器22是通过改变交流电幅值，借鉴简单的DC/DC拓扑结构，可以实现交流双向功率变换，从而使交流控制器2输出的电压较为稳定。交流控制器2通过其内部设置的逆变器21和PWM集成控制器23将电瓶1输出的直流电变为可用的220V、50Hz正弦波交流电，然后再交流电通过交流斩波调压器22的作用使交流电的频率和电压稳定，上述整个过程中将直流电变为交流电机3可用的稳定的交流电。
如图2所示，为交流控制器原理图，整个系统由电瓶1提供电能，经过总保险7给交流控制器2供电，交流控制器2通过内部PWM高频技术处理，以档位开关9和调速踏板10的信号为依据，为交流电机3提供所需电能信号，交流控制器2具有逆变功能及斩波调压功能，系统运行过程中由电能传感器8和交流电机3内置的温度传感器51和速度传感器52提供信号采集，对整个系统进行监控保护。
如图3所示，电瓶1输出直流电经过交流控制器2后变成稳定的可供交流电机3使用的交流电，交流电机3的转速通过变速器11输出给驱动桥4驱动垃圾车运转，司机操作档位开关9和调速踏板10控制交流电机3的转速。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器，包括驱动桥和电瓶，其特征在于：还包括交流电机、交流控制器、传感器、加速器、档位开关和调速踏板，所述交流电机分别与驱动桥、传感器和交流控制器连接，传感器置于交流电机内部，交流控制器与电瓶和加速器相连接，所述挡位开关和调速踏板的一端连接在电瓶上，另一端连接在交流控制器上。
2.根据权利要求1所述的用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器，其特征在于：所述交流电机内部内置有温度传感器和速度传感器。
3.根据权利要求1所述的用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器，其特征在于：所述所述挡位开关和调速踏板并联在电路中。
4.根据权利要求1所述的用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器，其特征在于：所述交流控制器内部设有逆变器。
5.根据权利要求4所述的用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器，其特征在于：所述交流控制器内部设有交流斩波调压器。
6.根据权利要求5所述的用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器，其特征在于：所述交流控制器内部还设有PWM集成控制器。
7.根据权利要求1所述的用于电动垃圾运输车的交流电机驱动系统及其控制器，其特征在于：所述电瓶与交流控制器之间的电路上连接有总保险和电能传感器。
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PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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