CN201918940U - 一种新型的双电机控制系统 - Google Patents

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孙文凯
李传海
由毅
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李书福
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Abstract

本实用新型提供了一种新型的双电机控制系统，属于汽车技术领域。它解决了现有的电机控制系统的芯片利用率低，生产成本高的问题。本新型的双电机控制系统，包括电源以及分别与电源相联接的用于控制驱动电机运行的驱动电机驱动模块和用于控制ISG电机运行的ISG电机驱动模块，其特征在于，所述的控制系统还包括具有两个控制模块的控制器，所述的驱动电机驱动模块与ISG电机驱动模块分别与上述两个控制模块相联接。本新型的双电机控制系统具有以下优点：DSP芯片利用率高，生产成本低，电源使用时间长，DSP芯片对两电机的控制更及时与精确。

Description

一种新型的双电机控制系统
技术领域
本实用新型属于汽车技术领域，涉及一种电机控制系统，尤其涉及一种混合动力驱动汽车的双电机控制系统。
背景技术
混合动力驱动系统是一种具有纯电力驱动、纯发动机驱动和混合驱动能力的驱动系统。该驱动系统一般包括发动机、离合器、电源、驱动电机、驱动电机控制器以及变速器，它能根据不同的汽车行驶状态选用不同的驱动模式，这样可大大降低汽车的燃油消耗。与传统汽车不同，混合动力驱动系统中的发动机上还连接有一ISG电机，用于快速启动发动机，可将发动机带至较高的转速后再启动发动机，这样可避开发动机刚启动时转速较低的情况，提高发动机工作的效率，节约能源。
但是，发动机机舱内的布置空间十分有限，而混合动力驱动汽车的发动机机舱中除了传统汽车中的组成部分外还加入了驱动电机、ISG电机以及分别控制上述两个电机工作的驱动电机控制器以及ISG电机控制器等组件，使得发动机机舱内各个组件的布置较为困难，且使用两个控制器来分别控制两个电机工作使得芯片的利用率较低，生产成本较高。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种能节约发动机机舱内空间且提高芯片利用率的新型的双电机控制系统。
本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种新型的双电机控制系统，包括电源以及分别与电源相联接的用于控制驱动电机运行的驱动电机驱动模块和用于控制ISG电机运行的ISG电机驱动模块，其特征在于，所述的控制系统还包括具有两个控制模块的控制器，所述的驱动电机驱动模块与ISG电机驱动模块分别与上述两个控制模块相联接。
本新型的双电机控制系统用一个具有两个控制模块的控制器来替代现有技术中的两个分别对两个电机进行控制的电机控制器，将控制器所占的空间缩小，并提高了控制器中芯片的利用率。本控制系统开始工作时，由电源分别为驱动电机驱动模块和ISG电机驱动模块供电，由控制器中的两个控制模块分别通过两个驱动模块控制驱动电机与ISG电机的工作状态。
在上述的一种新型的双电机控制系统中，所述的驱动电机驱动模块还通过DC/DC升压变换器与ISG电机驱动模块相并联地联接于同一电源上。通过DC/DC升压变换器可将电源处的低电压转换成高电压后再输送给驱动电机驱动模块，这样可降低电源处的电压，进而降低安全隐患。同样地，当驱动电机发电时，DC/DC升压变换器可将高电压转换成低电压给电源充电。
在上述的一种新型的双电机控制系统中，所述的驱动电机驱动模块包括相互联接的驱动电机驱动板以及逆变器，所述的驱动电机驱动板与DC/DC升压变换器相联接，所述的逆变器与驱动电机相联接。逆变器可将DC/DC升压变换器处输送来的直流电压转换成交流电压来驱动驱动电机工作，也可将驱动电机发电产生的交流电压转换成直流电压发送给DC/DC升压变换器，通过转换后再对电源进行充电。
在上述的一种新型的双电机控制系统中，所述的ISG电机驱动模块包括相互联接的ISG电机驱动板以及逆变器，所述的ISG电机驱动板与上述电源相联接，所述的逆变器与ISG电机相联接。逆变器将电源处的直流电压转换成交流电压来驱动ISG电机。
在上述的一种新型的双电机控制系统中，所述的控制系统还包括分别设置于驱动电机与ISG电机处的用于检测两个电机工作状态的检测模块，所述的两个检测模块均通过一转换处理模块联接至上述控制器。控制器能根据检测模块反馈回来的驱动电机与ISG电机的工作情况调整对逆变器的控制。
在上述的一种新型的双电机控制系统中，所述的检测模块包括电流传感器、温度传感器以及电机转子位置检测传感器，所述的电流传感器、温度传感器以及电机转子位置检测传感器均通过转换处理模块与控制器相联接。转换处理模块将自各个传感器处得到的信号进行放大或模数转换等处理后发送给控制器进行处理。
在上述的一种新型的双电机控制系统中，所述的控制器为具有事件管理器一(EVA)与事件管理器二(EVB)DSP芯片(TMS320LF2407A)。事件管理器一与事件管理器二内均包含有通用定时器、脉宽调制输出通道、能快速封锁输出的外部引脚、可防止上下桥臂直通的可编程死区等组成部分，每个事件管理器都能处理自转换处理模块处发送的信号并控制一个电机的工作。
与现有技术相比，本新型的双电机控制系统具有以下优点：
1、本新型的双电机控制系统用具有两个事件管理器的DSP芯片代替现有技术中的两个电机控制器，既减少了控制器所占用的空间，又提高了对DSP芯片的利用率，降低了生产的成本。
2、本新型的双电机控制系统通过在电源与驱动电机驱动模块之间设置DC/DC升压变换器来将电源处的低电压转换成满足使用需要的高电压，降低了电源处的电压要求，从而降低了安全隐患，同时，DC/DC升压变换器可将驱动电机发电的高电压重新转换为低电压对电源进行充电，增加电源的使用时间。
3、DSP芯片能根据电流传感器、温度传感器以及电机转子位置检测传感器反馈回来的驱动电机与ISG电机的工作情况来调整对逆变器的控制，使得DSP芯片对两个电机的控制更及时与精确。
附图说明
图1是本新型的双电机控制系统的原理结构示意图。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。
如图1所示，本新型的双电机控制系统包括具有事件管理器一(EVA)和事件管理器二(EVB)的DSP芯片(TMS320LF2407A)以及分别与事件管理器一(EVA)和事件管理器二(EVB)相联接的驱动电机驱动板和ISG电机驱动板，驱动电机驱动板通过DC/DC升压变换器与ISG电机驱动板以并联的联接方式联接至同一动力电池上。驱动电机驱动板与ISG电机驱动板分别通过一逆变器与驱动电机和ISG电机相联接。
DSP芯片(TMS320LF2407A)中的两个事件管理器内均包含有通用定时器、脉宽调制输出通道、能快速封锁输出的外部引脚、可防止上下桥臂直通的可编程死区等组成部分，使得每个事件管理器均能单独控制一个电机工作。当ISG电机开始工作时，动力电池为ISG电机驱动板及其逆变器提供直流电压，事件管理器二(EVB)向ISG电机驱动板发送脉冲信号，控制其驱动逆变器工作，将动力电池提供的直流电压转换为交流电压，进而驱动ISG电机进行工作。当ISG电机发电时，逆变器将交流电压转换成直流电压给动力电池充电。
当驱动电机开始工作时，动力电池提供的直流低电压通过DC/DC升压变换器转换成直流高电压后对驱动电机驱动板及其逆变器进行供电，驱动电机驱动板根据接收自事件管理器一(EVA)处的脉冲信号驱动逆变器工作，将直流高电压转换成交流电压输出以控制驱动电机工作。当汽车进行制动时，驱动电机将汽车的动能转换成交流电压发送给逆变器及驱动电机驱动板，逆变器将交流电压转换回直流高电压后输送到DC/DC升压变换器处，由DC/DC升压变换器将直流高电压转换成直流低电压为动力电池充电。
此外，驱动电机与ISG电机上均设置有电流传感器、温度传感器以及电机转子位置检测传感器，各个传感器均通过一转换处理模块联接至DSP芯片，为节约空间，还可将转换处理模块与DSP芯片集成到同一控制板上。电流传感器、温度传感器以及电机转子位置检测传感器能将检测到的驱动电机和ISG电机处的电流情况、温度情况以及电机转子的位置情况发送给转换处理模块，由转换处理模块将各个信号转换成DSP芯片所能处理的数字信号后再分别将相应的信号发送到DSP芯片上的事件管理器一(EVA)与事件管理器二(EVB)上。事件管理器一(EVA)与事件管理器二(EVB)能分别根据反馈回来的驱动电机与ISG电机处的工作情况发送相应的脉冲信号给驱动电机驱动板与ISG电机驱动板，进而通过逆变器调节驱动电机与ISG电机的工作状态。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (7)

1.一种新型的双电机控制系统，包括电源以及分别与电源相联接的用于控制驱动电机运行的驱动电机驱动模块和用于控制ISG电机运行的ISG电机驱动模块，其特征在于，所述的控制系统还包括具有两个控制模块的控制器，所述的驱动电机驱动模块与ISG电机驱动模块分别与上述两个控制模块相联接。
2.如权利要求1所述的新型的双电机控制系统，其特征在于，所述的驱动电机驱动模块还通过DC/DC升压变换器与ISG电机驱动模块相并联地联接于同一电源上。
3.如权利要求2所述的新型的双电机控制系统，其特征在于，所述的驱动电机驱动模块包括相互联接的驱动电机驱动板以及逆变器，所述的驱动电机驱动板与DC/DC升压变换器相联接，所述的逆变器与驱动电机相联接。
4.如权利要求1或2或3所述的新型的双电机控制系统，其特征在于，所述的ISG电机驱动模块包括相互联接的ISG电机驱动板以及逆变器，所述的ISG电机驱动板与上述电源相联接，所述的逆变器与ISG电机相联接。
5.如权利要求1或2或3所述的新型的双电机控制系统，其特征在于，所述的控制系统还包括分别设置于驱动电机与ISG电机处的用于检测两个电机工作状态的检测模块，所述的两个检测模块均通过一转换处理模块联接至上述控制器。
6.如权利要求5所述的新型的双电机控制系统，其特征在于，所述的检测模块包括电流传感器、温度传感器以及电机转子位置检测传感器，所述的电流传感器、温度传感器以及电机转子位置检测传感器均通过转换处理模块与控制器相联接。
7.如权利要求5所述的新型的双电机控制系统，其特征在于，所述的控制器为具有事件管理器一(EVA)与事件管理器二(EVB)DSP芯片TMS320LF2407A。 
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