CN202225818U - 一种汽车用微型电机控制装置 - Google Patents
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Abstract
一种汽车用微型电机控制装置，包括控制电路、充电电路和逆变电路，电子踏板和制动踏板传感器、钥匙传感器与控制电路的输入端相连，电池系统通过总线通讯传输与控制电路相连，控制电路的第一输出端与逆变电路相连，逆变电路与微型电机相连，控制电路的第二输出端与充电电路相连。本实用新型有益效果是：整车控制装置和微型电机控制装置集成在一起，减少了控制装置总线通讯环节，提高了控制系统的可靠性，降低了成本，具备整车控制功能，根据整车需要按不同工况，对驱动微型电机实现转矩闭环控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及汽车控制系统，尤其是涉及电动汽车用的一种微型电机控制装置。
背景技术
随着我国汽车工业的发展，交通工具不但对环境的污染日趋严重，对能源的消耗比例也日趋增大，因此现阶段国内对新能源汽车行业的研发越来越重视，目前新能源汽车大多为电动汽车，电动汽车的电机控制系统是关键，当前的现状是，电机供应商提供电机控制器，两个控制器通过汽车总线通讯，控制电机运行。如中国专利公开号CN101565003A发明专利公开的“一种电动汽车的电机控制器及其控制方法”，整车控制器通过汽车总线通讯搜集电子踏板状态、电机运行模式、电机供电使能、扭矩等信号，控制器将电机运行模式请求指令，与电机运行模式、电机供电使能、扭矩等信号通过汽车总线通讯输入电机控制器的单片机，单片机运算输出控制电机运行，电子踏板状态、电机运行模式等多路信号通过汽车总线通讯，控制器又与电机控制器总线通讯，多次通讯传输影响到电机控制器的响应速度，对电机控制会滞后。
实用新型内容
为了克服现有技术的缺陷，减少电机控制器与汽车控制器总线通讯环节，本实用新型旨在提供一种汽车用微型电机控制装置。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
一种汽车用微型电机控制装置，包括控制电路、充电电路和逆变电路，电子踏板和制动踏板传感器、钥匙传感器与控制电路的输入端相连，电池系统通过总线通讯传输与控制电路相连，控制电路的第一输出端与逆变电路相连，逆变电路与微型电机相连，控制电路的第二输出端与充电电路相连，微型电机控制装置与整车控制装置为一体减少了总线通讯环节，响应速度更快，控制更加可靠，微型电机控制和整车控制一体设计制造，降低了开发和制造成本，同时也减少了线束的使用。
控制电路包括数据处理器、开关调理器、模拟调理器、脉宽调制器、数字测速模块、总线通讯接口，数据处理器为DSP微处理器。
开关调理器、模拟调理器、总线通讯接口和脉宽调制器分别与数据处理器的端口连接，测速模块与数据处理器的端口串口连接。
电子踏板状态信号、微型电机运行模式、微型电机供电使能和扭矩信号数据通过相应的输入口传入控制电路，控制电路经过DSP微处理器运算再输出控制微型电机，微型电机控制装置集成了汽车控制器的功能，DSP微处理器能实时进行数字信号处理，响应快，微型电机控制装置对微型电机控制更及时。
微型电机包括驱动电机、旋转变压器、温度传感器，旋转变压 器通过数字测速模块与数据处理器相连，温度传感器通过模拟量调理器与数据处理器相连，旋转变压器、温度传感器将微型电机的运行状态反馈给数据处理器对驱动微型电机实行闭环控制。
充电电路通过逆变电路与微型电机连接，充电电路的电容与动力电池并联，充电电路消除了微型电机上高压和下高压的浪涌冲击。
与现有技术相比，本实用新型有益效果是：
1、将电动汽车上的整车控制装置和微型电机控制装置集成在一起，减少了微型电机控制装置与整车控制装置总线通讯环节，提高了控制系统的可靠性，有效地降低了控制装置开发成本和线束成本。
2、微型电机控制装置具备整车控制功能，能够根据整车需要按不同工况提供驱动力矩，对驱动微型电机实现转矩闭环控制。
附图说明
附图1、本实用新型一种汽车用微型电机控制装置的方框图；
附图2、本实用新型一种汽车用微型电机控制装置的控制流程图。
具体实施方式
本实用新型一种汽车用微型电机控制装置，具体实施方式是：
一种汽车用微型电机控制装置的电机控制器，主要包括控制电路1、充电电路2和逆变电路3。
控制电路1采集的电子踏板和制动踏板传感器7信号为模拟信号，该模拟信号通过模拟调理器13转换成数字信号输入数据处理器11，系统预先设定，当电子踏板行程为零时，微型电机输出扭矩为零， 电子踏板行程最大时，微型电机输出扭矩为最大扭矩，存入数据处理器11。
控制电路1的开关调理器12接收钥匙传感器6信号调理成开关信号后输入数据处理器11，钥匙位于ACC档为微型电机待机状态，钥匙位于ACC--ON档为充电电控制状态，钥匙位于ON档为微型电机控制状态。
控制电路1的总线通讯接口16与电池系统5进行数据通讯，电池系统5将动力电池8的电压、充放电能力、电池荷电状况等信息通过总线通讯传送给控制电路I存入数据处理器11。
微型电机4的旋转变压器42信号通过开关调理器12处理后输入数据处理器11，微型电机4的温度传感器43信号通过数字测速模块15处理后输入数据处理器11，处理后的旋转变压器42信号、温度传感器43信号作为驱动微型电机41运行反馈信号存入据处理器11。
输入的电子踏板和制动踏板传感器7信号、钥匙传感器6信号、电池系统5数据和微型电机4的旋转变压器42信号、温度传感器43信号与预先设定数据在控制电路1的数据处理器11综合运算，数据处理器11的DSP微处理器通过电子踏板信号、制动踏板信号、钥匙位置、微型电机的当前转速、估计转矩、电池的状态、故障等级等信息判断微型电机的运行状态然后输出，数据处理器11将信号输出给脉宽调制器11，脉宽调制器14将输入信号调理成六路波形输出给逆变电路3对驱动电机41进行转矩控制，数据处理器11输出给充电电 路2，当钥匙从ACC档转换到ON档，充电电路2控制动力电池8对充电电路2的电容21充电对驱动电机41上高压电，钥匙从ON档转换到ACC档，充电电路2控制电容21放电对驱动电机41上低压电，保证控制器1和微型电机4在高低压变换瞬间的安全。
如图2所示，微型电机控制装置电初始化完成后，处理总线通讯信号，然后集成整车控制功能的微型电机控制装置进行钥匙位置判断。有以下三种情况：
第一种情况钥匙处于ACC档，即为微型电机待机状态，则控制电路1的各变量进行初始化，微型电机4上低压电，处于待机状态。
第二种情况钥匙处于ACC--ON档，即为充电控制状态，如果判定钥匙从ACC档转到ON档，则充电电路2控制动力电池8对充电电路2的电容21充电，使控制装置、驱动电机41上高压电。如果判定钥匙从ON档转到ACC档，则充电电路2对电容21放电，使控制装置、驱动电机41上低压电。
第三种情况钥匙处于ON档，即为微型电机控制状态。
控制电路1进行电子踏板互锁控制，控制电路1将采集到电子踏板和制动踏板传感器7信号通过模拟调理器13转换成数字信号，并判断电子踏板还是制动踏板为主，作为电子踏板互锁控制数据寄存在数据处理器11中。
控制电路1将微型电机4的旋转变压器42信号通过开关调理器12处理后，作为微型电机4的当前转速数据寄存在数据处理器11中，微型电机4的温度传感器43信号通过数字测速模块15处理后作为微 型电机4的当前估计转矩数据寄存在数据处理器11中。
控制电路1将通过总线通讯接口16与电池系统5通讯的数据，作为当前电池的状态数据，寄存在数据处理器11中。
控制电路1进行微型电机的运行模式判定，数据处理器11通过电子踏板信号、制动踏板信号、钥匙位置、微型电机的当前转速、估计转矩、电池的状态、故障等级等信息，判断微型电机4的运行状态。
运行状态表述：
待机：微型电机等待指令驱动汽车行进；
驱动：微型电机正在驱动汽车行进；
发电：汽车减速时微型电机能量回收；
限转矩：汽车行进中由于温度超标等原因限制转矩加大；
停机：由于微型电机故障不能运行。
控制电路1进行微型电机的最大转矩控判定，数据处理器11根据微型电机4的运行状况判定驱动电机41能够达到最大的转矩。
控制电路1进行动力电池8的充放电能力估计，数据处理器11通过对总线通讯电路传输的电池系统5提供的电池荷电判断，将判断结果转化为驱动电机41能提供的最大转矩的信号。
控控制电路1的数据处理器11对以上信息综合判断，得到驱动电机41的输出转矩将信号输出给脉宽调制器14，脉宽调制器14通过矢量控制算法得到六路波形传输给逆变电路3，逆变电路3输出控制驱动电机41运行。
微型电机4的旋转变压器42，温度传感器43将驱动电机41运 行信号反馈给数据处理器11，对驱动电机41进行闭环控制。
Claims (5)
1.一种汽车用微型电机控制装置，包括控制电路、充电电路和逆变电路，电子踏板和制动踏板传感器、钥匙传感器与控制电路的输入端相连，电池系统通过总线通讯传输与控制电路相连，控制电路的第一输出端与逆变电路相连，逆变电路与微型电机相连，控制电路的第二输出端与充电电路相连。
2.根据权利要求1所述的一种汽车用微型电机控制装置，其特征在于：控制电路包括数据处理器、开关调理器、模拟调理器、脉宽调制器、数字测速模块、总线通讯接口，数据处理器为DSP微处理器。
3.根据权利要求1所述的一种汽车用微型电机控制装置，其特征在于：开关调理器、模拟调理器、总线通讯接口和脉宽调制器分别与数据处理器的端口连接，测速模块与数据处理器的端口串口连接。
4.根据权利要求1所述的一种汽车用微型电机控制装置，其特征在于：微型电机包括驱动电机、旋转变压器、温度传感器，旋转变压器通过数字测速模块与数据处理器相连，温度传感器通过模拟量调理器与数据处理器相连。
5.根据权利要求1所述的一种汽车用微型电机控制装置，其特征在于：充电电路通过逆变电路与微型电机连接，充电电路的电容与动力电池并联。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011201518151U CN202225818U (zh) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 一种汽车用微型电机控制装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN2011201518151U CN202225818U (zh) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 一种汽车用微型电机控制装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202225818U true CN202225818U (zh) | 2012-05-23 |
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ID=46076420
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011201518151U Expired - Lifetime CN202225818U (zh) | 2011-05-13 | 2011-05-13 | 一种汽车用微型电机控制装置 |
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|---|---|
| CN (1) | CN202225818U (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103507659A (zh) * | 2012-06-15 | 2014-01-15 | 雷蒙德股份有限公司 | 嵌入工业用车辆内的管理系统 |
| CN103935261A (zh) * | 2014-03-18 | 2014-07-23 | 浙江大学 | 电动汽车及其控制方法 |
| US10425128B2 (en) | 2012-06-15 | 2019-09-24 | The Raymond Corporation | Management system embedded in an industrial vehicle |
| CN111624905A (zh) * | 2020-05-07 | 2020-09-04 | 张家港市欣达丰机电制造有限公司 | 一种微电机转速控制系统 |
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2011
- 2011-05-13 CN CN2011201518151U patent/CN202225818U/zh not_active Expired - Lifetime
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Denomination of utility model: Miniature motor control device for automobile Effective date of registration: 20161228 Granted publication date: 20120523 Pledgee: Haimen City Science and Technology Park Service Center Pledgor: Nantong Heshuo Electronics Co.,Ltd. Registration number: 2016980000325 |
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| PLDC | Enforcement, change and cancellation of contracts on pledge of patent right or utility model | ||
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Granted publication date: 20120523 |
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