CN203135774U - 电动车桥用直流无刷电机控制系统 - Google Patents

电动车桥用直流无刷电机控制系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种电动车桥用直流无刷电机控制系统,包括有脚踏板、主控制模块、光电隔离驱动模块、智能功率模块和永磁无刷直流电机,脚踏板通过电位调节器与主控制模块的信号输入端电连接,永磁无刷直流电机依次通过智能功率模块和光电隔离驱动模块与主控制模块的信号输出端电连接;永磁无刷直流电机的转子的一侧分别安装有位置传感器和温度传感器,位置传感器和温度传感器分别与主控制模块的信号输入端电连接,永磁无刷直流电机分别通过电流检测模块和电机转速检测模块与主控制模块的信号输入端电连接。本实用新型具有体积小、重量轻、设计简单和可靠性高等特点,驱动电流可达到几十安培甚至上百安培,使得控制电机的功率大大增加。

Description

电动车桥用直流无刷电机控制系统
技术领域
    本实用新型涉及新能源电动汽车控制领域,具体是一种电动车桥用直流无刷电机控制系统。
背景技术
众所周知,与燃油汽车相比,纯电动汽车使用单一电能源,电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统,结构更简化,也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音,节省了汽车内部空间、重量。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构,电动车桥及其控制系统是新能源汽车的核心部件,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。选用合适的电动机及其控制系统是提高各类电动汽车性价比的重要因素,因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求,并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机控制系统显得极其重要。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电动车桥用直流无刷电机控制系统,来更好的控制智能功率模块给永磁无刷直流电机供电,并采用光电隔离驱动模块与主控制模块,来阻止相互间信号的干扰,以提高系统的可靠性。
本实用新型的技术方案如下:
一种电动车桥用直流无刷电机控制系统,包括有脚踏板、主控制模块、光电隔离驱动模块、智能功率模块和永磁无刷直流电机,其特征在于:所述的脚踏板通过电位调节器与主控制模块的信号输入端电连接,所述的永磁无刷直流电机依次通过智能功率模块和光电隔离驱动模块与主控制模块的信号输出端电连接;所述永磁无刷直流电机的转子的一侧分别安装有位置传感器和温度传感器,所述的位置传感器和温度传感器分别与主控制模块的信号输入端电连接,所述的永磁无刷直流电机分别通过电流检测模块和电机转速检测模块与主控制模块的信号输入端电连接。
所述的电动车桥用直流无刷电机控制系统,其特征在于:所述的主控制模块采用STM32处理器。
所述的电动车桥用直流无刷电机控制系统,其特征在于:所述的智能功率模块上安装有风扇冷却装置,所述的风扇冷却装置与主控制模块的信号输出端电连接;所述的智能功率模块上安装有温度检测装置,所述的温度检测装置与主控制模块的信号输出端电连接。
所述的电动车桥用直流无刷电机控制系统,其特征在于:包括有蓄电池组,所述的蓄电池组通过电压转换模块分别与主控制模块和光电隔离驱动模块的电源输入端电连接,蓄电池组通过欠压检测模块与主控制模块的信号输入端电连接。
所述的电动车桥用直流无刷电机控制系统,其特征在于:所述主控制模块的信号输出端通过CAN总线连接有用于连接仪表的电器接口。
本实用新型的有益效果:
1、本实用新型采用智能功率模块(IPM模块)作为电机驱动模块,驱动电流可达到几十安培甚至上百安培,使得控制电机的功率大大增加,同时电机控制器也具有体积小、重量轻、设计简单和可靠性高等显著优点;
2、本实用新型采用光电隔离驱动模块来驱动智能功率模块(IPM模块),隔离强电与弱电部分,防止智能功率模块(IPM模块)上高压干扰主控制模块,提高了系统的稳定性;
3、本实用新型采用STM32处理器作为主控制模块,实时采集智能功率模块(IPM模块)的温度信号,并控制风扇冷却装置中风扇的转速,当智能功率模块(IPM模块)的温度高时,风扇转速快,当智能功率模块(IPM模块)的温度低时,风扇转速慢,能有效地节约电能,提高了电动汽车的行驶里程。
附图说明
    图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
参见图1,一种电动车桥用直流无刷电机控制系统,包括有脚踏板1、主控制模块6、光电隔离驱动模块13、智能功率模块14和永磁无刷直流电机15,脚踏板1通过电位调节器2与主控制模块6的信号输入端电连接,永磁无刷直流电机15依次通过智能功率模块14和光电隔离驱动模块13与主控制模块6的信号输出端电连接;永磁无刷直流电机15的转子的一侧分别安装有位置传感器11和温度传感器16,位置传感器11和温度传感器16分别与主控制模块6的信号输入端电连接,永磁无刷直流电机15分别通过电流检测模块10和电机转速检测模块12与主控制模块6的信号输入端电连接。
本实用新型中,主控制模块6采用STM32处理器;智能功率模块14上安装有风扇冷却装置17,风扇冷却装置17与主控制模块6的信号输出端电连接;智能功率模块14上安装有温度检测装置18,温度检测装置18与主控制模块6的信号输入端电连接。
包括有蓄电池组4,蓄电池组4通过电压转换模块9分别与主控制模块6和光电隔离驱动模块13的电源输入端电连接,蓄电池组4通过欠压检测模块5与主控制模块6的信号输入端电连接。
主控制模块6的信号输出端通过CAN总线7连接有用于连接仪表的电器接口8。
以下结合附图对本实用新型作进一步的说明:
当踩下脚踏板1时,电位调节器2发出一电信号给主控制模块6,从而主控制模块6控制光电隔离驱动13使智能功率模块(IPM模块)14与永磁无刷直流电机15接通,永磁无刷直流电机15开始工作。通过踩脚踏板1的深度不同,主控制模块6输出不同占空比的PWM信号,改变智能功率模块(IPM模块)14施加在永磁无刷直流电机15上电压的有效值,从而调节永磁无刷直流电机15的转速。与此同时,位置传感器11实时监测永磁无刷直流电机15的转子位置,并把位置信号发给主控制模块6,由主控制模块6控制换相。在永磁无刷直流电机15运行的过程中,电流检测模块10和电机转速检测模块12实时采集流入永磁无刷直流电机15的电流和电机转子的转速信号并反馈给主控制模块6,实现永磁无刷直流电机15的转速和电流双闭环控制。
风扇冷却装置17不断地给智能功率模块(IPM模块)14散热,保证智能功率模块(IPM模块)14的稳定工作,同时温度检测装置18实时采集智能功率模块(IPM模块)14的温度信号,并送给主控制模块6,由主控制模块6来控制风扇冷却装置17中风扇的转速,当智能功率模块(IPM模块)14温度高时,风扇冷却装置17的风扇转速快,当智能功率模块(IPM模块)14温度低时,风扇冷却装置17的风扇转速慢,这样能有效地节约电能,提高电动汽车的行驶里程。温度传感器16同样用来检测永磁无刷直流电机15转子的温度,并通过主控制模块6来保护永磁无刷直流电机15。CAN总线7和电器接口8把送入到主控制模块6的温度信号、转速信号显示在电动汽车的仪表盘上,驾驶员通过仪表盘即可方便的知道各个模块的工作状态。
电压转换模块9输出不同的直流电压分别给光电隔离驱动模块13和主控制模块6供电。欠压检测模块5检测到蓄电池组4欠压时,主控制模块6会让智能功率模块(IPM模块)14停止工作以保护永磁无刷直流电机15。前进/后退转换按钮3用来控制永磁无刷直流电机15的正反转,以实现电动汽车的前进或倒车。

Claims (5)

1.一种电动车桥用直流无刷电机控制系统,包括有脚踏板、主控制模块、光电隔离驱动模块、智能功率模块和永磁无刷直流电机,其特征在于:所述的脚踏板通过电位调节器与主控制模块的信号输入端电连接,所述的永磁无刷直流电机依次通过智能功率模块和光电隔离驱动模块与主控制模块的信号输出端电连接;所述永磁无刷直流电机的转子的一侧分别安装有位置传感器和温度传感器,所述的位置传感器和温度传感器分别与主控制模块的信号输入端电连接,所述的永磁无刷直流电机分别通过电流检测模块和电机转速检测模块与主控制模块的信号输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的电动车桥用直流无刷电机控制系统,其特征在于:所述的主控制模块采用STM32处理器。
3.根据权利要求1所述的电动车桥用直流无刷电机控制系统,其特征在于:所述的智能功率模块上安装有风扇冷却装置,所述的风扇冷却装置与主控制模块的信号输出端电连接;所述的智能功率模块上安装有温度检测装置,所述的温度检测装置与主控制模块的信号输出端电连接。
4.根据权利要求1所述的电动车桥用直流无刷电机控制系统,其特征在于:包括有蓄电池组,所述的蓄电池组通过电压转换模块分别与主控制模块和光电隔离驱动模块的电源输入端电连接,蓄电池组通过欠压检测模块与主控制模块的信号输入端电连接。
5.根据权利要求1所述的电动车桥用直流无刷电机控制系统,其特征在于:所述主控制模块的信号输出端通过CAN总线连接有用于连接仪表的电器接口。
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