CN203445821U

CN203445821U - 一种双电机控制器

Info

Publication number: CN203445821U
Application number: CN201320567325.9U
Authority: CN
Inventors: 徐奔; 刘辉; 吴刚; 肖梦
Original assignee: Anhui Jianghuai Automobile Group Corp
Priority date: 2013-09-13
Filing date: 2013-09-13
Publication date: 2014-02-19
Anticipated expiration: 2023-09-13

Abstract

本实用新型公开了一种双电机控制器，其包括控制模块、第一驱动模块、第二驱动模块和用于向上述各组成部分供电的供电电路；控制模块包括，主控芯片；分别与主控芯片电连接的第一电机信号处理电路、第二电机信号处理电路、电流采集电路、CAN通讯电路和I/O接口电路；主控芯片通过第一驱动模块驱动第一电机，主控芯片通过第二驱动模块驱动第二电机。本实用新型所述的双电机控制器采用一个控制模块即可完成两台电机的控制工作，减少了主控芯片及其它电子元器件的使用量，有效地降低了双电机控制器的成本。同时，控制模块的集成设计，减少了双电机控制器的布置控制，降低双电机控制器的重量，有利于整车零部件的小型化与轻量化设计。

Description

一种双电机控制器

技术领域

本实用新型涉及电机控制技术领域，尤其涉及一种双电机控制器。

背景技术

随着人们对节能环保重视程度的增加，新能源汽车在市场上受到越来越广泛的关注。然而受电池能量密度的限制，纯电动汽车续驶里程无法与传统燃油汽车相媲美。现阶段，油电混合的混合动力汽车是满足使用需求的最佳选择。

混合动力汽车中需采用一台或一台以上的电机对发动机与动力电池组进行能量分配。目前，普遍的做法为采用双电机，两台电机驱动力分配根据整车系统控制策略来决定。

针对于采用双电机方案的混合动力汽车，现阶段其双电机控制器方案为：两台电机的控制模块共用集成于同一壳体中，共用冷却系统，共用直流母线，控制模块与驱动模块（功率模块）相互独立。

图1示出了现有技术中的双电机控制器的结构示意图。如图1所示，双电机控制器中集成了两个独立的控制模块：第一控制模块与第二控制模块。第一控制器模块与第二控制模块相互独立，两者拥有各自的主控芯片，以实现系统控制与PWM驱动信号的输出。第一驱动模块与第二驱动模块同样相互独立，两者拥有各自的IGBT模块，以实现对第一电机与第二电机的驱动。

另外，图1中第一控制模块通过信号接口J11与第一电机通信；第一控制模块通过信号接口J12与整车通信；第二控制模块通过信号接口J21与第二电机通信；第二控制模块通过信号接口J22与整车通信。

图1中所示的双电机控制器的缺陷在于：现有技术中的双电机控制器需要两组独立的硬件系统，此种情况下，主控芯片及其它IC芯片、无源器件、接插件等的使用量较大，硬件系统复杂，直接导致双电机控制器的成本偏高。与此同时，两组独立的硬件系统占用了较大的空间，其部件本身质量较大，制约着混合动力汽车的小型化与轻量化设计。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中的双电机控制器所存在成本高，体积大，重量大，硬件结构复杂的缺点，提出一种混合动力汽车的双电机控制器，旨在通过控制模块的电气集成，将两个独立的主控芯片优化为一块主控芯片，由单一控制模块完成两个独立驱动模块所需的PWM驱动信号生成与输出、两台电机信号采集、对整车的CAN与I/O信号交互，以此实现双电机控制器硬件方案的简化，设计成本的降低，体积与重量的减小。

为实现上述目的，所述双电机控制器，其特点是，所述双电机控制器包括控制模块、第一驱动模块和第二驱动模块；其中，所述控制模块包括，

主控芯片；

分别与所述主控芯片电连接的第一电机信号处理电路、第二电机信号处理电路、电流采集电路、CAN通讯电路和I/O接口电路；以及，

用于向所述双电机控制器的各个组成模块供电的供电电路；并且，

所述主控芯片通过所述第一驱动模块驱动第一电机，所述主控芯片通过所述第二驱动模块驱动第二电机。

优选的是，所述双电机控制器还包括低压接插件和高压接插件；所述CAN通讯电路和I/O接口电路分别与所述低压接插件电连接，所述第一电机信号处理电路、第二电机信号处理电路和电流采集电路分别与所述高压接插件电连接。

优选的是，所述主控芯片为数字信号处理器。

优选的是，所述电流采集电路为霍尔电流传感器。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型所述的双电机控制器采用一个控制模块即可完成两台电机的控制工作，减少了主控芯片及其它电子元器件的使用量，有效地降低了双电机控制器的成本。同时，控制模块的集成设计，减少了双电机控制器的布置控制，降低双电机控制器的重量，有利于整车零部件的小型化与轻量化设计。

附图说明

图1示出了现有技术中的双电机控制器的结构示意图。

图2示出了本实用新型所述的双电机控制器的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

图2示出了本实用新型所述的双电机控制器的结构示意图，如图2所示，所述双电机控制器包括控制模块、第一驱动模块（也可以称为第一功率模块）和第二驱动模块（也可以称为第二驱动模块）。

其中，所述控制模块包括主控芯片，第一PWM信号缓冲电路，第二PWM信号缓冲电路，第一电机信号处理电路，第二电机信号处理电路，电流采集电路，CAN通讯电路，I/O接口电路，供电电路与其它电路。控制模块接收整车传送的CAN信号与I/O信号，根据采集的电机信号计算电机转子位置，据此向驱动模块输出合适的PWM驱动信号，以驱动电机按整车需求输出扭矩。同时控制模块负责监控电机与双电机控制器的运行状态，在出现故障时采取相应的保护措施确保电机与双电机控制器不受损坏。

具体地，所述主控芯片分别与第一电机信号处理电路、第二电机信号处理电路、电流采集电路、CAN通讯电路、I/O接口电路以及其它电路电连接，供电电路向所述双电机控制器的各个组成模块供电。另外，所述主控芯片通过所述第一驱动模块驱动第一电机，所述主控芯片通过所述第二驱动模块驱动第二电机。

主控芯片选择数字信号处理器DSP，第一电机信号处理器或第二电机信号处理器所处理的信号的包括第一/第二电机转子位置信号、电机温度信号等。电机转子位置信号采集选择旋转变压器，电机温度信号采集选择温度传感器。输入至电机信号处理器信号包括旋转变压器激励信号R1/R2与反馈信号S1、S2、S3、S4，温度传感器反馈信号TH1、TH2。

电流采集电路所处理的信号包括：第一电机与第二电机的三相电流信号IU1、IV1、IW1、IU2、IV2、IW2，直流母线电流信号IP、IN。直流母线与电机三相线电流信号采集选择霍尔电流传感器。

第一PWM信号缓冲电路所处理的信号为主控芯片向第一驱动模块所输出的六路PWM驱动信号：PWMU11、PWMU21、PWMV11、PWMV21、PWMW11、PWMW21。第二PWM信号缓冲电路所处理的信号为主控芯片向第二驱动模块所输出的六路PWM驱动信号：PWMU12、PWMU22、PWMV12、PWMV22、PWMW12、PWMW22。

CAN通讯电路负责双电机控制器与外部CAN网络的通讯，I/O接口电路负责双电机控制器与外部的I/O信号的交互。

供电电路将外部所提供的12V电源转换为稳定的5V、±15V电压，供控制模块使用。

其它电路包括主控芯片监控电路，EEPROM存储电路，JTAG接口等附属电路。

另外，本实用新型所述的双电机控制器中包含两个结构相同、相互独立的第一驱动模块和第二驱动模块，分别负责第一电机和第二电机的驱动。每一个驱动模块均由功率器件、驱动电路和供电电路组成。

其中，功率器件选择六路IGBT模块，构成三相桥式全控电路。

驱动电路由IGBT的专用驱动芯片构成，负责接收控制模块输入的六路PWM驱动信号，并将其转换为适合IGBT门极的驱动信号，同时负责IGBT的工作状态监控。

驱动模块供电电路将外部所提供的12V电源转换为稳定的5V、±15V、24V电压，供驱动模块使用。

进一步地，所述双电机控制器还包括低压接插件J1和高压接插件J2；所述CAN通讯电路和I/O接口电路分别与所述低压接插件J1电连接，所述第一电机信号处理电路、第二电机信号处理电路和电流采集电路分别与所述高压接插件J2电连接。双电机控制器与第一电机、第二电机和整车的低压信号交互由低压接插件J1完成，如图1所示地，使用CAN通讯电路、I/O接口电路与低压接插件J1完成双电机控制器与整车的信号交互工作。另外，双电机控制器与第一电机、第二电机和直流母线的高压连接由高压接插件J2完成。

本实用新型所述的双电机控制器采用一个控制模块即可完成两台电机的控制工作，减少了主控芯片及其它电子元器件的使用量，有效地降低了双电机控制器的成本。同时，控制模块的集成设计，减少了双电机控制器的布置控制，降低双电机控制器的重量，有利于整车零部件的小型化与轻量化设计。

值得注意的是，本实用新型来源于混合动力汽车领域，然而本实用新型所提出双电机控制器硬件设计可应用与工业电机领域以及其它需要对双电机进行控制的领域，具体使用时可根据需要对相应信号交互电路与接插件进行修改。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种双电机控制器，其特征在于：所述双电机控制器包括控制模块、第一驱动模块和第二驱动模块；其中，所述控制模块包括，

主控芯片；

2.根据权利要求1所述的双电机控制器，其特征在于：所述双电机控制器还包括低压接插件和高压接插件；所述CAN通讯电路和I/O接口电路分别与所述低压接插件电连接，所述第一电机信号处理电路、第二电机信号处理电路和电流采集电路分别与所述高压接插件电连接。

3.根据权利要求1或2所述的双电机控制器，其特征在于：所述主控芯片为数字信号处理器。

4.根据权利要求1或2所述的双电机控制器，其特征在于：所述电流采集电路为霍尔电流传感器。