CN204615699U

CN204615699U - 一种新型多电机驱动集中控制系统

Info

Publication number: CN204615699U
Application number: CN201520309450.9U
Authority: CN
Inventors: 赵勇; 陈云生; 张先胜; 焦青梅
Original assignee: Zhongshan Broad Ocean Motor Co Ltd
Current assignee: Zhongshan Broad Ocean Motor Manufacturing Co Ltd; Zhongshan Broad Ocean Motor Co Ltd
Priority date: 2015-05-13
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2015-09-02
Anticipated expiration: 2025-05-13

Abstract

本实用新型公开了一种新型多电机驱动集中控制系统，包括多个独立的电机驱动模块、电源模块、接口控制微处理器、通信模块和多个电机接口模块，电源模块为各部分电路供电，每块独立的电机驱动模块驱动1台PM电机，每个电机驱动模块包括电机微处理器、逆变电路和相电流检测电路；多个电机微处理器与接口控制微处理器通过数据总线DATABUS进行相互通信；接口控制微处理器通过通信模块与外界进行通信；接口控制微处理器与多个电机接口模块的一端连接，多个电机接口模块的另一端与电器设备的控制线路板连接通信，电器设备的控制线路板通过1个电机接口模块控制1个独立的电机驱动模块驱动1台PM电机，它电路结构更加合理，制造成本更低，系统工作更加稳定。

Description

一种新型多电机驱动集中控制系统

技术领域：

本实用新型涉及一种新型多电机驱动集中控制系统。

背景技术：

目前，在家用空调的采用多电机驱动集中控制系统，集成度高，可以大幅降低成本。但目前的多电机驱动集中控制系统还不完善，主要存在如下问题：1)电路结构不合理，制造成本高；2)由于存在多个微处理器，电源供应要求比较稳定，但目前采用一个输出供应多个微处理器工作，因电压不稳定影响微处理器工作，导致系统不稳定；

实用新型内容：

本实用新型的一个目的是提供一种新型多电机驱动集中控制系统，电路结构更加合理，制造成本更低，系统工作更加稳定。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的。

一种新型多电机驱动集中控制系统，包括多个独立的电机驱动模块、电源模块、接口控制微处理器、通信模块和多个电机接口模块，电源模块为各部分电路供电，每块独立的电机驱动模块驱动1台PM电机，其中：每个电机驱动模块包括电机微处理器、逆变电路和相电流检测电路，相电流检测电路将检测的数据传送到电机微处器，电机微处理器输出多路PWM信号到逆变电路并控制逆变电路的工作，逆变电路的输出端与PM电机的线圈绕组连接；多个电机微处理器与接口控制微处理器通过数据总线DATABUS进行相互通信；接口控制微处理器通过通信模块与外界进行通信；接口控制微处理器与多个电机接口模块的一端连接，多个电机接口模块的另一端与电器设备的控制线路板连接通信，电器设备的控制线路板通过1个电机接口模块控制1个独立的电机驱动模块驱动1台PM电机。

上述所述的多个独立的电机驱动模块至少是3个。

上述所述的PM电机是3相永磁同步电机，具有3相线圈绕组U、V、W。

上述所述的电源模块输出直流母线电压VDC供逆变电路使用，至少输出两路的电源为逆变电路驱动电压；至少输出4个独立的电源为电机微处理器和接口控制微处理器供电。

上述所述的PM电机是4相永磁同步电机，具有3相线圈绕组U、V、W，电源模块输出4个独立的电源为4个电机微处理器供电，分别为3.3VA、3.3VB、3.3VC、3.3VD，电源模块输出1个独立的电源为接口控制微处理器供电，即5V直流电源，电源模块输出两路的电源5VA和15VB供逆变电路使用。

上述所述的电源模块包括浪涌电流抑制电路、一级EMI电路、二级EMI电路、整流及倍压电路和DC－DC变换电路，浪涌电流抑制电路的输入端连接交流输入，浪涌电流抑制电路、一级EMI电路、二级EMI电路、整流及倍压电路和DC－DC变换电路依次连接起来，整流及倍压电路的输出端输出直流母线电压VDC，DC－DC变换电路的输出端输出多路隔离的独立电源为逆变电路、接口控制微处理器和电机微处理器分别独立供电。

上述所述的逆变电路采用集成智能功率模块IPM来实现。

上述所述的通信模块是串行通信模块，多个电机接口模块是采用电绝缘光电耦合器来实现。

上述所述的多个独立的电机驱动模块、电源模块、接口控制微处理器、通信模块和多个电机接口模块集成布局在一块线路板上。

上述所述的电器设备的控制线路板是指空调主控制线路板。

本实用新型与现有技术相比，具有如下效果：

1)本实用新型采用每个电机驱动模块使用一块独立电机微处理器，所有接口由接口控制微处理器统一处理，多个电机微处理器与接口控制微处理器通过数据总线DATABUS进行相互通信，电路结构合理，布局紧凑，集成度高，制造成本低，运算速度快。

2)每个电机驱动模块使用一块独立电机微处理器，并且电源模块输出4个独立的电源为4个电机微处理器供电，系统工作稳定可靠。

3)接口控制微处理器与多个电机接口模块的一端连接通信，电源模块输出1个独立的电源为接口控制微处理器供电，系统工作稳定可靠，运算速度高。

4)多个独立的电机驱动模块、电源模块、接口控制微处理器、通信模块和多个电机接口模块集成布局在一块线路板上，有利于进一步降低成本，提高可靠性。

附图说明：

图1是本实用新型的原理方框图；

图2a、图2b是图1对应的电路图；

图3是本实用新型的电源模块的电路方框图；

图4a、图4b、图4c是图3对应的具体电路图；

图5是本实用新型的电机1接口模块的电路图；

图6是本实用新型的电机2接口模块的电路图。

具体实施方式：

下面通过具体实施例并结合附图对本实用新型作进一步详细的描述。

如图1、图2a、图2b所示，一种新型多电机驱动集中控制系统，包括多个独立的电机驱动模块、电源模块、接口控制微处理器、通信模块和多个电机接口模块，电源模块为各部分电路供电，每块独立的电机驱动模块驱动1台PM电机，其中：每个电机驱动模块包括电机微处理器、逆变电路和相电流检测电路，相电流检测电路将检测的数据传送到电机微处器，电机微处理器输出多路PWM信号到逆变电路并控制逆变电路的工作，逆变电路的输出端与PM电机的线圈绕组连接；多个电机微处理器与接口控制微处理器通过数据总线DATABUS进行相互通信；接口控制微处理器通过通信模块与外界进行通信；接口控制微处理器与多个电机接口模块的一端连接，多个电机接口模块的另一端与电器设备的控制线路板连接通信，电器设备的控制线路板通过1个电机接口模块控制1个独立的电机驱动模块驱动1台PM电机。

多个独立的电机驱动模块、电源模块、接口控制微处理器、通信模块和多个电机接口模块集成布局在一块线路板上，所述的电器设备的控制线路板是指空调主控制线路板。

多个独立的电机驱动模块至少是3个，所述的PM电机是3相永磁同步电机，具有3相线圈绕组U、V、W，电源模块输出直流母线电压VDC供逆变电路使用，至少输出两路的电源为逆变电路驱动电压；至少输出4个独立的电源为电机微处理器和接口控制微处理器供电，所述的PM电机是4相永磁同步电机，具有3相线圈绕组U、V、W，逆变电路采用集成智能功率模块IPM来实现，通信模块是串行通信模块，多个电机接口模块是采用电绝缘光电耦合器来实现。

图2中多个独立的电机驱动模块包括4个电机驱动模块，即电机驱动模块A、电机驱动模块B、电机驱动模块C、电机驱动模块D，电机驱动模块A、电机驱动模块B、电机驱动模块C、电机驱动模块D分别驱动4台PM电机，即电机1、电机2、电机3和电机4，多个电机接口模块包括电机1接口模块、电机2接口模块、电机3接口模块和电机4接口模块，电机1接口模块、电机2接口模块、电机3接口模块和电机4接口模块与接口控制微处理器MCU连接通讯，接口控制微处理器MCU与4个电机微处理器通过数据总线DATABUS进行相互通信。

如图3、图4a、图4b、图4c所示，电源模块包括浪涌电流抑制电路、一级EMI电路、二级EMI电路、整流及倍压电路和DC－DC变换电路，浪涌电流抑制电路的输入端连接交流输入，浪涌电流抑制电路、一级EMI电路、二级EMI电路、整流及倍压电路和DC－DC变换电路依次连接起来，整流及倍压电路的输出端输出直流母线电压VDC，DC－DC变换电路的输出端输出多路隔离的独立电源为逆变电路、接口控制微处理器和电机微处理器分别独立供电。浪涌电流抑制电路包括压敏电阻V1、压敏电阻V2、压敏电阻V3和气体放电管TB；一级EMI电路包括电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2、电阻R3和电感器L1；二级EMI电路包括电容C4、电容C5、电容C6、电阻R4、电阻R5、电阻R6和电感器L2；整流及倍压电路包括电阻R7、电容C7、电容C8、电容C9、电容C10、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电容C17、整流器DB和接插件JK；

图4b是一部分的DC－DC变换电路，包括一级变压芯片U21及外围器件电阻R8、电阻R9、电阻R10、电容C19、电容C20、电容C22、电容C23、二极管D1、二极管D2及电感器L3，变压芯片U21输出15VA的电源；另外它还包括二级变压芯片U201、U202、U203及外围器件，二级变压芯片U201、U202、U203分别输出5V、3.3VA、3.3VB的电源；图4C是另部分的DC－DC变换电路，包括一级变压芯片U22及外围器件电阻R11、电阻R12、电阻R13、电容C21、电容C30、电容C31、电容C32、二极管D3、二极管D4及电感器L4，变压芯片U22输出15VB的电源；另外它还包括二级变压芯片U204、U205及外围器件，二级变压芯片U204、U205分别输出3.3VC、3.3VD的电源。其中3.3VA、3.3VB、3.3VC、3.3VD的四个电源分别向4个电机微处理器独立供电，保证电机微处理器工作稳定可靠。5V电源输出向接口控制微处理器MCU供电；15VA和15VB的电源分别驱动4块集成智能功率模块IPM。

如图5所示，电机1的接口模块，包括5路挡位信号输入M1、M2、M3、M4、M5和1路PWM信号输入，经过6路电绝缘光电藕合器转换成数字信号Io1－1、Io2－1、Io3－1、Io4－1、Io5－1、PWM1输入到接口控制微处理器MCU。电机3的接口模块与电机1的接口模块基本相同；

如图6所示，电机2的接口模块包括4路输入，电源输入V(24VPS)、接地G、PWM输入和FG信号输入，经过2路电绝缘光电藕合器转换成数字信号PG1、PWM2输入到接口控制微处理器MCU。电机4的接口模块与电机2的接口模块基本相同。

Claims

1.一种新型多电机驱动集中控制系统，包括多个独立的电机驱动模块、电源模块、接口控制微处理器、通信模块和多个电机接口模块，电源模块为各部分电路供电，每块独立的电机驱动模块驱动1台PM电机，其中：

每个电机驱动模块包括电机微处理器、逆变电路和相电流检测电路，相电流检测电路将检测的数据传送到电机微处器，电机微处理器输出多路PWM信号到逆变电路并控制逆变电路的工作，逆变电路的输出端与PM电机的线圈绕组连接；其特征在于：

多个电机微处理器与接口控制微处理器通过数据总线DATABUS进行相互通信；

接口控制微处理器通过通信模块与外界进行通信；

接口控制微处理器与多个电机接口模块的一端连接，多个电机接口模块的另一端与电器设备的控制线路板连接通信，电器设备的控制线路板通过1个电机接口模块控制1个独立的电机驱动模块驱动1台PM电机。

2.根据权利要求1所述的一种新型多电机驱动集中控制系统，其特征在于：多个独立的电机驱动模块至少是3个。

3.根据权利要求2所述的一种新型多电机驱动集中控制系统，其特征在于：所述的PM电机是3相永磁同步电机，具有3相线圈绕组U、V、W。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种新型多电机驱动集中控制系统，其特征在于：电源模块输出直流母线电压VDC供逆变电路使用，至少输出两路的电源为逆变电路驱动电压；至少输出4个独立的电源为电机微处理器和接口控制微处理器供电。

5.根据权利要求4所述的所述的一种新型多电机驱动集中控制系统，其特征在于：所述的PM电机是4相永磁同步电机，具有3相线圈绕组U、V、W，电源模块输出4个独立的电源为4个电机微处理器供电，分别为3.3VA、3.3VB、3.3VC、3.3VD，电源模块输出1个独立的电源为接口控制微处理器供电，即5V直流电源，电源模块输出两路的电源5VA和15VB供逆变电路使用。

6.根据权利要求1或2或3所述的一种新型多电机驱动集中控制系统，其特征在于：电源模块包括浪涌电流抑制电路、一级EMI电路、二级EMI电路、整流及倍压电路和DC－DC变换电路，浪涌电流抑制电路的输入端连接交流输入，浪涌电流抑制电路、一级EMI电路、二级EMI电路、整流及倍压电路和DC－DC变换电路依次连接起来，整流及倍压电路的输出端输出直流母线电压VDC，DC－DC变换电路的输出端输出多路隔离的独立电源为逆变电路、接口控制微处理器和电机微处理器分别独立供电。

7.根据权利要求1或2或3所述的一种新型多电机驱动集中控制系统，其特征在于：逆变电路采用集成智能功率模块IPM来实现。

8.根据权利要求1或2或3所述的一种新型多电机驱动集中控制系统，其特征在于：通信模块是串行通信模块，多个电机接口模块是采用电绝缘光电耦合器来实现。

9.根据权利要求5所述的一种新型多电机驱动集中控制系统，其特征在于：多个独立的电机驱动模块、电源模块、接口控制微处理器、通信模块和多个电机接口模块集成布局在一块线路板上。

10.根据权利要求5所述的一种新型多电机驱动集中控制系统，其特征在于：所述的电器设备的控制线路板是指空调主控制线路板。