一種電動車橋用直流無刷電機控制系統的製作方法

2023-06-10 21:17:16 2

專利名稱：一種電動車橋用直流無刷電機控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及新能源電動汽車控制領域，具體為一種電動車橋用直流無刷電機控制系統。
背景技術：
眾所周知，與燃油汽車相比，純電動汽車使用單一電能源，電控系統大大減少了汽車內部機械傳動系統，結構更簡化，也降低了機械部件摩擦導致的能量損耗及噪音，節省了汽車內部空間、重量。電機驅動控制系統是新能源汽車車輛行駛中的主要執行結構，電動車橋及其控制系統是新能源汽車的核心部件，其驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標。選用合適的電動機及其控制系統是提高各類電動汽車性價比的重要因素，因此研發或完善能同時滿足車輛行駛過程中的各項性能要求，並具有堅固耐用、造價低、效能高等特點的電動機控制系統顯得極其重要。

發明內容
本發明的目的是提供一種電動車橋用直流無刷電機控制系統，能更好的控制IPM模塊給永磁無刷直流電機供電，隔離IPM模塊與STM32主控制模塊，從而有效地阻止了相互間信號的幹擾，提高了系統的可靠性。為了達到上述目的，本發明所採用的技術方案為:
一種電動車橋用直流無刷電機控制系統，其特徵在於:包括STM32主控制模塊、接入STM32主控制模塊的IPM光電隔離驅動模塊、接入IPM光電隔離驅動模塊的IPM模塊、接入IPM模塊的永磁無刷直流電機，所述的STM32主控制模塊控制整個系統運行，是整個系統的核心部分；所述的IPM光電隔離驅動模塊電連接在IPM模塊和STM32主控制模塊之間，給IPM模塊提供驅動信號，同時隔離強電與弱電部分，防止強電幹擾弱電，提高系統的穩定性；所述的IPM模塊產生逆變信號驅動永磁無刷直流電機工作；所述的永磁無刷直流電機用於驅動車橋運轉，使車輛前進或倒退。所述的一種電動車橋用直流無刷電機控制系統，其特徵在於:還包括給IPM模塊散熱的風扇冷卻裝置、檢測IPM模塊溫度的IPM溫度檢測裝置，所述的風扇冷卻裝置安裝在IPM模塊上，並電連接在STM32主控制模塊上；所述的IPM溫度檢測裝置安裝在IPM模塊上，並電連接在STM32主控制模塊上。本發明所具有的優點是:
1、電機驅動模塊用IPM模塊(智能功率模塊)，驅動電流可達到幾十安培甚至上百安培，使得控制電機的功率大大增加，同時電機控制器也具有體積小、重量輕、設計簡單和可靠性高等顯著優點。2、採用IPM光電隔離驅動模塊來驅動IPM模塊，隔離強電與弱電部分，防止IPM模塊上高壓幹擾STM32主控制模塊，提高系統的穩定性。3、STM32主控制模塊實時採集IPM模塊溫度信號，用於控制冷卻裝置中風扇的轉速，IPM模塊溫度高時，風扇轉速快，IPM模塊溫度低時，風扇轉速慢，這樣能有效地節約電能，提高電動汽車的行駛裡程。


圖1為本發明的結構示意框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步的說明。參見圖1，所示的一種電動車橋用直流無刷電機控制系統，包括腳踏板1，當踩下腳踏板I時，腳踏板電位(油門)調節器2發出一電信號給STM32主控制模塊6，從而STM32主控制模塊控制IPM光電隔離驅動13使IPM模塊14與永磁無刷直流電機15接通，永磁無刷直流電機15開始工作。通過踩腳踏板I 的深度不同，STM32主控制模塊6輸出不同佔空比的PWM信號，改變IPM模塊14施加在永磁無刷直流電機15上電壓的有效值，從而調節永磁無刷直流電機15的轉速。與此同時，電機轉子位置傳感器11實時監測永磁無刷直流電機15的轉子位置，並把位置信號發給STM32主控制模塊6由STM32主控制模塊6控制換相。在永磁無刷直流電機運行的過程中，電流檢測模塊10和電機轉速檢測模塊12實時採集流入電機的電流和電機轉子的轉速信號並反饋給STM32主控制模塊6實現永磁無刷直流電機15的轉速電流雙閉環控制。風扇冷卻裝置17不斷地給IPM模塊14散熱，保證IPM模塊14的穩定工作，同時IPM溫度檢測裝置18實時的採集IPM模塊14的溫度信號，並送給STM32主控制模塊6由STM32主控制模塊6來控制冷卻裝置中風扇的轉速，IPM模塊14溫度高時，風扇轉速快，IPM模塊14溫度低時，風扇轉速慢，這樣能有效地節約電能，提高電動汽車的行駛裡程。電機轉子溫度傳感器16同樣用來檢測永磁無刷直流電機15轉子的溫度，並通過STM32主控制模塊6來保護電機。CAN總線7和儀表接口 8把送入到STM32主控制模塊6的溫度信號、轉速信號顯示在電動汽車的儀錶盤上，駕駛員通過儀錶盤即可方便的知道各個模塊的工作狀態。電壓轉換模塊9輸出不同的直流電壓分別給IPM光電隔離驅動模塊13和STM32主控制模塊6供電。欠壓檢測模塊5檢測到蓄電池組4欠壓時，STM32主控制模塊6會讓IPM模塊14停止工作以保護永磁無刷直流電機15。前進/後退轉換按鈕3用來控制永磁無刷直流電機15的正反轉，以實現電動汽車的前進或倒車。
權利要求
1.一種電動車橋用直流無刷電機控制系統，其特徵在於:包括STM32主控制模塊、接入STM32主控制模塊的IPM光電隔離驅動模塊、接入IPM光電隔離驅動模塊的IPM模塊、接入IPM模塊的永磁無刷直流電機，所述的STM32主控制模塊控制整個系統運行，是整個系統的核心部分；所述的IPM光電隔離驅動模塊電連接在IPM模塊和STM32主控制模塊之間，給IPM模塊提供驅動信號，同時隔離強電與弱電部分，防止強電幹擾弱電，提高系統的穩定性；所述的IPM模塊產生逆變信號驅動永磁無刷直流電機工作；所述的永磁無刷直流電機用於驅動車橋運轉，使車輛前進或倒退。
2.根據權利要求1所述的一種電動車橋用直流無刷電機控制系統，其特徵在於:還包括給IPM模塊散熱的風扇冷卻裝置、檢測IPM模塊溫度的IPM溫度檢測裝置，所述的風扇冷卻裝置安裝在IPM模塊上，並電連接在STM32主控制模塊上；所述的IPM溫度檢測裝置安裝在IPM模塊上，並電連接在STM32主控制模塊上。
全文摘要
本發明公開了一種電動車橋用直流無刷電機控制系統，STM32主控制模塊控制整個系統運行；IPM光電隔離驅動模塊電連接在IPM模塊和STM32主控制模塊之間，給IPM模塊提供驅動信號，同時隔離強電與弱電部分，防止強電幹擾弱電；IPM模塊產生逆變信號驅動永磁無刷直流電機工作；永磁無刷直流電機用於驅動車橋運轉，使車輛前進或倒退。本發明中電動車橋用直流無刷電機控制系統採用電機驅動模塊用IPM模塊(智能功率模塊)，驅動電流可達到幾十安培甚至上百安培，使得控制電機的功率大大增加，同時電機控制器也具有體積小、重量輕、設計簡單和可靠性高等顯著優點。此系統在電動汽車行業具有較好的應用前景。
文檔編號B60K11/06GK103117695SQ201310041180
公開日2013年5月22日 申請日期2013年2月1日 優先權日2013年2月1日
發明者陳玉, 陳黎卿, 鄭泉, 俞傳陽, 陳餘 申請人:安徽農業大學