專利名稱：一種新型純電動轎車用交流異步電機(jī)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于動力裝置領(lǐng)域，特別涉及一種新型純電動轎車用交流異步電機(jī)控制器。
背景技術(shù)：
交流異步電機(jī)控制器是動力蓄電池組與電機(jī)之間能量轉(zhuǎn)換裝置，它由外部控制信號接口電路、功率變換電路、控制電路和驅(qū)動電路等組成。為了保證電動汽車運行過程的安全，需要對驅(qū)動系統(tǒng)過電壓、過電流、過溫度及IGBT故障進(jìn)行實時監(jiān)測，并進(jìn)行停機(jī)處理。傳統(tǒng)的處理方法是通過實時讀取電流、電壓、溫度及IGBT故障信號，在軟件中根據(jù)AD采樣計算出電壓、電流、溫度值，以及I/O采樣的IGBT故障信號，通過判斷進(jìn)行故障保護(hù)，而由于軟件處理會造成一定的延時，會出現(xiàn)保護(hù)失效等不良情況。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的即在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種硬件上實現(xiàn)過電壓、過電流、過溫和IGBT故障保護(hù)功能的新型純電動轎車用交流異步電機(jī)控制器。本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種新型純電動轎車用交流異步電機(jī)控制器，它包括控制芯片、總線驅(qū)動器、驅(qū)動電路、三相逆變電路、電機(jī)、過壓信號產(chǎn)生電路、過流信號產(chǎn)生電路、過溫信號產(chǎn)生電路、IGBT故障信號、AND門和傳感器組；傳感器組包括一個或多個速度傳感器、一個或多個電壓傳感器、一個或多個溫度傳感器和一個或多個電流傳感器；控制芯片的PWM輸出信號端口依次通過總線驅(qū)動器、驅(qū)動電路、三相逆變電路與電機(jī)連接；速度傳感器的信號采集端采集電機(jī)速度，速度傳感器的信號輸出端與控制芯片的CAP端口連接；電流傳感器的信號采集端采集電機(jī)定子電流，電流傳感器的信號輸出端通過運算放大器處理電路I與控制芯片的AD端口 I連接，控制芯片的AD端口 I還依次通過運算放大器處理電路I、過流信號產(chǎn)生電路與AND門連接；電壓傳感器的信號采集端采集電機(jī)母線電壓，電壓傳感器的信號輸出端通過運算放大器處理電路II與控制芯片的AD端口 II連接，控制芯片的AD端口 II還依次通過運算放大器處理電路II、過壓信號產(chǎn)生電路與AND門連接；溫度傳感器的信號采集端采集控制器和電機(jī)溫度，溫度傳感器的信號輸出端通過運算放大器處理電路III與控制芯片的AD端口III連接，控制芯片的AD端口III還依次通過運算放大器處理電路III、過溫信號產(chǎn)生電路與AND門連接；驅(qū)動電路與AND門之間的線路上連有IGBT故障信號，AND門的輸出端與總線驅(qū)動器的片選信號控制端連接。本實用新型的有益效果是本實用新型提供一種硬件上實現(xiàn)過電壓、過電流、過溫和IGBT故障保護(hù)功能的新型純電動轎車用交流異步電機(jī)控制器，從硬件上進(jìn)行改變，將原本采用軟件進(jìn)行處理的功能通過硬件實現(xiàn)，解決了處理延時、保護(hù)失效等問題，采用控制芯片自動控制，從信號采集到信號控制全過程均為非人工操作，避免了人為因素影響。

[0007]圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型定子電流過流信號產(chǎn)生電路；圖3為本實用新型母線電壓過壓信號產(chǎn)生電路；圖4為本實用新型溫度過溫信號產(chǎn)生電路；圖5為本實用新型PWM鎖存電路一；圖6為本實用新型PWM鎖存電路二。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步的描述，但本實用新型的保護(hù)范圍不局限于 以下所述。如圖I所示，一種新型純電動轎車用交流異步電機(jī)控制器，它包括控制芯片、總線驅(qū)動器、驅(qū)動電路、三相逆變電路、電機(jī)、過壓信號產(chǎn)生電路、過流信號產(chǎn)生電路、過溫信號產(chǎn)生電路、IGBT故障信號、AND門和傳感器組；傳感器組包括一個或多個速度傳感器、一個或多個電壓傳感器、一個或多個溫度傳感器和一個或多個電流傳感器；控制芯片的PWM輸出信號端口依次通過總線驅(qū)動器、驅(qū)動電路、三相逆變電路與電機(jī)連接；速度傳感器的信號采集端采集電機(jī)速度，速度傳感器的信號輸出端與控制芯片的CAP端口連接；電流傳感器的信號采集端采集電機(jī)定子電流，電流傳感器的信號輸出端通過運算放大器處理電路I與控制芯片的AD端口 I連接，控制芯片的AD端口 I還依次通過運算放大器處理電路I、過流信號產(chǎn)生電路與AND門連接；電壓傳感器的信號采集端采集電機(jī)母線電壓，電壓傳感器的信號輸出端通過運算放大器處理電路II與控制芯片的AD端口 II連接，控制芯片的AD端口II還依次通過運算放大器處理電路II、過壓信號產(chǎn)生電路與AND門連接；溫度傳感器的信號采集端采集控制器和電機(jī)溫度信號，溫度傳感器的信號輸出端通過運算放大器處理電路III與控制芯片的AD端口 III連接，控制芯片的AD端口 III還依次通過運算放大器處理電路III、過溫信號產(chǎn)生電路與AND門連接；驅(qū)動電路與AND門之間的線路上連有IGBT故障信號，AND門的輸出端與總線驅(qū)動器的片選信號控制端連接。本實用新型的工作過程在進(jìn)行電機(jī)控制時檢測方向信號、保護(hù)信號及腳踏板的深度，與電機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩值建立對應(yīng)關(guān)系，根據(jù)這些數(shù)據(jù)輸出d、q軸電流給定值，即目標(biāo)電流；把當(dāng)前電機(jī)的三相電流經(jīng)過park變化和clark變換計算出電機(jī)實際的d、q軸電流；把目標(biāo)電流與實際電流差值作為電流環(huán)的輸入，經(jīng)PI調(diào)節(jié)輸出d、q軸電壓；同時檢測電動機(jī)轉(zhuǎn)子速度信號并計算出轉(zhuǎn)子位置，用于逆park變換，最后經(jīng)過SVPWM調(diào)制轉(zhuǎn)化為占空比輸出，控制電機(jī)旋轉(zhuǎn)?？刂菩酒琓MS320LF2407A輸出的PWM信號依次通過總線驅(qū)動器、驅(qū)動電路、三相逆變電路與電機(jī)連接；電流傳感器采集到電機(jī)定子電流后，經(jīng)過運算放大器處理電路I處理后連接至控制芯片的AD端口 I，運算放大器處理電路I還經(jīng)過流信號產(chǎn)生電路連接至與門(AND門)；電壓傳感器采集到母線電壓后，經(jīng)過運算放大器處理電路II連接至控制芯片的AD端口 II，運算放大器處理電路II還經(jīng)過壓信號產(chǎn)生電路連接至與門(AND門);溫度傳感器采集到控制器和電機(jī)溫度后，經(jīng)過運算放大器處理電路III連接至控制芯片的AD端口III，運算放大器處理電路III還經(jīng)過溫信號產(chǎn)生電路連接至與門(AND門)；IGBT故障信號經(jīng)過驅(qū)動電路連接至與門(AND門);這些故障信號經(jīng)過與門(AND門)后，形成一個總的保護(hù)信號連接至總線驅(qū)動器的片選信號腳，從而控制PWM信號的輸出。定子電流過流信號產(chǎn)生電路如圖2所示。當(dāng)定子電流大于IH時，比較器U15A輸出低電平；當(dāng)定子電流小于IL時，比較器U15B輸出低電平。當(dāng)定子電流大于IH或者小于IL時，比較器輸出一個低電平信號，即定子電流絕對值大于一定值后，比較器輸出一個低電平信號送至與門74ALS30的12腳，如圖5所示。與門74ALS30的12腳接一個上拉電阻，無故障時與門74ALS30的12腳上輸入高電平。母線電壓過壓信號產(chǎn)生電路如圖3所示。母線電壓采樣值大于VU_REF時，比較器U19A輸出低電平，當(dāng)母線電壓大于一定值后，比較器輸出一個低電平信號，并發(fā)送至與門74ALS30的6腳，如圖5所示。與門74ALS30的6腳接一個上拉電阻，無故障時與門74ALS30的6腳上輸入高電平?？刂破骰螂姍C(jī)溫度過壓信號產(chǎn)生電路如圖4所示。溫度采樣值大于TEMP_REF時，比較器U18A輸出低電平。當(dāng)控制器或電機(jī)溫度大于一定值后，比較器輸出一個低電平信號
送至與門74ALS30的5腳，如圖5所示。與門74ALS30的5腳接一個上拉電阻，無故障時與門74ALS30的5腳上輸入高電平。如圖5所示，三路IGBT故障信號是通過驅(qū)動板采集傳輸至與門74ALS30的1、2、3腳，與門74ALS30的1、2、3腳接一個上拉電阻，無故障時與門74ALS30的1、2、3腳上輸入高電平。如圖6所示，上述經(jīng)過與門74ALS30的信號合成一個總的故障保護(hù)信號，輸出到總線驅(qū)動器74ACT245片選信號引腳，來控制PWM信號的輸出。
權(quán)利要求1.一種新型純電動轎車用交流異步電機(jī)控制器，其特征在于它包括控制芯片、總線驅(qū)動器、驅(qū)動電路、三相逆變電路、電機(jī)、過壓信號產(chǎn)生電路、過流信號產(chǎn)生電路、過溫信號產(chǎn)生電路、IGBT故障信號、AND門和傳感器組；傳感器組包括一個或多個速度傳感器、一個或多個電壓傳感器、一個或多個溫度傳感器和一個或多個電流傳感器；控制芯片的PWM輸出信號端口依次通過總線驅(qū)動器、驅(qū)動電路、三相逆變電路與電機(jī)連接；速度傳感器的信號采集端采集電機(jī)速度，速度傳感器的信號輸出端與控制芯片的CAP端口連接；電流傳感器的信號采集端采集電機(jī)定子電流，電流傳感器的信號輸出端通過運算放大器處理電路I與控制芯片的AD端口 I連接，控制芯片的AD端口 I還依次通過運算放大器處理電路I、過流信號產(chǎn)生電路與AND門連接；電壓傳感器的信號采集端采集電機(jī)母線電壓，電壓傳感器的信號輸出端通過運算放大器處理電路II與控制芯片的AD端口 II連接，控制芯片的AD端口II還依次通過運算放大器處理電路II、過壓信號產(chǎn)生電路與AND門連接；溫度傳感器的信號采集端采集控制器和電機(jī)溫度，溫度傳感器的信號輸出端通過運算放大器處理電路III與控制芯片的AD端口 III連接，控制芯片的AD端口 III還依次通過運算放大器處理電路III、過溫信號產(chǎn)生電路與AND門連接；驅(qū)動電路與AND門之間的線路上連有IGBT故障信號，AND門的輸出端與總線驅(qū)動器的片選信號控制端連接。
專利摘要本實用新型公開了一種新型純電動轎車用交流異步電機(jī)控制器，它包括控制芯片、總線驅(qū)動器、驅(qū)動電路、三相逆變電路、電機(jī)、過壓信號產(chǎn)生電路、過流信號產(chǎn)生電路、過溫信號產(chǎn)生電路、IGBT故障信號、AND門和傳感器組；傳感器組包括一個或多個速度傳感器、一個或多個電壓傳感器、一個或多個溫度傳感器和一個或多個電流傳感器。本實用新型提供一種硬件上實現(xiàn)過電壓、過電流、過溫和IGBT故障保護(hù)功能的新型純電動轎車用交流異步電機(jī)控制器，從硬件上進(jìn)行改變，將原本采用軟件進(jìn)行處理的功能通過硬件實現(xiàn)，解決了處理延時、保護(hù)失效等問題，采用控制芯片自動控制，從信號采集到信號控制全過程均為非人工操作，避免了人為因素影響。
文檔編號H02P25/02GK202565223SQ201220234358
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月23日
發(fā)明者袁維蓉, 鄭曙光, 彭朝釗, 陳平, 唐小春, 王鵬 申請人:東方電氣集團(tuán)東風(fēng)電機(jī)有限公司