正六边形磁链轨迹控制装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种正六边形磁链轨迹控制装置及方法，该装置包括车载动力电池、辅助电源、主控制器、驱动电路、三相永磁同步电机、功率管单元、第一继电器、第二继电器与第三继电器，通过主控制器控制功率管单元包括的各个开关管，实现对三相永磁同步电机磁链轨迹的控制。该控制过程中，直接通过控制功率管单元包括的各个开关管实现对三相永磁同步电机磁链轨迹的控制，无需复杂的矢量变换等环节，控制过程简单，提升了三相永磁同步电机的响应速度。

Device and method for controlling hexagon magnetic linkage locus

The invention provides a device and method of hexagon flux track control, the device includes a car battery, auxiliary power supply, main controller, driving circuit, three-phase permanent magnet synchronous motor, power management unit, the first relay and the second relay and the third relay switch, through the control of the main controller unit comprises a power tube tube control the three-phase magnetic flux of permanent magnet synchronous motor. The control process, directly through each switch control unit comprises a power tube tube to achieve control of the three-phase permanent magnet synchronous motor flux trajectory, without complicated vector transformation and other aspects, the control process is simple, improved the response speed of three-phase permanent magnet synchronous motor.

【技术实现步骤摘要】
正六边形磁链轨迹控制装置及方法
本专利技术涉及电气传动技术，尤其涉及一种正六边形磁链轨迹控制装置及方法。
技术介绍
随着环保意识的深入人心，具有零排放、无污染、能量利用率高等特点的电动汽车越来越受到消费者的青睐。三相永磁同步电机作为电动汽车的动力源，是电动汽车的重要配件之一。目前，三相永磁同步电机的三相绕组分别通过两只开关管与电源相连接。磁链轨迹控制过程中，采用电压空间矢量控制方法，通过矢量坐标变换、电流环控制、输出坐标变化等环节以对磁链轨迹进行控制。上述磁链轨迹控制过程中，矢量控制环节多，矢量算法复杂，导致三相永磁电机的响应速度慢。
技术实现思路
本专利技术提供一种正六边形磁链轨迹控制装置及方法，以提高三相永磁电机的响应速度。第一个方面，本专利技术实施例提供一种正六边形磁链轨迹控制装置，包括：车载动力电池、辅助电源、主控制器、驱动电路、三相永磁同步电机、功率管单元、第一继电器、第二继电器与第三继电器，其中，所述车载动力电池包括第一段与第二段，所述第一段的负极与所述第二段的正极连接，所述第一段与所述第二端串联，所述第一段与所述第二段的电压为Ud；所述功率管单元包括第一开关管VT1、第二开关管VT2、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五开关管VT5、第六开关管VT6与第七开关管VT7；所述第一段的正极与所述VT1、所述VT2与所述VT5的输入端连接，所述第二段的负极与所述VT3、所述VT4与所述VT6的输入端连接；所述第一继电器与所述三相永磁同步电机的A相绕组连接，所述第一继电器的常开触点与所述VT1、所述VT3的输出端连接；所述第二继电器与所述三相永磁同步电机的B相绕组连接，所述第二继电器的常开触点与所述VT2、所述VT4的输出端连接；所述第三继电器与所述三相永磁同步电机的C相绕组连接，所述第三继电器的常开触点与所述VT5、所述VT6的输出端连接；所述第一继电器的常闭触点、所述第二继电器的常闭触点以及所述第三继电器的常闭触点与所述第一段与所述第二段的连接点连接；所述VT7与所述三相永磁同步电机的A相绕组、B相绕组与C相绕组连接；所述主控制器，用于控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7，以控制所述三相永磁同步电机的磁链轨迹；所述辅助电源与所述主控制器电连接；所述主控制器与所述驱动电路电连接；所述驱动电路用于产生7路触发脉冲，所述7路触发脉冲分别与所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6以及所述VT7的控制端连接。在第一个方面的第一种可能的实现方式中，所述功率管单元还包括7个保护电路，分别用于保护所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6以及所述VT7。结合第一个方面或第一个方面的第一种可能的实现方式，在第一个方面的第二种可能的实现方式中，所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6以及所述VT7为全控型器件。结合第一个方面的第二种可能的实现方式，在第一个方面的第三种可能的实现方式中，所述全控型器件包括：绝缘栅双极型晶体管、门极可关断晶闸管。第二个方面，本专利技术实施例提供一种采用如上第一个方面、第一个方面的第一种、第二种或第三种方式实现的正六边形磁链轨迹控制装置进行磁链轨迹控制的方法，该方法包括：所述主控制器控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7的方向与时长，以将所述三相永磁同步电机的磁链轨迹控制为正六边形，所述方向为所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7的开通或关断，所述时长为所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7的开通或关断时，对应的所述A相绕组、所述B相绕组与所述C相绕组中，至少两个绕组导通的时长，其中，所述正六边形的磁链轨迹的六个边形成六个磁场矢量区间。在第二个方面的第一种可能的实现方式中，所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6与所述VT7均未损坏，所述主控制器控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7的方向与时长，以将所述三相永磁同步电机的磁链轨迹控制为正六边形，包括：磁场矢量Ⅰ区间：所述主控制器在t1时刻向所述VT1与所述VT6发送触发开通信号，以使所述A相绕组与所述C相绕组导通，导通时长为t1′，时间到达t2时刻，所述主控制器在所述t2时刻同时向所述VT2发送触发开通信号，向所述VT1发送触发关断信号；其中，所述为t1时刻为所述正六边形磁链轨迹控制装置的上电时刻；从所述t1时刻到所述t2时刻，所述三相永磁同步电机的电压为所述磁场矢量Ⅰ区间的磁链大小为2Ud×t1′；磁场矢量Ⅱ区间：所述主控制器在t3时刻同时向所述VT3发送触发开通信号，向所述VT6发送触发关断信号，所述t3时刻与所述t2时刻之间的时长为t2′；从所述t2时刻到所述t3时刻，所述三相永磁同步电机的电压为所述磁场矢量Ⅱ区间的磁链大小为2Ud×t2′；磁场矢量Ⅲ区间：所述主控制器在t4时刻同时向所述VT2发送触发关断信号，向所述VT5发送触发开通信号，所述t4时刻与所述t3时刻之间的时长为t3′；从所述t3时刻到所述t4时刻，所述三相永磁同步电机的电压为所述磁场矢量Ⅲ区间的磁链大小为2Ud×t3′；磁场矢量Ⅳ区间：所述主控制器在t5时刻同时向所述VT3发送触发关断信号，向所述VT4发送触发开通信号，所述t5时刻与所述t4时刻之间的时长为t4′；从所述t4时刻到所述t5时刻，所述三相永磁同步电机的电压为所述磁场矢量Ⅳ区间的磁链大小为2Ud×t4′；磁场矢量Ⅴ区间：所述主控制器在t6时刻同时向所述VT1发送触发开通信号，向所述VT5发送触发关断信号，所述t6时刻与所述t5时刻之间的时长为t5′；从所述t5时刻到所述t6时刻，所述三相永磁同步电机的电压为所述磁场矢量Ⅴ区间的磁链大小为2Ud×t5′；磁场矢量Ⅵ区间：所述主控制器在t7时刻同时向所述VT4发送触发关断信号，向所述VT6发送触发开通信号，所述t7时刻与所述t6时刻之间的时长为t6′；从所述t6时刻到所述t7时刻，所述三相永磁同步电机的电压为所述磁场矢量Ⅵ区间的磁链大小为2Ud×t6′；从所述t7时刻开始，返回所述磁场矢量Ⅰ区间，如此循环；其中，所述t1′：t2′：t3′：t4′:t5′:t6′＝1：1：1：1：1：1。在第二个方面的第二种可能的实现方式中，所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4与所述VT7均未损坏，所述VT5与所述VT6中至少一个发生损坏，所述主控制器控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7的方向与时长，以将所述三相永磁同步电机的磁链轨迹控制为正六边形，包括：磁场矢量Ⅰ区间：所述主控制器在T1时刻向所述VT1发送触发开通信号，以使所述A相绕组与所述C相绕组导通，导通时长为T1′，时间到达T2时刻，所述主控制器在所述T2时刻同时向所述VT2发送触发开通信号，向所述VT1发送触发关断信号；其中，所述为T1时刻为所述VT5与所述VT6中至少一个发生本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正六边形磁链轨迹控制装置，其特征在于，包括：车载动力电池、辅助电源、主控制器、驱动电路、三相永磁同步电机、功率管单元、第一继电器、第二继电器与第三继电器，其中，所述车载动力电池包括第一段与第二段，所述第一段的负极与所述第二段的正极连接，所述第一段与所述第二端串联，所述第一段与所述第二段的电压为Ud；所述功率管单元包括第一开关管VT1、第二开关管VT2、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五开关管VT5、第六开关管VT6与第七开关管VT7；所述第一段的正极与所述VT1、所述VT2与所述VT5的输入端连接，所述第二段的负极与所述VT3、所述VT4与所述VT6的输入端连接；所述第一继电器与所述三相永磁同步电机的A相绕组连接，所述第一继电器的常开触点与所述VT1、所述VT3的输出端连接；所述第二继电器与所述三相永磁同步电机的B相绕组连接，所述第二继电器的常开触点与所述VT2、所述VT4的输出端连接；所述第三继电器与所述三相永磁同步电机的C相绕组连接，所述第三继电器的常开触点与所述VT5、所述VT6的输出端连接；所述第一继电器的常闭触点、所述第二继电器的常闭触点以及所述第三继电器的常闭触点与所述第一段与所述第二段的连接点连接；所述VT7与所述三相永磁同步电机的A相绕组、B相绕组与C相绕组连接；所述主控制器，用于控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7，以控制所述三相永磁同步电机的磁链轨迹；所述辅助电源与所述主控制器电连接；所述主控制器与所述驱动电路电连接；所述驱动电路用于产生7路触发脉冲，所述7路触发脉冲分别与所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6以及所述VT7的控制端连接。...

【技术特征摘要】
1.一种正六边形磁链轨迹控制装置，其特征在于，包括：车载动力电池、辅助电源、主控制器、驱动电路、三相永磁同步电机、功率管单元、第一继电器、第二继电器与第三继电器，其中，所述车载动力电池包括第一段与第二段，所述第一段的负极与所述第二段的正极连接，所述第一段与所述第二端串联，所述第一段与所述第二段的电压为Ud；所述功率管单元包括第一开关管VT1、第二开关管VT2、第三开关管VT3、第四开关管VT4、第五开关管VT5、第六开关管VT6与第七开关管VT7；所述第一段的正极与所述VT1、所述VT2与所述VT5的输入端连接，所述第二段的负极与所述VT3、所述VT4与所述VT6的输入端连接；所述第一继电器与所述三相永磁同步电机的A相绕组连接，所述第一继电器的常开触点与所述VT1、所述VT3的输出端连接；所述第二继电器与所述三相永磁同步电机的B相绕组连接，所述第二继电器的常开触点与所述VT2、所述VT4的输出端连接；所述第三继电器与所述三相永磁同步电机的C相绕组连接，所述第三继电器的常开触点与所述VT5、所述VT6的输出端连接；所述第一继电器的常闭触点、所述第二继电器的常闭触点以及所述第三继电器的常闭触点与所述第一段与所述第二段的连接点连接；所述VT7与所述三相永磁同步电机的A相绕组、B相绕组与C相绕组连接；所述主控制器，用于控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7，以控制所述三相永磁同步电机的磁链轨迹；所述辅助电源与所述主控制器电连接；所述主控制器与所述驱动电路电连接；所述驱动电路用于产生7路触发脉冲，所述7路触发脉冲分别与所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6以及所述VT7的控制端连接。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述功率管单元还包括7个保护电路，分别用于保护所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6以及所述VT7。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6以及所述VT7为全控型器件。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述全控型器件包括：绝缘栅双极型晶体管、门极可关断晶闸管。5.一种采用如权利要求1～4任一项所述的正六边形磁链轨迹控制装置进行磁链控制的方法，其特征在于，包括：所述主控制器控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7的方向与时长，以将所述三相永磁同步电机的磁链轨迹控制为正六边形，所述方向为所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7的开通或关断，所述时长为所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7的开通或关断时，对应的所述A相绕组、所述B相绕组与所述C相绕组中，至少两个绕组导通的时长，其中，所述正六边形的磁链轨迹的六个边形成六个磁场矢量区间。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6与所述VT7均未损坏，所述主控制器控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4、所述VT5、所述VT6或者所述VT7的方向与时长，以将所述三相永磁同步电机的磁链轨迹控制为正六边形，包括：磁场矢量Ⅰ区间：所述主控制器在t1时刻向所述VT1与所述VT6发送触发开通信号，以使所述A相绕组与所述C相绕组导通，导通时长为t1′，时间到达t2时刻，所述主控制器在所述t2时刻同时向所述VT2发送触发开通信号，向所述VT1发送触发关断信号；其中，所述为t1时刻为所述正六边形磁链轨迹控制装置的上电时刻；从所述t1时刻到所述t2时刻，所述三相永磁同步电机的电压为所述磁场矢量Ⅰ区间的磁链大小为2Ud×t1′；磁场矢量Ⅱ区间：所述主控制器在t3时刻同时向所述VT3发送触发开通信号，向所述VT...

【专利技术属性】
技术研发人员：张陈斌，肖欣，孙江明，徐冲，林利，金黎杰，浦蓉杰，谭亚，
申请(专利权)人：上海中科深江电动车辆有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31