一种电动车载永磁电机的控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种电动车载永磁电机的控制系统，包括电池组、具有绕组的永磁电机（PMG）、桥式驱动电路、buck电路、第一本振基波信号生成模块、第一本振载波信号生成模块、限幅调节电路、本振基波‑外部信号选通电路、SPWM调制电路、第二本振载波生成模块、PWM调制电路、和加速调节电路，该电动车载永磁电机的控制系统，驱动永磁电机时，根据永磁电机所需调节的旋转速度，适当降低桥式驱动电路中IGBT的输入电压，减少了IGBT的内耗，提高了电池组的电能转化效率，增强车载的续航能力，且将与永磁电机（PMG）绕组上产生的相同电信号反馈，参入到控制桥式驱动电路的SPWM调制波的生成中，使永磁电机（PMG）转速稳定在驾驶人员的预期中，其具有最高的调制效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电动车载永磁电机的控制系统
本技术涉及一种电动车载，特别是指一种电动车载永磁电机的控制系统。
技术介绍
电池容量和驱动车载永磁电机（PMG）的电能转化率是影响新能源汽车续航能力的两大因素。为提升新能源汽车续航能力，现有做法均是从电池容量入手，将多个电池组合，扩大储能容量，并在此基础上，于车载行驶过程中，对刹车或惯性状态下永磁电机转动产生的电能进行回收。而对于车载永磁电机（PMG）的驱动系统，则仍采用传统的定压变频调速方案，即车载电池组向永磁电机（PMG）驱动电路提供一固定的高压电信号，因永磁电机（PMG）驱动电路通常由IGBT组成，IBGT在高压电信号输入的情况下，其内耗较大，从而导致永磁电机驱动电路内部电能消耗过大，输出送入永磁电机（PMG）的电能则较小，因此现有新能汽车的电能转化率较低。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电动车载永磁电机的控制系统。一种电动车载永磁电机的控制系统，包括电池组、具有绕组的永磁电机（PMG）、桥式驱动电路、buck电路、第一本振基波信号生成模块、第一本振载波信号生成模块、限幅调节电路、本振基波-外部信号选通电路、SPWM调制电路、第二本振载波生成模块、PWM调制电路、和加速调节电路，永磁电机（PMG）绕组与桥式驱动电路、buck电路、电池组依次连接，永磁电机（PMG）绕组上的电信号反馈输出，永磁电机（PMG）绕组电信号反馈输出端、第一本振载波信号生成模块分别与限幅调节电路的输入端连接，限幅调节电路的输出端、第一本振基波信号生成模块分别与本振基波-外部信号选通电路的输入端相接，本振基波-外部信号选通电路的输出端、第一本振载波信号生成模块分别与SPWM调制电路的输入端相连，SPWM调制电路的输出端与桥式驱动电路的控制端连接，第二本振载波生成模块与PWM调制电路、buck电路控制端依次连接，加速调节电路还与PWM调制电路的输入端连接。进一步地，所述电动车载永磁电机的控制系统还包括boost电路、buck-boost开关电路、刹车电路、充电信号检测电路和充电信号调节电路，boost电路连接于桥式驱动电路和电池组间，boost电路与buck电路形成buck-boost电路，buck-boost开关电路连接于PWM调制电路、buck-boost电路控制端间，刹车电路、加速调节电路还分别与buck-boost开关电路的控制端连接，充电信号检测电路检测桥式驱动电路和buck-boost电路间的电信号，充电信号检测电路与充电信号调节电路输入端连接，充电信号调节电路输出端与PWM调制电路的输入端连接。通过在电池组和桥式驱动电路间增设boost电路，boost电路与buck电路形成buck-boost电路，配以控制buck-boost电路升降压模式的buck-boost开关电路，实现车载不同运行状态下永磁电机驱动和电池组充电模式的切换，即调节加速调节电路，加速调节电路一方面输出相应的电信号到PWM调制电路，与第二本振载波生成模块产生的电信号进行调制，调制的电信号输入至buck-boost开关电路，加速调节电路另一方面输出相应的控制电信号到buck-boost开关电路控制端，buck-boost开关电路作相应的电信号输出，使buck-boost电路内的buck电路导通，电池组输出的直流电通过buck-boost电路降压调节后，供给桥式驱动电路，桥式驱动电路输出交流电以驱动永磁电机；在不调节加速调节电路，而调节刹车电路时，刹车电路输出相应的电信号到buck-boost开关电路，buck-boost开关电路作相应的电信号输出，使buck-boost电路内的boost电路导通，永磁电机（PMG）绕组产生的交流电经桥式驱动电路整流、buck-boost电路升压后，电压大于电池组电压，便于向电池组充电，实现车载运行过程中，永磁电机（PMG）产生的电能的合理利用，增强车载的续航能。进一步地，永磁电机（PMG）内还具有一与绕组相位相同的副绕组，副绕组输出端作为永磁电机（PMG）绕组电信号反馈输出端，永磁电机（PMG）副绕组输出端、第一本振载波信号生成模块分别与限幅调节电路的输入端连接。传统永磁电机（PMG）绕组上电信号的反馈，通常采用霍尔元件或旋转变压器，霍尔元件、旋转变压器分别起位置传感器、电压传感器的作用，检测永磁电机（PMG）内转子磁极的位置、电压信号并传递给控制器，控制器根据霍尔元件、旋转变压器检测到的位置、电压信号，计算出绕组上产生的电信号并反馈输出，由于非直接对绕组上电信号进行反馈，其常需配以控制器，使传统霍尔元件或旋转变压器的反馈系统较繁琐，而本申请在永磁电机（PMG）内增设一与绕组同相位的副绕组，因副绕组与绕组同相位，其上的电信号与绕组完全一致，而后将副绕组上电信号输出，即实现了对绕组上电信号的反馈输出，相比传统采用霍尔元件或旋转变压器的反馈系统，其结构更简单。进一步地，永磁电机（PMG）绕组的相线数量为若干，绕组若干相线独立引出，桥式驱动电路为若干H桥电路的组合体，组成桥式驱动电路的H桥电路的数量与绕组各相线的数量相同，永磁电机（PMG）绕组各相线与桥式驱动电路的H桥电路输出端一一对应且相互连接，桥式驱动电路各H桥电路的输入端连接有一组以上电池组和buck电路组成的单元体。现有车载永磁电机（PMG）绕组通常为三角形或星形连接，电池组驱动永磁电机（PMG）时，通常为一电池组对永磁电机（PMG）绕组各相线同时进行驱动，该种结构下，电池组数量少，所具有的电能容量小，而本技术将永磁电机绕组各相线独立引出，并通过若干电池组分别进行独立驱动，如此，电路中可连入较多的电池组，大大提高系统中电池容量。进一步地，SPWM调制电路和PWM调制电路内均包括有过流过载保护模块，一驱动电流检测电路检测桥式驱动电路和buck电路间的电信号后，分别与SPWM调制电路和PWM调制电路内的过流过载保护模块连接。驱动电流检测电路检测桥式驱动电路和buck电路间的电信号，并反馈至SPWM调制电路和PWM调制电路内的过流过载保护模块，当驱动电流检测电路检测到桥式驱动电路和buck电路间的电信号过大时，SPWM调制电路和PWM调制电路改变输出，分别控制桥式驱动电路和buck电路，使桥式驱动电路和buck电路间的电信号降低，如此，以对该系统内各电路进行过流过载保护。进一步地，加速调节电路内设有灵敏度跟随电路。以调节驱动永磁电机时的系统响应时间。进一步地，第一本振基波信号生成模块、第一本振载波信号生成模块、本振基波-外部信号选通电路、SPWM调制电路、第二本振载波生成模块、PWM调制电路任一模块线路或任一以上模块线路可由控制器提供。进一步地，永磁电机（PMG）绕组电信号反馈输出端、buck-boost开关电路输入端间还连接有一过速保护电路。调节加速调节电路，驱动永磁电机（PMG），在车载永磁电机（PMG）运行速度过高时，过速保护电路根据永磁电机（PMG）绕组电信号反馈输出端输入的相应的电信号，而输出另一相应的电信号到buck-boost开关电路，使buck-boost电路变为升压模式，车载由驱运永磁电机（PMG）的状态变为向电池组进行充电的状态，而不再继续驱动永磁电机（PMG），避免车载速度过高，而进行过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动车载永磁电机的控制系统，其特征在于：包括电池组、具有绕组的永磁电机（PMG）、桥式驱动电路、buck电路、第一本振基波信号生成模块、第一本振载波信号生成模块、限幅调节电路、本振基波‑外部信号选通电路、SPWM调制电路、第二本振载波生成模块、PWM调制电路、和加速调节电路，永磁电机（PMG）绕组与桥式驱动电路、buck电路、电池组依次连接，永磁电机（PMG）绕组上的电信号反馈输出，永磁电机（PMG）绕组电信号反馈输出端、第一本振载波信号生成模块分别与限幅调节电路的输入端连接，限幅调节电路的输出端、第一本振基波信号生成模块分别与本振基波‑外部信号选通电路的输入端相接，本振基波‑外部信号选通电路的输出端、第一本振载波信号生成模块分别与SPWM调制电路的输入端相连，SPWM调制电路的输出端与桥式驱动电路的控制端连接，第二本振载波生成模块与PWM调制电路、buck电路控制端依次连接，加速调节电路还与PWM调制电路的输入端连接。

【技术特征摘要】
1.一种电动车载永磁电机的控制系统，其特征在于：包括电池组、具有绕组的永磁电机（PMG）、桥式驱动电路、buck电路、第一本振基波信号生成模块、第一本振载波信号生成模块、限幅调节电路、本振基波-外部信号选通电路、SPWM调制电路、第二本振载波生成模块、PWM调制电路、和加速调节电路，永磁电机（PMG）绕组与桥式驱动电路、buck电路、电池组依次连接，永磁电机（PMG）绕组上的电信号反馈输出，永磁电机（PMG）绕组电信号反馈输出端、第一本振载波信号生成模块分别与限幅调节电路的输入端连接，限幅调节电路的输出端、第一本振基波信号生成模块分别与本振基波-外部信号选通电路的输入端相接，本振基波-外部信号选通电路的输出端、第一本振载波信号生成模块分别与SPWM调制电路的输入端相连，SPWM调制电路的输出端与桥式驱动电路的控制端连接，第二本振载波生成模块与PWM调制电路、buck电路控制端依次连接，加速调节电路还与PWM调制电路的输入端连接。2.根据权利要求1所述的电动车载永磁电机的控制系统，其特征在于：所述电动车载永磁电机的控制系统还包括boost电路、buck-boost开关电路、刹车电路、充电信号检测电路和充电信号调节电路，boost电路连接于桥式驱动电路和电池组间，boost电路与buck电路形成buck-boost电路，buck-boost开关电路连接于PWM调制电路、buck-boost电路控制端间，刹车电路、加速调节电路还分别与buck-boost开关电路的控制端连接，充电信号检测电路检测桥式驱动电路和buck-boost电路间的电信号，充电信号检测电路与充电信号调节电路输入端连接，充电信号调节电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：张雄峰，
申请(专利权)人：维尔纳福建电机有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35