基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置及发动机冷却系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种冷却风扇控制装置及发动机冷却系统，其中，冷却风扇控制装置，包括：PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块；PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块依次电性连接，且集成在一块电路板上；PWM接收模块适于接收发动机发送的PWM调速信号并发送给微处理器；微处理器适于依据接收到的PWM信号通过功率管驱动模块控制无感无刷电机工作，从而带动冷却风扇对发动机进行降温。通过采用无感无刷电机对发动机进行冷却，使控制装置减少了传感器的电路，同时将PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块集成在同一块电路板上，减小了电路的布置，节省了印刷电路板的空间。

Cooling fan control device and engine cooling system based on sensorless brushless motor

The invention relates to a cooling fan control device and an engine cooling system, in which the cooling fan control device includes: a PWM receiving module, a microprocessor and a power tube driving module; a PWM receiving module, a microprocessor and a power tube driving module are electrically connected sequentially and integrated on a circuit board; and a PWM receiving module is integrated on a circuit board. The module is suitable for receiving PWM speed control signals sent by the engine and sending them to the microprocessor. The microprocessor is suitable for controlling the induction brushless motor through the power tube driving module according to the received PWM signals, thus driving the cooling fan to cool the engine. By using brushless induction motor to cool the engine, the control device reduces the circuit of the sensor. At the same time, the PWM receiving module, microprocessor and power tube driving module are integrated on the same circuit board, which reduces the layout of the circuit and saves the space of the printed circuit board.

【技术实现步骤摘要】
基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置及发动机冷却系统
本专利技术涉及发动机冷却领域，具体而言，涉及一种冷却风扇控制装置以及发动机冷却系统。
技术介绍
目前传统的有刷电机冷却风扇的缺点是功率小，在马力较大的车辆上需要安装2台冷却风扇增加了制造的成本，同时有刷冷却风扇的寿命较短。有感无刷电机冷却风扇的缺点是需要安装3个霍尔传感器，一方面增加了成本，另一方面增加了电机结构与控制器结构的复杂度，同时制造工艺的难度也相应的增加了。现有的技术冷却风扇驱动系统还存在采用元件分立的方案，将微处理器与功率管驱动电路分开，或者搭建其他电路，增加了很多接口，造成电路的不稳定性。如何解决上述问题，是目前亟待解决的。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种冷却风扇控制装置以及发动机冷却系统，以实现通过控制无感无刷电机进行降温，从而简化控制电路。为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：本专利技术实施例提供了一种冷却风扇控制装置，包括：PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块；所述PWM接收模块、所述微处理器以及所述功率管驱动模块依次电性连接；所述PWM接收模块适于接收发动机发送的PWM调速信号并发送给所述微处理器；所述微处理器适于依据接收到的PWM信号通过所述功率管驱动模块控制无感无刷电机工作，从而带动冷却风扇对发动机进行降温。在本专利技术较佳的实施例中，所述冷却风扇控制装置还包括RC滤波调频模块；所述微处理器通过所述RC滤波调频模块与所述功率管驱动模块电性连接。在本专利技术较佳的实施例中，所述冷却风扇控制装置还包括PWM故障反馈模块；所述PWM故障反馈模块与所述微处理器模块电性连接；所述PWM故障反馈模块适于接收故障信号，并发送给所述微处理器模块；所述微处理器模块还适于接收到所述故障信号通过所述功率管驱动模块控制无感无刷电机停止工作，从而停止冷却风扇的运行。在本专利技术较佳的实施例中，所述PWM接收模块的输出端与所述PWM故障反馈模块的输出端均电性连接于所述微处理器的PWM信号接收引脚。在本专利技术较佳的实施例中，所述冷却风扇控制装置还包括温度检测模块；所述温度检测模块与所述微处理器电性连接；所述温度检测模块包括采集功率管附近环境温度的外部传感器及采集微处理器内部温度的内部传感器。在本专利技术较佳的实施例中，所述冷却风扇控制装置还包括电源模块；所述电源模块包括车载电源以及DC-DC电压转换电路；所述车载电源与所述DC-DC电压转换电路电性连接；所述DC-DC电压转换电路适于将车载电源进行降压后给所述冷却风扇控制装置供电。在本专利技术较佳的实施例中，所述电源模块还包括防反接电路；所述车载电源通过所述防反接电路与所述DC-DC电压转换电路电性连接。在本专利技术较佳的实施例中，所述电源模块还包括电压泵升电路；所述车载电源通过所述电压泵升电路与所述功率管驱动模块电性连接；所述电压泵升电路适于将所述车载电源的电压提高为可以驱动所述功率管驱动模块的功率管的脉冲电压。在本专利技术较佳的实施例中，所述冷却风扇控制装置还包括分别与所述微处理器电性连接的母线电压采集电路以及母线电流采集电路；所述母线电压采集电路以及所述母线电流采集电路分别适于采集所述冷却风扇控制装置的电压与电流并发送给所述微处理器。本专利技术实施例还提供了一种发动机冷却系统，包括发动机、冷却风扇、无感无刷电机以及如上述的冷却风扇控制装置。相对于现有技术，本专利技术实施例具有以下有益效果：本专利技术实施例提供了一种冷却风扇控制装置及发动机冷却系统，其中，冷却风扇控制装置，包括：PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块；PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块依次电性连接，且集成在一块电路板上；PWM接收模块适于接收发动机发送的PWM调速信号并发送给微处理器；微处理器适于依据接收到的PWM信号通过功率管驱动模块控制无感无刷电机工作，从而带动冷却风扇对发动机进行降温。通过采用无感无刷电机对发动机进行冷却，使控制装置减少了传感器的电路，同时将PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块集成在同一块电路板上，减小了电路的布置，节省了印刷电路板的空间。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1示出了本专利技术实施例所提供的基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置的电路原理框图。图2示出了本专利技术实施例所提供的DC-DC电压转换电路的电路图。图3示出了本专利技术实施例所提供的电压泵升电路的电路图。图4示出了本专利技术实施例所提供的PWM通信接口电路的电路图。图5示出了本专利技术实施例所提供的功率管驱动电路的电路图。图6示出了本专利技术实施例所提供的功率管驱动电路与外部功率管连接关系的电路图。图7示出了本专利技术实施例所提供的PWM通信接口电路中与Lin口连接的微处理器内部电路图。具体实施方式现在结合附图对本专利技术作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例请参阅图1，本专利技术实施例提供了一种基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置。基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置包括：PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块；所述PWM接收模块、所述微处理器以及所述功率管驱动模块依次电性连接，且集成在一块电路板上；所述PWM接收模块适于接收发动机发送的PWM调速信号并发送给所述微处理器；所述微处理器适于依据接收到的PWM信号通过所述功率管驱动模块控制无感无刷电机工作，从而带动冷却风扇对发动机进行降温。通过采用无感无刷电机对发动机进行冷却，使控制装置减少了传感器的电路，同时将PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块集成在同一块电路板上，减小了电路的布置，节省了印刷电路板的空间。其中，所述微处理器为恩智浦半导体(NXP)S12ZVM系列的处理器。功率管为MOS管，使用MOS管，可以让功率电路的扩展性能增强，只需要选择MOS管的功率级别或者将同级别的MOS管进行并联，即可驱动更高功率的电机。、请参阅图5，微处理器内部自带的功率管驱动电路模块，此模块集成在微处理器内部，传统的无感无刷冷却风扇控制系统会在微处理器外部再添加一个MOS管驱动芯片，本系统由于微处理器内部自带MOS管驱动电路，所以无需再次添加，与外部MOS管连接关系如图6所示，图6中，电路的主要作用是通过控制三相桥中MOS管的开通(ON)与关断(OFF)来控制无感无刷直流电机的转速、方向和位置，MOS管M1，M3，M5是H桥的高边驱动，MOS管M2，M4，M6是H桥的低边驱动。图中HG0，HG1，HG2引脚分别是MOS管M1，M3，M5的驱动引脚，LG0，LG1，LG2引脚分别是MOS管M2，M4，M6的驱动引脚，HS0，HS1，HS2引脚与高边MOS管M1，M3，M5的源极、低边MOS管M2，M4，M6的漏极连接同时连接电压泵升电路的电容C24，C25，C26如图4。无感无刷直流电机的三相反电动势的电压可以通过HS0，HS1，HS2引脚传送至微处理器内部的过零比较器，主要作用是控制器根据过反电动势的零点对无感无刷电机进行6步换向使无感无刷直流电机能够按照正确的磁场运转。其中，请参阅图4，LIN控制器与LIN收发器均集成在微处理器之中，外部无需再添加多余的LIN控制器与LIN收发器电路。如果控制系统在LIN通信网络中是从节点，所以图中虚线框内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置，其特征在于，包括：PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块；所述PWM接收模块、所述微处理器以及所述功率管驱动模块依次电性连接，且集成在一块电路板上；所述PWM接收模块适于接收发动机发送的PWM调速信号并发送给所述微处理器；所述微处理器适于依据接收到的PWM信号通过所述功率管驱动模块控制无感无刷电机工作，从而带动冷却风扇对发动机进行降温。

【技术特征摘要】
1.一种基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置，其特征在于，包括：PWM接收模块、微处理器以及功率管驱动模块；所述PWM接收模块、所述微处理器以及所述功率管驱动模块依次电性连接，且集成在一块电路板上；所述PWM接收模块适于接收发动机发送的PWM调速信号并发送给所述微处理器；所述微处理器适于依据接收到的PWM信号通过所述功率管驱动模块控制无感无刷电机工作，从而带动冷却风扇对发动机进行降温。2.如权利要求1所述的基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置，其特征在于，所述冷却风扇控制装置还包括RC滤波调频模块；所述微处理器通过所述RC滤波调频模块与所述功率管驱动模块电性连接。3.如权利要求1所述的基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置，其特征在于，所述冷却风扇控制装置还包括PWM故障反馈模块；所述PWM故障反馈模块与所述微处理器模块电性连接；所述PWM故障反馈模块适于接收故障信号，并发送给所述微处理器模块；所述微处理器模块还适于接收到所述故障信号通过所述功率管驱动模块控制无感无刷电机停止工作，从而停止冷却风扇的运行。4.如权利要求3所述的基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置，其特征在于，所述PWM接收模块的输出端与所述PWM故障反馈模块的输出端均电性连接于所述微处理器的PWM信号接收引脚。5.如权利要求1所述的基于无感无刷电机的冷却风扇控制装置，其特征在于，所述冷却风扇控制装置还包括温度检测模块；所述温度检测模块与所述微处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁超，庄明，沈其阳，顾海波，
申请(专利权)人：龙城电装常州有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32