基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统技术方案

基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统，它属于汽车能量管理及无刷直流电机控制领域。它为解决现有的纯电动汽车制动时不能有效的回收汽车在制动过程中产生的能量的问题。它包括驱动隔离电路和控制器，它还包括电池模块、保护电路和变流电路，所述变流电路为双向变流电路；保护电路串联在所述电池模块的电源端与变流电路的两个直流信号端之间，所述变流电路输出无刷直流电机的驱动信号；控制器输出的无刷直流电机的控制信号通过驱动隔离电路输出给变流电路。它可用于纯电动汽车中。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统，它属于汽车能量管理及无刷直流电机控制领域。它为解决现有的纯电动汽车制动时不能有效的回收汽车在制动过程中产生的能量的问题。它包括驱动隔离电路和控制器，它还包括电池模块、保护电路和变流电路，所述变流电路为双向变流电路；保护电路串联在所述电池模块的电源端与变流电路的两个直流信号端之间，所述变流电路输出无刷直流电机的驱动信号；控制器输出的无刷直流电机的控制信号通过驱动隔离电路输出给变流电路。它可用于纯电动汽车中。【专利说明】基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统
本技术涉及基于汽车再生制动的无刷直流电机控制领域，属于汽车能量管理及无刷直流电机控制领域。
技术介绍
我国是全球汽车消费的第一大国，但随着不可再生能源的日益枯竭和石油价格的不断增长，随之而来的环境也进入到了大家的视野。如何让汽车更环保，更节能，在这一要求下，新能源汽车逐步成为了汽车行业的发展方向。对于新能源汽车而言，纯电动汽车是目前的研究热点。但是由于目前电池容量技术的受限，纯电动汽车的续航问题一直是业内难以攻克的问题。再生制动系统可以有效地回收汽车在制动过程中所产生的能量，并将其储存在汽车的电源模块中。无刷直流电机由于其效率高、噪声小、寿命长、启动转矩大等优点，我们选择其为系统的主控电机，并为其设计了基于再生制动系统的电机控制器。现有的纯电动汽车制动时不能有效的回收汽车在制动过程中产生的能量的问题。(这句话说的太绝对，应该删去，现有纯电动汽车可以回收制动能量，只是和我的方法不一样)
技术实现思路
本技术是为了解决现有的纯电动汽车制动时不能有效的回收汽车在制动过程中产生的能量的问题，而提出了基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统。基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统，它包括驱动隔离电路和控制器，其特征在于，它还包括电池模块、保护电路和变流电路，所述变流电路为双向变流电路；保护电路串联在所`述电池模块的电源端与变流电路的两个直流信号端之间，所述变流电路输出无刷直流电机的驱动信号；控制器输出的无刷直流电机的控制信号通过驱动隔离电路输出给变流电路。本技术是在现有无刷直流电机控制系统的基础之上，将变流电路设计为双向变流电路，即:在正常工作状态，控制器控制变流电路将电池输出的直流电信号转换成驱动无刷直流电机工作的三相交流电信号驱动无刷直流电机工作，在制动系统启动时，控制器控制变流电路将无刷直流电机输出的三相交流电信号转换成直流信号给电池充电，实现能量回收。达到纯电动汽车制动时有效的回收汽车在制动过程中产生的能量问题，能量回收率同比增加了 3倍以上。本技术可用于纯电动汽车中。【专利附图】【附图说明】图1是【具体实施方式】一所述的基于再生制动系统的无刷直流电机控制系统的原理框图；图2是【具体实施方式】四所述的保护电路的原理图；图3是【具体实施方式】五所述的变流电路的原理图；图4是【具体实施方式】六所述的驱动隔离电路的原理图；图5是【具体实施方式】七所述的电流检测电路的原理图。【具体实施方式】【具体实施方式】一、参见图1说明本实施方式，本实施方式所述的基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统，它包括驱动隔离电路4和控制器6，其特征在于，它还包括电池模块9、保护电路I和变流电路2，所述变流电路2为双向变流电路；保护电路I串联在所述电池模块9的电源端与变流电路2的两个直流信号端之间，所述变流电路2输出无刷直流电机的三相交流电驱动信号；控制器6输出的无刷直流电机的控制信号通过驱动隔离电路4输出给变流电路2。本实施方式是在现有无刷直流电机控制系统的基础之上，将变流电路2设计为双向变流电路，即:在正常工作状态，控制器控制变流电路2将电池输出的直流电信号转换成驱动无刷直流电机工作的三相交流电信号驱动无刷直流电机工作，在制动系统启动时，控制器控制变流电路2将无刷直流电机输出的三相交流电信号转换成直流信号给电池充电，实现能量回收。控制变流电路的方法为现有方法就能实现。【具体实施方式】二、本实施方式与【具体实施方式】一所述的基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统的不同点在于，它还包括电流检测电路5，所述电流检测电路5用于采集变流电路2输出的无刷直流电机的驱动信号的电流，并将采集的电流信号转换成数字信号发送给控制器6。本实施方式提供了采集无刷直流电机的驱动信号电流值的电流检测电路，实现对无刷直流电机的工作电流进行实时采集，进而可以根据无刷直流电机的实际工作电流调整无刷直流电机的驱动信号，所述根据无刷直流电机的实际工作电流调整无刷直流电机的驱动信号的方法是现有方法。【具体实施方式】三、本实施方式与【具体实施方式】一所述的基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统的不同点在于，它还包括速度检测电路7，该速度检测电路7用于采集无刷直流电机的转速，并将采集结果发送给控制器6。本实施方式提供的速度检测电路7可以采用速度传感器实现。本实施方式增加了用于检测速度的速度检测电路7，可以实现转速闭环。所述转速闭环控制方法采用现有方法即可实现。【具体实施方式】四、结合图2说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】一所述的基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统的不同点在于，保护电路I包括电路a和电路b，电路a包括温度开关P1、5V电源、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、二极管D3、二极管D4、二极管D5、极性电容Cl、极性电容C2、电位器P2和运算放大器U2，温度开关Pl的I接口连接5V电源，温度开关Pl的3接口同时连接电阻R3的一端和二极管D3的阳极，电阻R3的另一端连接电源地，二极管D3的阴极同时连接二极管D4的阴极、二极管D5的阳极和电阻R5的一端，电阻R5的另一端连接电源地，二极管D4的阳极同时连接电阻R4的一端和运算放大器U2的输出端，电阻R4的另一端连接5V电源，运算放大器U2的双相电源正极连接5V电源，运算放大器U2的双相电源负极连接电源地，运算放大器U2的正相输入端同时连接极性电容Cl的正极和电阻R2的一端，极性电容Cl的负极连接电源地，运算放大器U2的负相输入端同时连接极性电容C2的正极和电位器P2的2端口，极性电容C2的负极同时连接电源地和电位器P2的3端口，电位器P2的I端口连接5V电源，R2的另一端为电路a的输入端,二极管D5的阴极为电路a的输出端，电路a和电路b结构相同，电路a的输入端连接电路b的输出端，电路a的输出端连接电路b的输入端，电路a的输入端为保护电路I的电源信号输入端，电路a的输出端为保护电路I的直流信号输出端。本实施方式中的保护电路I包含了温度保护和过流保护。如图2所示，图中的温度开关Pl用来检测运算放大器U2的温度，一旦温度超过75°C，温度开关闭合，输出信号请求停车。当系统过流时，检测的电流信号经过电阻转变成电压信号与电位器设定值进行比较，超过设定的上限值，比较器输出信号将系统掉电。保护电路I 一方面保证了系统的双向运行，一方面对系统进行了双向保护。【具体实施方式】五、结合图3说明本实施方式，本实施方式与【具体实施方式】一所述的基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统的不同点在于，所述变流电路2包括:一号绝缘栅双极型晶体管IGBTQ1、二号绝缘栅双极型晶体管IGBTQ2、三本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于汽车再生制动的无刷直流电机控制系统，它包括驱动隔离电路（4）和控制器（6），其特征在于，它还包括电池模块（9）、保护电路（1）和变流电路（2），所述变流电路（2）为双向变流电路；保护电路（1）串联在所述电池模块（9）的电源端与变流电路（2）的两个直流信号端之间，所述变流电路（2）输出无刷直流电机的三相交流电驱动信号；控制器（6）输出的无刷直流电机的控制信号通过驱动隔离电路（4）输出给变流电路（2）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：周美兰，苏革航，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：新型
国别省市：黑龙江;23