一种电动三轮车无刷直流电机能量回馈控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电动三轮车无刷直流电机能量回馈控制器，其关键在于：所述能量回馈控制器包括降压型开关电源模块、母线电压采样模块、母线电流采样模块、相电流检测模块与反电动势检测模块、三相桥驱动模块、转子磁场位置检测模块、微控制器单元、以及温度检测、调速信号、倒车信号和刹车信号处理电路。本实用新型专利技术具有普通控制的基本功能和保护功能，还具有能量回馈控制功能，所回收的能量来自于整车的动能，制动时动能经过电机永磁转子旋转切割定子线圈来转换为电能，控制器使用定子线圈中的电能来进行能量回馈制动控制，能增加大约15%~20%的续航里程，制动力矩通常能达到100N.m以上，特别适用于启停频繁的城市路况和山区。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种电动三轮车无刷直流电机能量回馈控制器，其关键在于：所述能量回馈控制器包括降压型开关电源模块、母线电压采样模块、母线电流采样模块、相电流检测模块与反电动势检测模块、三相桥驱动模块、转子磁场位置检测模块、微控制器单元、以及温度检测、调速信号、倒车信号和刹车信号处理电路。本技术具有普通控制的基本功能和保护功能，还具有能量回馈控制功能，所回收的能量来自于整车的动能，制动时动能经过电机永磁转子旋转切割定子线圈来转换为电能，控制器使用定子线圈中的电能来进行能量回馈制动控制，能增加大约15%~20%的续航里程，制动力矩通常能达到100N.m以上，特别适用于启停频繁的城市路况和山区。【专利说明】一种电动三轮车无刷直流电机能量回馈控制器
本技术属于电动车控制器，具体涉及一种纯电动三轮车无刷直流电机控制 器。
技术介绍
目前纯电动三轮车广泛采用三相无刷直流电机，其中较为常见的是带减速箱的差 速电机，电池普遍选择铅酸储电池。 电动三轮车在实际使用过程中往往会装载大量的货物，耗电量大，由于目前电池 容量有限，加上行车过程中难免会不断的加速刹车，因此整车的续航里程不会太多，由于自 身载重较大，在平路骑行和下坡滑行中会有较大的动能，在刹车时，这些动能若不回收利用 会白白浪费掉，同时还会磨损机械刹车，另外下坡滑行速度过快会产生较高的反电动势，其 可以达到损坏整车电器件的程度。能量回馈控制器就是基于提升续航里程、增强制动系统 的安全系数以及防止下坡滑行过快损坏整车电器这三个主要目的而研发的新型电动三轮 车控制器，同时此控制器具有普通控制器的行车功能。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种电动三轮车无刷直流电机能量回馈控制器。 为了实现上述目的，采用以下技术方案，一种电动三轮车无刷直流电机能量回馈 控制器，其特征在于:所述能量回馈控制器包括降压型开关电源模块、母线电压采样模块、 母线电流采样模块、相电流检测模块与反电动势检测模块、三相桥驱动模块、转子磁场位置 检测模块、微控制器单元、以及温度检测、调速信号、倒车信号和刹车信号处理电路。 所述母线电压采样模块用于实时采集当前动力电池组的电压值。 所述母线电流采样模块用于实时采集当前动力电池组的用电电流;所述母线电流 采样模块包括第一电流霍尔传感器Uhall、第一电容Clbusl、第二电容CIbus2、第三电容 CIbus3、第一电阻Rlbusl、第二电阻RIbus2、第三电阻RIbus3、第四电阻RIbus4、第五电阻 RIbus5和第一运放UlbuslA;其中，第一电流霍尔传感器Uhall的第一引脚联接到电源端 VCC，第一电流霍尔传感器Uhall的第四引脚联接到地;第一电容Clbusl的一个引脚联接到 第一电流霍尔传感器Uhall的第三引脚，第一电容Clbusl的另一个引脚联接到地;第二电容 CIbus2的一个引脚联接到第一电流霍尔传感器Uhall的第二引脚，第二电容CIbus2的另一 个引脚联接到地;第二电阻RIbus2的一个引脚联接到第一电流霍尔传感器Uhall的第三引 脚，第二电阻RIbus2的另一个引脚联接到第一运放UlbuslA的第三引脚;第三电阻RIbus3的 一个引脚联接到第一电流霍尔传感器Uhall的第二引脚，第三电阻RIbus3的另一个引脚联 接到第一运放UlbuslA的第二引脚;第一电阻Rlbusl的一个引脚联接到电源VCC，第一电阻 Rlbusl的另一个引脚联接到第一运放UlbuslA的第三引脚;第四电阻RIbus4的一个引脚联 接到第一运放UlbuslA的第二引脚，第四电阻RIbus4的另一个引脚联接到第一运放UlbuslA 的第一引脚;第五电阻RIbus5的一个引脚联接到第一运放UlbuslA的第一引脚，第五电阻 RIbus5的另一个引脚和第二电容CIbus2的一个引脚相连接并且公共点联接到微控制器的 一个ADC引脚，第二电容Cl bus 2的另一个引脚联接到地;第一运放UI bus 1A的第八引脚连接 到电源端VCC，第一运放UlbuslA的第四引脚连接到地。 所述相电流检测模块与反电动势检测模块用于检测三相无刷直流电机线的相电 流和相电压;所述相电流检测模块由U相电流处理模块、V相电流处理模块、W相电流处理模 块三个相似相电流处理模块组成;所述反电动势检测模块由U反电动势检测模块、V反电动 势检测模块、W反电动势检测模块三个相似反电动势电压处理模块组成;其中，所述U相电流 处理模块包括第一电阻Rphsl、第二电阻Rphs2、第三电阻Rphs3、第四电阻Rphs4、第一电容 Cphsl、第一运放UphslA和第一二极管Dphsl;第一电阻Rphsl的一个引脚联接到电源端 VCC，第一电阻Rphsl的另一个引脚联接到第一运放UphslA的第三引脚;第二电阻Rphs2的 一个引脚联接到电机相线U相上，第二电阻Rphs2的另一个引脚联接到第一运放UphslA的第 三引脚;第一二极管Dphs 1的阳极联接到第一运放Uphs 1A的第三引脚，第一二极管Dphs 1的 阴极联接到第一运放UphslA的第二引脚；第三电阻Rphs3的一个引脚联接到地，第三电阻 Rphs3的另一个引脚联接到第一运放UphslA的第二引脚;第四电阻Rphs4的一个引脚联接到 第一运放UphslA的第二引脚，第四电阻Rphs4的另一个引脚联接到第一运放UphslA的第一 引脚;第一电容Cphsl的一个引脚联接到第一运放UphslA的第一引脚，第一电容Cphsl的另 一个引脚联接到地;第一运放UphslA的第一引脚还联接到微控制器的一个ADC引脚，第一运 放UphslA的第八引脚连接到VCC，第一运放UphslA的第四引脚连接到地;所述V相电流处理 模块和W相电流处理模块与U相电流处理模块的电路结构完全相同；所述U相反电动势检测 模块包括第一电阻Rphs5、第二电阻Rphs6、第一电容Cphs2和第一二极管Dphs2;第一电阻 Rphs5的一个引脚联接到电机相线U相上，第一电阻Rphs5的另一个引脚联接到第一二极管 Dphs2的阳极;第二电阻Rphs6与第一电容Cphs2并联，它们的一个公共连接点与第一二极管 Dphs2的阳极相连接，它们的另一个公共连接点联接到地;第一二极管Dphs2的阴极联接到 VCC，第一二极管Dphs2的阳极还联接到微控制器的一个ADC引脚;所述V相反电动势检测 模块和W相反电动势检测模块与U相反电动势检测模块的电路结构完全相同。 所述三相桥驱动模块用于驱动电机运行以及能量回馈的充电和同步整流控制。 所述转子磁场位置检测模块用于检测当前转子磁场方向的相对位置和转速、方向 等信息。 所述微控制器单元用于处理各种行车时的输入信号和发出对电机和整车的控制 信号。 所述温度检测、调速信号、倒车信号和刹车信号处理电路分别用于采样控制器的 温度信息、调速信息、倒车模式、刹车模式等四种参与控制的信号。 本技术具有电动三轮车无刷直流电机普通控制的基本功能（如：调速、刹车、 倒车、三速、防飞车等和保护功能（限流、欠压保护、过压保护、短路保护、过热保护等），同 时，还具有能量回馈控制功能，所回收的能量来自于整车的动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动三轮车无刷直流电机能量回馈控制器，其特征在于：所述能量回馈控制器包括降压型开关电源模块、母线电压采样模块、母线电流采样模块、相电流检测模块与反电动势检测模块、三相桥驱动模块、转子磁场位置检测模块、微控制器单元、以及温度检测、调速信号、倒车信号和刹车信号处理电路，其中母线电流采样模块、母线电流采样模块、温度检测、调速信号、倒车信号和刹车信号处理电路、相电流检测模块与反电动势检测模块、三相桥驱动模块、转子磁场位置检测模块均通过导线与微控制器单元相连，降压型开关电源模块通过导线与母线电压采样模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘学行，赵凯洪，
申请(专利权)人：重庆先锋渝州电器有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50