一种新能源汽车的电动压缩机控制系统及控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源汽车的电动压缩机控制系统，包括：逆变模块，其输入端与电池组输出端连接；换能模块，其输入端连接逆变模块的输出端；分压模块，其连接在换能模块的输出端，分压模块至少包括两个串联设置的电容，其中一个电容为可调电容，可调电容上设置有容值调整机构；压缩机驱动器，其设置在可调电容两端；制动能量回收装置，其输入端连接汽车驱动电机的定子端；以及主控制器，其分别与容值调整机构、压缩机控制器和驱动电机控制端连接；其中，电池组两端还设置有交错升压电路。本发明专利技术解决了压缩机运行不稳定的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源汽车的电动压缩机控制系统及控制方法
本专利技术涉及新能源汽车
，更具体地说，本专利技术涉及一种新能源汽车的电动压缩机控制系统及控制方法。
技术介绍
新能源汽车空调中的压缩机通常使用动力电池组来驱动的，并与汽车驱动电机同时共用电池组，由于压缩机的消耗功率较大，而汽车自备蓄电池的电压较低，电动汽车大部分电池容量有限，大量缩减了电动汽车的行驶里程，属于短距离代步工具，乘坐时间较短，加上电动汽车增加了电池发热量，相对热负荷较大，要求空调具有快速制冷和低速运行能力。同时，当驱动电机在运行过程中，对电池组的输出电压影响较大，特别是在驱动电机启动、加速运转和停机时，会对电池组输出电压造成较大的波动，影响压缩机的正常运行，导致空调系统忽冷忽热，影响乘客体验。另一方面，随着电池组的持续放电，电池组的输出电压会持续下降，对压缩机的精确控制造成困难，进一步造成了车内温度的忽冷忽热。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。本专利技术还有一个目的是提供一种新能源汽车的电动压缩机控制系统及控制方法，通过多级调控稳定压缩机的输入电压，从而控制压缩机稳定运行和精确的温度输出，解决了压缩机运行不稳定的技术问题。为了实现根据本专利技术的这些目的和其它优点，提供了一种新能源汽车的电动压缩机控制系统，包括：逆变模块，其输入端与电池组输出端连接；换能模块，其输入端连接所述逆变模块的输出端；分压模块，其连接在所述换能模块的输出端，所述分压模块至少包括两个串联设置的电容，其中一个电容为可调电容，所述可调电容上设置有容值调整机构；压缩机驱动器，其设置在所述可调电容两端，所述压缩机驱动器的控制端连接有一压缩机控制器；制动能量回收装置，其输入端连接汽车驱动电机的定子端，所述制动能量回收装置的输出端连接有一直-直变换器，所述直-直变换器的输出端连接有一储能模块，所述储能模块的输出端通过一斩波单元连接到所述电池组两端；以及主控制器，其分别与所述容值调整机构、压缩机控制器和驱动电机控制端连接；其中，所述电池组两端还设置有交错升压电路，所述交错升压电路至少包括两个并联设置的升压支路，所述交错升压电路的控制端与所述主控制器连接，所述逆变模块设置在所述交错升压电路的输出端。优选的，所述驱动电机通过电机驱动器与所述电池组输出端连接，所述电机驱动器通过电机控制器与所述主控制器连接，所述驱动电机为永磁同步电机。优选的，所述压缩机控制器包括依次连接的PID参数调节模块、误差控制模块和驱动信号输出模块，所述驱动信号输出模块的输出端与所述压缩机驱动器的控制端连接，所述PID参数调节模块的输入端与所述主控制器输出端连接。优选的，所述电机驱动器上设置有第一电信号采集器，所述压缩机驱动器上设置有第二电信号采集器，所述电池组上设置有第三电信号采集器，各个所述电信号采集器的输出端分别与所述主控制器的输入端连接。优选的，所述换能模块为升压变压器，所述升压变压器的一次线圈通过一滤波器与所述逆变模块输出端连接，所述分压模块连接在所述升压变压器的二次线圈上。优选的，所述逆变模块由四个IGBT构成，包括第一开关管Q1至第四开关管Q4及第一二极管D1至第四二极管D4，所述滤波器为LCL滤波器，包括第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1，所述分压模块包括串联设置有第二电容C2和第三电容C3，其中所述第二电容C2为可调电容。优选的，所述可调电容包括第一极板、第二极板和活动设置在所述第一极板和第二极板之间的电介质，所述电介质与一伸缩机构的伸缩端连接，所述伸缩机构通过伸缩机构驱动器与所述主控制器连接。优选的，所述交错升压电路包括并联设置的第一升压支路、第二升压支路、第三升压支路和设置在交错升压电路输出端的第四电容C4。优选的，所述第一升压支路包括第三电感L3、第五开关管Q5、第四电感L4、第五二极管D5和第八开关管Q8，所述第三电感L3、第五开关管Q5和第二五极管D5依次串联在所述电池组正极端，所述第四电感L4并联在所述第五开关管Q5的两端，所述第八开关管Q8输入端连接在所述第五开关管Q5的输出端；所述第二升压支路包括第五电感L5、第六开关管Q6、第六电感L6、第六二极管D6和第九开关管Q9，所述第五电感L5、第六开关管Q6和第六二极管D6依次串联，所述第六电感L6并联在所述第六开关管Q6的两端，所述第九开关管Q9输入端连接在所述第六开关管Q6的输出端；所述第三升压支路包括第七电感L7、第七开关管Q7、第八电感L8、第七二极管D7和第十开关管Q10，所述第七电感L7、第七开关管Q7和第七二极管D7依次串联，所述第八电感L8并联在所述第七开关管Q7的两端，所述第十开关管Q10输入端连接在所述第七二极管D7的输出端；所述第五电感L5、第七电感L7与第三电感L3输入端共接，所述第五电感L5、第七电感L7与第三电感L3的共接端上设置有可控开关S2，所述第五二极管D5、第六二极管D6和第七二极管D7输出端共接在所述电池组正极端；所述第五电感L5、第七电感L7与第三电感L3的电感值相等，所述第四电感L4、第六电感L6和第八电感L8的电感值相等，且所述第四电感L4的电感值大于所述第三电感L3的电感值。一种新能源汽车的电动压缩机控制方法，包括以下步骤：步骤一、第三电信号采集器采集电池组输出端的电压信号并传送至主控制器中，当电池组输出端电压瞬间波动时，主控制器控制伸缩机构动作，移动电介质在第一极板和第二极板之间的相对位置，以稳定第二电容C2两端的电压，如果电池组输出电压下降，则控制电介质向增大第二电容C2容值的方向移动，如果电池组输出电压增加，则控制电介质向减小第二电容C2容值的方向移动；步骤二、第一电信号采集器采集电机驱动器的输出电压信号并传送至主控制器中，当驱动电机制动时，主控制器控制制动能量回收装置和直-直变换器动作，将驱动电机上的制动能量回收至储能模块中进行储存；步骤三、当电池组输出端电压持续下降时，根据电池组输出端和储能模块输出端的电压值，主控制器通过控制斩波单元动作将储能模块的输出电压调整后传输至电池组的输出端，以稳定电池组输出端的电压；步骤四、当储能模块中的电能不足以补偿电池组输出电压下降时，主控制器根据电池组的输出电压来调整交错升压电路中交错导通升压支路的数量和周期，以稳定电池组输出端的电压；步骤五、主控制器根据电池组输出电压和压缩机目标电压，通过压缩机控制器来调整压缩机驱动器的输出电压电流，驱动压缩机运转。本专利技术至少包括以下有益效果：1、本专利技术的一种新能源汽车的电动压缩机控制系统及控制方法，稳定了压缩机的输入电压，提高了对压缩机的控制精度；2、稳定了压缩机的输出温度，避免车内温度忽高忽低，提高了对乘客的良好体验度；3、对驱动电机进行制动能量回收来稳定压缩机输入电压，降低了汽车能耗，提高了汽车行驶里程。本专利技术的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本专利技术的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。附图说明图1为本专利技术的原理框图；图2为交错升压电路的电路图；图3为可调电容的原理框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源汽车的电动压缩机控制系统，其特征在于，包括：逆变模块，其输入端与电池组输出端连接；换能模块，其输入端连接所述逆变模块的输出端；分压模块，其连接在所述换能模块的输出端，所述分压模块至少包括两个串联设置的电容，其中一个电容为可调电容，所述可调电容上设置有容值调整机构；压缩机驱动器，其设置在所述可调电容两端，所述压缩机驱动器的控制端连接有一压缩机控制器；制动能量回收装置，其输入端连接汽车驱动电机的定子端，所述制动能量回收装置的输出端连接有一直‑直变换器，所述直‑直变换器的输出端连接有一储能模块，所述储能模块的输出端通过一斩波单元连接到所述电池组两端；以及主控制器，其分别与所述容值调整机构、压缩机控制器和驱动电机控制端连接；其中，所述电池组两端还设置有交错升压电路，所述交错升压电路至少包括两个并联设置的升压支路，所述交错升压电路的控制端与所述主控制器连接，所述逆变模块设置在所述交错升压电路的输出端。

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车的电动压缩机控制系统，其特征在于，包括：逆变模块，其输入端与电池组输出端连接；换能模块，其输入端连接所述逆变模块的输出端；分压模块，其连接在所述换能模块的输出端，所述分压模块至少包括两个串联设置的电容，其中一个电容为可调电容，所述可调电容上设置有容值调整机构；压缩机驱动器，其设置在所述可调电容两端，所述压缩机驱动器的控制端连接有一压缩机控制器；制动能量回收装置，其输入端连接汽车驱动电机的定子端，所述制动能量回收装置的输出端连接有一直-直变换器，所述直-直变换器的输出端连接有一储能模块，所述储能模块的输出端通过一斩波单元连接到所述电池组两端；以及主控制器，其分别与所述容值调整机构、压缩机控制器和驱动电机控制端连接；其中，所述电池组两端还设置有交错升压电路，所述交错升压电路至少包括两个并联设置的升压支路，所述交错升压电路的控制端与所述主控制器连接，所述逆变模块设置在所述交错升压电路的输出端。2.如权利要求1所述新能源汽车的电动压缩机控制系统，其特征在于，所述驱动电机通过电机驱动器与所述电池组输出端连接，所述电机驱动器通过电机控制器与所述主控制器连接，所述驱动电机为永磁同步电机。3.如权利要求2所述新能源汽车的电动压缩机控制系统，其特征在于，所述压缩机控制器包括依次连接的PID参数调节模块、误差控制模块和驱动信号输出模块，所述驱动信号输出模块的输出端与所述压缩机驱动器的控制端连接，所述PID参数调节模块的输入端与所述主控制器输出端连接。4.如权利要求3所述新能源汽车的电动压缩机控制系统，其特征在于，所述电机驱动器上设置有第一电信号采集器，所述压缩机驱动器上设置有第二电信号采集器，所述电池组上设置有第三电信号采集器，各个所述电信号采集器的输出端分别与所述主控制器的输入端连接。5.如权利要求4所述新能源汽车的电动压缩机控制系统，其特征在于，所述换能模块为升压变压器，所述升压变压器的一次线圈通过一滤波器与所述逆变模块输出端连接，所述分压模块连接在所述升压变压器的二次线圈上。6.如权利要求5所述新能源汽车的电动压缩机控制系统，其特征在于，所述逆变模块由四个IGBT构成，包括第一开关管Q1至第四开关管Q4及第一二极管D1至第四二极管D4，所述滤波器为LCL滤波器，包括第一电感L1、第二电感L2和第一电容C1，所述分压模块包括串联设置有第二电容C2和第三电容C3，其中所述第二电容C2为可调电容。7.如权利要求6所述新能源汽车的电动压缩机控制系统，其特征在于，所述可调电容包括第一极板、第二极板和活动设置在所述第一极板和第二极板之间的电介质，所述电介质与一伸缩机构的伸缩端连接，所述伸缩机构通过伸缩机构驱动器与所述主控制器连接。8.如权利要求7所述新能源汽车的电动压缩机控制系统，其特征在于，所述交错升压电路包括并联设置的第一升压支路、第二升压支路、第三升...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成好，
申请(专利权)人：日照职业技术学院，
类型：发明
国别省市：山东,37