一种电机控制器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种电机控制器，属于电气设备及电气工程技术领域。本实用新型专利技术的电机控制器包括主控模块、与主控模块分别连接的电源降压模块、温度检测模块、过流检测模块、电池电压检测模块、通讯模块以及电机驱动模块，所述电源降压模块为三级降压模块，用于将电池电压转换成内部工作电压和外部工作电压。本实用新型专利技术的电机控制器结构简单，电源降压模块采用三级降压的电源设计，将内部电源和外部电源分开，提高整个电机控制器的稳定性，有效防止电机控制器失效。

An electric motor controller

The utility model discloses an electric motor controller, which belongs to the electric equipment and the technical field of electrical engineering. The motor controller of the utility model comprises a main control module and main control module are respectively connected with the power step-down module, temperature detection module, current detection module, battery voltage detection module, communication module, motor drive module, the power module for Buck three step-down module for battery voltage into internal working voltage and the external voltage. The motor controller of the utility model has simple structure, and the power supply step-down module adopts a three stage step-down power supply design, which separates the internal power supply from the external power supply, improves the stability of the entire motor controller, and effectively prevents the motor controller from failure.

【技术实现步骤摘要】
一种电机控制器
本技术涉及一种电机控制器，属于电气设备及电气工程

技术介绍
近年来，在相关政策对新能源汽车给予支持和鼓励下，新能源汽车产销快速增长。新能源电动汽车上的驱动系统主要由电机和电机控制器组成，新能源电动汽车电机控制器是新能源汽车的关键核心部件，目前在低速电动车上使用最为广泛的是交流异步电机控制器。交流异步电机控制器主要是用于控制交流异步电机，其工作原理是依靠电机定子产生旋转圆形磁场来感应转子，使转子产生感应电流，从而拖动转子旋转，定子磁场和转子磁场并不同步存在转速差，交流异步电机发展时间最为长久，工艺也最成熟，无论在可靠性、稳定性还是在环境适应能力上没有电机能与之相媲美。现在市面上的电动车用的交流异步电机控制器大多由几个主要功能模块和信号模块组成，包括电源降压模块、报警模块、温度检测模块、过流检测模块、电池电压检测模块、点火钥匙输入信号、油门信号、档位信号、通讯模块、电机驱动模块和电机模块等等。现有电机控制器存在如下几个缺点：1、电源降压模块负责将电动车的电池电压降低到12V和5V，给主控模块及其他外围模块提供合适的电源。采用的方案大多是在电路上由一个反激开关电源模块，将电池电压(一般为48V、60V或72V)转换成12V电压，此12V电源分成三路，第一路12V给电机驱动模块供电；第二路12V给油门信号、脉冲输出信号、报警模块供电；第三路12V经过降压电路产生5V电压，5V电压给主控模块、电机温度检测模块、油门信号、电机驱动模块、编码器信号供电。采用这样的电源设计成本比较低，但是存在如下缺点：给电机驱动模块供电的是12V电压和5V电压，而电机驱动模块最合理的供电应该是15V电压和5V电压，使用12V电压代替15V电压可能会缩短电机驱动模块内电子器件的使用寿命；油门信号和脉冲输出信号是电机控制器对外输出的电源，在此方案中，采用同一个12V电源对外输出，同时对电机控制器内部的模块进行供电，如果油门信号或者脉冲输出信号收到干扰，干扰信号会沿着12V电源进入到电机控制器内部，从而影响到整个电机控制器的稳定工作；油门信号和编码器信号是电机控制器对外输出的电源，在此方案中，采用同一个5V电源对外输出，同时对电机控制器内部的模块进行供电，同样会产生上述干扰问题，另外5V电源同时给主控模块供电，严重情况下将导致主控芯片损坏，整个电机控制器失效。2、电机温度检测模块用来检测电机在工作时候的温度，主控模块通过监测电机温度，实时判断电机温度是否过高，若温度过高，主控芯片会主动限制输出功率并由报警模块发出警报提示。在此方案中只有电机温度检测模块，却没有电路板温度检测模块。而电路板主要靠外壳进行散热，当电机驱动模块由于输出电流增大而导致电路板温度升高时，外壳温度也将升高，散热性能得不到保障，将影响电机驱动模块内部的器件使用寿命，严重时会导致器件失效。3、过流检测模块是通过霍尔传感器检测控制器的输出电流，在电动车启动的时候，输出电流较大，一般可以达到几百安培。通过过流检测模块主控模块可以实时监控输出电流的大小，当发生过电流现象时，主动降低输出电流并通过报警模块发出报警。现在电机控制器厂商基本都采用主控模块的AD通道直接检测霍尔传感器的输出电压来判断是否过流，完全靠主控芯片的软件设置进行判断。如果软件设计不合理，或者主控芯片部分功能失效导致过流信号没有检测出来，将不能形成有效保护。4、通讯模块是电机控制器与外界进行信息交换的通道，与电机控制器进行信息交换的途径基本可以分两种，一种是与电动车ECU(电动车的大脑)进行通讯，另一种是技术人员进行调试升级使用。现在与电动车ECU通讯一般采用脉冲输出模块，主要用来提供电机转速信号，由主控模块输出一定频率的脉冲，电动车ECU检测到以后识别出是多大的转速，再由转速仪表呈现给驾驶员。脉冲输出模块是最简单和原始的通讯方式，其功能比较单一，传输电机转速信号后就不能传输其他信息了。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种电机控制器包括主控模块、与主控模块分别连接的电源降压模块、温度检测模块、过流检测模块、电池电压检测模块、通讯模块以及电机驱动模块，该电机控制器结构简单，电源降压模块采用三级降压的电源设计，将内部电源和外部电源分开，提高整个电机控制器的稳定性，有效防止电机控制器失效。本技术提供技术方案如下：一方面，本技术提供了一种电机控制器，包括主控模块、与主控模块分别连接的电源降压模块、温度检测模块、过流检测模块、电池电压检测模块、通讯模块以及电机驱动模块，所述主控模块用于控制协调整个电机控制器的工作；所述温度检测模块用于检测电机和电机控制器的温度；所述过流检测模块用于检测电机控制器的输出电流；所述电池电压检测模块用检测电池电压；所述通讯模块用于电机控制器与外部进行通讯；所述电机驱动模块用于驱动电机转动；所述电源降压模块为三级降压模块，用于将电池电压转换成内部工作电压和外部工作电压。根据本技术的一实施方式，所述电源降压模块包括同步降压电路单元、与同步降压电路单元分别连接的第一路供电电路单元、第二路供电电路单元以及第三路供电电路单元，所述同步降压电路单元包括一同步降压芯片，用于将电池电压转换为内部第一工作电压，所述第一路供电电路单元包括第一降压电路，用于将内部第一工作电压转换成内部第二工作电压，所述第二路供电电路单元包括第二降压电路，用于将内部第一工作电压转换成外部第三工作电压，所述第三路供电电路单元包括第三降压电路，用于将内部第一工作电压转换成外部第四工作电压。根据本技术的另一实施方式，所述内部第一工作电压为15V电压，所述内部第二工作电压为5V电压，所述外部第三工作电压为12V电压，所述外部第四工作电压为5V电压。根据本技术的另一实施方式，还包括与所述主控模块连接的报警模块、点火钥匙模块、油门信号模块、档位信号模块以及电机模块，所述电机模块包括交流异步电机和编码器信号单元。根据本技术的另一实施方式，所述通讯模块包括脉冲输出单元、串口调试单元和CAN通信单元，所述脉冲输出单元用于与电动车ECU进行通讯，所述串口调试单元用于电机控制器调试升级，所述CAN通信单元用于与电动车ECU之间进行数据传输。。根据本技术的另一实施方式，所述CAN通信单元的传输数据包括电机转速信号、电机温度、电路板温度、过流检测结果、电池电压检测数据和电动车ECU发送的指令的一种或多种。根据本技术的另一实施方式，所述内部第一工作电压用于给电机驱动模块和报警模块供电，所述内部第二工作电压用于给主控模块、温度检测模块和电机驱动模块供电，所述外部第三工作电压用于给油门信号模块和脉冲输出单元供电，所述外部第四工作电压用于给油门信号模块、编码器信号单元供电。根据本技术的另一实施方式，所述温度检测模块包括电机温度检测单元和电路板温度检测单元，分别用于检测电机和控制器电路板的温度。根据本技术的另一实施方式，所述过流检测模块包括霍尔传感器和硬件比较电路，所述霍尔传感器用于将电机控制器的输出电流转换成电压信号，所述硬件比较电路用于设定所述电压信号的上下限值。本技术具有以下有益效果：本技术的电机控制器包括主控模块、与主控模块分别连接的电源降压模块、温度检测模块、过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机控制器，其特征在于，包括主控模块、与主控模块分别连接的电源降压模块、温度检测模块、过流检测模块、电池电压检测模块、通讯模块以及电机驱动模块，所述主控模块用于控制协调整个电机控制器的工作；所述温度检测模块用于检测电机和电机控制器的温度；所述过流检测模块用于检测电机控制器的输出电流；所述电池电压检测模块用检测电池电压；所述通讯模块用于电机控制器与外部进行通讯；所述电机驱动模块用于驱动电机转动；所述电源降压模块为三级降压模块，用于将电池电压转换成内部工作电压和外部工作电压。

【技术特征摘要】
1.一种电机控制器，其特征在于，包括主控模块、与主控模块分别连接的电源降压模块、温度检测模块、过流检测模块、电池电压检测模块、通讯模块以及电机驱动模块，所述主控模块用于控制协调整个电机控制器的工作；所述温度检测模块用于检测电机和电机控制器的温度；所述过流检测模块用于检测电机控制器的输出电流；所述电池电压检测模块用检测电池电压；所述通讯模块用于电机控制器与外部进行通讯；所述电机驱动模块用于驱动电机转动；所述电源降压模块为三级降压模块，用于将电池电压转换成内部工作电压和外部工作电压。2.根据权利要求1所述的一种电机控制器，其特征在于，所述电源降压模块包括同步降压电路单元、与同步降压电路单元分别连接的第一路供电电路单元、第二路供电电路单元以及第三路供电电路单元，所述同步降压电路单元包括一同步降压芯片，用于将电池电压转换为内部第一工作电压，所述第一路供电电路单元包括第一降压电路，用于将内部第一工作电压转换成内部第二工作电压，所述第二路供电电路单元包括第二降压电路，用于将内部第一工作电压转换成外部第三工作电压，所述第三路供电电路单元包括第三降压电路，用于将内部第一工作电压转换成外部第四工作电压。3.根据权利要求2所述的一种电机控制器，其特征在于，所述内部第一工作电压为15V电压，所述内部第二工作电压为5V电压，所述外部第三工作电压为12V电压，所述外部第四工作电压为5V电压。4.根据权利要求2或3所述的一种电机控制器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐佳，王俊杰，林钰，罗子琪，王凤东，傅林，洪强，袁文东，
申请(专利权)人：浙江富杰德汽车系统有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33