The invention discloses a hybrid excitation motor controller with an extender control function, including a main control unit, an uncontrolled rectifier and an auxiliary circuit; an uncontrolled rectifier converts three-phase alternating current generated by the hybrid excitation motor into direct current; the main control unit has bus communication, motor control, analog signal sampling, digital signal input and output, and operation and analysis functions; It has the functions of filtering and protection. The control cost and difficulty of the hybrid excitation motor in the invention are relatively low; the hybrid excitation motor can change the air gap magnetic field according to the magnitude of excitation current, and then change the output current and output torque, which can not only reduce the control difficulty of the extender, but also provide support for the decoupling and separate control of the optimal working speed and torque under different working conditions; and the hybrid excitation motor control of the invention is based on the hybrid excitation motor control. The controller has the functions of controlling hybrid excitation motor and extender, which not only reduces the occupied volume of the controller, but also reduces the hardware cost, and saves the communication resources of the extender.
【技术实现步骤摘要】
一种具有增程器控制功能的混合励磁电机控制器
本专利技术主要涉及一种具有增程器控制功能的混合励磁电机控制器，属于增程式电动汽车领域，可以同时用于对混合励磁电机和电动汽车增程器实施控制。
技术介绍
受限于当前电池的技术水平和制造成本，增程式混合动力汽车是目前传统汽车向未来纯电动汽车过渡的最理想车型之一。所谓增程式电动汽车，是通过在传统电动汽车平台上增加一套内燃机发电或燃料电池发电装置，不仅保留了纯电驱动节能高效和绿色环保的特点，又解决了现有纯电动车存在的动力电池能量密度小、纯电动续航里程短、充电不方便、充电等候时间长等问题。目前世界上主流的增程式电动汽车普遍采用永磁同步电机作为增程器发电机，该类型的增程器在结构和功能上具有功率高，效率高，结构轻便，噪声小等优点，但在控制上同样具有以下缺点：1.永磁同步式增程器依靠永磁体产生机械能-电能转换所需的气隙磁场，缺乏有效的退逆磁能力。如果永磁同步电机工作在过高或过低的温度下，或机械振荡太过剧烈，将有可能造成不可逆退磁，导致电机无法使用。2.永磁同步电机的磁场来源于永磁体，磁场强度相对固定。而在实际应用中，增程器发电功率需求频繁...
【技术保护点】
1.一种具有增程器控制功能的混合励磁电机控制器，其特征在于，该混合励磁电机控制器，即增程器控制器REC由主控单元、不控整流器以及辅助电路组成；所述主控单元具有总线通信、电机控制、模拟信号采样、数字信号输入输出、运算分析功能，具体如下：1)总线通信，主控单元通过CAN通信的方式与整车控制器VCU和发动机控制器ECU进行通信，传输控制命令并接收状态信息；主控单元通过串口通信的方式与PC进行通信。2)电机控制，主控单元使用脉冲宽度调制技术PWM改变混合励磁电机的励磁电流，从而改变电机气隙磁场。3)模拟信号采样，主控单元对增程器及其所属控制器的温度、电压、电流这些模拟量进行采样并进...
【技术特征摘要】
1.一种具有增程器控制功能的混合励磁电机控制器，其特征在于，该混合励磁电机控制器，即增程器控制器REC由主控单元、不控整流器以及辅助电路组成；所述主控单元具有总线通信、电机控制、模拟信号采样、数字信号输入输出、运算分析功能，具体如下：1)总线通信，主控单元通过CAN通信的方式与整车控制器VCU和发动机控制器ECU进行通信，传输控制命令并接收状态信息；主控单元通过串口通信的方式与PC进行通信。2)电机控制，主控单元使用脉冲宽度调制技术PWM改变混合励磁电机的励磁电流，从而改变电机气隙磁场。3)模拟信号采样，主控单元对增程器及其所属控制器的温度、电压、电流这些模拟量进行采样并进行模数转换。4)数字信号输入输出，用于输入或输出高低电平的数字信号，接收钥匙信号，并驱动电子设备。5)运算分析，主控单元通过接收通信数据和模拟信号，进行判断分析后发出控制命令，从而完成对增程器的控制。所述不控整流器，用于将混合励磁电机产生的三相交流电转换为可以并入高压母线的直流电。所述辅助电路包含开关电路、滤波电路、保护电路；开关电路受主控单元控制，负责切换REC与高压母线之间的通断；滤波电路对电路进行信号过滤，剔除交流电成分；保护电路用于防止高压母线电流倒灌，使REC稳定运行。在实际运行中，REC的主控单元根据整车控制器VCU的指令和自身工况参数计算增程器的最佳工作转速和扭矩；在解耦之后，主控单元通过CAN总线向ECU发报，并改变励磁电流的占空比，从而控制发动机实现最佳工作转速、控制混合励磁电机实现最佳工作扭矩，最终输出发电电流；发电电流在经过不控整流器的整流转换和辅助电路的调理之后，经主继电器汇入到高压母线之中。2.根据权利要求1所述的一种具有增程器控制功能的混合励磁电机控制器，其特征在于，所述主控单元是以单片机为核心的控制电路板，具有单片机最小系统；所述单片机最小系统由单片机、复位电路、晶振电路、电源调理电路、程序烧录电路和运行指示灯组成；单片机可获取通信数据、数字信号和模拟信号，经过分析和计算后，发出控制命令；晶振电路为单片机提供振荡源；复位电路当按键按下后将复位信号输送给单片机；电源调理电路为单片机供电的同时提供滤除杂波、储藏电能、缓和电平变化的作用；运行指示灯在单片机工作时以固定频率闪烁，以证明程序正在运行；程序烧录电路用于接收新的程序，并将其烧录到单片机内部。3.根据权利要求1所述的一种具有增程器控制功能的混合励磁电机控制器，其特征在于，所述主控单元还包括电源控制模块，所述电源控制模块包括电压转换芯片、电压跟踪器，为主控单元提供电源供应和电源自锁功能；所述电源控制模块外接车载12V电源，车载12V电源经过储能电感、滤波电容、稳压二极管调理之后，生成稳定的12V板载电源；随后12V板载电源经过5V电压转换芯片，转化为5V板载电源；5V板载电源除了给主控单元部分元器件供电之外，还具有两项功能，一是通过电压跟踪器稳压之后输出，给REC内置传感器供电；二是经过3.3V电压转换芯片及滤波电路，生成3.3V板载电源，为单片机供电。此外，5V电压转换芯片具有电压自锁功能，该芯片具有输入使能引脚，与单片机IO引脚和钥匙信号输入电路的输出端连接；当钥匙信号输入后，5V电压转换芯片被激活，生成5V板载电源，为单片机和其余器件供电；当单片机开始工作后，该单片机IO引脚输出高电平，使5V电压转换芯片的输入使能引脚维持在高电平，从而达到电源自锁的效果。4.根据权利要求1所述的一种具有增程器控制功能的混合励磁电机控制器，其特征在于，所述主控单元还包括CAN通信模块，所述CAN通信模块由两路CAN通道及其信号转换电路组成，分别连接ECU的内部CAN子模块、VCU的外部CAN子模块；CAN信号从单片机引脚发出之后，首先经过电阻限流和光耦隔离，以确保外界信号受到干扰时不会影响到单片机本身；随后CAN信号经过电容滤波之后，传播到CAN信号转换芯片，经过转换、滤波、分压并经过ESD芯片防静电处理之后对外输出；CAN信号接收过程则相反。5.根据权利要求1所述的一种具...
【专利技术属性】
技术研发人员：舒涌，赖发东，吴锋，姚栋伟，侯珏，吕成磊，金一垒，
申请(专利权)人：杭州赫日新能源科技有限公司，浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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