驱动装置、电动车辆以及驱动装置的控制方法制造方法及图纸

技术编号:26181347 阅读:57 留言:0更新日期:2020-10-31 14:47
在驱动装置中,包括通过控制第一至第六开关从而控制电机的驱动的控制部,当处于:旋转速度检测部的检测速度慢于预先设定的第一基准速度、并且基于检测速度和用于控制电机的旋转的用户操作量所设定的设定占空比大于等于预先设定的第一基准占空比的第一情况下,控制部一边关闭第二开关一边通过设定占空比的第一相高端PWM信号来进行第一开关的导通/关闭切换控制,一边关闭第四开关一边通过设定占空比的第二相高端PWM信号来进行第三开关的导通/关闭切换控制,一边关闭第六开关一边通过设定占空比的第三相高端PWM信号来进行第五开关的导通/关闭切换控制。

Driving device, electric vehicle and control method of driving device

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】驱动装置、电动车辆以及驱动装置的控制方法
本专利技术涉及驱动装置、电动车辆以及驱动装置的控制方法。
技术介绍
以往,以电池作为电源,以三相电机(以下简称为电机)作为动力源的电动两轮车已被普遍认知。在这种电动两轮车中,为了驱动电机,是通过在每一相上具备高端开关以及低端开关的三相全桥电路(即,逆变器电路)来实现由电池向电机的各相线圈的通电控制。在进行通电控制时,通过已设定的占空比对开关进行PWM控制,并将与占空比相应的扭矩输出至电机。另外,作为通电方式,则采用在按照每个电气角60°进行分配的通电周期中,以连续120°通电周期进行120°通电、以及以连续180°通电周期(即全相周期)进行180°通电的方式。然而,以往为了使高端开关和低端同时导通(ON)从而不流通直通电流,需要在高端PWM控制与低端PWM控制之间设定死区时间(Deadtime)。这样一来,便会导致无法充分增加占空比,从而很难在提升对电池进行充电的充电电压的利用率的情况下尽可能地输出大扭矩。另外,在特开2011-147237号公报中,公开了一种用于控制逆变器电路的导通时间占空比的技术。但是,该特开2011-147237号所公开的技术仅仅是:为了在未得到主电池的电力供应的状态下抑制再生电压变得过大从而减小占空比的技术。该技术与本专利技术完全无关。本专利技术的目的,是提供一种驱动装置、电动车辆以及驱动装置的控制方法,能够在提升对电池进行充电的充电电压的利用率的情况下尽可能地输出大扭矩。
技术实现思路
r>本专利技术涉及的驱动装置的特征在于,包括:第一开关,其一端与电源端子相连接,其另一端与通向电机的第一相线圈的第一输出端子相连接;第二开关,其一端与所述第一输出端子相连接,其另一端与接地端子相连接;第三开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第二相线圈的第二输出端子相连接;第四开关,其一端与所述第二输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;第五开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第三相线圈的第三输出端子相连接;第六开关,其一端与所述第三输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;旋转速度检测部,用于检测所述电机的转子的旋转速度;以及控制部,通过控制所述第一至第六开关从而控制所述电机的驱动,当处于:所述旋转速度检测部的检测速度慢于预先设定的第一基准速度、并且基于所述检测速度和用于控制所述电机的旋转的用户操作量所设定的设定占空比大于等于预先设定的第一基准占空比的第一情况下,所述控制部一边关闭所述第二开关一边通过所述设定占空比的第一相高端PWM信号来进行所述第一开关的导通(ON)/关闭(OFF)切换控制,一边关闭所述第四开关一边通过所述设定占空比的第二相高端PWM信号来进行所述第三开关的导通(ON)/关闭(OFF)切换控制,一边关闭所述第六开关一边通过所述设定占空比的第三相高端PWM信号来进行所述第五开关的导通(ON)/关闭(OFF)切换控制。在所述驱动装置中,所述旋转速度检测部具有用于检测所述转子的旋转角度的多个角度传感器,所述控制部根据所述角度传感器的检测角度对分别相当于电气角60°的连续的第一至第六通电周期进行周期性的设定,当处于所述第一情况下,通过在所述第一至第四通电周期内一边关闭所述第二开关一边在所述第二以及第三通电周期内对所述第一开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第三至第六通电周期内一边关闭所述第四开关一边在所述第四以及第五通电周期内对所述第三开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第五以及第六通电周期和紧接着所述第六通电周期之后的第一以及第二通电周期内一边关闭所述第六开关一边在所述第六通电周期以及之后的第一通电周期内对所述第五开关的导通/关闭进行切换控制,从而进行在相当于电气角120°的通电周期内流通相电流的120°通电。在所述驱动装置中,当处于:所述检测速度慢于所述第一基准速度、并且所述设定占空比低于所述第一基准占空比的第二情况下,所述控制部在通过所述设定占空比的第一相高端PWM信号对所述第一开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第一相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第一相低端PWM信号,将所述第二开关的导通/关闭相对于所述第一开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第二开关与所述第一开关同时导通的死区时间,在通过所述设定占空比的第二相高端PWM信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第二相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第二相低端PWM信号,将所述第四开关的导通/关闭相对于所述第三开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第四开关与所述第三开关同时导通的死区时间,在通过所述设定占空比的第三相高端PWM信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第三相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第三相低端PWM信号,将所述第六开关的导通/关闭相对于所述第五开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第六开关与所述第五开关同时导通的死区时间。在所述驱动装置中,所述旋转速度检测部具有用于检测所述转子的旋转角度的多个角度传感器,所述控制部按照所述角度传感器的检测角度对分别相当于电气角60°的连续的第一至第六通电周期进行周期性的设定,当处于所述第二情况下,通过在所述第一至第四通电周期内一边切换所述第二开关的导通/关闭,一边在所述第二以及第三通电周期内对所述第一开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第三至第六通电周期内一边切换所述第四开关的导通/关闭,一边在所述第四以及第五通电周期内对所述第三开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第五以及第六通电周期和紧接着所述第六通电周期之后的第一以及第二通电周期内一边切换所述第六开关的导通/关闭,一边在所述第六通电周期以及之后的第一通电周期内对所述第五开关的导通/关闭进行切换控制,从而进行在相当于电气角120°的通电周期内流通相电流的120°通电。在所述驱动装置中,当处于:所述检测速度大于等于所述第一基准速度并且慢于预先设定的第二基准速度、并且所述设定占空比低于预先设定的第二基准占空比的第三情况下,所述控制部通过梯形的电流波形来进行所述电机的驱动控制,所述驱动控制,包含:在通过被调整为阶段性增加至所述设定占空比,并在所述增加后维持所述设定占空比,并在所述维持后从所述设定占空比阶段性减少的调整占空比的第一相高端PWM信号来切换所述第一开关的导通/关闭的同时,在与所述第一相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第一相低端PWM信号,将所述第二开关的导通/关闭相对于所述第一开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第二开关与所述第一开关同时导通的死区时间;在通过所述调整占空比的第二相高端PWM信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第二相高端P本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种驱动装置,其特征在于,包括:/n第一开关,其一端与电源端子相连接,其另一端与通向电机的第一相线圈的第一输出端子相连接;/n第二开关,其一端与所述第一输出端子相连接,其另一端与接地端子相连接;/n第三开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第二相线圈的第二输出端子相连接;/n第四开关,其一端与所述第二输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;/n第五开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第三相线圈的第三输出端子相连接;/n第六开关,其一端与所述第三输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;/n旋转速度检测部,用于检测所述电机的转子的旋转速度;以及/n控制部,通过控制所述第一至第六开关从而控制所述电机的驱动,/n当处于:所述旋转速度检测部的检测速度慢于预先设定的第一基准速度、并且基于所述检测速度和用于控制所述电机的旋转的用户操作量所设定的设定占空比大于等于预先设定的第一基准占空比的第一情况下,/n所述控制部/n一边关闭所述第二开关一边通过所述设定占空比的第一相高端PWM信号来进行所述第一开关的导通(ON)/关闭(OFF)切换控制,/n一边关闭所述第四开关一边通过所述设定占空比的第二相高端PWM信号来进行所述第三开关的导通(ON)/关闭(OFF)切换控制,/n一边关闭所述第六开关一边通过所述设定占空比的第三相高端PWM信号来进行所述第五开关的导通(ON)/关闭(OFF)切换控制。/n...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种驱动装置,其特征在于,包括:
第一开关,其一端与电源端子相连接,其另一端与通向电机的第一相线圈的第一输出端子相连接;
第二开关,其一端与所述第一输出端子相连接,其另一端与接地端子相连接;
第三开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第二相线圈的第二输出端子相连接;
第四开关,其一端与所述第二输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;
第五开关,其一端与所述电源端子相连接,其另一端与通向所述电机的第三相线圈的第三输出端子相连接;
第六开关,其一端与所述第三输出端子相连接,其另一端与所述接地端子相连接;
旋转速度检测部,用于检测所述电机的转子的旋转速度;以及
控制部,通过控制所述第一至第六开关从而控制所述电机的驱动,
当处于:所述旋转速度检测部的检测速度慢于预先设定的第一基准速度、并且基于所述检测速度和用于控制所述电机的旋转的用户操作量所设定的设定占空比大于等于预先设定的第一基准占空比的第一情况下,
所述控制部
一边关闭所述第二开关一边通过所述设定占空比的第一相高端PWM信号来进行所述第一开关的导通(ON)/关闭(OFF)切换控制,
一边关闭所述第四开关一边通过所述设定占空比的第二相高端PWM信号来进行所述第三开关的导通(ON)/关闭(OFF)切换控制,
一边关闭所述第六开关一边通过所述设定占空比的第三相高端PWM信号来进行所述第五开关的导通(ON)/关闭(OFF)切换控制。


2.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:
其中,所述旋转速度检测部具有用于检测所述转子的旋转角度的多个角度传感器,
所述控制部
根据所述角度传感器的检测角度对分别相当于电气角60°的连续的第一至第六通电周期进行周期性的设定,
当处于所述第一情况下,通过在所述第一至第四通电周期内一边关闭所述第二开关一边在所述第二以及第三通电周期内对所述第一开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第三至第六通电周期内一边关闭所述第四开关一边在所述第四以及第五通电周期内对所述第三开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第五以及第六通电周期和紧接着所述第六通电周期之后的第一以及第二通电周期内一边关闭所述第六开关一边在所述第六通电周期以及之后的第一通电周期内对所述第五开关的导通/关闭进行切换控制,从而进行在相当于电气角120°的通电周期内流通相电流的120°通电。


3.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:
当处于:所述检测速度慢于所述第一基准速度、并且所述设定占空比低于所述第一基准占空比的第二情况下,
所述控制部
在通过所述设定占空比的第一相高端PWM信号对所述第一开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第一相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第一相低端PWM信号,将所述第二开关的导通/关闭相对于所述第一开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第二开关与所述第一开关同时导通的死区时间,
在通过所述设定占空比的第二相高端PWM信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第二相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第二相低端PWM信号,将所述第四开关的导通/关闭相对于所述第三开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第四开关与所述第三开关同时导通的死区时间,
在通过所述设定占空比的第三相高端PWM信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第三相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第三相低端PWM信号,将所述第六开关的导通/关闭相对于所述第五开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第六开关与所述第五开关同时导通的死区时间。


4.根据权利要求3所述的驱动装置,其特征在于:
其中,所述旋转速度检测部具有用于检测所述转子的旋转角度的多个角度传感器,
所述控制部
按照所述角度传感器的检测角度对分别相当于电气角60°的连续的第一至第六通电周期进行周期性的设定,
当处于所述第二情况下,通过在所述第一至第四通电周期内一边切换所述第二开关的导通/关闭,一边在所述第二以及第三通电周期内对所述第一开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第三至第六通电周期内一边切换所述第四开关的导通/关闭,一边在所述第四以及第五通电周期内对所述第三开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第五以及第六通电周期和紧接着所述第六通电周期之后的第一以及第二通电周期内一边切换所述第六开关的导通/关闭,一边在所述第六通电周期以及之后的第一通电周期内对所述第五开关的导通/关闭进行切换控制,从而进行在相当于电气角120°的通电周期内流通相电流的120°通电。


5.根据权利要求1所述的驱动装置,其特征在于:
当处于:所述检测速度大于等于所述第一基准速度并且慢于预先设定的第二基准速度、并且所述设定占空比低于预先设定的第二基准占空比的第三情况下,
所述控制部通过梯形的电流波形来进行所述电机的驱动控制,
所述驱动控制,包含:
在通过被调整为阶段性增加至所述设定占空比,并在所述增加后维持所述设定占空比,并在所述维持后从所述设定占空比阶段性减少的调整占空比的第一相高端PWM信号来切换所述第一开关的导通/关闭的同时,在与所述第一相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第一相低端PWM信号,将所述第二开关的导通/关闭相对于所述第一开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第二开关与所述第一开关同时导通的死区时间;
在通过所述调整占空比的第二相高端PWM信号对所述第三开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第二相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第二相低端PWM信号,将所述第四开关的导通/关闭相对于所述第三开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第四开关与所述第三开关同时导通的死区时间;以及
在通过所述调整占空比的第三相高端PWM信号对所述第五开关的导通/关闭进行切换的同时,在与所述第三相高端PWM信号之间通过占空比被调整后的第三相低端PWM信号,将所述第六开关的导通/关闭相对于所述第五开关是进行互补地切换控制,从而形成不会将所述第六开关与所述第五开关同时导通的死区时间。


6.根据权利要求5所述的驱动装置,其特征在于:
其中,所述旋转速度检测部具有用于检测所述转子的旋转角度的多个角度传感器,
所述控制部
按照所述角度传感器的检测角度对分别相当于电气角60°的连续的第一至第六通电周期进行周期性的设定,
当处于所述第三情况下,通过在所述第一至第四通电周期内切换所述第一开关的导通/关闭的同时对所述第二开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第三至第六通电周期内切换所述第三开关的导通/关闭的同时对所述第四开关的导通/关闭进行切换控制,在所述第五以及第六通电周期和紧接着所述第六通电周期之后的第一以及第二通电周期内切换所述第五开关的导通/关闭的同时对所述第六开关的导通/关闭进行切换控制,从而进行在相当于电气角180°的通电周期内流通相电流的180°通电。


7.根据权利要求6所述的驱动装置,其特征在于:
其中,所述第一相高端PWM信号的所述调整占空比,在所述第一通电周期内阶段性增加至所述设定占空比,在所述第二以及第三通电周期内被维持在所述设定占空比,在所述第四通电周期内从所述设定占空比阶段性减少,
所述第二相高端PWM信号的所述调整占空比,在所述第三通电周期内阶段性增加至所述设定占空比,在所述第四以及第五通电周期内被维持在所述设定占空比,在所述第六通电周期内从所述设定占空比阶段性减少,
所述第三相高端...

【专利技术属性】
技术研发人员:目黑一由希井之口雄大
申请(专利权)人:新电元工业株式会社
类型:发明
国别省市:日本;JP

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