电机驱动器及具有该驱动器的车辆和该驱动器控制方法技术

本发明专利技术公开了一种电机驱动器，包括桥式功率驱动电路，其各桥臂的开关管均采用场效应管，在一桥臂上输出ＰＷＭ信号时，对应的桥臂上产生续流电流，所述对应的桥臂上产生续流电流期间，通过控制电路使对应桥臂上场效应管导通；公开了一种具有上述电机驱动器的车辆；公开了电机驱动器的控制方法；还公开了该控制方法在车辆上的应用。上述驱动器和具有上述驱动器的车辆，上述驱动器的控制方法及应用，使电机驱动器的温升大大地降低，减少了驱动器的故障率；该发明专利技术节约了电池的能量消耗，提高了电池的使用效率，提高了车辆的行驶里程数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电机驱动器，还涉及到配置上述电机驱动器的车辆和控制 方法。
技术介绍
现有电机驱动器，其采用的场效应管桥式功率驱动电路中，在P窗信号的 续流期间完全依赖功率驱动管的反向二极管或外界二极管进行续流，续流二极管上的压降在O. 8V以上，消耗了大量能量，在每个桥臂上只安装了开激励电路 或关激励电路，使功率管处于不完全导通或关闭区，发热很大，其输出的PWM 是通过载波和调制波通过复杂的电路合成的，其驱动电压或电流为方波，电机 负荷时噪声比较大。由于上述温升高、电池能量消耗大等缺陷的存在使目前车辆上安装的电机 驱动器的行驶里程不会很远，而且加速时电机发出的震动同车辆如果发生共震 还会产生极大的噪音，影响驾车环境。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
存在的不足，本专利技术要解决的技术问题是提供一种结构简单 温升较低、电池使用率更高的电机驱动器。本专利技术所要解决的技术问题还包括 提供一种配置上述驱动器的车辆。本专利技术的技术问题还包括提供一种该驱动器 的控制方法。为此，本专利技术是采取如下技术方案来解决上述技术问题的 一种电机驱动 器，包括桥式功率驱动电路，其各桥臂的开关管均采用场效应管，在一桥臂上 输出PWM信号时，对应的桥臂上产生续流电流，其特征在于所述对应的桥臂上产生续流电流期间，通过控制电路使对应桥臂上场效应管导通。本专利技术还提供了 一种上述电机驱动器的车辆，除电机驱动器外还包括蓄电池，车轮，转向装置，刹车装置，速度调节装置。本专利技术还提供了上述电机驱动器的控制方法，该方法适合于采用场效应管桥式功率驱动电路，在一桥臂上输出P觀信号时，对应的桥臂上产生续流电流，其特征在于所述对应的桥臂上产生续流电流期间，通过控制电路使对应桥臂上场效应管导通。本专利技术中，所述对应的桥臂上产生续流电流期间，通过控制电路使对应桥 臂上场效应管导通，能使该续流电流通过场效应管，在场效应管上所产生的压降远远小于0. 8V，有效降低管子的发热；在每个所述桥臂上场效应管都安装开激 励电路和关激励电路，缩短了场效应管的开通和关闭时间，减少了管子开关的 损耗；还包括微控制器，在一个驱动周期中，所述的微控制器输出至所述桥式 功率驱动电路的P麵信号占空比是多变的，使电路更简单可靠； 一个驱动周期 中每个桥臂上都有输出PWM信号，可以实现各种波形的驱动电流；所述的微控 制器引脚上输出PWM信号，使驱动器输出的电流近似正弦波，使电机的驱动更 平稳，噪声更小；具有电机转子位置传感器，该位置传感器安装在电机上并与 电机驱动器电连接；所述转子位置传感器为线性霍尔元件，微处理器根据线性 霍尔元件输出的电压来调节输出P觀信号，使转子的位置更细分准确；上述电 机驱动器其温升较低，减少了驱动器的故障率；具有该电机驱动器的车辆，具有驱动力矩大，驱动器的发热小，騎行时噪 音小，骑行的里程较远；还包括太阳能充电装置，使车辆随时可以得到电能的 补充；包括燃料发动机装置，安装燃料发动机装置，是为了防止电池电能耗尽和爬坡时动力的共同出力。该电机驱动器的控制方法，直接提高驱动器的稳定性了，其温升较低，减 少了驱动器的故障率。 附图说明下面再结合附图进一步描述本专利技术的有关细节。图1为本专利技术电机驱动器电路原理图； 具体实施例方式一种电机驱动器，包括桥式功率驱动电路，其各桥臂的开关管均采用场 效应管，在一桥臂上输出P画信号时，对应的桥臂上产生续流电流，其特征在 于所述对应的桥臂上产生续流电流期间，通过控制电路使对应桥臂上场效应管 导通；在于每个所述桥臂上场效应管都安装开激励电路和关激励电路；还包括 微控制器，在一个驱动周期中，所述的微控制器输出至所述桥式功率驱动电路 的PWM信号占空比是多变的； 一个驱动周期中每个桥臂上都有输出P丽信号； 所述的微控制器引脚上输出PWM信号，使驱动器输出的电流近似正弦波，微处 理器通过控制电路与功率驱动电路相连接；具有电机转子位置传感器，该位置 传感器安装在电机上并与电机驱动器电连接；所述转子位置传感器为线性霍尔 元件，微处理器根据线性霍尔元件输出的电压来调节输出P画信号；具有该电 机驱动器的车辆，其特征还包括蓄电池，车轮，转向装置，刹车装置，速度调 节装置；还包括太阳能充电装置；包括燃料发动机装置； 一种电机驱动器的控 制方法，适合于采用场效应管桥式功率驱动电路，在一桥臂上输出P聰信号时， 对应的桥臂上产生续流电流，其特征在于所述对应的桥臂上产生续流电流期间， 通过控制电路使对应桥臂上场效应管导通；所迷驱动器的控制方法的应用，其 特征是该方法应用于车辆的电机驱动器上。图1示意三相直流无刷电机驱动器电路原理图，图中的Dl至D6为续流二 极管，Ml至M6为功率驱动电路的N沟道场效应管，Ml、 M2相对应，M3、 M4相 对应，M5、 M6相对应，Ml至M6构成了六个桥臂，在场效应管中已经包含了上 述的二极管(像M1中包含了D1), N6、 N5、 N4为M1、 M3、 M5的开激励管，P6、 P5、 P4为M1、 M3、 M5的关激励管;Nl、 N2、 N3为M2、 M4、 M6的开激励管,Pl、 P2、 P3为M2、 M4、 M6的关激励管；II, 12, 13为直流无刷电机的绕组,HRA、 HRB、 HRC为安装在直流无刷电机上的线性霍尔元件，用于检测电机转子的位置，肌A、 HRB、 HRC检测到的相位相差120度；IC1为单片机微控制器，输出信号脚与激 励电路相连接；D8、 D9、 D10自举电路二极管，Cl、 C2、 C3自举电路的储能电 容，N7至N12和激励电路组成了控制电路。结合原理图分析工作原理II和12反向电流时，13必须是正向电流，M5 导通，输出到绕组13上的电压为48V,同时M2、 M4由P顧信号驱动，当PWM高 电平时，M2导通，电流经I3正向，Il反向，M2通往电源地线，M4导通，电 流经I3正向，12反向，M4通往电源地线；当P觀变低电平时，M2、 M4关闭， 绕组II经Dl进行续流，绕组12经D3进行续流，在Dl和D3上产生的压降0. 8V， 此时微处理器开通M1、 M3,续流不经过D1要经过M1，因M1的内阻很小，产生 的压降也很小，功耗就很小了。同理续流不经过D3而经过M3。当11和I2正向电流时，13必须是反向电流，M6导通，将绕组I3通往电 源地线，同时M1、 M3由P觀信号驱动，当PWM高电平时，Ml导通，电流经Il 正向，13反向，M6通往电源地线；M3导通，电流经I2正向，13反向，M6通往 电源地线；当PWM变低电平时，Ml、 M3关闭，绕组I1经D2进行续流，绕组12 经D4进行续流，在D2和D4上产生的压降0. 8V,此时微处理器开通M2、 M4， 续流不经过D2要经过M4，因M2的内阻很小，产生的压降也很小，功耗就很小 了。同理续流不经过D4而经过M4。其他工作方式与以上相同，上述PWM信号电 平的高低是指场效应管的栅极针对源极的电平。安装在直流电机上的线性霍尔元件HRA、 HRB、 HRC，电机转动时产生正弦波，且 HRA、 HRB、 HRC相位相差120度，单片机根据HRA、 HRB、 HRC的变化来控制输出 到六个功率管上的PWM信号变化，从而使输出的电流波形近似正弦波。安装在直流电机上的霍本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机驱动器，包括桥式功率驱动电路，其各桥臂的开关管均采用场效应管，在一桥臂上输出ＰＷＭ信号时，对应的桥臂上产生续流电流，其特征在于所述对应的桥臂上产生续流电流期间，通过控制电路使对应桥臂上场效应管导通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何伟斌，
申请(专利权)人：何伟斌，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]