双电机驱动控制系统及电动平衡车技术方案

本发明专利技术公开了一种双电机驱动控制系统及电动平衡车，该系统包括：控制模块、电源模块、传感器模块、第一驱动模块和第二驱动模块；控制模块，用于向第一驱动模块和第二驱动模块对应提供第一控制信号和第二控制信号；第一驱动模块与第一电机连接，包括：第一预驱单元、第一逆变器单元和第一三相检流单元；第二驱动模块与第二电机连接，包括：信号隔离单元、第二预驱单元、第二逆变器单元和第二三相检流单元。本发明专利技术在保证一个驱动模块电流地回流路径最短的同时，在另一个驱动模块中增加信号隔离单元，使得控制模块发出的控制信号不易受大功率的驱动模块的影响，有效保证了信号的完整性，提高了系统的稳定性和可靠性，同时提高了系统的电磁兼容能力。的电磁兼容能力。的电磁兼容能力。

【技术实现步骤摘要】
双电机驱动控制系统及电动平衡车


[0001]本专利技术涉及定位电机控制
，尤其是涉及一种双电机驱动控制系统及电动平衡车。

技术介绍

[0002]随着目前出行方式的逐渐多样化，智能平衡车，尤其是两轮智能平衡车因为其独特的驾驶体验和良好的便携性，已经成为部分人出行的优选方式。
[0003]目前的两轮智能平衡车主要采用双电机驱动，其驱动系统主要分为4个部分：传感器部分、控制部分、人机交互部分和电机驱动部分。其中，传感器部分连接控制部分，控制部分连接电机驱动部分，且控制部分和人机交互部分相互交叉。控制部分采用如STM32芯片或其他主控制芯片，用于控制平衡车的两个电机，并利用传感器信号不断调整平衡车的姿态和行驶速度，实现在不同路况和行驶要求下的整车稳定行驶。通过人机交互模块可以实现对平衡车的工作状态和性能显示，并通过无线技术可以完成平衡车的无人遥控控制能力。其中，电机采用无刷直流电机，且两个无刷直流电机分别与平衡车的车轮相连。
[0004]然而，上述目前的两轮智能平衡车驱动系统中，并没有涉及控制部分的弱信号地、电机驱动部分中驱动电路的大功率地之间的连接和处理问题。若不将控制部分的弱信号地与驱动电路的大功率地进行隔离，则控制部分发出的弱控制信号容易受到驱动电路的大功率信号的干扰，从而导致控制部分与驱动电路之间的通信信号无法被正常识别，即信号的完整性不高，进而导致系统的稳定性和可靠性较差。

技术实现思路

[0005]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
[0006]为此，本专利技术的一个目的在于提出一种双电机驱动控制系统，该系统在保证一个驱动模块电流地回流路径最短的同时，在另一个驱动模块中增加信号隔离单元，从而使得控制模块发出的控制信号不易受大功率的驱动模块的影响，有效保证了信号的完整性，提高了系统的稳定性和可靠性，同时提高了系统的电磁兼容能力。
[0007]为此，本专利技术的第二个目的在于提出一种电动平衡车。
[0008]为实现上述目的，本专利技术第一方面的实施例公开了一种双电机驱动控制系统，包括：控制模块、电源模块、传感器模块、第一驱动模块和第二驱动模块；所述电源模块，用于为所述控制模块、所述传感器模块、所述第一驱动模块和所述第二驱动模块中的一个或多个供电；所述传感器模块与所述控制模块连接，用于将检测到的重力加速度信息和电机转子位置信息发送给所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述重力加速度信息和所述电机转子位置信息向所述第一驱动模块和所述第二驱动模块对应提供第一控制信号和第二控制信号；所述第一驱动模块与第一电机连接，所述第一驱动模块包括：第一预驱单元、第一逆变器单元和第一三相检流单元，所述第一预驱单元对所述第一控制信号进行转换后，输出第一转换控制信号，以控制所述第一逆变器单元输出第一三相控制信号，以根据所述
第一三相控制信号控制所述第一电机运转；所述第二驱动模块与第二电机连接，所述第二驱动模块包括：信号隔离单元、第二预驱单元、第二逆变器单元和第二三相检流单元，所述信号隔离单元对所述第二控制信号进行隔离转换后，得到第二转换控制信号，所述第二预驱单元对所述第二转换控制信号进行转换后，输出第三转换控制信号，以控制所述第二逆变器单元输出第二三相控制信号，以根据所述第二三相控制信号控制所述第二电机运转。
[0009]根据本专利技术实施例的双电机驱动控制系统，在两个驱动模块之一中增加信号隔离单元，以对控制模块输出的控制信号进行信号隔离后，再输入给相应的驱动模块，由此，在保证一个驱动模块电流地回流路径最短的同时，在另一个驱动模块中增加信号隔离单元，从而使得控制模块发出的控制信号不易受两个大功率驱动模块的影响，有效保证了信号的完整性，提高了系统的稳定性和可靠性，同时提高了系统的电磁兼容能力，在避免系统受外界电磁信号干扰的同时，降低系统本身对外界的干扰。
[0010]另外，根据本专利技术上述实施例的双电机驱动控制系统还可以具有如下附加的技术特征：
[0011]在一些示例中，所述控制模块、所述第一三相检流单元和所述传感器模块共接于预设的弱信号地端。
[0012]在一些示例中，所述第一预驱单元、所述第一逆变器单元和所述第一三相检流单元共接于预设的第一大功率地端。
[0013]在一些示例中，所述信号隔离单元、所述第二预驱单元、所述第二逆变器单元和所述第二三相检流单元共接于预设的第二大功率地端。
[0014]在一些示例中，所述电源模块的负极被配置为电源地端。
[0015]在一些示例中，所述弱信号地端与所述第一大功率地端通过0欧姆电阻或铜箔单点连接，所述第一大功率地端通过所述第一逆变器单元的母线检流电阻与所述电源地端单点连接。
[0016]在一些示例中，所述第二大功率地端通过所述第二逆变器单元的母线检流电阻与所述电源地端单点连接。
[0017]在一些示例中，所述电源模块包括：第一供电单元，所述第一供电单元用于对所述控制模块和所述第一三相检流单元供电，且所述第一供电单元的负极与所述弱信号地端共地连接；第二供电单元，所述第二供电单元用于对所述第二三相检流单元供电，且所述第二供电单元的负极与所述第二大功率地端共地连接。
[0018]在一些示例中，所述信号隔离单元被配置为运算放大器，所述运算放大器由第二供电单元供电，且所述运算放大器与所述第二驱动模块共接于所述第二大功率地端。
[0019]在一些示例中，所述运算放大器的正极输入端接收所述第二控制信号，所述运算放大器的负极输入端接收预设的基准电压，所述基准电压为所述第一供电电源的供电电压的一半。
[0020]在一些示例中，所述基准电压由所述第一供电单元经过两个串联的分压电阻分压得到。
[0021]为实现上述目的，本专利技术第二方面实施例公开了一种电动平衡车，该电动平衡车包括：第一电机；第二电机；以及本专利技术上述第一方面实施例所述的电动平衡车。
[0022]根据本专利技术实施例的电动平衡车，其具有双电机驱动控制系统，该系统在两个驱
动模块之一中增加信号隔离单元，以对控制模块输出的控制信号进行信号隔离后，再输入给相应的驱动模块，由此，在保证一个驱动模块电流地回流路径最短的同时，在另一个驱动模块中增加信号隔离单元，从而使得控制模块发出的控制信号不易受两个大功率驱动模块的影响，有效保证了信号的完整性，提高了系统的稳定性和可靠性，同时提高了系统的电磁兼容能力，在避免系统受外界电磁信号干扰的同时，降低系统本身对外界的干扰，由此，提高了电动平衡车的稳定性和可靠性，进而提升了驾驶体验。
[0023]本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0024]本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0025]图1是根据本专利技术一个实施例双电机驱动控制系统的结构示意图；
[0026]图2是根据本专利技术一个实施例的双电机驱动控制系统的信号传输示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双电机驱动控制系统，其特征在于，包括：控制模块、电源模块、传感器模块、第一驱动模块和第二驱动模块；所述电源模块，用于为所述控制模块、所述传感器模块、所述第一驱动模块和所述第二驱动模块中的一个或多个供电；所述传感器模块与所述控制模块连接，用于将检测到的重力加速度信息和电机转子位置信息发送给所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述重力加速度信息和所述电机转子位置信息向所述第一驱动模块和所述第二驱动模块对应提供第一控制信号和第二控制信号；所述第一驱动模块与第一电机连接，所述第一驱动模块包括：第一预驱单元、第一逆变器单元和第一三相检流单元，所述第一预驱单元对所述第一控制信号进行转换后，输出第一转换控制信号，以控制所述第一逆变器单元输出第一三相控制信号，以根据所述第一三相控制信号控制所述第一电机运转；所述第二驱动模块与第二电机连接，所述第二驱动模块包括：信号隔离单元、第二预驱单元、第二逆变器单元和第二三相检流单元，所述信号隔离单元对所述第二控制信号进行隔离转换后，得到第二转换控制信号，所述第二预驱单元对所述第二转换控制信号进行转换后，输出第三转换控制信号，以控制所述第二逆变器单元输出第二三相控制信号，以根据所述第二三相控制信号控制所述第二电机运转。2.根据权利要求1所述的双电机驱动控制系统，其特征在于，所述控制模块、所述第一三相检流单元和所述传感器模块共接于预设的弱信号地端。3.根据权利要求2所述的双电机驱动控制系统，其特征在于，所述第一预驱单元、所述第一逆变器单元和所述第一三相检流单元共接于预设的第一大功率地端。4.根据权利要求3所述的双电机驱动控制系统，其特征在于，所述信号隔离单元、所述第二预驱单元、所述第二逆变器单元和所述第二三...

【专利技术属性】
技术研发人员：林家沛，陈炫伟，郝兴峰，郭亮亮，
申请(专利权)人：比亚迪股份有限公司，
类型：发明
国别省市：