一种冷却循环泵的控制器及其控制方法、热管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种冷却循环泵的控制器及其控制方法、热管理系统，包括不低于220V的高压交流电源输入端，该高压交流电源输入端通过AC

【技术实现步骤摘要】
一种冷却循环泵的控制器及其控制方法、热管理系统


[0001]本专利技术涉及热管理系统的冷却循环泵，具体涉及一种冷却循环泵的控制器及其控制方法，本专利技术还涉及了该冷却循环泵应用的热管理系统。

技术介绍

[0002]随着新能源政策的推进和锂离子电池技术的快速发展，锂离子电池的热管理系统的运用也越来越广泛。然而由于目前热管理系统所采用的冷却循环泵绝大部分是直流24V供电的，但是其应用的热管理系统都是交流220V供电或者交流380供电，因此为了确保冷却循环泵能够与热管理系统进行适配，在冷却循环泵的结构基础上，还需要特别单独设置专用的DC
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DC降压模块，不仅工作效率较低，而且成本较高。
[0003]因此，基于本申请专利技术人在控制领域的多年专注研发经验，希望寻求创新方案来解决上述技术问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提出一种冷却循环泵的控制器及其控制方法、热管理系统，实现在高压条件下对冷却循环泵的驱动，避免现有技术采用直流24V供电的冷却循环泵结合额外设置DC
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DC降压模块的控制方案，在同等负载下，本申请同时具有更低的成本和更高的工作效率表现。
[0005]为此，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种冷却循环泵的控制器，包括不低于220V的高压交流电源输入端，该高压交流电源输入端通过AC
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DC转换模块接入电机IPM驱动模块，所述电机IPM驱动模块与永磁同步电机连接；其中，所述电机IPM驱动模块由单片机控制驱动，且所述单片机通过串行总线接口输出与其上位机进行通信连接的串行总线。
[0007]优选地，所述AC
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DC转换模块的另一路输出端连接DC
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DC转换模块，其中，所述DC
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DC转换模块输出有向所述单片机供电的若干电源输入，同时所述DC
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DC转换模块与所述单片机之间设有母线电压采样电路；且所述单片机设有用于进行过流保护的电流处理电路。
[0008]优选地，所述高压交流电源输入端的电压范围为220
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240V，其频率为50HZ或60HZ。
[0009]优选地，所述单片机的芯片型号为STM320F103；且通过通信接口与上位机控制面板进行通信连接。
[0010]优选地，一种如上所述控制器的控制方法，所述控制方法包括：所述单片机采用正弦波180度变频、正弦波脉宽调制SPWM调速和高速弱磁控制实现对所述永磁同步电机的驱动；同时在单片机的控制模块中至少设置电压检测、电流检测、温度检测、看门狗超时检测、电机转速估算以及转子位置估算；其中，所述控制模块基于检测结果进行故障诊断，并进行对应的故障报警。
[0011]优选地，所述故障诊断的类型及其对应的故障报警措施包括：
[0012]a).母线低压故障：当检测到直流总线电压低于母线电压最低阈值时，停止永磁同
步电机的运行，待直流总线电压恢复到其正常范围后，自动清除故障代码；
[0013]b).母线过压故障：当检测到直流总线电压低于母线电压最高阈值时，停止永磁同步电机的运行，待直流总线电压恢复到其正常范围后，自动清除故障代码；
[0014]c).母线波动故障：当检测到直流电压瞬时突变，卸掉负载后进行空载滑行一定时间，然后进行软启动，重新尝试运行到目标速度，当瞬时突变情况消除后，自动清除故障代码；
[0015]d).过流故障：当检测到过流情况时，关闭控制器的运行；
[0016]e).速度超速故障：当检测到电机转速超出正常工作范围时，关闭其PWM驱动信号输出；
[0017]f).看门狗超时故障：当检测到单片机看门狗定时器将软件复位了，关闭控制器的运行；
[0018]g).堵转故障：当检测到电机转子发生堵转情况时，控制器将关闭一定时间然后重试，直到堵转故障条件消除。
[0019]优选地，所述控制器采用速度闭环控制，基于电机的实际转速向上位机控制面板发送速度指令。
[0020]优选地，所述上位机控制面板采用LED面板显示所述控制器的工作状态信息，所述工作状态信息包括转速、运行、停止及报警。
[0021]优选地，所述上位机控制面板分别设有至少1个目标转速按键、增加转速按键、降低转速按键以及运行/暂停按键。
[0022]优选地，一种热管理系统，作为锂离子电池的热管理系统，包括由控制器驱动运行的冷却循环泵，所述冷却循环泵的控制器采用如上所述的控制器和/或采用如上所述控制器的控制方法。
[0023]本申请基于不低于220V的高压交流电源输入端，该高压交流电源输入端、AC
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DC转换模块、电机I PM驱动模块作为驱动永磁同步电机的结构基础，同时组合采用了正弦波180度变频、正弦波脉宽调制SPWM调速和高速弱磁控制技术实现对永磁同步电机的驱动，实现在高压条件下对冷却循环泵的驱动，避免现有技术采用直流24V供电的冷却循环泵结合额外设置DC
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DC降压模块的控制方案，在同等负载下，本申请同时具有更低的成本和更高的工作效率表现。
附图说明
[0024]图1是本申请具体实施方式下控制器的工作模块连接示意图；
[0025]图2是本申请具体实施方式下控制器的控制逻辑示意图。
具体实施方式
[0026]本专利技术实施例公开了一种冷却循环泵的控制器，包括不低于220V的高压交流电源输入端，该高压交流电源输入端通过AC
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DC转换模块接入电机I PM驱动模块，电机I PM驱动模块与永磁同步电机连接；其中，电机I PM驱动模块由单片机控制驱动，且单片机通过串行总线接口输出与其上位机进行通信连接的串行总线。
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]请参见图1所示，本实施例提出了一种冷却循环泵的控制器，包括不低于220V的高压交流电源输入端，优选地，在本实施方式中，高压交流电源输入端的电压范围为220
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240V，其频率为50HZ或60HZ；具体优选地，在本实施方式中，高压交流电源输入端的电压为220V，其频率为60HZ。
[0029]在本实施方式中，该高压交流电源输入端通过AC
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DC转换模块输出310V直流电源接入电机I PM驱动模块，电机I PM驱动模块与永磁同步电机连接；其中，电机I PM驱动模块由单片机控制驱动，且单片机通过串行总线接口输出与其上位机进行通信连接的串行总线(具体采用RS232,带光隔)；进一步优选地，在本实施方式中，单片机的芯片型号为STM320F103(来自ST公司的高性能32位控制芯片)；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种冷却循环泵的控制器，其特征在于，包括不低于220V的高压交流电源输入端，该高压交流电源输入端通过AC
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DC转换模块接入电机IPM驱动模块，所述电机IPM驱动模块与永磁同步电机连接；其中，所述电机IPM驱动模块由单片机控制驱动，且所述单片机通过串行总线接口输出与其上位机进行通信连接的串行总线。2.根据权利要求1所述冷却循环泵的控制器，其特征在于，所述AC
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DC转换模块的另一路输出端连接DC
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DC转换模块，其中，所述DC
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DC转换模块输出有向所述单片机供电的若干电源输入，同时所述DC
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DC转换模块与所述单片机之间设有母线电压采样电路；且所述单片机设有用于进行过流保护的电流处理电路。3.根据权利要求1所述冷却循环泵的控制器，其特征在于，所述高压交流电源输入端的电压范围为220
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240V，其频率为50HZ或60HZ。4.根据权利要求1所述冷却循环泵的控制器，其特征在于，所述单片机的芯片型号为STM320F103；且通过通信接口与上位机控制面板进行通信连接。5.一种根据权利要求1
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4之一所述控制器的控制方法，其特征在于，所述控制方法包括：所述单片机采用正弦波180度变频、正弦波脉宽调制SPWM调速和高速弱磁控制实现对所述永磁同步电机的驱动；同时在单片机的控制模块中至少设置电压检测、电流检测、温度检测、看门狗超时检测、电机转速估算以及转子位置估算；其中，所述控制模块基于检测结果进行故障诊断，并进行对应的故障报警。6.根据权利要求5所述控制器的控制方法，其特征在于，所述故障诊断的类型及其...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐柳春，张冬华，张酉军，
申请(专利权)人：无锡雷利电子控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：