一种用于外骨骼电机的可调升压电路及驱动控制方法技术

本发明专利技术公开了一种用于外骨骼电机的可调升压电路及驱动控制方法，该可调升压电路包括开关管Q1、Q2、Q3、电感器L1、电容C1和电流互感器CT1。本发明专利技术可以通过控制开关管的状态，使外骨骼电机工作在三种不同工况下，实现在普通场景下供电电源直接供电，在高强度场景下通过升压电路提高外骨骼电机的输入电压，在外骨骼电机在发电工况下，通过外骨骼电机向电源反向充电，满足外骨骼在不同应用场景的工作需求。满足外骨骼在不同应用场景的工作需求。满足外骨骼在不同应用场景的工作需求。

【技术实现步骤摘要】
一种用于外骨骼电机的可调升压电路及驱动控制方法


[0001]本专利技术涉及外骨骼电机控制
，特别涉及一种用于外骨骼电机的可调升压电路及驱动控制方法。

技术介绍

[0002]现有的外骨骼技术已经能够为使用者提供很大的助力，例如在步态恢复、运动康复和物流运输方面。然而，在某些情况下，需要外骨骼具有更高的性能和响应速度，以满足特定的场景需求。例如，在进行高强度的运动和跳跃时，需要外骨骼能够更快速、更可靠地响应，以确保使用者的安全和舒适度。然而，现有的外骨骼电机输出电压不可调节，无法满足不同应用场景的需要。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的问题，本专利技术的目的在于提供了一种能够根据外骨骼应用场景调节外骨骼电机输出电压的可调升压电路、控制系统及驱动控制方法。
[0004]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种用于外骨骼电机的可调升压电路，所述可调升压电路的输入侧与供电电源连接，所述可调升压电路的输出侧与外骨骼电机连接；所述可调升压电路包括开关管Q1、Q2、Q3、电感器L1、输出电容C1、二极管D1和电流互感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于外骨骼电机的可调升压电路，其特征在于，所述可调升压电路的输入侧与供电电源连接，所述可调升压电路的输出侧与外骨骼电机连接；所述可调升压电路包括开关管Q1、Q2、Q3、电感器L1、输出电容C1、二极管D1和电流互感器CT1；所述开关管Q3的第一端与所述电感器L1的第一端连接，所述电感器L1的第二端分别与开关管Q1的第一端、开关管Q2的第一端以及二极管D1的阳极连接，开关管Q1的第二端与电流互感器CT1的第一端连接，电流互感器CT1的第二端与输出电容C1的第二端连接，输出电容C1的第一端分别与所述开关管Q2的第二端、二极管D1的阴极以及开关管Q3的第二端连接。2.如权利要求1所述的可调升压电路，其特征在于，所述开关管Q1、开关管Q2、开关管Q3为GaN开关管。3.如权利要求1所述的可调升压电路，其特征在于，所述开关管Q1、开关管Q2和开关管Q3的导通或关断根据外骨骼电机的工况进行控制。4.如权利要求3所述的可调升压电路，其特征在于，当外骨骼电机处于普通工况下时，控制所述开关管Q1、所述开关管Q2均关断，所述开关管Q3闭合，所述供电电源直接通过所述开关管Q3为外骨骼电机供电；当外骨骼电机处于升压工况时，根据所述电流互感器CT1检测到的电感器L1电流大小，控制所述开关管Q1、Q2的导通和关断时间，对所述电感器L1电流大小进行控制，进而对输出电容C1的输出电压进行控制；当外骨骼电机处于发电工况时，控制开关管Q3关断，控制开关管Q2打开，开关管Q1关断，外骨骼电机通过开关管Q2和电感器L1向供电电源反向充电；充电完成后控制开关管Q2关断，开关管Q1闭合，电感器L1工作在续流模式下，通过开关管Q1续流。5.一种外骨骼电机的控制系统，其特征在于，包括如权利要求1
‑
4任一项所述的可调升压电路、工况检测单元和控制器；所述工况检测单元，用于根据外骨骼电机的转速和电机工作在不同工况的预定转速判断外骨骼电机工作工况；所述控制器的控制端分别与所述开关管Q1、开关Q2和开关管Q3的控制端连接，用于根据外骨骼工作工况控制所述开关管Q1、所述开关管Q2和所述开关管Q3的导通或关断。6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述工况检测单元包括转速符号判断单元，用于根据外骨骼电机实际转速的符号和外骨骼电机工作在不同工况的预定转速符合比较结果判断外骨骼电机处于发电工况或放电工况；电压计算子单元，用于在外骨骼电机处于放电工况时根据电机工作在普通工况或升压工况的预定转速分别计算外骨骼电机工作在普通工况或升压工况的驱动电压；电压比较子单元，用于根据所述驱动电压和供电电源的电压的比...

【专利技术属性】
技术研发人员：马宇，吴庆勋，张利剑，李如飞，刘昊，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：