永磁直流无刷电机控制器总成制造技术

本实用新型专利技术为一种永磁直流无刷电机控制器总成，包括一绝缘栅双极型晶体管模块，与无刷直流电机电连接；一绝缘栅双极型晶体管驱动电路，一端与该绝缘栅双极型晶体管模块电连接；一电机控制模块电路，与该一绝缘栅双极型晶体管驱动电路的另一端电连接。本实用新型专利技术不仅实现对电机的转速、转矩、功率控制以及制动能量回收，同时可实现永磁直流无刷电机的超温保护，同时在电源不稳定时，起到自我保护作用，为其电动车的广泛使用奠定基础。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电动车领域，尤其涉及一种涉及永磁直流无刷电机的控制器总成。
技术介绍
随着能源危机的日益加剧和环境压力的增加，电动汽车代替传统的燃油汽车已经是成为一个必然趋势。特别是我国石油大量靠进口的现状，使得这一趋势尤为突出。发展电动汽车将是中国汽车工业的一个突破口。这是因为中国的能源安全问题和环境保护问题，很难想象中国每户家庭都拥有一部汽车所带来的负面影响。电动汽车主要有纯电动汽车、混合动力电动汽车和燃料电池电动汽车三种类型。目前，混合动力汽车成本居高，燃料电池的许多关键技术还处于研发试验阶段，只有纯电动汽车相对比较成熟，初步形成了关键技术的研发能力。纯电动汽车应用技术作为当今汽车行业高新技术发展的必然趋势，它涉及车辆工程、电动驱动技术、控制技术、电池技术等领域的核心技术。其中电机驱动技术是电动汽车的关键技术之一。电机驱动系统(电机控制器)可以说是电动汽车的心脏。实现对电机的转速、转矩、功率控制，以及制动能量回收等功能。目前，国内新能源汽车还刚刚起步，相应 的电机控制器产品驱动技术还不成熟，一些关键技术还处于研发试验阶段，在控制器的硬件电路、软件控制策略及结构等方面都存在许多缺陷。就无刷直流(Brusheless Directcrreent, BLDC)电机控制器来说，主要存在的问题有I、功率驱动一般采用3个绝缘栅双极型晶体管(IGBT)模块(或6个IGBT模块)，并配6个IGBT驱动模块及外围电路来实现电机的功率驱动，因硬件电路结构复杂，外围器件多，系统可靠度较低。2、控制核心一般采用8位(或16位)工业级微控(Micro Control Unit，MCU)芯片，其能力不能满足系统高稳定性的同时，要求高动态响应的需求，可靠性也差。3、系统内部的低压(+5V)电源一般共用，连接在一起；当某局部电源输出故障时，整个系统将失控，产品的可靠性、系统安全性低。4、IGBT的温度检测一般采用热敏电阻紧贴散热器底板的方式，不能准确、即时地反映出IGBT内部结温，当底板温度达到限值时，IGBT可能已经失效，不能有效实现超温保护功能，可靠性较低。5、电流检测一般采用在输出端套电流传感器检测两相电流，通过软件计算得出第三相电流(或母线电流)的方式。当出现异常时，存在响应滞后，不能有效实现过流保护的功能，可靠性较低。综上所述，现有的技术存在不便与缺失之处，有必要加以改进。
技术实现思路
有鉴于此，有必要针对现有技术中的缺陷，本技术提供涉及永磁直流无刷电机的控制器总成。为了达到上述的目的，本技术的技术方案如下一种永磁直流无刷电机控制器总成，其中，包括一绝缘栅双极型晶体管模块，与无刷直流电机电连接；一绝缘栅双极型晶体管驱动电路，一端与该绝缘栅双极型晶体管模块电连接；一电机控制模块电路，与该一绝缘栅双极型晶体管驱动电路的另一端电连接。所述的永磁直流无刷电机控制器总成，其中，该绝缘栅双极型晶体管模块电路与无刷直流电机之间还设有监测电流的电流传感器。所述的永磁直流无刷电机控制器总成，其中，该绝缘栅双极型晶体管驱动电路内 设有各相互电连接的电源逆变电路、信号逻辑电路、绝缘栅双极型晶体管输出控制电路、母线电压检测电路和一保护电路。所述的永磁直流无刷电机控制器总成，其中，该保护电路为绝缘栅双极型晶体管温度检测电路。所述的永磁直流无刷电机控制器总成，其中，该电机控制模块电路包括一微控芯片，一智能功率模块，电连接该微控芯片；数个信号处理电路，电连接该微控芯片；风机控制电路，电连接该微控芯片；内部故障指示电路，电连接该微控芯片；12v电源输出控制电路，电连接该微控芯片；12v输出电流控制电路，电连接该微控芯片；Pwm信号输出逻辑控制电路，电连接该微控芯片。所述的永磁直流无刷电机控制器总成，其中，该智能功率模块内设有至少一个绝缘栅双极型晶体管内置温度传感器。所述的永磁直流无刷电机控制器总成，其中，该智能功率模块内设有六个绝缘栅双极型晶体管内置温度传感器。所述的永磁直流无刷电机控制器总成，其中，该电机控制模块电路、绝缘栅双极型晶体管模块以及绝缘栅双极型晶体管驱动电路都采用独立低压差电源芯片供电。所述的永磁直流无刷电机控制器总成，其中，该智能功率模块以及微控芯片都采用独立低压差电源芯片供电。该微控芯片的主频为80MHz。通过上述技术方案，本技术采用电机控制模块电路、绝缘栅双极型晶体管模块、绝缘栅双极型晶体管驱动电路、智能功率模块以及微控芯片，不仅实现对电机的转速、转矩、功率控制，以及制动能量回收，同时可实现永磁直流无刷电机的超温保护，同时在电源不稳定时，起到自我保护作用，为其电动车的广泛使用奠定基础。此外，本技术集成化程度高，电路结构简单，器件少，可靠性高且占用的空间尺寸小，安装方便等诸多优点。附图说明为更进一步了解本技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本技术的附图，然而所附图式仅提供参考与说明用，并非用来对本技术加以限制。图I为本技术永磁直流无刷电机控制器总成的系统电路框图；图2为本技术图I中MCU局部放大图；图3为本技术图I中IGBT驱动模块电路的飞放大图；图4为本技术智能功率模块的放大图。附图编号I绝缘栅双极型晶体管模块2绝缘栅双极型晶体管驱动模块电路21电源逆变电路22信号逻辑电路23绝缘栅双极型晶体管驱动输出控制电路24母线电压检测电路25 IGBT温度检测电路3电机控制模块电路31微控芯片32智能功率模块32 15v电源电路33 12v电源输出控制电路34 12v输出电流检测电路35 pwm信号输出逻辑控制电路36信号处理电路五个37风机控制电路38内部故障指示39主继电器驱动电路4电流传感器5 BLDC 电机具体实施方式为更进一步阐述本技术为达成预定目的所采取的技术手段及功效，请参阅以下有关本技术的详细说明与附图，相信本技术的目的、特征与特点，应当可以由此得到深入且具体的了解，然而附图和实施方式仅提供参考与说明用，并非用来对本技术加以限制。本技术的基本思想是用于纯电动汽车永磁直流无刷电机控制器，是属于机电一体化领域电力电子设备中的智能控制模块，实现对永磁直流无刷电机的转速、转矩(或功率)控制，及制动能量回收等功能。如图I所示，为本技术永磁直流无刷电机控制器总成的系统电路框图。一种永磁直流无刷电机控制器总成，控制该BLDC电机5，其包括一绝缘栅双极型晶体管模块1，一绝缘栅双极型晶体管驱动电路2以及一电机控制模块电路3。该绝缘栅双极型晶体管模块I与BLDC电机电连接。该绝缘栅双极型晶体管驱动电路2，一端与该绝缘栅双极型晶体管模块I电连接，另一端与该电机控制模块电路3电连接。该绝缘栅双极型晶体管模块I与该BLDC电机之间还设有监测电流的电流传感器4。该电流传感器4是在相电流输出端两相加的，本技术的本实施例中采用母线输入端加I只电流传感器，相电流输出端两相加电流传感器的控制方式，从硬件上实时监测输入、输出的电流情况，较同类产品仅监测输出端电流，通过软件计算其它电流的控制方式，响应速度更快，可靠性更高。该绝缘栅双极型晶体管驱动电路内设有各相互电连接的电源逆变电路21、信号逻辑电路22、绝缘栅双极型晶体管输出控制电路23、母线电压检测电路24和一保护电路25。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种永磁直流无刷电机控制器总成，其特征在于，包括一绝缘栅双极型晶体管模块，与无刷直流电机电连接；一绝缘栅双极型晶体管驱动电路，一端与该绝缘栅双极型晶体管模块电连接；一电机控制模块电路，与该一绝缘栅双极型晶体管驱动电路的另一端电连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：施志军，朱江，赵明禹，
申请(专利权)人：湖北天运汽车电器系统有限公司，
类型：实用新型
国别省市：