一种基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，包括微处理器模块，分别与微处理器连接的隔离驱动模块和传感器模块，与隔离驱动模块连接的IPM模块，与传感器模块连接、且与永磁同步电机配合设置的编码器，以及与IPM模块连接的电池组；电池组、IPM模块和永磁同步电机依次连接，传感器模块还与IPM模块和隔离驱动模块连接。本发明专利技术所述基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，可以克服现有技术中能源利用率低、稳定性差和可靠性低等缺陷，以实现能源利用率高、稳定性好和可靠性高的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，包括微处理器模块，分别与微处理器连接的隔离驱动模块和传感器模块，与隔离驱动模块连接的IPM模块，与传感器模块连接、且与永磁同步电机配合设置的编码器，以及与IPM模块连接的电池组；电池组、IPM模块和永磁同步电机依次连接，传感器模块还与IPM模块和隔离驱动模块连接。本专利技术所述基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，可以克服现有技术中能源利用率低、稳定性差和可靠性低等缺陷，以实现能源利用率高、稳定性好和可靠性高的优点。【专利说明】—种基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统
本专利技术涉及电机控制
，具体地，涉及一种基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统。
技术介绍
相对混合动力汽车和燃料电池汽车，纯电动汽车有着无污染、噪声小；结构简单；利用夜间的廉价“谷”电对电池充电，可以平抑电网的峰一谷差等优势，纯电动车是中国新能源汽车未来的发展方向。电机驱动系统是电动汽车的关键组成部分，它的输出特性决定了电动汽车的动力特性，同时，它的效率将直接影响电动汽车效率。目前，国内外电动汽车的驱动电机多采用感应电机和永磁同步电机。相比感应电机，永磁同步电机具有功率密度和转矩密度高、效率高、功率因素高、可靠性高和便于维护等优点，电机永磁化是未来电动汽车驱动电机的发展方向。电机驱动系统作为电动汽车的三大系统之一，是电动汽车控制系统的重要组成部分，永磁同步电机驱动系统是电机驱动控制系统的主要研究方向。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在能源利用率低、稳定性差和可靠性低等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，以实现能源利用率高、稳定性好和可靠性高的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，包括微处理器模块，分别与所述微处理器连接的隔离驱动模块和传感器模块，与所述隔离驱动模块连接的IPM模块，与所述传感器模块连接、且与永磁同步电机配合设置的编码器，以及与所述IPM模块连接的电池组；所述电池组、IPM模块和永磁同步电机依次连接，所述传感器模块还与IPM模块和隔离驱动模块连接。进一步地，以上所述的基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，还包括DC/DC模块；所述DC/DC模块，分别与电池组、隔离驱动模块和传感器模块连接。进一步地，以上所述的基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，还包括与所述微处理器模块连接的故障报警模块。进一步地，以上所述的基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，还包括与所述微处理器模块连接、且能够与CAN总线连接的车载网络接口。进一步地，所述隔离驱动模块，主要包括依次配合连接的隔离电路、滤波电路和电源模块。进一步地，所述隔离电路主要包括高速光耦器件。本专利技术各实施例的基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，由于包括微处理器模块，分别与微处理器连接的隔离驱动模块和传感器模块，与隔离驱动模块连接的IPM模块，与传感器模块连接、且与永磁同步电机配合设置的编码器，以及与IPM模块连接的电池组；电池组、IPM模块和永磁同步电机依次连接，传感器模块还与IPM模块和隔离驱动模块连接；采用永磁同步电机作为驱动电机，可以有效提高电动汽车电机驱动系统的功率密度；从而可以克服现有技术中能源利用率低、稳定性差和可靠性低的缺陷，以实现能源利用率高、稳定性好和可靠性高的优点。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。【专利附图】【附图说明】附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中: 图1为本专利技术基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统的电路结构框图； 图2为本专利技术基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统中隔离驱动模块的电路原理图。【具体实施方式】以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。根据本专利技术实施例，提供了一种基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，如图1和图2所不,具体为一种基于IPM驱动模块的、用于电动汽车的永磁同步电机驱动控制系统。本实施例的基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统,包括微处理器模块,微处理器模块的模拟量输入通道与传感器模块连接，通过传感器模块采集电池组电压、IPM模块的温度和故障信号、电机工作电压和电流以及电机转速信号等，微处理器模块通过车载网络接口与车载的CAN总线连接，微处理器模块通过数字输出通道连接隔离驱动模块和故障报警模块，隔离驱动模块与IPM模块连接，IPM模块与三相永磁同步电机连接，编码器模块通过联轴器与三相永磁同步电机。具体地，如图1所示，微处理器模块的数字输出端口与隔离驱动模块连接，隔离驱动模块与IPM模块连接，通过控制微处理器模块数字端口的输出信号，驱动IPM模块。微处理器模块的数字输入端口与编码器连接，编码器通过联轴器与永磁同步电机的轴连接，用于实时测量电机转速和位置信息。 微处理器模块的模拟量输入端口与传感器模块连接，传感器模块与电池组输出端连接，测量电池组的工作电压和电流，用于监控电池组的工作状态；传感器模块与隔离驱动模块连接，测量IPM模块内部的温度；传感器模块与IPM模块的输出端口连接，测量永磁同步电机的工作电压和工作电流。微处理器模块的数字输出端口与报警模块连接，报警模块用于电机驱动控制系统的运行状态的辅助显示，实时显示电机驱动控制系统运行过程中的故障信息，如IPM温度过高、电池组电压欠压/过压、IPM模块内部故障等。微处理器模块与车载网络接口连接，接入到车载CAN总线网络，通过CAN总线与车载的其它ECU控制器进行通讯，电机驱动控制系统通过CAN总线，接收来自整车控制器的指令信号(如:速度、转矩等)，同时电机驱动控制系统将采集到的环境参数和工作参数，如温度、电机速度、电机工作电压和电流以及故障信息等通过CAN总线发送给车载其它ECU控制器。DC/DC模块将电池组的输出电压转换成24V、3.3V和1.9V直流电压输出，其中3.3V和1.9V电压提供给微处理器模块作为工作电压，24V直流电压提供给隔离驱动模块中的电源模块作为输入电压。如图2所示，隔离驱动模块由隔离电路、滤波电路以及电源模块组成，Jl是隔离驱动模块的控制输入端子，供电电压为3.3V，WP、UP、VP分别是IPM模块内部IGBT桥中上桥臂三个IGBT元件的控制输入端，WN、UN、VN分别是IPM模块内部IGBT桥中下桥臂三个IGBT元件的控制输入端，各控制输入端均采用高速光耦进行隔离，高速光耦输出端的供电电压两端连接有陶片电容，用于滤除高频干扰Jl的BR引脚是能耗制动的控制输入端，FO引脚是IPM模块的故障输出端。J2包括IPM模块的控制输入端和IPM内部故障输出端，IPM的内部故障有IPM内部IGBT桥中下桥臂IGBT元件故障FOJP IGBT桥中上桥臂IGBT元件故障WPFO、VPFO, UPFO,这个本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于IPM模块的永磁同步电机驱动控制系统，其特征在于，包括微处理器模块，分别与所述微处理器连接的隔离驱动模块和传感器模块，与所述隔离驱动模块连接的IPM模块，与所述传感器模块连接、且与永磁同步电机配合设置的编码器，以及与所述IPM模块连接的电池组；所述电池组、IPM模块和永磁同步电机依次连接，所述传感器模块还与IPM模块和隔离驱动模块连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文辉，罗文广，覃永新，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：广西;45