CN103204081B - 一种电动汽车的电机控制***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电动汽车的电机控制***，包括：控制器单元、第一驱动单元、第二驱动单元、第一电机和第二电机；所述控制器单元接收车速信号以及油门信号，在油门信号有效时，根据车速信号的大小是否大于预定车速值，控制器单元控制第一驱动单元和第二驱动单元的工作状态以实现第一电机或第二电机工作。本发明实现了双电机的工作切换，从而实现分时工作，既起到保护电机的功能，又最大限度的节省电能。

Description

一种电动汽车的电机控制***及方法

技术领域

本发明涉及电动车领域，尤其涉及一种电动汽车的电机控制***及方法。

背景技术

在低碳经济成为时代主流的背景下，电动汽车成为当前汽车发展的主要方向。随着电动汽车的不断向前发展，大功率的电机和控制器相继问世，但大功率电机的耗能十分严重，特别是在车辆频繁启动的工况下，在日趋恶化的交通环境下，启动时使用小功率电机是一种明智之举，可以最大限度的节省电能，延长整车的续驶里程。

发明内容

本发明提供一种电动汽车双电机控制***，实现两个电机的分时工作，既可以保护电机又能最大限度的节省电能。

为达到上述目的，本发明提供一种电动汽车双电机控制***，其技术方案为：

包括：控制器单元、第一驱动单元、第二驱动单元、第一电机和第二电机；

所述控制器单元接收车速信号以及油门信号，在油门信号有效时，根据车速信号的大小，控制器单元控制第一驱动单元和第二驱动单元的工作状态以实现第一电机或第二电机工作。

优选地，所述第一驱动单元和第二驱动单元分别为第一继电器和第二继电器，所述第一电机、第二电机的输入端与三相电压型整流器的三相输出端之间分别连接有第一继电器和第二继电器。

优选地，所述三相电压型整流器为六路IGBT模块的半桥整流器，所述控制器单元控制六路IGBT模块的导通状态。

优选地，所述第一电机为永磁同步电机，所述第二电机为直流无刷电机。

优选地，所述控制***包括速度检测电路，所述控制器单元通过电机信号处理电路接收车速信号。

优选地，所述控制***通过CAN通讯电路连接整车控制器，从而获得油门信号。

优选地，还包括与控制器单元连接的温度检测电路，用于检测六路IGBT模块的温度信号。

优选地，还包括与控制器单元连接的母线电压检测电路、电源模块、电流检测电路之一或他们的组合。

此外，本发明还提供了一种电动汽车的电机控制方法，包括：

获取车速信号，以及获取油门信号；

油门信号有效时，若车速信号大于预定车速值，则驱动第一电机工作，否则，驱动第二电机工作。

本发明相较于现在技术的有益效果是：

本发明在电动汽车上采用两个电机，这样，两个电机可以选用不同的额定功率，同时采用车速和油门信号作为判断信号，根据控制器单元中已经设定的程序判断让哪个电机工作，实现了双电机的工作切换，实现分时工作，既起到保护电机的功能，又最大限度的节省电能。

附图说明

图1为根据本发明实施例的电动汽车的电机控制***的结构示意图；

图2为根据本发明实施例的电动汽车的电机控制***的驱动单元的结构示意图；

图3为根据本发明实施例的电动汽车的控制方法流程示意图。

具体实施方式

为使发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

参考图1所示，在此实施例中，控制器单元为中央控制单元100，例如为DSP***，其连接有通讯模块310、电机信号处理模块320、电流检测模块330、母线电压检测模块350以及电源转换电路模块360，并且输出有多路信号1U、2U、1V、2V、1W、2W、X1、X2，这些信号分别用于控制第一驱动单元及第二驱动单元的工作状态以及与第一电机和第二电机连接的三相电压型整流器的驱动模块的工作状态，以分别实现第一电机或第二电机的工作。

在本实施例中，中央控制单元100通过电机信号处理电路320接收车速信号，并通过CAN通讯电路连接到整车控制器，从整车控制器获取油门信号，当然，还可以根据具体的设计和需要，通过不同的方式获得车速信号和油门信号。

参考图2所示，在此实施例中，三相电压型整流器260为六路IGBT模块的半桥整流器，其输入端P、N与电池单元相接，第一驱动单元210为第一继电器，第二驱动单元220为第二继电器，第一电机230为永磁同步电机，第二电机240为直流无刷电机，永磁同步电机通常较直流无刷电机具有更高的额定功率，在一个实施例中，永磁同步电机的额定功率优选为25KW，直流无刷电机4的额定功率为5KW，三相电压型整流器260的三相输出端U、V、W分别经过第一继电器R1与永磁同步电机230的三相输入端连接、经过第二继电器R2与直流无刷电机的输入端连接，其中流无刷电机的输入端为交直流转换前的端口。可以理解的是，第一电机和第二电机可以根据需要选择不同类型的电机，第一驱动单元和第二驱动单元也可以为其他的电控的开关元件，如功率三极管等。

控制器单元100接收到油门信号和车速信号，在油门信号有效时，即油门有输出时，车速信号的车速值大于预定的车速值，如大于15公里/小时，此时，控制器单元100通过控制信号1U、2U、1V、2V、1W、2W控制六路IGBT模块导通，并通过控制信号X1控制第一继电器R1导通，而第二继电器继电器R2并不导通，这样，永磁同步电机230处于工作状态；反之，当车速信号的车速值小于预定的车速值，如小于15公里/小时，此时，控制器单元100控制信号1U、2U、1V、2V、1W、2W控制六路IGBT模块导通，并通过控制信号X2控制第二继电器R2导通，而第一继电器R1并不导通，这样，直流无刷电机处于工作状态。从而，通过车速信号和油门信号，通过控制器单元控制第一和第二继电器的工作状态，来选择合适的电机工作，实现分时工作，能最大限度地保护永磁同步电机，避免在低速情况下，大电流对于永磁同步电机的频繁冲击，同时，也低速情况下使用小功率的直流无刷电机，能够启动更加快速且能最大程度地节省电能。

从图1中可以看出，本实施例的控制模块集成了更多的功能，在控制第一电机和第二电机分时工作的同时，还能具有过压、欠压、过流、短路与过温保护功能。

其中，通讯模块310通过CAN通讯电路实现了中央控制单元100的通讯，可以传送外部的信号进入中央控制单元，以及将该中央控制单元100的数据信息传送至整车控制器单元。

电机信号处理模块320用于采集并处理电机信号，如旋转变压器激励信号EX1、EX2，旋转变压器反馈信号S1、S2、S3、S4，以及电机温度传感器信号NTC1、NTC2。

电流检测电路330用于采集和处理电池的直流母线电流信号IP以及电机三相线电流信号IU、IV、IW。

温度检测电路340用于向中央处理器传入各IGBT模块的温度信号，各IGBT模块的温度信号可由温度采集电路获得。

直流母线电压检测电路350用于向中央处理器传入直流母线电压信号UDC，该直流母线电压信号UDC可由直流母线电压采集电路获得。

电源转换电路360用于向其他***提供合适的电源。

电机信号处理模块、电流检测电路、温度检测电路、直流母线电压检测电路输出的各个信号由中央处理器通过通讯模块传出，如传出至上位机，可以实时的得知电路的情况，使***具有过压、欠压、过流、短路与过温保护功能，具有更好的安全性和集成性。

此外，本发明还提供了上述电动汽车的电机控制方法，包括：获取车速信号，以及获取油门信号；油门信号有效时，若车速信号大于预定车速值，则驱动第一电机工作，否则，驱动第二电机工作。参考图3所示，为上述电动汽车的电机控制***的实施例的控制方法，中央控制单元在通过电极信号处理模块接收车速信号以及接收油门信号之后，根据预定车速值进行判断，并发出相应的驱动信号，在车速信号值超过预定的车速值时，中央控制单元向第一驱动单元输出驱动信号，从而驱动永磁同步电机工作；反之，中央控制单元向第二驱动单元输出驱动信号，驱动直流无刷电机工作，从而实现不同功率的电机的分时工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于此。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不被限定于上述实施例，而只受所附权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (9)

1.一种电动汽车的电机控制***，其特征在于，包括：

控制器单元、第一驱动单元、第二驱动单元、第一电机和第二电机；

所述控制器单元接收车速信号以及油门信号，在油门信号有效时，根据车速信号的大小是否大于预定车速值，控制器单元控制第一驱动单元和第二驱动单元的工作状态以实现第一电机或第二电机工作。

2.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述第一驱动单元为第一继电器、所述第二驱动单元为第二继电器，所述第一电机与三相电压型整流器的三相输出端之间连接有第一继电器，所述第二电机的输入端与三相电压型整流器的三相输出端之间连接有第二继电器。

3.根据权利要求2所述的控制***，其特征在于，所述三相电压型整流器为六路IGBT模块的半桥整流器，所述控制器单元控制六路IGBT模块的导通状态。

4.根据权利要求2所述的控制***，其特征在于，所述第一电机为永磁同步电机，所述第二电机为直流无刷电机。

5.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述控制***包括速度检测电路，所述控制器单元通过电机信号处理电路接收车速信号。

6.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，所述控制***通过CAN通讯电路连接整车控制器，从而获得油门信号。

7.根据权利要求3所述的控制***，其特征在于，还包括与控制器单元连接的温度检测电路，用于检测六路IGBT模块的温度信号。

8.根据权利要求1所述的控制***，其特征在于，还包括与控制器单元连接的母线电压检测电路、电源模块、电流检测电路之一或他们的组合。

9.一种电动汽车的电机控制方法，其特征在于，包括：

获取车速信号，以及获取油门信号；

油门信号有效时，若车速信号大于预定车速值，则驱动第一电机工作，否则，驱动第二电机工作。