CN114301333A - 一种用于锂电传动装置的传动优化方法及*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于锂电传动装置的传动优化方法及***，包括永磁同步电机，所述永磁同步电机电性连接电池组电量计量模块；线性控制器，与所述永磁同步电机电性连接；逆变器，与所述线性控制器电性连接；转速检测模块，与所述永磁同步电机和所述线性控制器电性连接；电池组电量计量模块，与锂电存储模块电性连接，且电性连接线性控制器；本发明可通过预设进行优化永磁同步电机工作，避免高负荷工作，降低了电机的故障率；同时通过电池组电量计量模块的设置，通过不同区间的设置，优化永磁同步电机的转速，以根据不同的需求使得永磁同步电机进行工作，优化设计传动电机，提升智能数字控制***的性能价格比。
Description
技术领域
本发明涉及锂电传动技术领域，具体为一种用于锂电传动装置的传动优化方法及***。
背景技术
现阶段的电机，难以直接获取动力电池中的电池容量，并实时的根据电池的当前容量进行调节工作，传统的永磁同步电机的转速固定，长此以往的高负荷工作，增加了电机的故障率，不利于动力电池和电机的长时间使用，没有很好的协同优化效果，为此我们提出一种用于锂电传动装置的传动优化方法及***。
发明内容
本发明提供了一种用于锂电传动装置的传动优化方法及***，目的在于通过电池组电量计量模块的设置，可获得运行中动力锂电池组的当前剩余电量，并通过不同区间的设置，通过线性控制器的控制，优化永磁同步电机的转速，以根据不同的需求使得永磁同步电机进行工作，使得永磁同步电机工作的更加稳定和高效，有利于长时间的使用。
为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：一种用于锂电传动装置的传动优化***，包括：
永磁同步电机，所述永磁同步电机电性连接电池组电量计量模块；
线性控制器，与所述永磁同步电机电性连接，用于发出控制所述永磁同步电机转速的指令；
逆变器，与所述线性控制器电性连接，所述逆变器将线性弱磁控制器输出的电流控制信号进行功率放大，并驱动永磁同步电机旋转工作；
转速检测模块，与所述永磁同步电机和所述线性控制器电性连接，检测所述永磁同步电机的当前转速，采集转速信号通过转换传输至线性控制器中；
电池组电量计量模块，与锂电存储模块电性连接，且电性连接线性控制器；
其中，所述转速检测模块检测永磁同步电机的转速，并将该转速送入线性控制器，所述线性控制器根据永磁同步电机的预设转速选择其中的磁量控制区域并发出控制指令，所述线性控制器根据发出的控制指令，在线性控制区域中输出电流控制信号至逆变器，进行控制逆变器，所述逆变器将线性控制器输出的电流控制信号进行功率放大，驱动所述永磁同步电机进行优化转速的旋转工作。
优选地，上述一种用于锂电传动装置的传动优化***，所述电池组电量计量模块包括动力电池组，还包括电压检测模块、电流检测模块、温度检测模块、电量计算模块、液晶显示模块和历史数据存储模块；
所述的电压检测模块检测动力电池组的端口电压，并送入电量计算模块；所述的电流检测模块检测动力电池组的充电/放电电流，并送入电量计算模块；所述的温度检测模块检测动力电池组的工作温度，并送入电量计算模块；所述的电量计算模块根据上述检测的端口电压、充电/放电电流和工作温度计算动力电池组的实时电量；所述的液晶显示模块显示动力电池组的实时电量；所述的历史数据存储模块存储动力电池组的历史电量。
基于上述，电池组电量计量模块内的结构设置合理，检测范围广泛，数据获得全面，且可存储和显示动力电池组的工作电量，便于使用且使其此***更加的智能化。
优选地，上述一种用于锂电传动装置的传动优化***，所述的电量计算模块包括内阻计算单元、温度补偿单元、开路电压计算单元、功率计算单元和电量计量单元；
根据电压检测模块检测得到的端口电压，通过内阻计算单元查表获得动力电池组的内阻；根据温度检测模块检测得到的工作温度和上述的内阻，通过温度补偿单元查表对动力电池组的内阻进行温度补偿，得到温度补偿内阻；根据电流检测模块检测得到的充电/放电电流和上述的温度补偿内阻，通过开路电压计算单元得出动力电池组的开路电压；根据电流检测模块检测得到的充电/放电电流和上述的开路电压，通过功率计算单元计算得出动力电池组的输入/输出功率；得出动力电池组的输入/输出电量，并通过电量计量单元计算得到动力电池组的实时电量。
基于上述，通过电量计算模块的设置，可以实现对永磁同步电机环境的调节及内阻温度的补偿，提高了电池组电量计量模块整体的使用效果。
优选地，上述一种用于锂电传动装置的传动优化***，所述线性控制器的线性控制***中设有线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区，及三个控制区域；对应的，所述永磁同步电机设有匹配的三个转速被控制区域。
基于上述，通过线性控制器多个控制区间的设置，可以实现永磁同步电机的不同功率的转速。
优选地，上述一种用于锂电传动装置的传动优化***，所述线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区的区间范围量设置一致。
基于上述，区间范围设置合理。
优选地，上述一种用于锂电传动装置的传动优化***，所述转速检测模块采用霍尔元件转速测量。
基于上述，转速检测模块可检测永磁同步电机的实时转速。
一种用于锂电传动装置的传动优化***的操作方法，具体包括以下步骤：
S1，所述转速检测模块检测永磁同步电机的转速，并将该转速送入线性控制器；
S2，所述线性控制器根据永磁同步电机的预设转速选择其中的磁量控制区域并发出控制指令，同时根据电池组电量计量模块中电量计量单元获得的动力电池组电量数据，通过模拟电路将电量信号进行模拟转换至所述线性控制器中，可分配置于所述线性控制器中的线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区，所述线性控制器根据发出的控制指令，在线性控制区域中输出电流控制信号至逆变器，进行控制逆变器；
S3，所述逆变器将线性控制器输出的电流控制信号进行功率放大，驱动所述永磁同步电机进行优化转速的旋转工作。
优选地，上述一种用于锂电传动装置的传动优化***的操作方法，步骤2中，所述电池组电量计量模块根据所述功率计算单元和电量计量单元，获得动力电池组当前的工作功率和工作剩余电量，所述动力电池组的工作剩余电量根据总容量平均设为三个区间，对应的，与所述线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区匹配设置。
基于上述，线性控制器可根据工作剩余电量的大小，发出对应的弱磁控制区信号，以根据不同的需求使得永磁同步电机进行工作，使得永磁同步电机工作的更加稳定和高效，有利于长时间的使用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明锂电池优化***整体结构设置合理，可通过预设进行优化永磁同步电机工作，避免高负荷工作，降低了电机的故障率；同时通过电池组电量计量模块的设置，可获得运行中动力锂电池组的当前剩余电量，并通过不同区间的设置，通过线性控制器的控制，优化永磁同步电机的转速，以根据不同的需求使得永磁同步电机进行工作；综上所述，此锂电池优化***使得永磁同步电机工作的更加稳定和高效，有利于锂电池和电机的长时间使用，优化设计传动电机，提升智能数字控制***的性能价格比。
附图说明
图1为本发明锂电传动优化***的模块化组成结构示意图；
图2为本发明电量计算模块的组成结构示意图；
图3为本发明锂电传动优化***的操作方法流程框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种用于锂电传动装置的传动优化***，包括：永磁同步电机1，永磁同步电机1电性连接电池组电量计量模块5；线性控制器2，与永磁同步电机1电性连接，用于发出控制永磁同步电机1转速的指令；逆变器3，与线性控制器2电性连接，逆变器3将线性弱磁控制器2输出的电流控制信号进行功率放大，并驱动永磁同步电机1旋转工作；转速检测模块4，与永磁同步电机1和线性控制器2电性连接，检测永磁同步电机1的当前转速，采集转速信号通过转换传输至线性控制器2中；电池组电量计量模块5，与锂电存储模块电性连接，且电性连接线性控制器2。
其中，转速检测模块4检测永磁同步电机1的转速，并将该转速送入线性控制器2，线性控制器2根据永磁同步电机1的预设转速选择其中的磁量控制区域并发出控制指令，线性控制器2根据发出的控制指令，在线性控制区域中输出电流控制信号至逆变器3，进行控制逆变器3，逆变器3将线性控制器2输出的电流控制信号进行功率放大，驱动永磁同步电机1进行优化转速的旋转工作。
具体的，电池组电量计量模块5包括动力电池组51，还包括电压检测模块52、电流检测模块53、温度检测模块54、电量计算模块55、液晶显示模块56和历史数据存储模块57；电压检测模块52检测动力电池组51的端口电压，并送入电量计算模块55；的电流检测模块53检测动力电池组51的充电/放电电流，并送入电量计算模块55；的温度检测模块54检测动力电池组51的工作温度，并送入电量计算模块55；的电量计算模块55根据上述检测的端口电压、充电/放电电流和工作温度计算动力电池组51的实时电量；的液晶显示模块56显示动力电池组51的实时电量；的历史数据存储模块57存储动力电池组51的历史电量。
基于上述，电池组电量计量模块5内的结构设置合理，检测范围广泛，数据获得全面，且可存储和显示动力电池组51的工作电量，便于使用且使其此***更加的智能化。
优选地，上述的电量计算模块55包括内阻计算单元551、温度补偿单元552、开路电压计算单元553、功率计算单元554和电量计量单元555；根据电压检测模块52检测得到的端口电压，通过内阻计算单元551查表获得动力电池组51的内阻；根据温度检测模块54检测得到的工作温度和上述的内阻，通过温度补偿单元552查表对动力电池组51的内阻进行温度补偿，得到温度补偿内阻；根据电流检测模块53检测得到的充电/放电电流和上述的温度补偿内阻，通过开路电压计算单元553得出动力电池组51的开路电压；根据电流检测模块53检测得到的充电/放电电流和上述的开路电压，通过功率计算单元554计算得出动力电池组51的输入/输出功率；得出动力电池组51的输入/输出电量，并通过电量计量单元555计算得到动力电池组51的实时电量。
基于上述，通过电量计算模块55的设置，可以实现对永磁同步电机1环境的调节及内阻温度的补偿，提高了电池组电量计量模块5整体的使用效果。
进一步的，线性控制器2的线性控制***中设有线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区，及三个控制区域；对应的，永磁同步电机1设有匹配的三个转速被控制区域，通过线性控制器2中多个控制区间的设置，可以实现永磁同步电机1的不同功率的转速。
较佳的，线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区的区间范围量设置一致，区间范围设置合理。
同时转速检测模块4采用霍尔元件转速测量，转速检测模块4可检测永磁同步电机1的实时转速。
请参阅图3，一种用于锂电传动装置的传动优化***的操作方法，具体包括以下步骤：
S1，转速检测模块4检测永磁同步电机1的转速，并将该转速送入线性控制器2；
S2，线性控制器2根据永磁同步电机1的预设转速选择其中的磁量控制区域并发出控制指令，同时根据电池组电量计量模块5中电量计量单元555获得的动力电池组51电量数据，通过模拟电路将电量信号进行模拟转换至线性控制器2中，可分配置于线性控制器2中的线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区，线性控制器2根据发出的控制指令，在线性控制区域中输出电流控制信号至逆变器3，进行控制逆变器3；
S3，逆变器3将线性控制器2输出的电流控制信号进行功率放大，驱动永磁同步电机1进行优化转速的旋转工作。
优选地，在步骤2中，电池组电量计量模块5根据功率计算单元554和电量计量单元555，获得动力电池组51当前的工作功率和工作剩余电量，动力电池组51的工作剩余电量根据总容量平均设为三个区间，对应的，与线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区匹配设置，线性控制器2可根据工作剩余电量的大小，发出对应的弱磁控制区信号，以根据不同的需求使得永磁同步电机进行工作，使得永磁同步电机工作的更加稳定和高效，有利于长时间的使用。
综上所述，本发明的有益效果是：本发明锂电池优化***整体结构设置合理，可通过预设进行优化永磁同步电机工作，避免高负荷工作，降低了电机的故障率；同时通过电池组电量计量模块的设置，可获得运行中动力锂电池组的当前剩余电量，并通过不同区间的设置，通过线性控制器的控制，优化永磁同步电机的转速，以根据不同的需求使得永磁同步电机进行工作；综上，此锂电池优化***使得永磁同步电机工作的更加稳定和高效，有利于锂电池和电机的长时间使用，优化设计传动电机，提升智能数字控制***的性能价格比。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种用于锂电传动装置的传动优化***，其特征在于，包括：
永磁同步电机（1），所述永磁同步电机（1）电性连接电池组电量计量模块（5）；
线性控制器（2），与所述永磁同步电机（1）电性连接，用于发出控制所述永磁同步电机（1）转速的指令；
逆变器（3），与所述线性控制器（2）电性连接，所述逆变器（3）将线性弱磁控制器（2）输出的电流控制信号进行功率放大，并驱动永磁同步电机（1）旋转工作；
转速检测模块（4），与所述永磁同步电机（1）和所述线性控制器（2）电性连接，检测所述永磁同步电机（1）的当前转速，采集转速信号通过转换传输至线性控制器（2）中；
电池组电量计量模块（5），与锂电存储模块电性连接，且电性连接线性控制器（2）；
其中，所述转速检测模块（4）检测永磁同步电机（1）的转速，并将该转速送入线性控制器（2），所述线性控制器（2）根据永磁同步电机（1）的预设转速选择其中的磁量控制区域并发出控制指令，所述线性控制器（2）根据发出的控制指令，在线性控制区域中输出电流控制信号至逆变器（3），进行控制逆变器（3），所述逆变器（3）将线性控制器（2）输出的电流控制信号进行功率放大，驱动所述永磁同步电机（1）进行优化转速的旋转工作。
2.根据权利要求1所述的一种用于锂电传动装置的传动优化方法及***，其特征在于，所述电池组电量计量模块（5）包括动力电池组（51），还包括电压检测模块（52）、电流检测模块（53）、温度检测模块（54）、电量计算模块（55）、液晶显示模块（56）和历史数据存储模块（57）；
所述的电压检测模块（52）检测动力电池组（51）的端口电压，并送入电量计算模块（55）；所述的电流检测模块（53）检测动力电池组（51）的充电/放电电流，并送入电量计算模块（55）；所述的温度检测模块（54）检测动力电池组（51）的工作温度，并送入电量计算模块（55）；所述的电量计算模块（55）根据上述检测的端口电压、充电/放电电流和工作温度计算动力电池组（51）的实时电量；所述的液晶显示模块（56）显示动力电池组（51）的实时电量；所述的历史数据存储模块（57）存储动力电池组（51）的历史电量。
3.根据权利要求3所述的一种用于锂电传动装置的传动优化***，其特征在于，所述的电量计算模块（55）包括内阻计算单元（551）、温度补偿单元（552）、开路电压计算单元（553）、功率计算单元（554）和电量计量单元（555）；
根据电压检测模块（52）检测得到的端口电压，通过内阻计算单元（551）查表获得动力电池组（51）的内阻；根据温度检测模块（54）检测得到的工作温度和上述的内阻，通过温度补偿单元（552）查表对动力电池组（51）的内阻进行温度补偿，得到温度补偿内阻；根据电流检测模块（53）检测得到的充电/放电电流和上述的温度补偿内阻，通过开路电压计算单元（553）得出动力电池组（51）的开路电压；根据电流检测模块（53）检测得到的充电/放电电流和上述的开路电压，通过功率计算单元（554）计算得出动力电池组（51）的输入/输出功率；得出动力电池组（51）的输入/输出电量，并通过电量计量单元（555）计算得到动力电池组（51）的实时电量。
4.根据权利要求1所述的一种用于锂电传动装置的传动优化***，其特征在于，所述线性控制器（2）的线性控制***中设有线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区，及三个控制区域；对应的，所述永磁同步电机（1）设有匹配的三个转速被控制区域。
5.根据权利要求4所述的一种用于锂电传动装置的传动优化***，其特征在于，所述线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区的区间范围量设置一致。
6.根据权利要求4所述的一种用于锂电传动装置的传动优化***，其特征在于，所述转速检测模块（4）采用霍尔元件转速测量。
7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种用于锂电传动装置的传动优化***的操作方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
S1，所述转速检测模块（4）检测永磁同步电机（1）的转速，并将该转速送入线性控制器（2）；
S2，所述线性控制器（2）根据永磁同步电机（1）的预设转速选择其中的磁量控制区域并发出控制指令，同时根据电池组电量计量模块（5）中电量计量单元（555）获得的动力电池组（51）电量数据，通过模拟电路将电量信号进行模拟转换至所述线性控制器（2）中，可分配置于所述线性控制器（2）中的线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区，所述线性控制器（2）根据发出的控制指令，在线性控制区域中输出电流控制信号至逆变器（3），进行控制逆变器（3）；
S3，所述逆变器（3）将线性控制器（2）输出的电流控制信号进行功率放大，驱动所述永磁同步电机（1）进行优化转速的旋转工作。
8.根据权利要求7所述的一种用于锂电传动装置的传动优化***的操作方法，其特征在于，步骤2中，所述电池组电量计量模块（5）根据所述功率计算单元（554）和电量计量单元（555），获得动力电池组（51）当前的工作功率和工作剩余电量，所述动力电池组（51）的工作剩余电量根据总容量平均设为三个区间，对应的，与所述线性弱磁控制一区、线性弱磁控制二区和线性弱磁控制三区匹配设置。
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