[實用新型]他勵電機控制器

無效

• 申請號: 200820142122.4
• 申請日: 2008-09-23
• 公開（公告）號: CN201319581Y
• 公開（公告）日: 2009-09-30
• 發明（設計）人: 孔昭松;楊新璇
• 申請（專利權）人: 天津市松正電動科技有限公司
• 主分類號: H02P25/16
• 分類號: H02P25/16;H02P6/16;H02P25/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種電機控制裝置，尤其是涉及基于單片機的他勵電機控制器。

背景技術

電動車輛使用的他勵電機控制器基本上都是全數字控制系統，控制電路基于單片機及相應的外圍電路實現。目前市場上主流的他勵電機控制器為科蒂斯公司的他勵電機控制器系列產品，其控制電路采用了基于主從兩個單片機的方式實現，并且采用了外掛的EEPROM，外圍接口電路多，結構相對復雜；由于采用這種硬件方案，使得控制軟件的設計也分成了兩部分實現，通過主從處理器特定的通信機制來進行配合，以實現整個系統的各種控制功能。整個控制系統的硬件結構和軟件結構都相對復雜，會增加故障概率，影響運行的可靠性。同時，目前的他勵電機控制器的故障診斷和處理機制并不是十分完善，特別是電機電樞驅動功率管的短路檢測和保護并沒有得到很好的解決。

實用新型內容

針對上述問題，本實用新型提出一種他勵電機控制器的系統結構，其控制電路基于一個單片機實現，該單片機集成了足夠滿足控制需要容量的EEPROM，從而不需要外掛EEPROM。這樣，處理器的外圍接口電路大為減少，使得故障點減少，硬件結構更為緊湊；軟件設計基于一個單片機實現，軟件系統復雜度降低，可靠性提高。同時，本實用新型增加了專門的硬件電路來檢測功率管短路故障，有效地實現了電樞驅動功率管的短路保護功能，大大提高了整個系統的可靠性。

本實用新型的目的通過以下方式實現，本實用新型的他勵電機控制器，由功率部分和控制部分組成，所述的功率部分包括電樞繞組驅動電路和勵磁繞組驅動電路，所述控制部分包括單片機以及與其接口的外圍電路，所述電樞繞組驅動電路由采用同步整流方式的互補導通的整流功率管和續流功率管構成，整流功率管和續流功率管采用多個N溝道耗盡型功率MOS管并聯；

所述勵磁繞組驅動電路采用H橋結構，由N溝道耗盡型功率MOS管驅動；

所述單片機接口外圍電路包括輸入部分和輸出部分；

所述輸入部分包括模擬信號調理電路和開關信號調理電路，所述輸出部分包括功率管驅動電路、外部電磁線圈繞組驅動電路；

其中，所述模擬信號調理電路將外部輸入的模擬檢測信號進行放大或縮小，濾波后輸入到單片機中，再由單片機進行采樣和AD轉換后供控制程序使用；所述開關信號調理電路將外部輸入的開關信號進行電平轉換和濾波處理，然后通過單片機I/O口輸入到單片機，以供控制程序使用；

所述模擬信號調理電路包括電池電壓檢測電路、電容電壓檢測電路、電樞電流檢測電路、勵磁電流檢測電路、主接觸器和輔助繼電器繞組電壓檢測電路、溫度檢測電路以及加速信號檢測電路；

所述開關信號調理電路包括鑰匙開關信號檢測電路、方向開關信號檢測電路、腳踏微動開關信號檢測電路、模式開關信號檢測電路、霍爾速度傳感器信號檢測電路、電磁線圈驅動過流信號檢測電路以及M-短路信號檢測電路；

所述功率管驅動電路包括電樞電路的功率管驅動電路和勵磁電路的功率管驅動電路；所述外部電磁線圈繞組驅動電路的每路驅動輸出采用一個MOS管，用于驅動外部接觸器或繼電器；所述報警器驅動電路采用NPN三極管，用于驅動外部報警蜂鳴器或喇叭；所述狀態指示燈驅動電路內置顯示故障狀態的LED，由I/O口直接驅動；

所述輸出部分還包括報警器驅動電路和狀態指示燈驅動電路；所述報警器驅動電路采用NPN三極管，用于驅動外部報警蜂鳴器或喇叭；所述狀態指示燈驅動電路內置顯示故障狀態的LED，由I/O口直接驅動；

所述電樞電路的功率管驅動電路采用IR2110S驅動芯片；

所述勵磁電路的功率管驅動電路采用L6384D驅動芯片；

所述的外圍電路還包括用于串口的電平轉換電路；

所述控制部分還包括邏輯電源電路和基準電壓發生電路，所述邏輯電源電路由線性穩壓芯片實現，用于產生邏輯板工作所需的邏輯供電電壓；所述基準電壓發生電路由電阻分壓電路實現，用于產生各種電壓基準；

本實用新型的應用效果：本他勵電機控制器的結構緊湊、電路簡潔、功能完善，具有很高的可靠性。

附圖說明

圖1是本實用新型的系統結構框圖；

圖2a是本實用新型的主功率電路回路接口圖；

圖2b是本實用新型的主功率電路原理圖；

圖3是本實用新型的邏輯電源及參考電壓電路原理圖；

圖4a是本實用新型的電容電壓檢測、電樞電流檢測電路原理圖；

圖4b是本實用新型的勵磁電流檢測及溫度檢測電路原理圖；

圖5a是本實用新型的電樞繞組驅動MOS管驅動電路原理圖；