[實(shí)用新型]一種電動汽車用開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820407195.5
• 申請日: 2018-03-23
• 公開（公告）號: CN207896899U
• 公開（公告）日: 2018-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王穎
• 申請（專利權(quán)）人: 王穎
• 主分類號: H02P25/08
• 分類號: H02P25/08;H02P25/092
• 代理公司: 成都樂易聯(lián)創(chuàng)專利代理有限公司 51269
• 代理人: 高煒麗

本實(shí)用新型公開了一種電動汽車用開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)，包括控制模塊、功率變換模塊、SRM電機(jī)和穩(wěn)壓電源，所述SRM電機(jī)為三相6/4極開關(guān)磁阻電機(jī)，所述控制模塊包括DSP芯片、第一電流檢測模塊、第二電流檢測模塊、位置檢測模塊、驅(qū)動模塊、過壓保護(hù)電路、電流調(diào)離電路、過流保護(hù)電路、電流斬波電路和CAN通信模塊；所述功率變換模塊包括三相不對稱半橋電路和6個MOS開關(guān)管，每相不對稱半橋電路連接有兩個MOS開關(guān)管，兩個MOS開關(guān)管與三相6/4開關(guān)磁阻電機(jī)的相繞組串聯(lián)；本實(shí)用新型通過在功率變換模塊前后設(shè)置過壓保護(hù)電路和過流保護(hù)模塊，實(shí)現(xiàn)雙重保護(hù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對SRM電機(jī)以及電動汽車的保護(hù)；具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低、控制精準(zhǔn)度高、靈活性好、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電動汽車用開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)，屬于電動汽車電機(jī)控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

目前，我國已成為汽車生產(chǎn)消耗的大國，隨著全世界化石能源的逐步減少，發(fā)展新能源汽車是我國能源戰(zhàn)略規(guī)劃的重中之重。從2001年開始，國家通過“863”項目投入大筆資金研發(fā)新能源汽車，形成了純電動、油電混合動力、燃料電池三條技術(shù)路線，簡稱為“三縱”，同時建立了動力蓄電池、驅(qū)動電機(jī)、動力總成控制系統(tǒng)三種共性技術(shù)，簡稱“三橫”，形成了“三縱三橫”的開發(fā)布局。

新能源汽車最核心的組成部分為電控、電機(jī)和電池，電控是新能源汽車的大腦指揮，是調(diào)配新能源汽車動力的驅(qū)動核心管控及控制部分；電機(jī)是新能源汽車動力驅(qū)動部分，它關(guān)系到新能源汽車的行駛速度、扭矩力、能耗使用以及節(jié)能效率等；電池是新能源汽車的能源提供部分，是新能源汽車?yán)m(xù)航能力的保證。

開關(guān)磁阻電動機(jī)(Switched Reluctance Motor：SRM)是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)之后發(fā)展起來的最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)，它兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，還具有結(jié)構(gòu)簡單、低成本、高效率、優(yōu)良的調(diào)速性能和靈活的可控性能等優(yōu)點(diǎn)。目前，開關(guān)磁阻電動機(jī)已成功應(yīng)用于家用電器、工業(yè)、電動車驅(qū)動、伺服系統(tǒng)、高速驅(qū)動、航空航天等眾多領(lǐng)域，而將開關(guān)磁阻電動機(jī)應(yīng)用到新能源汽車領(lǐng)域中也取得了良好的效果。

開關(guān)磁阻電動機(jī)的運(yùn)動是由定子與轉(zhuǎn)子間氣隙磁阻的變化而產(chǎn)生的，當(dāng)定子繞組通電時，產(chǎn)生一個單相磁場，根據(jù)“磁阻最小原則”，即磁通總要沿著磁阻最小的路徑閉合，因此，當(dāng)轉(zhuǎn)子軸線與定子軸線不重合時，轉(zhuǎn)子便在磁阻力的作用下產(chǎn)生力矩，并主動趨向于磁阻最小位置。這種類似于“磁鐵吸引鐵質(zhì)物質(zhì)”的動力原理使開關(guān)磁阻電動機(jī)的轉(zhuǎn)子上既無繞組也無永磁體、滑環(huán)等，在能源消耗和生產(chǎn)成本具有巨大優(yōu)勢。由于開關(guān)磁阻電動機(jī)本身的特點(diǎn)，啟動小電流，其閉環(huán)能耗特性比永磁同步電機(jī)高15％；續(xù)航里程增加30％～50％后，電池也沒有任何污染和損耗；永磁同步電機(jī)一般在電池電量20％就不能使用，而開關(guān)磁阻電動機(jī)的電池電量在10％～15％還可以正常使用，從而減少了電池的相對充電次數(shù)，保證了電池的使用壽命。

目前，開關(guān)磁阻因其結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、調(diào)速范圍寬、控制靈活且效率高等優(yōu)點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于電動汽車上，傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)是數(shù)字電路和模擬電路共同實(shí)現(xiàn)控制，存在結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高、控制精準(zhǔn)度差、靈活性差和可靠性低等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、控制精準(zhǔn)度高、靈活性好且可靠性高的電動汽車用開關(guān)磁阻控制系統(tǒng)。

本實(shí)用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種電動汽車用開關(guān)磁阻電機(jī)控制系統(tǒng)，包括控制模塊、功率變換模塊、SRM電機(jī)和穩(wěn)壓電源，所述SRM電機(jī)為三相6/4極開關(guān)磁阻電機(jī)，所述控制模塊包括DSP芯片、第一電流檢測模塊、第二電流檢測模塊、位置檢測模塊、驅(qū)動模塊、過壓保護(hù)電路、電流調(diào)離電路、過流保護(hù)電路、電流斬波電路和CAN通信模塊；

所述第一電流檢測模塊連接在穩(wěn)壓電源與功率變換模塊之間，并與過壓保護(hù)電路連接，過壓保護(hù)電路與DSP芯片連接；