[實用新型]一種輪轂電機控制器

有效

• 申請號: 201920132323.4
• 申請日: 2019-01-25
• 公開（公告）號: CN209184518U
• 公開（公告）日: 2019-07-30
• 發明（設計）人: 張新景;張煒;楊田;高禹;王強;郭陽;史穎剛;劉利
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: H02P6/00
• 分類號: H02P6/00;H02P6/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種輪轂電機控制器，其特征在于，包括主控制器、分別與所述主控制器連接的調速模塊、轉速檢測模塊、電流檢測模塊和電源模塊；所述調速模塊通過三相驅動模塊與輪轂電機連接；所述轉速檢測模塊與所述輪轂電機的霍爾傳感器連接；所述電流檢測模塊與所述輪轂電機連接以實時檢測所述輪轂電機的驅動電流，所述電流檢測模塊包括過流檢測模塊；所述電源模塊為所述主控制器和所述輪轂電機供電，所述電源模塊還設置有電壓檢測模塊，所述電壓檢測模塊與所述主控制器連接。本實用新型簡化了輪式機器人整車控制器的控制邏輯，使整車控制器發送簡單的指令即能滿足雙輪或四輪協同控制等控制需求，實現機器人啟動、停止，正反轉等動作，可靠靈活。

技術領域

本實用新型屬于小型輪式機器人技術領域，具體涉及一種輪轂電機控制器。

背景技術

輪式機器人是移動機器人的一個重要分支，小型輪式機器人結構簡單，控制靈活，可以應用在小批量運輸、搭載機械手實現溫室采摘等場合，減少人為的體力勞動。輪式機器人的控制核心是對電機的控制。溫室作業機器人、清掃機器人、安檢機器人、導游機器人等小型輪式機器人的底盤，很多采用雙電機驅動。

因為輪轂電機低轉速輸出轉矩大，運行可靠，對輪式機器人驅動一般選用基于無刷直流電機的輪轂電機。現有的雙輪驅動輪式機器人機械本體，一般是通過整車控制器，模擬電位信號和剎車信號，與電機驅動器通信，實現對電機的控制。這種控制方式，只能實現簡單的電機起、停控制，無法滿足正反轉、雙輪協調控制等控制需求。

實用新型內容

為了解決上述存在的技術問題，本實用新型設計了一種輪轂電機控制器。

為了解決上述存在的技術問題，本實用新型公開了：

一種輪轂電機控制器，包括主控制器、分別與所述主控制器連接的調速模塊、轉速檢測模塊、電流檢測模塊和電源模塊；

所述調速模塊通過三相驅動模塊與輪轂電機連接；

所述轉速檢測模塊與所述輪轂電機的霍爾傳感器連接；

所述電流檢測模塊與所述輪轂電機連接以實時檢測所述輪轂電機的驅動電流，所述電流檢測模塊包括過流檢測模塊；

所述電源模塊為所述主控制器和所述輪轂電機供電，所述電源模塊還設置有電壓檢測模塊，所述電壓檢測模塊與所述主控制器連接。

進一步，所述輪轂電機內部設置有三個霍爾傳感器作為位置傳感器，以檢測所述輪轂電機轉子的位置。

進一步，所述轉速檢測模塊通過測量所述霍爾傳感器輸出的電平信號之間的時間差來測量轉速，所述轉速檢測模塊采用每六個霍爾信號采集一次時間差的方式來計算轉速。

進一步，所述三相驅動模塊包括由六個MOSFET晶體管構成的三相全橋逆變電路。

進一步，所述調速模塊采用PWM占空比調制調壓的方式實現調速。

進一步，所述電源模塊包括電壓為24V的充電電池；所述電源模塊通過降壓穩壓電路為所述主控制器供電，所述電源模塊通過三相驅動模塊為所述輪轂電機供電。

進一步，所述降壓穩壓電路包括MP2359芯片和AMS1117-3.3V芯片；所述MP2359芯片將所述充電電池的24V電壓降壓到5V，所述AMS1117-3.3V芯片將5V電壓降壓至3.3V。

進一步，所述電壓檢測模塊實時檢測所述電源模塊的電池狀態，并將電池狀態信息傳遞給所述主控制器。

進一步，所述電流檢測模塊包括檢流電阻和放大電路；所述電流檢測模塊通過所述檢流電阻將所述輪轂電機的驅動電流轉換為小電壓信號，所述放大電路將小電壓信號放大處理后送入所述主控制器。