[發明專利]一種航空混合動力系統的重載高速起動裝置及其控制方法

在審

• 申請號: 202010230001.0
• 申請日: 2020-03-27
• 公開（公告）號: CN111431353A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 閆鳳軍;李寶民;涂楷;費冬青
• 申請（專利權）人: 揚州翊翔航空科技有限公司
• 主分類號: H02K11/33
• 分類號: H02K11/33;H02K7/116;H02P7/03;H02H7/085;F02N11/08;F02N11/10
• 代理公司: 南京常青藤知識產權代理有限公司 32286
• 代理人: 史慧敏

1.一種航空混合動力系統的重載高速起動裝置，其特征在于，包括起動機外殼、起動按鈕、正反轉二位開關、PCB驅動板、有刷電機、減速齒輪、起動頭以及電池接口，所述起動按鈕與所述正反轉二位開關用于向所述PCB驅動板發送指令，所述PCB驅動板用于控制所述有刷電機運轉，所述有刷電機通過所述減速齒輪驅動所述起動頭；

所述PCB驅動板包括電源模塊、控制芯片、PWM驅動模塊、電機驅動橋路與電流采樣電路，所述起動按鈕、所述正反轉二位開關、所述PWM驅動模塊以及所述電流采樣電路均與所述控制芯片連接，所述起動按鈕用于向所述控制芯片發送工作或停機指令，所述正反轉二位開關用于控制所述有刷電機的正反向運轉，所述電流采樣電路布置于所述電機驅動橋路的下橋臂，用于采集母線驅動電流并將其反饋至所述控制芯片，所述控制芯片根據驅動電流的反饋信號以及所述正反轉二位開關的正反轉指令向所述PWM驅動模塊發送驅動信號，所述PWM驅動模塊根據所述驅動信號對所述電機驅動橋路進行調制，所述電機驅動橋路用于調控所述有刷電機的起動電流與正反向運轉。

2.根據權利要求1所述的一種航空混合動力系統的重載高速起動裝置，其特征在于，所述啟動按鈕與所述正反轉二位開關設于所述起動機外殼上，所述PCB驅動板，有刷電機和齒輪減速機構均設于所述起動器外殼內，所述起動頭固定于所述起動器外殼的一端，所述有刷電機通過所述減速齒輪與所述起動頭連接并向其輸送扭矩，所述電池接口設于所述起動器外殼的另一端。

3.根據權利要求1所述的一種航空混合動力系統的重載高速起動裝置，其特征在于，所述電機驅動橋路的輸入端與輸出端分別與所述PWN驅動模塊以及所述電流采樣電路連接，所述電機驅動橋路包括四個可控硅開關，四個所述可控硅開關均與所述PWN驅動模塊連接并受其調制，四個所述可控硅開關分別包括開關Q1、開關Q2、開關Q3與開關Q4，所述PWM驅動模塊，所述開關Q1與所述開關Q2依次串聯，所述PWM驅動模塊，所述開關Q3與所述開關Q4依次串聯，所述開關Q1與所述開關Q3的輸入端之間并聯設置，所述有刷電機的兩端分別與所述開關Q1與所述開關Q3的輸出端連接。

4.根據權利要求3所述的一種航空混合動力系統的重載高速起動裝置，其特征在于，按下所述起動按鈕，所述控制芯片根據所述正反轉二位開關向所述PWN驅動模塊發送指令，當所述正反轉二位開關處于正轉位置，所述控制芯片控制所述PWN驅動模塊對四個所述可控硅開關進行調制，使得開關Q1與開關Q4導通，關斷開關Q3與開關Q2，所述有刷電機正向運轉；當所述正反轉二位開關處于反轉位置，所述控制芯片控制所述PWN驅動模塊對四個所述可控硅開關進行調制，使得開關Q1與開關Q4關斷，開關Q3與開關Q2導通，所述有刷電機反向運轉。

5.根據權利要求4所述的一種航空混合動力系統的重載高速起動裝置，其特征在于，所述電流采樣電路包括第一差分放大器、第一電流采樣電阻、第二差分放大器、第二電流采樣電阻與電流采集模塊，所述電流采集模塊與所述控制芯片連接，所述第一電流采樣電阻與所述第二電流采樣電阻的兩端信號分別通過所述第一差分放大器與所述第二差分放大器進入所述電流采集模塊，所述電流采集模塊將獲取的電流信號傳輸至所述控制芯片，所述控制芯片將所述驅動電流與事先設定的安全閾值進行對比，當所述驅動電流超出所述安全閾值，所述控制芯片將停止驅動信號輸送至所述PWN驅動模塊，所述PWN驅動模塊關斷四個所述可控硅開關。

6.根據權利要求5所述的一種航空混合動力系統的重載高速起動裝置，其特征在于，所述第一差分放大器與所述第二差分放大器的輸出端均與所述電流采集模塊連接，所述第一電流采樣電阻的輸入端與輸出端分別與所述第一差分放大器的同相輸入端以及反向輸入端連接，所述第一電流采樣電阻的輸入端與所述開關Q2的輸出端連接，所述第二電流采樣電阻的輸入端與輸出端分別與所述第二差分放大器的同相輸入端以及反向輸入端連接，所述第二電流采樣電阻的輸入端與所述開關Q4的輸出端連接。

7.根據權利要求2所述的一種航空混合動力系統的重載高速起動裝置，其特征在于，所述起動頭包括金屬圓柱形外殼與橡膠錐形起動套。