[發(fā)明專利]一種無刷直流電機升壓集成驅(qū)動系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011006956.4
• 申請日: 2020-09-23
• 公開（公告）號: CN112152521B
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡駿;馬二昆;龐浩;張菀
• 申請（專利權(quán)）人: 南京信息工程大學(xué)
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02M3/158;B60L15/00;B60L15/20
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 田凌濤

本發(fā)明涉及一種無刷直流電機升壓集成驅(qū)動系統(tǒng)及控制方法，通過對開關(guān)器件耦合使用，組成前級Boost DC?DC變換器拓撲電路，實現(xiàn)對輸入源的電壓調(diào)節(jié)作用；同時組成后級三相全橋功率變換器拓撲電路，前級Boost DC?DC變換器調(diào)節(jié)的輸出電壓作為后級三相全橋功率變換器拓撲電路的輸入源，對無刷直流電機驅(qū)動進行供電，達到電機調(diào)速的效果；本發(fā)明不僅在硬件電路上實現(xiàn)集成拓撲，同時在系統(tǒng)控制方法上實現(xiàn)集成控制方式，本發(fā)明集成拓撲電路簡單、體積小、對輸入源電池電壓適應(yīng)性較高，適合應(yīng)用于純電動汽車領(lǐng)域，既可以驅(qū)動電動車運行，又可以在電動車發(fā)生制動情況下對制動能量的收集，節(jié)約能源，提高電動車行駛距離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種無刷直流電機升壓集成驅(qū)動系統(tǒng)及控制方法，屬于電機驅(qū)動控制技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

無刷直流電機屬于永磁同步電機中一種，具有無電刷、低干擾、運行噪聲低、運轉(zhuǎn)流暢、壽命長、低維護成本等優(yōu)勢。傳統(tǒng)無刷直流電機調(diào)速電路主要使用三相全橋功率變換器，對功率變換器電路的研究，有助于改善電路驅(qū)動控制方式，使電機驅(qū)動系統(tǒng)集成化。三相全橋功率變換器每一橋臂使用兩個二極管、兩個開關(guān)管。無刷直流電機的三相全橋功率變換器驅(qū)動電路，在電機發(fā)生制動的情況下，反饋的能量不利于進行回收采集，在能源使用效率上較差。雙向DC-DC變換器作為電力儲能技術(shù)的一種，在能源雙向流動上具有明顯優(yōu)勢，且其控制技術(shù)較為成熟。使用DC-DC變換器級聯(lián)三相全橋功率變換器級聯(lián)控制無刷直流電機，由于橋臂個數(shù)的增加，導(dǎo)致功率器件個數(shù)成對增加，成本不容易控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無刷直流電機升壓集成驅(qū)動系統(tǒng)及控制方法，不僅具有良好的DC-DC變換器母線升壓功能，實現(xiàn)能量雙向流通，而且具有良好的無刷直流電機調(diào)速性能，有效降低變換器開關(guān)損耗和系統(tǒng)平臺的成本，提升電源利用率和系統(tǒng)綜合效率。

本發(fā)明為了解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案：本發(fā)明設(shè)計了一種無刷直流電機升壓集成驅(qū)動系統(tǒng)，包括電源U₁、第一電解電容C₁、第二電解電容C₂、電感L、第一MOS開關(guān)管K₁、第一二極管D₁、第二MOS開關(guān)管K₂、第二二極管D₂、第三MOS開關(guān)管K₃、第三二極管D₃、第四MOS開關(guān)管K₄、第四二極管D₄、第五MOS開關(guān)管K₅、第五二極管D₅、第六MOS開關(guān)管K₆、第六二極管D₆、第七MOS開關(guān)管K₇、第七二極管D₇、以及三相電機中的A相繞組、B相繞組、C相繞組；