一種集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及動力驅(qū)動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]在直接驅(qū)動的純電動汽車和純電動船的設(shè)計、應(yīng)用過程中，啟動能力與最高速度的限定是儼然一對矛盾。
[0003]當(dāng)人們追求很高的啟動力矩，希望獲得高速啟動特性時，電機(jī)的最高速度將收到限制；設(shè)計時為了獲得很高的最終轉(zhuǎn)速時，啟動力矩將收到限制，二者之間的矛盾將同時出現(xiàn)，相互制約著。
[0004]當(dāng)然，為了二者都能獲得理想的最佳值時，即所謂獲得很大的扭矩，同時最終速度又非常之高，不是沒有可能，就是需要提高電動機(jī)的功率，無論是純電動汽車或者純電動船，要是不考慮功率的限定條件，將是不可取的。因為，現(xiàn)有技術(shù)告訴我們，要是配以很高功率的電動機(jī)，在純電系統(tǒng)的設(shè)計中將是不可取的，因為高功率必然是高能量和高付出作為代價的。
[0005]在新能源汽車或船舶的驅(qū)動設(shè)計中，假如為了不犧牲啟動轉(zhuǎn)矩或最高速度，而采用提高功率的做法，必然要加大儲能設(shè)備的容量，容量加大之后的系統(tǒng)將變得非常的龐大，可能會造成非常的不經(jīng)濟(jì)和不節(jié)能。當(dāng)然，加入自動變速箱也是一種方法，但是，由于變速箱的加入，必將增加不穩(wěn)定和可靠性，同時又增加了效率的損耗。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器，能夠獲得較好的能耗效應(yīng)和實時響應(yīng)特征。
[0007]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:提供一種集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器，包括主控制器和多個用于驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動器，所述主控制器通過控制網(wǎng)絡(luò)與多個驅(qū)動器相連；所述電機(jī)通過數(shù)據(jù)回饋線與驅(qū)動器相連。
[0008]所述的集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器還包括運(yùn)動體速度檢測裝置，所述運(yùn)動體速度檢測裝置通過控制網(wǎng)絡(luò)與主控制器相連。
[0009]所述主控制器由DSP芯片和FPGA芯片共同組成。
[0010]所述主控制器與運(yùn)動體的操作器相連。
[0011]有益效果
[0012]由于采用了上述的技術(shù)方案，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:本實用新型在獲得指令后的瞬間，將給予多電機(jī)的各自驅(qū)動器發(fā)出轉(zhuǎn)矩指令，以使多個電機(jī)同時產(chǎn)生最大的旋轉(zhuǎn)力矩。控制器由DSP芯片和FPGA芯片構(gòu)成可在毫秒的數(shù)量級完成多電機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)統(tǒng)一，這就是本控制器在電動機(jī)扭矩疊加時需要達(dá)到的控制效果
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合具體實施例，進(jìn)一步闡述本實用新型。應(yīng)理解，這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本實用新型作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
[0015]本實用新型的實施方式涉及一種集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器，如圖1所示，包括主控制器I和多個用于驅(qū)動電機(jī)6的驅(qū)動器3，所述主控制器I通過控制網(wǎng)絡(luò)2與多個驅(qū)動器3相連；所述電機(jī)6通過數(shù)據(jù)回饋線5與驅(qū)動器3相連。
[0016]該分配控制器主要應(yīng)用于動力驅(qū)動的集成電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制裝置，該動力驅(qū)動的集成電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制裝置中多個電動機(jī)的輸出轉(zhuǎn)軸通過齒輪嚙合的方式帶動輸出軸；本申請中的主控制器用于控制所述多個電動機(jī)；當(dāng)需要大功率扭矩時，主控制器將多個電動機(jī)的功率轉(zhuǎn)矩同時發(fā)揮；當(dāng)需要功率下降時，控制器減少投用的電動機(jī)數(shù)量。
[0017]由于多個電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩是通過齒輪實現(xiàn)嚙合的，從機(jī)械角度而言必然會出現(xiàn)轉(zhuǎn)矩的差異性，從轉(zhuǎn)矩疊加的原理上不難發(fā)現(xiàn)，效果將不可能是最優(yōu)的，此時，本控制器由DSP芯片和FPGA芯片共同組成，將給出調(diào)節(jié)參數(shù)指令，令其在毫秒的數(shù)量級完成多電機(jī)之間的轉(zhuǎn)矩協(xié)調(diào)統(tǒng)一，從而本控制器在電動機(jī)扭矩疊加時的最佳控制效果。
[0018]由于電動機(jī)很多時候是運(yùn)行在轉(zhuǎn)矩控制模式或速度控制模式的交替中(用以獲得節(jié)能效果)，因此電機(jī)通過數(shù)據(jù)回饋線與驅(qū)動器相連，電動機(jī)的速度回饋信號將給予驅(qū)動控制器，再通過控制網(wǎng)絡(luò)傳遞至控制器。
[0019]在轉(zhuǎn)速需要調(diào)節(jié)過程中，大多的情況如此，主控制器要指導(dǎo)多少電機(jī)執(zhí)行、多少電機(jī)同時工作，以達(dá)到降功耗運(yùn)行節(jié)能的目標(biāo)。在本發(fā)明控制的連接中不難發(fā)現(xiàn)，下掛的驅(qū)動器都是被連接于主控制器的控制網(wǎng)絡(luò)，每個電機(jī)的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩，都能通過控制網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)上傳，主控制器對所獲得的這些參數(shù)能進(jìn)行調(diào)節(jié)。在這一過程中，主控制器將給出是多臺電機(jī)同時運(yùn)行或讓其中的幾臺電機(jī)進(jìn)入休眠狀態(tài)，這個選項將由主控制器輸出給出，其給出的目標(biāo)值是經(jīng)過優(yōu)化后獲得的，優(yōu)化方式可以采用自適應(yīng)算法。
[0020]所述主控制器與運(yùn)動體的操作器8相連。在電動機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，隨著操縱者對操作器進(jìn)行不同的操作，調(diào)節(jié)過程將一直延續(xù)。車輛或船舶進(jìn)入制動過程，是所需控制的狀態(tài)之一。當(dāng)操縱者給出制動信息后，主控制器將依照給定量的大小，實施對驅(qū)動器的制動，由于本裝置的電機(jī)采用了齒輪直接嚙合的方式，因此，具有較高的能量回饋作用。利用裝置上所有電動機(jī)同時進(jìn)行制動并能量回饋，還是由獨(dú)立電機(jī)實施制動，這取決于當(dāng)時運(yùn)行體的運(yùn)行速度和慣量，因此所述的集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器還包括運(yùn)動體速度檢測裝置，所述運(yùn)動體速度檢測裝置7通過控制網(wǎng)絡(luò)2與主控制器I相連，運(yùn)動體速度檢測裝置7將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街骺刂破?，主控制器I則以最大的能量回饋做為制動準(zhǔn)則。
[0021]下面說明本實用新型的工作流程。
[0022]I)、主控制器首先對操縱者給出的信息進(jìn)行采集，其中涵蓋了速度啟動、調(diào)速和制動三大類。
[0023]當(dāng)系統(tǒng)從零速啟動時，為了實現(xiàn)系統(tǒng)的大扭矩作用功效，系統(tǒng)下掛的電動機(jī)將全部以最大轉(zhuǎn)矩輸出，當(dāng)然在輸出過程中還必須兼容了相互間電動機(jī)的調(diào)節(jié)與匹配功能，在最短的時間內(nèi)給出最大的扭矩，并以節(jié)能為輔助算法原則。
[0024]2)、完成瞬間啟動后，電動汽車或船舶將進(jìn)入調(diào)節(jié)運(yùn)行調(diào)節(jié)過程，在整個調(diào)節(jié)過程中，本控制器將依照節(jié)能高效的原則，通過動態(tài)對運(yùn)行能耗的測取，給出多電機(jī)的控制指令，在這其中，會由若干電機(jī)被處于滑行狀態(tài)，或阻尼制動狀態(tài)(此過程為能量回收狀態(tài))。
[0025]3)、在運(yùn)行的過程中，將出現(xiàn)制動狀態(tài)，其多電機(jī)系統(tǒng)的制動量將依照操作者給定的制動信息實施。考慮到制動的平滑性和能耗制動的回收節(jié)能效果，有可能系統(tǒng)給出的是所有電動機(jī)的同時制動，也可能讓個別處于滑行狀態(tài)，而由其中個別的處于大制動扭矩的輸出，整個控制過程以節(jié)能高效為目的。
[0026]4)、考慮到系統(tǒng)調(diào)節(jié)過程的動態(tài)效果和能耗相應(yīng)特征，本系統(tǒng)對運(yùn)動體速度的實施了采集輸入，因為，在啟動、調(diào)速和制動過程中，除了控制輸出以外，其運(yùn)動體的速度將對平穩(wěn)性和舒適性產(chǎn)生影響。
【主權(quán)項】
1.一種集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器，包括主控制器和多個用于驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動器，其特征在于，所述主控制器通過控制網(wǎng)絡(luò)與多個驅(qū)動器相連；所述電機(jī)通過數(shù)據(jù)回饋線與驅(qū)動器相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器，其特征在于，還包括運(yùn)動體速度檢測裝置，所述運(yùn)動體速度檢測裝置通過控制網(wǎng)絡(luò)與主控制器相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器，其特征在于，所述主控制器由DSP芯片和FPGA芯片共同組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器，其特征在于，所述主控制器與運(yùn)動體的操作器相連。
【專利摘要】本實用新型涉及一種集成轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動系統(tǒng)的分配控制器，包括主控制器和多個用于驅(qū)動電機(jī)的驅(qū)動器，所述主控制器通過控制網(wǎng)絡(luò)與多個驅(qū)動器相連；所述電機(jī)通過數(shù)據(jù)回饋線與驅(qū)動器相連。本實用新型在獲得指令后的瞬間，將給予多電機(jī)的各自驅(qū)動器發(fā)出轉(zhuǎn)矩指令，以使多個電機(jī)同時產(chǎn)生最大的旋轉(zhuǎn)力矩。
【IPC分類】B60L15-20
【公開號】CN204547824
【申請?zhí)枴緾N201520111557
【發(fā)明人】陸政德, 帥鴻元
【申請人】上海瑞華(集團(tuán))有限公司
【公開日】2015年8月12日
【申請日】2015年2月16日