專利名稱：電動汽車控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電動汽車動力系統(tǒng)，尤其涉及一種電動汽車控制器。
背景技術(shù)：
出于環(huán)保的目的，電動汽車的應(yīng)用日益廣泛。由于電機具有良好的牽引特性，因此 電動汽車的傳動系統(tǒng)不需要離合器和變速器，車速控制由控制器通過調(diào)速系統(tǒng)改變電機的 轉(zhuǎn)速即可實現(xiàn)?，F(xiàn)有的電動汽車控制器只能開環(huán)控制車輛牽引電機，不能依據(jù)路面變化、負(fù) 載變化以及風(fēng)阻變化等對電機進(jìn)行實時有效的調(diào)整來保證車輛始終處于平穩(wěn)順暢駕駛狀 態(tài)。因此，亟待提供一種改進(jìn)的電動汽車控制器以克服上述缺陷。

實用新型內(nèi)容本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種電動汽車控制器，其可以保證電動汽 車隨時都工作在平穩(wěn)順暢行駛狀態(tài)，且安全可靠。為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供了一種電動汽車控制器，其包括用于接 收用戶命令的信號輸入模塊、與所述信號輸入模塊相連的主控模塊、與所述主控模塊相連 的脈寬調(diào)制模塊、場效應(yīng)管、與所述場效應(yīng)管的漏極相連的電壓采集模塊、以及連接于所述 電壓采集模塊和所述主控模塊之間的電機電流計算模塊，所述場效應(yīng)管的漏極與電機相 連、源極接地、柵極與所述脈寬調(diào)制模塊相連，所述場效應(yīng)管工作在線性工作區(qū)域。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的電動汽車控制器通過主控模塊控制脈寬調(diào)制模塊 的輸出，使場效應(yīng)管工作于線性區(qū)域，并通過電機電流計算模塊計算出的電機電流輸入所 述主控模塊，所述主控模塊根據(jù)用戶命令以及電機電流調(diào)整所述脈寬調(diào)制模塊的輸出，從 而控制電機的轉(zhuǎn)速，保持其穩(wěn)定性，進(jìn)而保證了電動汽車的舒適性和安全性。此外，通過采 集場效應(yīng)管的漏極和源極之間的電壓，并根據(jù)該電壓計算電機電流，硬件電路簡單，采集數(shù) 據(jù)真實，穩(wěn)定可靠，信號時效性強，完全無滯后，便于電機有效、穩(wěn)定、快捷的控制。較佳地，所述電動汽車控制器還包括用于對輸入信號進(jìn)行處理的補償控制模塊， 所述補償控制模塊的輸入端分別與所述信號輸入模塊和所述電壓采集模塊相連，輸出端分 別與所述主控模塊和所述電機電流計算模塊相連。優(yōu)選地，所述主控模塊為魯棒穩(wěn)定控制模塊。優(yōu)選地，所述電動汽車控制器還包括與所述魯棒穩(wěn)定控制模塊交互的系統(tǒng)保護模 塊。進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)保護模塊包括電流過高保護單元、電機電壓過高保護單元、溫 度過高保護單元、電池電壓過低保護單元和制動保護單元中的至少一個。優(yōu)選地，所述電動汽車控制器還包括用于與汽車功能控制單元進(jìn)行實時通訊的 CAN總線通訊模塊，所述CAN總線通訊模塊與所述主控模塊相連。通過以下的描述并結(jié)合附圖，本實用新型將變得更加清晰，這些附圖用于解釋本 實用新型的實施例。
圖1為本實用新型電動汽車控制器的一實施例的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為場效應(yīng)管電流-電壓線性曲線圖。
具體實施方式
現(xiàn)在參考附圖描述本實用新型的實施例，附圖中類似的元件標(biāo)號代表類似的元 件。如上所述，本實用新型提供了一種電動汽車控制器，其可以保證電動汽車隨時都工作在 平穩(wěn)順暢行駛狀態(tài)，且安全可靠。下面將結(jié)合附圖詳細(xì)闡述本實用新型實施例的技術(shù)方案。如圖1所示，本實施例 的電動汽車控制器包括信號輸入模塊11、脈寬調(diào)制模塊12、主控模塊13、場效應(yīng)管14、電壓 采集模塊15和電機電流計算模塊16。所述信號輸入模塊11用于接收用戶命令。所述主 控模塊I3與所述信號輸入模塊11相連，所述脈寬調(diào)制模塊12與所述主控模塊13相連，所 述主控模塊13根據(jù)接收到的信號控制所述脈寬調(diào)制模塊12的輸出。所述場效應(yīng)管14的 漏極D與電機10相連、源極S接地、柵極G與所述脈寬調(diào)制模塊12相連，用于接收所述脈 寬調(diào)制模塊12輸出的方波，所述脈寬調(diào)制模塊12輸出的方波使場效應(yīng)管14變成一個電子 模擬開關(guān)，通過調(diào)整場效應(yīng)管14的開關(guān)占空比時間，讓所述場效應(yīng)管14工作在線性工作區(qū) 域。所述電壓采集模塊15與所述場效應(yīng)管14的漏極D相連，用于采集所述場效應(yīng)管14的 漏極D和源極S之間的電壓VDS。所述電機電流計算模塊16與所述電壓采集模塊15相連， 用于根據(jù)所述電壓采集模塊15采集到的電壓Vds和所述場效應(yīng)管14的輸出特性(見圖2) 計算場效應(yīng)管14的導(dǎo)通電流ID，然后依據(jù)占空比算出單位時間內(nèi)場效應(yīng)管14的平均電流， 即電機電流，并將計算出的電機電流反饋至所述主控模塊13。前述信號輸入模塊11輸入的 信號可以包括車速信號、加速信號、減速信號、制動信號。作為本實用新型的優(yōu)選實施例，本實施例的電動汽車控制器還包括用于對輸入信 號進(jìn)行處理的補償控制模塊17。所述補償控制模塊17的輸入端分別與所述信號輸入模塊 11和所述電壓采集模塊15相連，輸出端分別與所述主控模塊13和所述電機電流計算模塊 16相連。所述補償控制模塊17用于對所述信號輸入模塊11輸出的信號和所述電壓采集模 塊16輸出的信號進(jìn)行處理，如去干擾處理、合理誤差優(yōu)化處理及器件老化參數(shù)偏移的補償 處理等，并轉(zhuǎn)發(fā)處理后的信號。本實施例的主控模塊13為魯棒穩(wěn)定控制模塊，所述魯棒穩(wěn) 定控制模塊用于根據(jù)所述補償控制模塊17轉(zhuǎn)發(fā)的信號，按照魯棒穩(wěn)定性控制理論綜合判 斷車輛當(dāng)前的行車車況，如急加速方式，變加速方式和丟踏板后再加速方式等，獲得適合當(dāng) 前穩(wěn)定行駛的電機電壓修正量以調(diào)整所述脈寬調(diào)制模塊12的輸出。也就是說，所述主控模 塊13將這個電機電壓修正量與當(dāng)前電機電壓合成運算作為目標(biāo)，控制輸出電壓，這樣車輛 在行駛的過程中就能隨時處于穩(wěn)定的狀態(tài)。本實施例的電動汽車控制器還包括系統(tǒng)保護模塊(圖未示)，所述系統(tǒng)保護模塊 與所述魯棒穩(wěn)定控制模塊交互，用于采集狀態(tài)信號并發(fā)送至所述主控模塊13，即所述魯棒 穩(wěn)定控制模塊，并根據(jù)所述魯棒穩(wěn)定控制模塊的判斷結(jié)果采取相應(yīng)的保護操作，所述魯棒 穩(wěn)定控制模塊判斷所述狀態(tài)信號是否超出預(yù)定范圍、當(dāng)前電機運行趨勢曲線是是否和預(yù)期 控制曲線一致來決定。進(jìn)一步地，所述系統(tǒng)保護模塊包括電流過高保護單元、電機電壓過高保護單元、溫度過高保護單元、電池電壓過低保護單元和制動保護單元中的至少一個。 優(yōu)選地，所述電動汽車控制器還包括CAN總線通訊模塊(圖未示)，用于與汽車功 能控制單元，如儀表盤控制單元、電池管理系統(tǒng)控制單元、電動空調(diào)控制單元等進(jìn)行實時通 訊，采用CAN總線可以保證實時的數(shù)據(jù)傳輸，每一條數(shù)據(jù)信息能交替無誤的發(fā)送出去，發(fā)送 節(jié)點誤差做到最小。
權(quán)利要求1.一種電動汽車控制器，包括用于接收用戶命令的信號輸入模塊、與所述信號輸入 模塊相連的主控模塊、與所述主控模塊相連的脈寬調(diào)制模塊，其特征在于，還包括場效應(yīng)管、與所述場效應(yīng)管的漏極相連的電壓采集模塊、以及連 接于所述電壓采集模塊和所述主控模塊之間的電機電流計算模塊，所述場效應(yīng)管的漏極與 電機相連、源極接地、柵極與所述脈寬調(diào)制模塊相連，所述場效應(yīng)管工作在線性工作區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車控制器，其特征在于，還包括用于對輸入信號進(jìn)行 處理的補償控制模塊，所述補償控制模塊的輸入端分別與所述信號輸入模塊和所述電壓采 集模塊相連，輸出端分別與所述主控模塊和所述電機電流計算模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動汽車控制器，其特征在于，所述主控模塊為魯棒穩(wěn)定 控制模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電動汽車控制器，其特征在于，還包括與所述魯棒穩(wěn)定控制 模塊交互的系統(tǒng)保護模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電動汽車控制器，其特征在于，所述系統(tǒng)保護模塊包括電流 過高保護單元、電機電壓過高保護單元、溫度過高保護單元、電池電壓過低保護單元和制動 保護單元中的至少一個。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動汽車控制器，其特征在于，還包括用于與汽車功能控 制單元進(jìn)行實時通訊的CAN總線通訊模塊，所述CAN總線通訊模塊與所述主控模塊相連。
專利摘要本實用新型公開了一種電動汽車控制器，其包括用于接收用戶命令的信號輸入模塊、與所述信號輸入模塊相連的主控模塊、與所述主控模塊相連的脈寬調(diào)制模塊、場效應(yīng)管、與所述場效應(yīng)管的漏極相連的電壓采集模塊、以及連接于所述電壓采集模塊和所述主控模塊之間的電機電流計算模塊，所述場效應(yīng)管的漏極與電機相連、源極接地、柵極與所述脈寬調(diào)制模塊相連，所述場效應(yīng)管工作在線性工作區(qū)域。該電動汽車控制器可以保證電動汽車隨時都工作在平穩(wěn)順暢行駛狀態(tài)，且安全可靠。
文檔編號G05B19/418GK201876718SQ20102059968
公開日2011年6月22日 申請日期2010年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月10日
發(fā)明者樂玉漢, 余斌, 盧佳, 吳澤民, 方馳, 王和平, 胡明新, 陸曉斌 申請人:東風(fēng)汽車股份有限公司, 武漢市菱電汽車電子有限責(zé)任公司, 武漢新未來科技有限公司