專利名稱：一種多功能車用電機控制器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種車用多功能電機控制器。
背景技術：
為了應對日益嚴重的石油危機和全球變暖問題，作為燃油和排放問題集中體現(xiàn)的汽車產(chǎn)業(yè)，加速產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型已成為必然的趨勢。新能源汽車作為汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型的重要途徑之一，其安全性、節(jié)能性和可靠性受到人們的廣泛關注。作為新能源汽車的核心零部件，電機控制器的主要功能是進行直/交電源逆變轉(zhuǎn)換，提供新能源汽車驅(qū)動電機所需的三相交流電源。電機控制器能夠控制電機在電動或制動狀態(tài)下運行，以達到合理分配能量流的目的。當電機控制器控制電機在制動狀態(tài)工作時，由于整車動力電源容量及瞬時功率等因素， 電機無法進行大功率能量回饋，使整車無法實現(xiàn)快速、舒適的電制動。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種多功能車用電機控制器，在不增加電渦流緩速器的前提下提供緩速器功能，進行能力回饋。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案是一種多功能車用電機控制器，包括一個三相逆變器，該三相逆變器的直流側(cè)設有直流母線濾波電容(Cl )，與直流母線濾波電容(Cl)并聯(lián)設置有用于在制動時消耗能量的制動模塊，制動模塊包括串聯(lián)的制動模塊功率器件(V7)和制動模塊功率電阻(Rl)，所述制動模塊功率器件(V7)為受PWM控制的功率開關管。所述功率電阻(Rl)上并聯(lián)有一個制動模塊續(xù)流二極管(D1)，該制動模塊續(xù)流二極管(Dl)的負極連接直流側(cè)正端。所述制動模塊功率器件(V7)上并聯(lián)有過壓吸收電路，該過壓吸收電路為串聯(lián)的電阻R2與電容C2。直流側(cè)還設有高壓指示電路，該高壓指示電路由串聯(lián)的限流電阻(R3)與發(fā)光二極管(D2)組成。本實用新型的電機控制器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)緩速器功能，而且通過采用相應的控制策略，增加電機控制器的可控放電功能，提高了車輛行駛的安全性和舒適性，減少了車輛行駛過程中的制動頻率，降低了駕駛員的操作疲勞強度。使剎車片或制動鼓的使用溫度和磨損程度降低，延長了使用壽命，節(jié)省了整車的使用成本；能夠有效縮短剎車距離，減少剎車時間，提高了整車的安全性和舒適性；寒冷季節(jié)可以將功率電阻散發(fā)的熱量加以利用，如用于整車取暖等，提高了能源利用率。而且在直流側(cè)設置高壓指示電路，能夠直觀地獲知直流母線過壓狀態(tài)，即電機需要處于制動工作的狀態(tài)。

圖I是本實用新型的電路原理圖；[0011]圖2是控制流程圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。如圖I所示的電機控制器硬件電路，包括一個三相逆變器，該三相逆變器的直流側(cè)連接直流母線；直流側(cè)設有并聯(lián)的直流母線濾波電容Cl與制動模塊，制動模塊包括串聯(lián)的制動模塊功率器件V7和制動模塊功率電阻Rl。作為優(yōu)化，功率電阻Rl上并聯(lián)有一個制動模塊續(xù)流二極 管Dl，該制動模塊續(xù)流二極管Dl的負極連接直流母線正端。制動模塊功率器件V7上并聯(lián)有過壓吸收電路，該過壓吸收電路為串聯(lián)的電阻R2與電容C2。為了對直流母線電壓進行直觀判斷，直流母線上還設有高壓指示電路，該高壓指示電路由串聯(lián)的限流電阻R3與發(fā)光二極管D2組成。電機控制器還包括基于以上電路的主控、驅(qū)動與電源電路。V7的功能主回路PWM執(zhí)行器件；D1的功能當V7關斷時，回路續(xù)流；R2和C2的功能吸收V7關斷時產(chǎn)生的過電壓。工作原理I、電機控制器直流母線與車載動力電源直流高壓接通后，高壓指示電路開始工作，電流經(jīng)電阻單元R3限流后，流過發(fā)光二極管D2。發(fā)光二極管D2的亮度隨著電機控制器直流母線電壓升降變化。2、電機處于電動狀態(tài)工作時，制動模塊不參與電機控制器工作，電機控制按照常規(guī)控制進行。3、電機處于制動狀態(tài)工作，需要能量回饋時，控制芯片按照緩速器功能對制動模塊進行控制，計算功率電阻所要消耗的電能量，設置制動模塊功率器件的開關頻率和脈寬?？刂齐娐吠ㄟ^驅(qū)動電路控制功率器件V7的開關，對其進行PWM控制，將電機制動時產(chǎn)生的能量消耗在功率電阻Rl上，以達到緩速器功能。4、電機控制器直流母線與車載動力電源直流高壓斷開后，制動模塊功率器件按照定頻率和定脈寬工作，將電機控制器直流母線濾波電容儲存的能量以熱量形式消耗。緩速器功能控制策略I、判斷該功能是否執(zhí)行自動模式，如果是自動模式，執(zhí)行步驟2 ;如果是手動模式，執(zhí)行步驟4。2、確定當前電機需要產(chǎn)生的制動力矩，判斷車載動力電源的容量是否達到100%,如果達到，執(zhí)行步驟4 ;如果未達到，執(zhí)行步驟3。3、 確定當前車載動力電源能吸收的最大能量。4、根據(jù)緩沖器檔位選擇或自動模式下自動設置的工作檔位，進行功率自修正。通過自修正結(jié)果計算制動模塊功率電路工作頻率和脈寬，控制功率電路輸出PWM波。5、 判斷是否有保護功能中斷、是否停止緩速器功能以及電機轉(zhuǎn)速是否為0，3個選擇條件任意一個為真，執(zhí)行步驟6 ；3個選擇條件都為假，執(zhí)行步驟I。6、停止功率電路輸出PWM波，相關操作按鍵復位。如果因保護功能中斷停止功率電路輸出PWM波，進入傳統(tǒng)制動模式。結(jié)束。[0030] 具體控制策略流 程圖見附圖2。
權利要求1.一種多功能車用電機控制器，包括一個三相逆變器，該三相逆變器的直流側(cè)設有直流母線濾波電容(Cl)，其特征在于，與直流母線濾波電容(Cl)并聯(lián)設置有用于在制動時消耗能量的制動模塊，制動模塊包括串聯(lián)的制動模塊功率器件(V7)和制動模塊功率電阻(Rl )，所述制動模塊功率器件(V7)為受PWM控制的功率開關管。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種多功能電機控制器，其特征在于，所述功率電阻(Rl)上并聯(lián)有一個制動模塊續(xù)流二極管(Dl)，該制動模塊續(xù)流二極管(Dl)的負極連接直流側(cè)正端。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的一種多功能電機控制器，其特征在于，所述制動模塊功率器件(V7)上并聯(lián)有過壓吸收電路，該過壓吸收電路為串聯(lián)的電阻R2與電容C2。
4.根據(jù)權利要求I所述的一種多功能電機控制器，其特征在于，直流側(cè)還設有高壓指示電路，該高壓指示電路由串聯(lián)的限流電阻(R3)與發(fā)光二極管(D2)組成。
專利摘要本實用新型涉及一種多功能車用電機控制器，包括一個三相逆變器，該三相逆變器的直流側(cè)連接直流母線；直流側(cè)的設有并聯(lián)的直流母線濾波電容(C1)與制動模塊，制動模塊包括串聯(lián)的制動模塊功率器件(V7)和制動模塊功率電阻(R1)。本實用新型的電機控制器不僅能夠?qū)崿F(xiàn)緩速器功能，而且通過采用相應的控制策略，增加電機控制器的可控放電功能，提高了車輛行駛的安全性和舒適性，減少了車輛行駛過程中的制動頻率，降低了駕駛員的操作疲勞強度。
文檔編號H02P3/22GK202550945SQ20122006053
公開日2012年11月21日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權日2012年2月23日
發(fā)明者張磊, 楊泗鵬, 蔣晏強, 鄭維 申請人:鄭州宇通客車股份有限公司