专利名称：一种有电子差速功能的双电机控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动汽车领域，具体涉及一种有电子差速功能的双电机控制器。
背景技术：
目前电动汽车一般采用大功率单电机驱动系统,取代原有的燃油发动机对电动汽车进行驱动。这种方案可以直接利用现有的机械式差速器进行差速，但是其驱动效率低，大功率电动机体积较大，不利于布置，而且不能进行主动差速。机械差速器的使用也进一步增大了系统的体积和重量，使系统结构复杂，安装不便。机械差速器对车辆的操控性有轻微影响，在恶劣路况时不能为车辆通过提供有效帮助。
发明内容
本发明的目的即在于克服现有驱动系统效率低、体积大、布置不便和无法进行主动差速的缺点，提供一种有电子差速功能的双电机控制器。本发明的目的通过以下技术方案实现
一种有电子差速功能的双电机控制器，它包括集成电子差速模块的主控制芯片、两组驱动电机控制芯片、两组旋转变压器解码芯片、两组控制电机运行的功率驱动模块、电容组、角度解码调理电路、两个内置有旋转变压器的永磁电机和主动力电池组，永磁电机中的旋转变压器通过信号线与旋转变压器解码芯片连接，旋转变压器解码芯片通过通讯线路与驱动电机控制芯片连接，驱动电机控制芯片通过通讯线路与主控制芯片连接，角度解码调理电路通过通讯线路与主控制芯片连接，主控制芯片通过总线与外部控制系统连接，每组功率驱动模块包括功率器件组和驱动电路板，两组功率器件组与电容组并联，功率器件组的输入端与主动力电池组电性连接，功率器件组的输出端与永磁电机的三相电连接，驱动电路板通过通讯线路与功率器件组和驱动电机控制芯片连接。旋转变压器解码芯片用于解算旋转变压器返回的永磁电机位置值和当前转速值并提交至驱动电机控制芯片，驱动电机控制芯片根据上述值、自身测量到的电机及功率器件组的温度值、主控制芯片提供的目标转矩、目标转速等信息进行综合处理后输出SVPWM (Space Vector Pulse WidthModulation，空间矢量脉宽调制)矢量控制波形至驱动电路板，驱动电路板为模块化设计的驱动电路用于接收来自于控制电路的PWM信号并根据PWM信号控制功率器件组的运行，从而达到控制永磁电机运行的目的。具体地,所述的总线为RS232总线、RS485总线或CAN总线。总线类型可以根据实际情况选择。具体地，所述的功率器件组包括六个主功率器件，六个主功率器件中每两个串联成一组，三组主功率器件并联后的输入端与主动力电池组电性连接，三组主功率器件的输出端分别与永磁电机的三相电连接，三组主功率器件的输出端分别与所述的三个驱动电路板连接。具体地，所述的主功率器件为IGBT晶闸管或MOS门控晶闸管。
本发明的优点和有益效果在于
1.驱动两个功率相对较小的永磁电机，与传统的大功率单电机驱动系统相比体积小，布置和安装更加方便；
2.将两组功率器件组与电容组并联集成，减少了接线环节，从而进一步减小了本发明的体积；
3.通过电子差速运算实现主动差速，使得车辆的转向更加灵敏，具有灵活的机械行驶特性；
4.采用矢量控制原理以及电压空间矢量脉宽调制技术控制永磁同步电机的运行，提高了系统效率。
为了更清楚地说明本发明的实施例，下面将对描述本发明实施例中所需要用到的附图作作简单的说明。显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的情况下，还可以根据下面的附图，得到其它附图。图I为本发明实施例的结构示意 其中，附图标记所对应的零部件名称如下
I-主控制芯片，2-驱动电机控制芯片，3-旋转变压器解码芯片，4-电容组，5-角度解码调理电路，6-功率器件组，7-驱动电路板，8-永磁电机，9-旋转变压器，10-主动力电池组。
具体实施例方式为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合本发明实施例中的附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显而易见的，下面所述的实施例仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，均在本发明保护的范围内。实施例
如图I所示，一种有电子差速功能的双电机控制器，它包括集成电子差速模块的主控制芯片I、两组驱动电机控制芯片2、两组旋转变压器9解码芯片3、两组控制电机运行的功率驱动模块、电容组4、角度解码调理电路5、两个内置有旋转变压器9的永磁电机8和主动力电池组10，每组功率驱动模块包括功率器件组6和驱动电路板7，永磁电机中的旋转变压器9通过信号线与旋转变压器9解码芯片3连接，旋转变压器9解码芯片3通过通讯线路与驱动电机控制芯片2连接，驱动电机控制芯片2通过通讯线路与主控制芯片I连接，角度解码调理电路5通过通讯线路与主控制芯片I连接，两组功率器件组6与电容组4并联，功率器件组6的输入端与主动力电池组10电性连接,功率器件组6的输出端与永磁电机8的三相电连接。两个永磁电机8分别与左驱动轮和右驱动轮连接，用于驱动左驱动轮和右驱动轮。主控制芯片I用于接收经过A/D转换的油门控制信号、刹车控制信号以及其它通过总线传输的控制信号，主控制芯片I还和整车EQJ (Electronic Control Unit,电子控制单元)连接，主控制芯片I还通过角度解码调理电路5接收方向盘传递的角位移信号。
主控制芯片I处理收到的信号后经电子差速模块运算将左、右驱动轮控制信号传递到各轮对应的驱动电机控制芯片2中。驱动电机控制芯片2接收相应旋转变压器9解码芯片3返回的驱动电机位置值、速度值等信息，结合主控制芯片I提供的目标转矩、目标转速等信息进行综合处理后传递给控制电机运行的功率驱动模块。功率器件组6包括六个主功率器件，六个主功率器件中每两个串联成一组，三组主功率器件并联后的输入端与主动力电池组10电性连接,三组主功率器件的输出端分别与永磁电机8的U、V、W三相电连接，三组主功率器件的输出端分别与所述的三个驱动电路板7连接，驱动电路板7还通过通讯线路与驱动电机控制芯片2连接。旋转变压器9解码芯片3用于解算旋转变压器9返回的永磁电机8位置值和当前转速值并提交至驱动电机控制芯片2，驱动电机控制芯片2根据上述值、自身测量到的电机 及功率器件组6的温度值、主控制芯片I提供的目标转矩、目标转速等信息进行综合处理后输出SVPWM (Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)矢量控制波形至驱动电路板7，驱动电路板7为模块化设计的驱动电路用于接收来自于控制电路的PWM信号并根据PWM信号控制功率器件组6的运行，从而达到控制永磁电机8运行的目的。永磁电机8与车轮连接，即可实现对电动汽车的驱动。上述总线在本实施例中指CAN总线，在本发明其它实施例中，也可以采用RS485总线和RS232总线。上述主功率器件在本实施例中采用IGBT晶闸管，IGBT晶闸管的栅极与驱动电路板7的输出端连接。在本发明的其它实施例中，也可以选用MOS门控晶闸管。如上所述，便可较好地实现本发明。
权利要求
1.一种有电子差速功能的双电机控制器，其特征在于它包括集成电子差速模块的主控制芯片、两组驱动电机控制芯片、两组旋转变压器解码芯片、两组控制电机运行的功率驱动模块、电容组、角度解码调理电路、两个内置有旋转变压器的永磁电机和主动力电池组，永磁电机中的旋转变压器通过信号线与旋转变压器解码芯片连接，旋转变压器解码芯片通过通讯线路与驱动电机控制芯片连接，驱动电机控制芯片通过通讯线路与主控制芯片连接，角度解码调理电路通过通讯线路与主控制芯片连接，主控制芯片通过总线与外部控制系统连接，每组功率驱动模块包括功率器件组和驱动电路板，两组功率器件组与电容组并联，功率器件组的输入端与主动力电池组电性连接，功率器件组的输出端与永磁电机的三相电连接，驱动电路板通过通讯线路与功率器件组和驱动电机控制芯片连接。
2.根据权利要求I所述的一种有电子差速功能的双电机控制器，其特征在于所述的总线为RS232总线、RS485总线或CAN总线。
3.根据权利要求I所述的一种有电子差速功能的双电机控制器，其特征在于所述的功率器件组包括六个主功率器件，六个主功率器件中每两个串联成一组，三组主功率器件并联后的输入端与主动力电池组电性连接，三组主功率器件的输出端分别与永磁电机的三相电连接，三组主功率器件的输出端分别与所述的三个驱动电路板连接。
4.根据权利要求3所述的一种有电子差速功能的双电机控制器，其特征在于所述的主功率器件为IGBT晶闸管或MOS门控晶闸管。
全文摘要
本发明公开了一种有电子差速功能的双电机控制器，它包括集成电子差速模块的主控制芯片、两组驱动电机控制芯片、两组旋转变压器解码芯片、两组控制电机运行的功率驱动模块、电容组、角度解码调理电路、两个内置有旋转变压器的永磁电机和主动力电池组，主控制芯片处理收到的信号后经电子差速运算模块运算将左、右驱动轮控制信号传递到各轮对应的驱动电机控制芯片中。驱动电机控制芯片接收相应旋转变压器解码芯片返回的驱动电机位置值、速度值等信息，结合主控制芯片提供的信息进行综合处理后输出波形至相应的功率驱动模块通过驱动电机实现车轮的运行。本发明的优点在于，驱动效率高、体积小、布置安装方便和可进行主动差速。
文档编号H02P6/04GK102874129SQ201210399458
公开日2013年1月16日 申请日期2012年10月19日 优先权日2012年10月19日
发明者阴伟国, 何勤, 张振东, 周静 申请人:成都联腾动力控制技术有限公司