专利名称：一种多功能车用电机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种车用多功能电机控制器。
背景技术：
为了应对日益严重的石油危机和全球变暖问题，作为燃油和排放问题集中体现的汽车产业，加速产业转型已成为必然的趋势。新能源汽车作为汽车行业产业转型的重要途径之一，其安全性、节能性和可靠性受到人们的广泛关注。作为新能源汽车的核心零部件，电机控制器的主要功能是进行直/交电源逆变转换，提供新能源汽车驱动电机所需的三相交流电源。电机控制器能够控制电机在电动或制动状态下运行，以达到合理分配能量流的目的。当电机控制器控制电机在制动状态工作时，由于整车动力电源容量及瞬时功率等因素， 电机无法进行大功率能量回馈，使整车无法实现快速、舒适的电制动。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种多功能车用电机控制器，在不增加电涡流缓速器的前提下提供缓速器功能，进行能力回馈。为实现上述目的，本实用新型的方案是一种多功能车用电机控制器，包括一个三相逆变器，该三相逆变器的直流侧设有直流母线滤波电容(Cl )，与直流母线滤波电容(Cl)并联设置有用于在制动时消耗能量的制动模块，制动模块包括串联的制动模块功率器件(V7)和制动模块功率电阻(Rl)，所述制动模块功率器件(V7)为受PWM控制的功率开关管。所述功率电阻(Rl)上并联有一个制动模块续流二极管(D1)，该制动模块续流二极管(Dl)的负极连接直流侧正端。所述制动模块功率器件(V7)上并联有过压吸收电路，该过压吸收电路为串联的电阻R2与电容C2。直流侧还设有高压指示电路，该高压指示电路由串联的限流电阻(R3)与发光二极管(D2)组成。本实用新型的电机控制器不仅能够实现缓速器功能，而且通过采用相应的控制策略，增加电机控制器的可控放电功能，提高了车辆行驶的安全性和舒适性，减少了车辆行驶过程中的制动频率，降低了驾驶员的操作疲劳强度。使刹车片或制动鼓的使用温度和磨损程度降低，延长了使用寿命，节省了整车的使用成本；能够有效缩短刹车距离，减少刹车时间，提高了整车的安全性和舒适性；寒冷季节可以将功率电阻散发的热量加以利用，如用于整车取暖等，提高了能源利用率。而且在直流侧设置高压指示电路，能够直观地获知直流母线过压状态，即电机需要处于制动工作的状态。
图I是本实用新型的电路原理图；[0011]图2是控制流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步详细的说明。如图I所示的电机控制器硬件电路，包括一个三相逆变器，该三相逆变器的直流侧连接直流母线；直流侧设有并联的直流母线滤波电容Cl与制动模块，制动模块包括串联的制动模块功率器件V7和制动模块功率电阻Rl。作为优化，功率电阻Rl上并联有一个制动模块续流二极 管Dl，该制动模块续流二极管Dl的负极连接直流母线正端。制动模块功率器件V7上并联有过压吸收电路，该过压吸收电路为串联的电阻R2与电容C2。为了对直流母线电压进行直观判断，直流母线上还设有高压指示电路，该高压指示电路由串联的限流电阻R3与发光二极管D2组成。电机控制器还包括基于以上电路的主控、驱动与电源电路。V7的功能主回路PWM执行器件；D1的功能当V7关断时，回路续流；R2和C2的功能吸收V7关断时产生的过电压。工作原理I、电机控制器直流母线与车载动力电源直流高压接通后，高压指示电路开始工作，电流经电阻单元R3限流后，流过发光二极管D2。发光二极管D2的亮度随着电机控制器直流母线电压升降变化。2、电机处于电动状态工作时，制动模块不参与电机控制器工作，电机控制按照常规控制进行。3、电机处于制动状态工作，需要能量回馈时，控制芯片按照缓速器功能对制动模块进行控制，计算功率电阻所要消耗的电能量，设置制动模块功率器件的开关频率和脉宽。控制电路通过驱动电路控制功率器件V7的开关，对其进行PWM控制，将电机制动时产生的能量消耗在功率电阻Rl上，以达到缓速器功能。4、电机控制器直流母线与车载动力电源直流高压断开后，制动模块功率器件按照定频率和定脉宽工作，将电机控制器直流母线滤波电容储存的能量以热量形式消耗。缓速器功能控制策略I、判断该功能是否执行自动模式，如果是自动模式，执行步骤2 ;如果是手动模式，执行步骤4。2、确定当前电机需要产生的制动力矩，判断车载动力电源的容量是否达到100%,如果达到，执行步骤4 ;如果未达到，执行步骤3。3、 确定当前车载动力电源能吸收的最大能量。4、根据缓冲器档位选择或自动模式下自动设置的工作档位，进行功率自修正。通过自修正结果计算制动模块功率电路工作频率和脉宽，控制功率电路输出PWM波。5、 判断是否有保护功能中断、是否停止缓速器功能以及电机转速是否为0，3个选择条件任意一个为真，执行步骤6 ；3个选择条件都为假，执行步骤I。6、停止功率电路输出PWM波，相关操作按键复位。如果因保护功能中断停止功率电路输出PWM波，进入传统制动模式。结束。[0030] 具体控制策略流 程图见附图2。
权利要求1.一种多功能车用电机控制器，包括一个三相逆变器，该三相逆变器的直流侧设有直流母线滤波电容(Cl)，其特征在于，与直流母线滤波电容(Cl)并联设置有用于在制动时消耗能量的制动模块，制动模块包括串联的制动模块功率器件(V7)和制动模块功率电阻(Rl )，所述制动模块功率器件(V7)为受PWM控制的功率开关管。
2.根据权利要求I所述的一种多功能电机控制器，其特征在于，所述功率电阻(Rl)上并联有一个制动模块续流二极管(Dl)，该制动模块续流二极管(Dl)的负极连接直流侧正端。
3.根据权利要求I或2所述的一种多功能电机控制器，其特征在于，所述制动模块功率器件(V7)上并联有过压吸收电路，该过压吸收电路为串联的电阻R2与电容C2。
4.根据权利要求I所述的一种多功能电机控制器，其特征在于，直流侧还设有高压指示电路，该高压指示电路由串联的限流电阻(R3)与发光二极管(D2)组成。
专利摘要本实用新型涉及一种多功能车用电机控制器，包括一个三相逆变器，该三相逆变器的直流侧连接直流母线；直流侧的设有并联的直流母线滤波电容(C1)与制动模块，制动模块包括串联的制动模块功率器件(V7)和制动模块功率电阻(R1)。本实用新型的电机控制器不仅能够实现缓速器功能，而且通过采用相应的控制策略，增加电机控制器的可控放电功能，提高了车辆行驶的安全性和舒适性，减少了车辆行驶过程中的制动频率，降低了驾驶员的操作疲劳强度。
文档编号H02P3/22GK202550945SQ20122006053
公开日2012年11月21日 申请日期2012年2月23日 优先权日2012年2月23日
发明者张磊, 杨泗鹏, 蒋晏强, 郑维 申请人:郑州宇通客车股份有限公司