汽车、汽车空调器以及汽车空调鼓风机的控制装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种汽车空调鼓风机的控制装置，所述鼓风机由无刷直流电机驱动，所述控制装置包括：三相逆变桥与无刷直流电机相连；驱动电路与三相逆变桥相连以驱动三相逆变桥中的开关管；控制芯片与驱动电路相连，控制芯片具有PWM引脚，控制芯片根据目标转速生成PWM控制信号，并通过PWM引脚输出PWM控制信号给驱动电路，驱动电路根据PWM控制信号生成驱动信号以驱动三相逆变桥中的开关管，以使无刷直流电机的转速达到目标转速，从而可以通过改变无刷直流电机的运行频率来进行转速控制，转速控制更加精准，降低了发热量，并且通过无刷直流电机驱动鼓风机，运行噪音小，不需要维护，节省维护成本。本实用新型还公开了汽车空调器和汽车。
【专利说明】
汽车、汽车空调器以及汽车空调鼓风机的控制装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种汽车空调鼓风机的控制装置、一种汽车空调器以及一种汽车。
【背景技术】
[0002]在相关技术中，汽车空调器鼓风机一般由有刷直流电机进行驱动以实现送风，并且有刷直流电机在调速模块的控制下进行调速，具体地，调速模块通过分压来控制有刷直流电机两端的电压，进而调节有刷直流电机的转速。但是，相关技术存在的缺点是，有刷直流电机运行噪音大，电刷易磨损，电机需要维护或更换，并且分压控制方式无法精准控制电机的转速，还会导致调速模块发热量大，需要大量散热，造成能源浪费。
[0003]因此，相关技术需要进行改进。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种汽车空调鼓风机的控制装置，该装置可以更准确的控制电机转速。
[0005]本实用新型的另一个目的在于提出一种汽车空调器。本实用新型的又一个目的在于提出一种汽车。
[0006]为达到上述目的，本实用新型一方面提出了一种汽车空调鼓风机的控制装置，所述鼓风机由无刷直流电机驱动，所述控制装置包括:三相逆变桥，所述三相逆变桥与所述无刷直流电机相连;驱动电路，所述驱动电路与所述三相逆变桥相连以驱动所述三相逆变桥中的开关管;控制芯片，所述控制芯片与所述驱动电路相连，所述控制芯片具有PWM引脚，所述控制芯片根据目标转速生成HVM控制信号，并通过所述HVM引脚输出所述HVM控制信号给所述驱动电路，所述驱动电路根据所述PWM控制信号生成驱动信号以驱动所述三相逆变桥中的开关管，以使所述无刷直流电机的转速达到所述目标转速。
[0007]根据本实用新型提出的汽车空调鼓风机的控制装置，控制芯片根据目标转速生成PffM控制信号，驱动电路根据PWM控制信号生成驱动信号以驱动三相逆变桥中的开关管，以使无刷直流电机的转速达到目标转速，从而可以通过改变无刷直流电机的运行频率来进行转速控制，转速控制更加精准，降低了发热量。并且通过无刷直流电机驱动鼓风机，运行噪音小，不需要维护，节省维护成本。
[0008]进一步地，所述驱动电路具有故障反馈引脚，所述驱动芯片用于在所述三相逆变桥和/或所述无刷直流电机发生故障时通过所述故障反馈引脚输出故障信号给所述控制芯片，以使所述控制芯片对所述三相逆变桥和/或所述无刷直流电机进行保护。
[0009]具体地，所述三相逆变桥的故障包括开路故障、短路故障和过流故障，其中，所述驱动电路通过第一开路检测单元检测所述三相逆变桥是否发生开路故障，并在所述三相逆变桥发生开路故障时输出逆变桥开路故障信号给所述控制芯片;所述驱动电路通过短路检测单元检测所述三相逆变桥是否发生短路故障，并在所述三相逆变桥发生短路故障时输出逆变桥短路故障信号给所述控制芯片;所述驱动电路通过第一过流检测单元检测所述三相逆变桥是否发生过流故障，并在所述三相逆变桥发生过流故障时输出逆变桥过流故障信号给所述控制芯片。
[0010]具体地，所述无刷直流电机的故障包括过流故障、堵转故障和开路故障，其中，所述驱动电路通过第二过流检测单元检测所述无刷直流电机是否发生过流故障，并在所述无刷直流电机发生过流故障时输出电机过流故障信号给所述控制芯片;所述驱动电路通过堵转检测单元检测所述无刷直流电机是否发生堵转故障，并在所述无刷直流电机发生堵转故障时输出电机堵转故障信号给所述控制芯片;所述驱动电路通过第二开路检测单元检测所述无刷直流电机是否发生开路故障，并在所述无刷直流电机发生开路故障时输出电机开路故障信号给所述控制芯片。
[0011]进一步地，所述控制芯片具有使能引脚，所述控制芯片通过所述使能引脚控制所述驱动电路开启或关闭。
[0012]进一步地，所述控制芯片以串行SPI通信方式与所述驱动电路进行通信。
[0013]为达到上述目的，本实用新型另一方面提出的一种汽车空调器，包括所述的汽车空调鼓风机的控制装置。
[0014]根据本实用新型提出的汽车空调器，通过上述的汽车空调鼓风机的控制装置，可以通过改变无刷直流电机的运行频率来进行转速控制，转速控制更加精准，降低了发热量，并且通过无刷直流电机驱动鼓风机，运行噪音小，不需要维护，节省维护成本。
[0015]为达到上述目的，本实用新型又一方面提出的一种汽车，包括所述的汽车空调器。
[0016]根据本实用新型提出的汽车，通过上述的汽车空调器，可以通过改变无刷直流电机的运行频率来进行转速控制，转速控制更加精准，降低了发热量，并且通过无刷直流电机驱动鼓风机，运行噪音小，不需要维护，节省维护成本。
【附图说明】
[0017]图1是根据本实用新型实施例的汽车空调鼓风机的控制装置的电路原理图；
[0018]图2是根据本实用新型一个实施例的汽车空调鼓风机的控制装置的电路原理图；以及
[0019]图3是根据本实用新型实施例的汽车空调器的方框示意图。
[0020]附图标记:
[0021]无刷直流电机1、汽车空调鼓风机的控制装置2、三相逆变桥21、驱动电路22和控制芯片23;第一开路检测单元201、短路检测单元202、第一过流检测单元203、第二过流检测单元204、堵转检测单元205和第二开路检测单元206。
【具体实施方式】
[0022]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0023]下面参考附图来详细描述本实用新型实施例提出的汽车、汽车空调器以及汽车空调鼓风机的控制装置。
[0024]图1是根据本实用新型实施例的汽车空调鼓风机的控制装置的方框示意图。如图1所示，鼓风机由无刷直流电机I驱动，控制装置包括:三相逆变桥21、驱动电路22和控制芯片23ο
[0025]其中，三相逆变桥21与无刷直流电机I相连，三相逆变桥21可为6个开关管构成的三相全桥逆变电路;驱动电路22与三相逆变桥21相连以驱动三相逆变桥21中的开关管;控制芯片23与驱动电路22相连，控制芯片23具有PffM引脚Α，控制芯片23根据目标转速生成PWM控制信号，并通过P丽引脚A输出P丽控制信号给驱动电路22，驱动电路22根据P丽控制信号生成驱动信号以驱动三相逆变桥21中的开关管，以使无刷直流电机I的转速达到目标转速。
[0026]根据本实用新型的一个具体示例，汽车空调鼓风机的控制装置还通过预设电源VBAT为三相逆变桥21和驱动电路22提供供电电压。
[0027]具体来说，控制芯片23根据目标转速调节P丽控制信号的占空比并输出对应占空比的HVM控制信号给驱动电路22，驱动电路22根据HVM控制信号生成驱动信号，三相逆变桥21中的开关管在驱动信号的驱动下开通或关断，以控制无刷直流电机I的运行频率，进而使无刷直流电机I的转速达到目标转速。
[0028]根据本实用新型的一个实施例，三相逆变桥21、驱动电路22和控制芯片23可以集成设置，例如集成在一个电路板上。
[0029]由此，通过控制无刷直流电机I的运行频率来进行转速控制，转速控制更加精确，降低了发热量。
[0030]根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，驱动电路22具有故障反馈引脚C，驱动芯片23用于在三相逆变桥21和/或无刷直流电机I发生故障时通过故障反馈引脚C输出故障信号给控制芯片23，以使控制芯片23对三相逆变桥21和/或无刷直流电机I进行保护。
[0031]具体地，如图2所示，三相逆变桥21的故障包括开路故障、短路故障和过流故障，其中，驱动电路22通过第一开路检测单元201检测三相逆变桥21是否发生开路故障，并在三相逆变桥21发生开路故障时输出逆变桥开路故障信号给控制芯片23;驱动电路22通过短路检测单元202检测三相逆变桥21是否发生短路故障，并在三相逆变桥21发生短路故障时输出逆变桥短路故障信号给控制芯片23;驱动电路22通过第一过流检测单元203检测三相逆变桥21是否发生过流故障，并在三相逆变桥21发生过流故障时输出逆变桥过流故障信号给控制芯片23。
[0032]具体地，如图2所示，无刷直流电机I的故障包括过流故障、堵转故障和开路故障，其中，驱动电路22通过第二过流检测单元204检测无刷直流电机I是否发生过流故障，并在无刷直流电机I发生过流故障时输出电机过流故障信号给控制芯片23;驱动电路22通过堵转检测单元205检测无刷直流电机I是否发生堵转故障，并在无刷直流电机I发生堵转故障时输出电机堵转故障信号给控制芯片23;驱动电路22通过第二开路检测单元206检测无刷直流电机I是否发生开路故障，并在无刷直流电机I发生开路故障时输出电机开路故障信号给控制芯片23。
[0033]也就是说，当驱动电路22的故障反馈引脚C未输出故障信号，即言，三相逆变桥21和无刷直流电机I均正常工作时，控制芯片23根据目标转速输出对应占空比的PWM控制信号，驱动电路22根据对应占空比的PffM控制信号生成驱动信号，三相逆变桥21中的开关管按照驱动电路22输出的驱动信号开通或关断，以改变无刷直流电机I的运行频率，进而使无刷直流电机I的转速达到目标转速。
[0034]当第一开路检测单元201检测到三相逆变桥21发生开路故障时，驱动电路22输出逆变桥开路故障信号给控制芯片23，控制芯片23对逆变桥开路故障进行处理，并控制驱动电路22关闭，以控制三相逆变桥21和无刷直流电机I停止工作，防止损坏三相逆变桥21和无刷直流电机I;当短路检测单元202检测到三相逆变桥21发生短路故障时，驱动电路22输出逆变桥短路故障信号给控制芯片23，控制芯片23对逆变桥短路故障进行处理，并控制驱动电路22关闭，以控制三相逆变桥21和无刷直流电机I停止工作，防止损坏三相逆变桥21和无刷直流电机I;当第一过流检测单元203检测三相逆变桥21发生过流故障时，驱动电路22输出逆变桥过流故障信号给控制芯片23，控制芯片23对逆变桥过流故障进行处理，并控制驱动电路22关闭，以控制三相逆变桥21和无刷直流电机I停止工作，防止损坏三相逆变桥21和无刷直流电机I。
[0035]当第二过流检测单元204检测到无刷直流电机I发生过流故障时，驱动电路22输出电机过流故障信号给控制芯片23，控制芯片23对电机过流故障进行处理，并控制驱动电路22关闭，以控制三相逆变桥21和无刷直流电机I停止工作，防止损坏三相逆变桥21和无刷直流电机I;当堵转检测单元205检测到无刷直流电机I发生堵转故障时，驱动电路22输出电机堵转故障信号给控制芯片23，控制芯片23对电机堵转故障进行处理，并控制驱动电路22关闭，以控制三相逆变桥21和无刷直流电机I停止工作，防止损坏三相逆变桥21和无刷直流电机I;当第二开路检测单元206检测到无刷直流电机I发生开路故障时，驱动电路22输出电机开路故障信号给控制芯片23，控制芯片23对电机开路故障进行处理，并控制驱动电路22关闭，以控制三相逆变桥21和无刷直流电机I停止工作，防止损坏三相逆变桥21和无刷直流电机I。由此，可以提升控制装置的故障检测及保护能力。
[0036]根据本实用新型的一个具体示例，三相逆变桥21中的开关管可为MOS管(M0SFET，Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，金属-氧化层-半导体-场效晶体管，简称金氧半场效晶体管)。
[0037]根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，控制芯片23具有使能引脚B，控制芯片23通过使能引脚B控制驱动电路22开启或关闭。
[0038]举例来说，当控制芯片23接收到驱动电路22故障反馈引脚C输出的故障信号时，控制芯片23通过使能引脚B控制驱动电路22停止工作；当故障消除后，控制芯片23通过使能引脚B控制驱动电路22启动。
[0039]根据本实用新型的一个实施例，如图2所示，控制芯片23以串行SPI(SerialPeripheral Interface，串行外设接口)通信方式与驱动电路22进行通信。
[0040]综上，根据本实用新型实施例提出的汽车空调鼓风机的控制装置，通过控制芯片根据目标转速生成PWM控制信号，驱动电路根据PWM控制信号生成驱动信号以驱动三相逆变桥中的开关管，以使无刷直流电机的转速达到目标转速，从而可以通过改变无刷直流电机的运行频率来进行转速控制，转速控制更加精准，降低了发热量。并且通过无刷直流电机驱动鼓风机，运行噪音小，不需要维护，节省维护成本。
[0041]图3是根据本实用新型实施例的汽车空调器的方框示意图。如图3所示，该汽车空调器20包括汽车空调鼓风机的控制装置2。
[0042]综上，根据本实用新型实施例提出的汽车空调器，通过上述实施例的汽车空调鼓风机的控制装置，可以通过改变无刷直流电机的运行频率来进行转速控制，转速控制更加精准，降低了发热量，并且通过无刷直流电机驱动鼓风机，运行噪音小，不需要维护，节省维护成本。本实用新型还提出了一种汽车，包括上述实施例的汽车空调器。
[0043]综上，根据本实用新型实施例提出的汽车，通过上述实施例的汽车空调器，可以通过改变无刷直流电机的运行频率来进行转速控制，转速控制更加精准，降低了发热量，并且通过无刷直流电机驱动鼓风机，运行噪音小，不需要维护，节省维护成本在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0044]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0045]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体;可以是机械连接，也可以是电连接;可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0046]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0047]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0048]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【主权项】
1.一种汽车空调鼓风机的控制装置，其特征在于，所述鼓风机由无刷直流电机驱动，所述控制装置包括: 三相逆变桥，所述三相逆变桥与所述无刷直流电机相连； 驱动电路，所述驱动电路与所述三相逆变桥相连以驱动所述三相逆变桥中的开关管； 控制芯片，所述控制芯片与所述驱动电路相连，所述控制芯片具有P丽引脚，所述控制芯片根据目标转速生成P丽控制信号，并通过所述P丽引脚输出所述P丽控制信号给所述驱动电路，所述驱动电路根据所述PWM控制信号生成驱动信号以驱动所述三相逆变桥中的开关管，以使所述无刷直流电机的转速达到所述目标转速。2.根据权利要求1所述的汽车空调鼓风机的控制装置，其特征在于，其中，所述驱动电路具有故障反馈引脚，所述驱动芯片用于在所述三相逆变桥和/或所述无刷直流电机发生故障时通过所述故障反馈引脚输出故障信号给所述控制芯片，以使所述控制芯片对所述三相逆变桥和/或所述无刷直流电机进行保护。3.根据权利要求2所述的汽车空调鼓风机的控制装置，其特征在于，所述三相逆变桥的故障包括开路故障、短路故障和过流故障，其中， 所述驱动电路通过第一开路检测单元检测所述三相逆变桥是否发生开路故障，并在所述三相逆变桥发生开路故障时输出逆变桥开路故障信号给所述控制芯片； 所述驱动电路通过短路检测单元检测所述三相逆变桥是否发生短路故障，并在所述三相逆变桥发生短路故障时输出逆变桥短路故障信号给所述控制芯片； 所述驱动电路通过第一过流检测单元检测所述三相逆变桥是否发生过流故障，并在所述三相逆变桥发生过流故障时输出逆变桥过流故障信号给所述控制芯片。4.根据权利要求2所述的汽车空调鼓风机的控制装置，其特征在于，所述无刷直流电机的故障包括过流故障、堵转故障和开路故障，其中， 所述驱动电路通过第二过流检测单元检测所述无刷直流电机是否发生过流故障，并在所述无刷直流电机发生过流故障时输出电机过流故障信号给所述控制芯片； 所述驱动电路通过堵转检测单元检测所述无刷直流电机是否发生堵转故障，并在所述无刷直流电机发生堵转故障时输出电机堵转故障信号给所述控制芯片； 所述驱动电路通过第二开路检测单元检测所述无刷直流电机是否发生开路故障，并在所述无刷直流电机发生开路故障时输出电机开路故障信号给所述控制芯片。5.根据权利要求1-4中任一项所述的汽车空调鼓风机的控制装置，其特征在于，所述控制芯片具有使能引脚，所述控制芯片通过所述使能引脚控制所述驱动电路开启或关闭。6.根据权利要求1-4中任一项所述的汽车空调鼓风机的控制装置，其特征在于，所述控制芯片以串行SPI通信方式与所述驱动电路进行通信。7.—种汽车空调器，其特征在于，包括根据权利要求1-6中任一项所述的汽车空调鼓风机的控制装置。8.一种汽车，其特征在于，包括根据权利要求7所述的汽车空调器。
【文档编号】H02H7/122GK205647308SQ201620331291
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年4月19日
【发明人】贾春冬
【申请人】北京新能源汽车股份有限公司