一种电动车用电机无扰动加减速控制系统的制作方法_3

文档序号:9985777阅读:来源:国知局
极端分别连接芯片U3的引脚0UTRIN、引脚EN和引脚GND ;电阻R21 —端连接芯片U3的引脚Vout,另一端连接电阻R23并通过电阻R23连接运算放大器Q4的同相输入端;电容C15一端连接电阻R21与电阻R23的连接点,另一端接地;电阻R22 —端连接电阻R21与电阻R23的连接点,另一端接地;该运算放大器Q4的正极端连接+5V电源,负极端接地,反相输入端连接电阻R24并通过电阻R24接地;该电容C16 —端连接于运算放大器Q4的同相输入端与反相输入端之间;该电阻R25连接于运算放大器Q4的反相输入端与输出端之间;该电容C17并联于电阻R25两端;电容C18 —端连接于运算放大器Q4的输出端,另一端接地;该电阻R26并联于该电容C18两端;该电阻R27 —端连接于运算放大器Q4的输出端,另一端连接于运算放大器Q5的同相输入端;该运算放大器Q4的反相输入端与输出端相连;该电阻R28 —端连接运算放大器Q4的输出端,另一端连接有端子ADCIN5 ;该电容C19 一端连接端子ADCIN5,另一端接地;该瞬态抑制二极管TVS3的阳极端接地,阴极端连接端子ADCIN5 ;电容C20 —端连接+5V电源,另一端接地。
[0028]如图4所示,该电池电压检测硬件处理电路是由电阻R29~R36、瞬态抑制二极管TVS4和TVS5、电容C21~C24、运算放大器Q6和Q7连接组成;其中,该电阻R29 —端连接电阻R32并通过电阻R32连接于运算放大器Q6的同相输入端;电阻R30 —端连接于电阻R29与电阻R32的连接点,另一端连接有端子VIN ;瞬态抑制二极管TVS4 —端连接于电阻R29与电阻R30的连接点,另一端接地;电阻R31 —端连接于电阻R29与电阻R30的连接点,另一端接地;该电容C21并联于该电阻R31两端;该电阻R33连接于该运算放大器Q6的反相输入端与输出端之间;电容C22并联于该电阻R33两端;运算放大器Q6的正极端连接+5V电源,负极端接地;电阻R34 —端连接于运算放大器Q6的输出端,另一端连接于运算放大器Q7的同相输入端;该运算放大器Q7的反相输入端与输出端相连;电阻R35 —端连接于运算放大器Q7的同相输入端,另一端接地;电容C23 —端连接于运算放大器Q7的同相输入端,另一端接地;电阻R36 —端连接于运算放大器Q7的输出端,另一端连接有端子ADCINB0 ;瞬态抑制二极管TVS5的阳极端接地,阴极端连接于端子ADCINBO。
[0029]该低频软启动单元2是在电动车低频时采用软启动的方式来降低启动时的冲击电流。
[0030]该油门信号判断单元3是对电动车油门踏板发出的油门信号(油门踏板集成了两个信号,一个是踏板继电器,发出开关信号,另一个是霍尔传感器,其输出为模拟信号,模拟信号的数值范围为:0~5V,这里的油门信号就是指该模拟信号)进行检测和判断,分析此时油门信号与给定转速和转子实际转速之间的关系;其中,该油门信号判断单元3—端连接于该低频软启动单元I和低频自动补偿单元2的集成体,另一端连接于系统控制单元4 ;如图5所示,该油门信号判断单元3包括油门信号检测电路,该油门信号检测电路是由电阻R9~R17、瞬态抑制二极管TVS1、运算放大器Q2和Q3、电容C7~C9以及芯片Jl连接组成,该芯片Jl具有引脚TIA01、引脚VIN和引脚KI ;瞬态抑制二极管TVSl的阳极端接地,阴极端连接有端子ADCINA4 ;该电阻R9 —端连接瞬态抑制二极管TVSl的阴极端,另一端连接运算放大器Q2的输出端;运算放大器Q2的反相输入端连接至输出端,同相输入端依次通过串接电阻R1、R12连接至运算放大器Q3的输出端;电阻Rll —端接地,另一端连接于电阻RlO与电阻R12的连接点;电容C7并联于该电阻Rll两端;运算放大器Q3的电源正极端连接+5V电源,负极端接地,同相输入端通过电阻R16连接至芯片Jl的引脚TIA01,反相输入端通过电阻R15接地;电阻R17 —端接地,另一端连接于芯片Jl的引脚TIAOl ;电阻R13 —端连接于运算放大器Q3的输出端,另一端连接电容CS并通过电容CS连接至运算放大器Q3的反相输入端;电阻R14—端连接运算放大器Q3的输出端,另一端连接运算放大器Q3的反相输入端。
[0031]该系统控制单元4是将低频自动补偿单元1、低频软启动单元2和油门信号判断单元3分析和计算的控制量转换成PffM信号的特征参数,从而实现加减速控制;其中,该系统控制单元4 一端连接于加速过程控制单元5和减速过程控制单元6的集成体(加速过程控制单元5和减速过程控制单元6,这两个单元不可能同时工作的,要么5工作要么6工作)。
[0032]该加速过程控制单元5是当油门信号判断单元3判断出当前状态要加速时,对加速过程进行控制,以满足不同状态下加速需求,并且使得加速过程平稳。
[0033]该减速过程控制单元6是当油门信号判断单元3判断出当前状态要减速时,对减速过程进行控制,以满足不同状态下减速需求,并且使得减速过程平稳。
[0034]本实用新型工作原理:
[0035]在控制程序中的中断程序入口,当进入软启动状态时,此时检测启动瞬间的电流,根据低频自动补偿技术,自动调整低频补偿电压,软启动结束后,系统进入速度闭环程序,在速度闭环程序中,首先检测油门信号,根据油门信号的大小来计算同步转速,判断同步转速与转子转速之间的关系,同时还需要计算给定转速与转子实际转速之间的关系,当给定转速大于转子转速并且两者的差值大于带宽时,进入加速控制状态,在加速控制状态中,根据不同的同步转速,分成3个区间段,在不同的区间段加速的步长不一样;当给定转速小于转子转速并且两者的差值大于带宽时,进入减速控制状态,在减速控制状态中,根据不同的同步转速,分成3个区间段,在不同的区间段减速的步长不一样;加速或者减速控制结束后,再次回到对油门信号进行判断,重复上述过程。
[0036]本实用新型结构设计简单、合理,使用安全、稳定,在整个运行区间内加减速运行均匀且没有扰动,并且能够符合驾驶员驾驶习惯,适于推广与应用。
【主权项】
1.一种电动车用电机无扰动加减速控制系统,其特征在于:所述控制系统包括低频软启动单元、低频自动补偿单元、油门信号判断单元、系统控制单元、加速过程控制单元以及减速过程控制单元; 所述低频自动补偿单元是用于电动车低频时降低启动时的冲击电流,包括转速检测硬件处理电路、电流检测硬件处理电路和电池电压检测硬件处理电路;所述低频自动补偿单元与所述低频软启动单元连接,并集成为一体; 所述加速过程控制单元和减速过程控制单元集成为一体; 所述油门信号判断单元分别连接所述的低频软启动单元和低频自动补偿单元的集成体和所述系统控制单元,包括油门信号检测电路; 所述系统控制单元一端连接于所述加速过程控制单元和减速过程控制单元的集成体。2.如权利要求1所述的电动车用电机无扰动加减速控制系统,其特征在于:所述转速检测硬件处理电路是由电阻R1~R8、电容C1~C6、共模抑制电感T、电压比较器Q1、光电耦合器Ul和施密特触发器U2连接组成; 所述电阻Rl —端连接+12V电源,另一端通过所述电阻R2连接所述共模抑制电感T其中一个输入端,所述电阻Rl与电阻R2的连接点还连接有端子BMB并通过所述端子BMB连接在电机的正交编码器的转速脉冲输出端;所述电容Cl并联于所述共模抑制电感T的两个输入端之间且一端还接地;所述电容C2并联于所述共模抑制电感T的两个输出端之间且一端还接地;所述电压比较器Ql的电源正极端连接+12V电源,电源负极端接地
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