1.一种无刷直流电机升压集成驱动系统,其特征在于:包括电源U1、第一电解电容C1、第二电解电容C2、电感L、第一MOS开关管K1、第一二极管D1、第二MOS开关管K2、第二二极管D2、第三MOS开关管K3、第三二极管D3、第四MOS开关管K4、第四二极管D4、第五MOS开关管K5、第五二极管D5、第六MOS开关管K6、第六二极管D6、第七MOS开关管K7、第七二极管D7、以及三相电机中的A相绕组、B相绕组、C相绕组;其中,第一MOS开关管K1的源极与第一二极管D1的阳极相对接,第一MOS开关管K1的漏极与第一二极管D1的阴极相对接,第二MOS开关管K2的源极与第二二极管D2的阳极相对接,第二MOS开关管K2的漏极与第二二极管D2的阴极相对接,第三MOS开关管K3的源极与第三二极管D3的阳极相对接,第三MOS开关管K3的漏极与第三二极管D3的阴极相对接,第四MOS开关管K4的源极与第四二极管D4的阳极相对接,第四MOS开关管K4的漏极与第四二极管D4的阴极相对接,第五MOS开关管K5的源极与第五二极管D5的阳极相对接,第五MOS开关管K5的漏极与第五二极管D5的阴极相对接,第六MOS开关管K6的源极与第六二极管D6的阳极相对接,第六MOS开关管K6的漏极与第六二极管D6的阴极相对接,第七MOS开关管K7的源极与第七二极管D7的阳极相对接,第七MOS开关管K7的漏极与第七二极管D7的阴极相对接;
电源U1的正极分别对接第一电解电容C1的正极、电感L的其中一端,电感L的另一端分别对接第三MOS开关管K3的漏极、第二MOS开关管K2的源极,第二MOS开关管K2的漏极对接第一MOS开关管K1的源极;第四MOS开关管K4的源极对接第五MOS开关管K5的漏极,第六MOS开关管K6的源极对接第七MOS开关管K7的漏极;第一MOS开关管K1的漏极、第二电解电容C2的正极、第四MOS开关管K4的漏极、第六MOS开关管K6的漏极四者相连接;电源U1的负极分别对接第一电解电容C1的负极、第三MOS开关管K3的源极、第二电解电容C2的负极、第五MOS开关管K5的源极、第七MOS开关管K7的源极;三相电机中的A相绕组对接第一MOS开关管K1的源极,三相电机中的B相绕组对接第四MOS开关管K4的源极,三相电机中的C相绕组对接第六MOS开关管K6的源极。
2.一种针对权利要求1所述一种无刷直流电机升压集成驱动系统的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤A.采集第二电解电容C2两端的实际电压值U2,获得其与第二电解电容C2两端参考电压值U2_ref的差值,并针对该差值进行PI调节,获得电感电流参考值IL_ref,然后进入步骤B;
步骤B.采集经过电感L的实际电感电流IL,获得其与电感电流参考值IL_ref的差值,并针对该差值依次经过PI调节与限幅操作,获得限幅结果信号,然后进入步骤C;
步骤C.将限幅结果信号与预设高频三角载波进行比较,选取小于预设高频三角载波的信号,作为第三MOS开关管K3的控制信号 然后进入步骤D;
步骤D.执行方波控制方法或者正弦波SVPWM调节方式,获得第一MOS开关管K1的控制信号 第四MOS开关管K4的控制信号 第五MOS开关管K5的控制信号 第六MOS开关管K6的控制信号 第七MOS开关管K7的控制信号 然后进入步骤E;
步骤E.针对第一MOS开关管K1的控制信号 与第三MOS开关管K3的控制信号 应用逻辑与非运算,获得第二MOS开关管K2的控制信号 然后进入步骤F;
步骤F.应用第一MOS开关管K1的控制信号 第二MOS开关管K2的控制信号 第三
MOS开关管K3的控制信号 第四MOS开关管K4的控制信号 第五MOS开关管K5的控制信号 第六MOS开关管K6的控制信号 第七MOS开关管K7的控制信号 分别针对第一MOS开关管K1、第二MOS开关管K2、第三MOS开关管K3、第四MOS开关管K4、第五MOS开关管K5、第六MOS开关管K6、第七MOS开关管K7进行控制。
3.根据权利要求2所述一种针对无刷直流电机升压集成驱动系统的控制方法,其特征在于,所述步骤D中,按如下步骤Di-1至步骤Di-4,执行方波控制方法;
步骤Di-1.采集三相电机的实际转速n,获得其与参考转速nref的差值,并针对该差值依次经过PI调节与限幅操作,获得限幅结果信号,然后进入步骤Di-2;
步骤Di-2.将限幅结果信号与预设高频三角载波进行比较,选取小于预设高频三角载波的信号,作为调节控制信号,然后进入步骤Di-3;
步骤Di-3.采集三相电机的三相霍尔信号,经过方波控制获得各相的导通区间,进而获得第一MOS开关管K1、第四MOS开关管K4、第五MOS开关管K5、第六MOS开关管K6、第七MOS开关管K7分别所对应的基础控制信号,然后进入步骤Di-4;
步骤Di-4.针对第一MOS开关管K1、第四MOS开关管K4、第五MOS开关管K5、第六MOS开关管K6、第七MOS开关管K7分别所对应的基础控制信号,分别结合调节控制信号经过逻辑与运算,即获得第一MOS开关管K1的控制信号 第四MOS开关管K4的控制信号 第五MOS开关管K5的控制信号 第六MOS开关管K6的控制信号 第七MOS开关管K7的控制信号
4.根据权利要求2所述一种针对无刷直流电机升压集成驱动系统的控制方法,其特征在于,所述步骤D中,按如下步骤Dii-1至步骤Dii-4,执行正弦波SVPWM调节方式;
步骤Dii-1.采集三相电机的各相电流Ia、Ib、Ic,并执行Clark变化,获得电流Ialpha与电流Ibeta,然后进入步骤Dii-2;
步骤Dii-2.针对电流Ialpha与电流Ibeta执行Park变换,获得电流ID与电流IQ,然后进入步骤Dii-3;
步骤Dii-3.采集三相电机的实际转速n,获得其与参考转速nref的差值,并针对该差值进行PI调节,获得电流IQ的参考电流值IQref,然后进入步骤Dii-4;
步骤Dii-4.获得电流IQ与其参考电流值IQref之间的差值,并针对该差值进行PI调节,获得Ualpha;同时,获得电流ID与其参考电流值0之间的差值,并针对该差值进行PI调节,获得Ubeta;然后进入步骤Dii-5;
步骤Dii-5.针对Ualpha与Ubeta执行电压Park反变换,然后依次经过SVPWM调制,获得调制信号,并进入步骤Dii-6;
步骤Dii-6.针对调制信号执行限幅操作,获得限幅结果信号,并进入步骤Dii-7;
步骤Dii-7.将限幅结果信号与预设高频三角载波进行比较,选取小于预设高频三角载波的信号,作为第一MOS开关管K1的控制信号 第四MOS开关管K4的控制信号 第五MOS开关管K5的控制信号 第六MOS开关管K6的控制信号 第七MOS开关管K7的控制信号
5.根据权利要求2所述一种针对无刷直流电机升压集成驱动系统的控制方法,其特征在于:基于分别针对第一MOS开关管K1、第二MOS开关管K2、第三MOS开关管K3、第四MOS开关管K4、第五MOS开关管K5、第六MOS开关管K6、第七MOS开关管K7的控制,所述无刷直流电机升压集成驱动系统分别构成三种工作模式如下:工作模式一为Boost DC-DC变换器升压模式,第一MOS开关管K1与第二MOS开关管K2构成一个开关管,包括三相电机在内的后级电路构成负载Load;
工作模式二为Buck DC-DC变换器升压模式,即工作模式一中,当后级电路构中的三相电机发生制动操作,DC-DC变换器工作于能量回收状态;
工作模式三为三相功率变换器模式,第二MOS开关管K2与第三MOS开关管K3与构成一个开关管,第二电解电容C2经过Boost DC-DC变换器进行升压调节,作为三相功率变换器的临时输入源,结合电机三相功率变换器驱动换相调节方式,驱动三相电机换相调速。