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专利号: 2021113406371
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种电动车的滑行保护控制方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1:滑行过程中不关闭MOS管,继续采用三相桥式电路进行驱动;

步骤2:在电流增大到控制器可以输出的最大电流时,反向增大d轴电流,使电机进入弱磁状态,减小磁通,从而减小反电动势;

步骤3:当电动车驱动器的输出电流达到最大值,电压达到极限值时,采用能耗制动电路,为反电动势释放提供途径;

步骤4:在滑行结束后,减小d轴电流,退出弱磁状态;

其中,所述步骤1中,滑行过程中不关闭MOS管,维持MOS管可以导通时最小的PWM,防止电动车滑行时因PWM关闭而产生的反电动势强加在储能电容上;

所述步骤3中,在弱磁过程中电流达到最大值,电压达到限制值后,为防止进入深度弱磁而导致电机失控,将产生的反电动势通过能耗电路转换为热能进行消耗,所述能耗电路包括:驱动模块(1)、电机的三相定子绕组(2)、控制器(3)、能耗模块(4);

所述驱动模块(1)与所述能耗模块(4)相连,用于控制电机的反电动势消耗控制,所述驱动模块(1)通过所述能耗模块(4)与所述电机的三相定子绕组(2)连接,用于所述驱动模块(1)和所述电机的三相定子绕组(2)之间在非滑行保护状态下的连接,实现电机驱动;

所述控制器(3)中的6个IO接口分别和所述驱动模块(1)的6个栅极输入相连,用于发送PWM给6个MOS管的栅极,用以实现电机正常转动,所述控制器(3)的2个IO接口分别和所述能耗模块(4)的2个栅极输入相连,用于发送PWM给2个MOS管的栅极,用以为反电动势释放提供通道,实现电动车的滑行保护。

2.如权利要求1所述的电动车的滑行保护控制方法,其特征在于:所述步骤1中,滑行过程中继续采用三相桥式电路进行驱动,所述三相桥式电路的三相端电压为:其中,Ua、Ub、Uc为三相端电压,R和L为三相绕组电阻和电感,ea、eb、ec为三相反电动势,ia、ib、ic为三相绕组电流。

3.如权利要求1所述的电动车的滑行保护控制方法,其特征在于:所述步骤2中采用反向增大d轴电流使电机进入弱磁状态中,需将直角坐标系下的电压方程转换为D‑Q坐标系下的电压方程,D‑Q坐标系下的电压方程为:ψq=Lqiq

ψd=Ldid+ψf

其中,ωψq和ωψd为反电动势项,Ψf永磁体磁链,ud、uq为D‑Q坐标系下的d轴、q轴电压,Rs三相绕组电阻,Ld为d轴等效电感,Lq为q轴等效电感,id为d轴等效电流,iq为q轴等效电流,ω为当电动车控制器输出最大电压值时对应的极值转速,其中,其中,usmax为电动车控制器可输出的最大电压值。

4.如权利要求3所述的电动车的滑行保护控制方法,其特征在于:所述驱动模块(1)包括:直流电源VDC、MOS管S1、MOS管S2、MOS管S3、MOS管S4、MOS管S5、MOS管S6,所述直流电源VDC的负极分别于所述MOS管S4的源极、MOS管S6的源极、MOS管S2的源极连接,所述直流电源VDC的正极分别与所述MOS管S1的漏极、MOS管S3的漏极、MOS管S5的漏极连接,所述MOS管S1的源极与所述MOS管S4的漏极连接,所述MOS管S3的源极与所述MOS管S6的漏极连接,所述MOS管S5的源极与所述MOS管S2的漏极连接。

5.如权利要求4所述的电动车的滑行保护控制方法,其特征在于:所述控制器(3)包括:

接口P1、P2、P3、P4、P5、P6、P7、P8,所述MOS管S1的栅极和所述控制器的接口P1连接,所述MOS管S2的栅极和所述控制器的接口P2连接,所述MOS管S3的栅极和所述控制器的接口P3连接,所述MOS管S4的栅极和所述控制器的接口P4连接,所述MOS管S5的栅极和所述控制器的接口P5连接,所述MOS管S6的栅极和所述控制器的接口P6连接。

6.如权利要求5所述的电动车的滑行保护控制方法,其特征在于:所述能耗模块(4)包括:MOS管S7、MOS管S8、能耗电阻R1、能耗电阻R2和能耗电阻R3,所述MOS管S7的漏极与所述MOS管S1的源极连接,所述MOS管S7的漏极与所述电机的A相线连接,所述MOS管S7的栅极与所述控制器的接口P7连接,所述MOS管S8的漏极与所述MOS管S5的源极连接,所述MOS管S8的漏极与电机的C相线连接,所述MOS管S8的栅极与所述控制器的接口P8连接,所述MOS管S7的源极和所述能耗电阻R1连接并接地,所述MOS管S8的源极和所述能耗电阻R3连接并接地,所述能耗电阻R3连接在所述MOS管S3的源极和电机的B相线之间。

7.如权利要求6所述的电动车的滑行保护控制方法,其特征在于:所述步骤3中在转换为能耗电路运行时,控制所述能耗电路中MOS管S7和S8导通,将能量通过所述能耗电阻以热能的形式释放。