專利名稱：一種電動汽車的電機控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電動車領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車的電機控制系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
在低碳經(jīng)濟成為時代主流的背景下，電動汽車成為當前汽車發(fā)展的主要方向。隨著電動汽車的不斷向前發(fā)展，大功率的電機和控制器相繼問世，但大功率電機的耗能十分嚴重，特別是在車輛頻繁啟動的工況下，在日趨惡化的交通環(huán)境下，啟動時使用小功率電機是一種明智之舉，可以最大限度的節(jié)省電能，延長整車的續(xù)駛里程。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種電動汽車雙電機控制系統(tǒng)，實現(xiàn)兩個電機的分時工作，既可以保護電機又能最大限度的節(jié)省電能。為達到上述目的，本發(fā)明提供一種電動汽車雙電機控制系統(tǒng)，其技術(shù)方案為:包括:控制器單元、第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元、第一電機和第二電機；所述控制器單元接收車速信號以及油門信號，在油門信號有效時，根據(jù)車速信號的大小，控制器單元控制第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元的工作狀態(tài)以實現(xiàn)第一電機或第二電機工作。優(yōu)選地，所述第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元分別為第一繼電器和第二繼電器，所述第一電機、第二電機的輸入端與三相電壓型整流器的三相輸出端之間分別連接有第一繼電器和第二繼電器。優(yōu)選地，所述三相電壓型整流器為六路IGBT模塊的半橋整流器，所述控制器單元控制六路IGBT模塊的導(dǎo)通狀態(tài)。優(yōu)選地，所述第一電機為永磁同步電機，所述第二電機為直流無刷電機。優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)包括速度檢測電路，所述控制器單元通過電機信號處理電路接收車速信號。 優(yōu)選地，所述控制系統(tǒng)通過CAN通訊電路連接整車控制器，從而獲得油門信號。優(yōu)選地，還包括與控制器單元連接的溫度檢測電路，用于檢測六路IGBT模塊的溫
度信號。優(yōu)選地，還包括與控制器單元連接的母線電壓檢測電路、電源模塊、電流檢測電路之一或他們的組合。此外，本發(fā)明還提供了一種電動汽車的電機控制方法，包括:獲取車速信號，以及獲取油門信號；油門信號有效時，若車速信號大于預(yù)定車速值，則驅(qū)動第一電機工作，否則，驅(qū)動第二電機工作。本發(fā)明相較于現(xiàn)在技術(shù)的有益效果是:本發(fā)明在電動汽車上米用兩個電機，這樣，兩個電機可以選用不同的額定功率，同時采用車速和油門信號作為判斷信號，根據(jù)控制器單元中已經(jīng)設(shè)定的程序判斷讓哪個電機工作，實現(xiàn)了雙電機的工作切換，實現(xiàn)分時工作，既起到保護電機的功能，又最大限度的節(jié)省電能。


圖1為根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車的電機控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車的電機控制系統(tǒng)的驅(qū)動單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明實施例的電動汽車的控制方法流程示意圖。
具體實施例方式為使發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式
做詳細的說明。在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。參考圖1所示，在此實施例中，控制器單元為中央控制單元100，例如為DSP系統(tǒng)，其連接有通訊模塊310、電機信號處理模塊320、電流檢測模塊330、母線電壓檢測模塊350以及電源轉(zhuǎn)換電路模塊360，并且輸出有多路信號1U、2U、1V、2V、1W、2W、X1、X2，這些信號分別用于控制第一驅(qū)動單元及第二驅(qū)動單元的工作狀態(tài)以及與第一電機和第二電機連接的三相電壓型整流器的驅(qū)動模塊的工作狀態(tài)，以分別實現(xiàn)第一電機或第二電機的工作。在本實施例中，中央控制單元100通過電機信號處理電路320接收車速信號，并通過CAN通訊電路連接到整車控制器，從整車控制器獲取油門信號，當然，還可以根據(jù)具體的設(shè)計和需要，通過不同的方式獲得車速信號和油門信號。參考圖2所示，在此實施例中，三相電壓型整流器260為六路IGBT模塊的半橋整流器，其輸入端P、N與電池單元相接，第一驅(qū)動單元210為第一繼電器，第二驅(qū)動單元220為第二繼電器,第一電機230為永磁同步電機，第二電機240為直流無刷電機，永磁同步電機通常較直流無刷電機具有更高的額定功率，在一個實施例中，永磁同步電機的額定功率優(yōu)選為25KW，直流無刷電機4的額定功率為5KW，三相電壓型整流器260的三相輸出端U、V、W分別經(jīng)過第一繼電器Rl與永磁同步電機230的三相輸入端連接、經(jīng)過第二繼電器R2與直流無刷電機的輸入端連接，其中流無刷電機的輸入端為交直流轉(zhuǎn)換前的端口?？梢岳斫獾氖?，第一電機和第二電機可以根據(jù)需要選擇不同類型的電機，第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元也可以為其他的電控的開關(guān)元件，如功率三極管等。控制器單元100接收到油門信號和車速信號，在油門信號有效時，即油門有輸出時，車速信號的車速值大于預(yù)定的車速值，如大于15公里/小時，此時，控制器單元100通過控制信號1U、2U、1V、2V、1W、2W控制六路IGBT模塊導(dǎo)通，并通過控制信號Xl控制第一繼電器Rl導(dǎo)通，而第二繼電器繼電器R2并不導(dǎo)通，這樣，永磁同步電機230處于工作狀態(tài)；反之，當車速信號的車速值小于預(yù)定的車速值，如小于15公里/小時，此時，控制器單元100控制信號1U、2U、1V、2V、1W、2W控制六路IGBT模塊導(dǎo)通，并通過控制信號X2控制第二繼電器R2導(dǎo)通，而第一繼電器Rl并不導(dǎo)通，這樣，直流無刷電機處于工作狀態(tài)。從而，通過車速信號和油門信號，通過控制器單元控制第一和第二繼電器的工作狀態(tài)，來選擇合適的電機工作，實現(xiàn)分時工作，能最大限度地保護永磁同步電機，避免在低速情況下，大電流對于永磁同步電機的頻繁沖擊，同時，也低速情況下使用小功率的直流無刷電機，能夠啟動更加快速且能最大程度地節(jié)省電能。從圖1中可以看出，本實施例的控制模塊集成了更多的功能，在控制第一電機和第二電機分時工作的同時，還能具有過壓、欠壓、過流、短路與過溫保護功能。其中，通訊模塊310通過CAN通訊電路實現(xiàn)了中央控制單元100的通訊，可以傳送外部的信號進入中央控制單元，以及將該中央控制單元100的數(shù)據(jù)信息傳送至整車控制器單元。電機信號處理模塊320用于采集并處理電機信號，如旋轉(zhuǎn)變壓器激勵信號EX1、EX2，旋轉(zhuǎn)變壓器反饋信號S1、S2、S3、S4，以及電機溫度傳感器信號NTC1、NTC2。電流檢測電路330用于采集和處理電池的直流母線電流信號IP以及電機三相線電流信號IU、IV、Iffo溫度檢測電路340用于向中央處理器傳入各IGBT模塊的溫度信號，各IGBT模塊的溫度信號可由溫度采集電路獲得。直流母線電壓檢測電路350用于向中央處理器傳入直流母線電壓信號UDC，該直流母線電壓信號UDC可由直流母線電壓采集電路獲得。電源轉(zhuǎn)換電路360用于向其他系統(tǒng)提供合適的電源。電機信號處理模塊、電流檢測電路、溫度檢測電路、直流母線電壓檢測電路輸出的各個信號由中央處理器通過通訊模塊傳出，如傳出至上位機，可以實時的得知電路的情況，使系統(tǒng)具有過壓、欠壓、過流、短路與過溫保護功能，具有更好的安全性和集成性。此外，本發(fā)明還提供了上述電動汽車的電機控制方法，包括:獲取車速信號，以及獲取油門信號；油門信號有效時，若車速信號大于預(yù)定車速值，則驅(qū)動第一電機工作，否則，驅(qū)動第二電機工作。參考圖3所示，為上述電動汽車的電機控制系統(tǒng)的實施例的控制方法，中央控制單元在通過電極信號處理模塊接收車速信號以及接收油門信號之后，根據(jù)預(yù)定車速值進行判斷，并發(fā)出相應(yīng)的驅(qū)動信號，在車速信號值超過預(yù)定的車速值時，中央控制單元向第一驅(qū)動單元輸出驅(qū)動信號，從而驅(qū)動永磁同步電機工作；反之，中央控制單元向第二驅(qū)動單元輸出驅(qū)動信號，驅(qū)動直流無刷電機工作，從而實現(xiàn)不同功率的電機的分時工作。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，本發(fā)明并不限于此。雖然本發(fā)明是結(jié)合以上實施例進行描述的，但本發(fā)明并不被限定于上述實施例，而只受所附權(quán)利要求的限定，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠容易地對其進行修改和變化，但并不離開本發(fā)明的實質(zhì)構(gòu)思和范圍。
權(quán)利要求
1.一種電動汽車的電機控制系統(tǒng),其特征在于,包括: 控制器單元、第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元、第一電機和第二電機； 所述控制器單元接收車速信號以及油門信號，在油門信號有效時，根據(jù)車速信號的大小是否大于預(yù)定車速值，控制器單元控制第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元的工作狀態(tài)以實現(xiàn)第一電機或第二電機工作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元分別為第一繼電器和第二繼電器，所述第一電機、第二電機的輸入端與三相電壓型整流器的三相輸出端之間分別連接有第一繼電器和第二繼電器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述三相電壓型整流器為六路IGBT模塊的半橋整流器，所述控制器單元控制六路IGBT模塊的導(dǎo)通狀態(tài)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電機為永磁同步電機，所述第二電機為直流無刷電機。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)包括速度檢測電路，所述控制器單元通過電機信號處理電路接收車速信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)通過CAN通訊電路連接整車控制器，從而獲得油門信號。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與控制器單元連接的溫度檢測電路，用于檢測六路IGBT模塊的溫度信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，還包括與控制器單元連接的母線電壓檢測電路、電源模塊、電流檢測電路之一或他們的組合。
9.一種電動汽車的電機控制方法,其特征在于,包括: 獲取車速信號，以及獲取油門信號； 油門信號有效時，若車速信號大于預(yù)定車速值，則驅(qū)動第一電機工作，否則，驅(qū)動第二電機工作。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電動汽車的電機控制系統(tǒng)，包括控制器單元、第一驅(qū)動單元、第二驅(qū)動單元、第一電機和第二電機；所述控制器單元接收車速信號以及油門信號，在油門信號有效時，根據(jù)車速信號的大小是否大于預(yù)定車速值，控制器單元控制第一驅(qū)動單元和第二驅(qū)動單元的工作狀態(tài)以實現(xiàn)第一電機或第二電機工作。本發(fā)明實現(xiàn)了雙電機的工作切換，從而實現(xiàn)分時工作，既起到保護電機的功能，又最大限度的節(jié)省電能。
文檔編號B60L15/00GK103204081SQ201310119450
公開日2013年7月17日 申請日期2013年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月8日
發(fā)明者胡鵬 申請人:安徽江淮汽車股份有限公司