一種小型電動(dòng)汽車增程器電機(jī)相電流檢測(cè)電路的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種小型電動(dòng)汽車增程器電機(jī)相電流檢測(cè)電路，包括3-shunt電流采樣單元、三相電流信號(hào)調(diào)理單元、電流峰值檢測(cè)單元和單片機(jī)；3-shunt電流采樣單元的信號(hào)輸入端連接外設(shè)的逆變單元的輸出端，信號(hào)輸出端連接三相電流信號(hào)調(diào)理單元的輸入端，三相電流信號(hào)調(diào)理單元的輸出端分別連接電流峰值檢測(cè)單元的輸入端和單片機(jī)的輸入端；電流峰值檢測(cè)單元的輸出端也連接單片機(jī)的輸入端。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安全可靠，它能精確地給單片機(jī)提供電機(jī)繞組各相繞組對(duì)的電流，有效降低了電啟動(dòng)過(guò)程中MOS管的電流沖擊，提高了啟動(dòng)效率以及成功率，增加了控制器的使用壽命。
【專利說(shuō)明】一種小型電動(dòng)汽車增程器電機(jī)相電流檢測(cè)電路

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種電動(dòng)車增程器電啟動(dòng)控制單元的電器部件，尤其是電啟動(dòng)控 制單元用的電機(jī)三相電流信號(hào)檢測(cè)電路。

【背景技術(shù)】
[0002] 為了保證電動(dòng)車增程器電啟動(dòng)控制單元安全穩(wěn)定的控制發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，，通常需要 檢測(cè)發(fā)電機(jī)三相繞組中的電流，并將該電流反饋回單片機(jī)以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的實(shí)時(shí)監(jiān)控。為降 低成本，現(xiàn)有的增程器電啟動(dòng)單元普遍采用Ι-shunt電路來(lái)檢測(cè)電流，這種電路反映的電 流其實(shí)并不是各支路的真正的電流，不但對(duì)啟動(dòng)時(shí)的PWM控制信號(hào)的最小占空比有要求， 另一個(gè)最致命的缺陷是無(wú)法檢測(cè)和控制電機(jī)三相繞組之間的電流，對(duì)三相逆變橋的M0S管 損傷很大，從而降低了整個(gè)控制單元的可靠性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有的增程器電啟動(dòng)單元普遍采用Ι-shunt電 路來(lái)檢測(cè)電流，不能反映各支路的真正的電流，不但對(duì)啟動(dòng)時(shí)的PWM控制信號(hào)的最小占空 比有要求，且對(duì)三相逆變橋的M0S管損傷很大，從而降低了整個(gè)控制單元的可靠性。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是：一種小型電動(dòng)汽車增程器 電機(jī)相電流檢測(cè)電路，包括3-Shunt電流采樣單元、三相電流信號(hào)調(diào)理單元、電流峰值檢測(cè) 單元和單片機(jī)；3-shunt電流采樣單元的信號(hào)輸入端連接外設(shè)的逆變單元的輸出端，信號(hào) 輸出端連接三相電流信號(hào)調(diào)理單元的輸入端，三相電流信號(hào)調(diào)理單元的輸出端分別連接電 流峰值檢測(cè)單元的輸入端和單片機(jī)的輸入端；電流峰值檢測(cè)單元的輸出端也連接單片機(jī)的 輸入端，單片機(jī)的輸出端連接并控制逆變電路的各個(gè)橋臂的控制端。
[0005] 通過(guò)3-shunt電流采樣單元采集逆變單元的三相輸出電流，并將三相電流分別進(jìn) 行信號(hào)調(diào)理后，再進(jìn)行峰值電流檢測(cè)，單片機(jī)同時(shí)讀取三相電流信號(hào)和三相峰值電流信號(hào) 后，根據(jù)這些數(shù)據(jù)計(jì)算逆變電路中各個(gè)橋臂上功率管的導(dǎo)通時(shí)間，以此控制逆變單元工作， 該種設(shè)計(jì)能精確地給單片機(jī)提供電機(jī)繞組各相繞組對(duì)的電流，有效降低了電啟動(dòng)過(guò)程中 M0S管的電流沖擊，提高了啟動(dòng)效率以及成功率。
[0006] 作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)方案，所述3-Shunt電流采樣單元包括三個(gè)shunt電 流采樣電阻，一一對(duì)應(yīng)的連接于逆變單元的三個(gè)下橋臂與地之間，一個(gè)shunt電流采樣電 阻與對(duì)應(yīng)的下橋臂的連接點(diǎn)連出一條電流信號(hào)輸出線并連接至三相電流信號(hào)調(diào)理單元對(duì) 應(yīng)的三相輸入端。
[0007] 作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)方案，三相電流信號(hào)調(diào)理單元包括三個(gè)電路結(jié)構(gòu)完 全相同的調(diào)理電路，即U相信號(hào)調(diào)理電路、V相電流信號(hào)調(diào)理電路、W相電流信號(hào)調(diào)理電路。
[0008] 本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用安全可靠，它能精確地給單片機(jī)提供電機(jī)繞 組各相繞組對(duì)的電流，有效降低了電啟動(dòng)過(guò)程中M0S管的電流沖擊，提高了啟動(dòng)效率以及 成功率，增加了控制器的使用壽命。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0009] 圖1為現(xiàn)有普遍采用的電流檢測(cè)電路圖。
[0010] 圖2為本實(shí)用新型的電路原理圖。
[0011] 圖3為二相電流彳目號(hào)調(diào)理電路中調(diào)理電路原理圖。
[0012] 圖4為三相電流峰值信號(hào)檢測(cè)電路。

【具體實(shí)施方式】 [0013] ：
[0014] 如圖1所示，現(xiàn)有的增程器電啟動(dòng)單元普遍采用Ι-shunt電路來(lái)檢測(cè)電流，即在逆 變電路的下橋臂與地之間設(shè)置一個(gè)shun電阻R8,電流信號(hào)引出點(diǎn)即shun電阻R8與下橋臂 的交點(diǎn)處，這種電路反映的電流其實(shí)并不是各支路的真正的電流，不但對(duì)啟動(dòng)時(shí)的PWM控 制信號(hào)的最小占空比有要求，另一個(gè)最致命的缺陷是無(wú)法檢測(cè)和控制電機(jī)三相繞組之間的 電流，對(duì)三相逆變橋的M0S管損傷很大，從而降低了整個(gè)控制單元的可靠性。
[0015] 如圖2-4所示，本實(shí)用新型包括3-shunt電流采樣單元2、三相電流信號(hào)調(diào)理單元 3和電流峰值檢測(cè)單元4 ;3-shunt電流采樣單元2將電機(jī)相電流波形轉(zhuǎn)換成電壓波形分別 通過(guò)U相電流信號(hào)調(diào)理電路30、V相電流信號(hào)調(diào)理電路31、W相電流信號(hào)調(diào)理電路32處理 后，均輸出至峰值檢測(cè)電路4和單片機(jī)的AD采樣端口；經(jīng)峰電流值信號(hào)檢測(cè)電路4獲得的 峰值電流信號(hào)則傳輸至單片機(jī)的PWM控制口。
[0016] 3-shunt電流采樣單元2包括3個(gè)Shunt電流采樣電阻，3個(gè)Shunt電流采樣電阻 分別連接于逆變單元1的三個(gè)下橋臂與地之間，電流信號(hào)從采樣電阻與下橋臂的連接點(diǎn) 取出，送至三相電流信號(hào)調(diào)理單元3。
[0017] 如圖3-4所示，所述三相電流信號(hào)調(diào)理單元3包括三個(gè)電路完全相同的調(diào)理電路， 即U相信號(hào)調(diào)理電路30、V相電流信號(hào)調(diào)理電路31、W相電流信號(hào)調(diào)理電路32 ;以U相信號(hào) 調(diào)理電路30進(jìn)行說(shuō)明，輸入電流信號(hào)la接電阻R7, R7的另一端分別與運(yùn)算放大器的同相 輸入端、電容C3的一端、電阻R6的一端、二極管D1的正極、二極管D2的負(fù)極相連，二極管 D1的負(fù)極和電阻R6的另一端接電源VCC，二極管D2的正極和電容C3的另一端接地。電阻 R9、R10和電容C4的一端共同接運(yùn)算放大器的反相輸入端，電阻R10和電容C4的另一端接 運(yùn)算放大器的輸出端。
[0018] 電流峰值檢測(cè)單元結(jié)構(gòu)如下：U相信號(hào)調(diào)理電路30的輸出端接U相比較器U2的 反相輸入端和電容C1的一端，電容C1的另一端接比較器U2的同相輸入端；V相信號(hào)調(diào)理 電路31的輸出端接V相比較器U3的反相輸入端和電容C2的一端，電容C2的另一端接比 較器U2的同相輸入端；W相信號(hào)調(diào)理電路32的輸出端接W相比較器U4的反相輸入端和電 容C5的一端，電容C5的另一端接比較器U4的同相輸入端；電阻R4的一端接電源VCC，其 另一端與3個(gè)比較器U2、U3、U4的同相輸入端相連；電阻R11和電容C6并聯(lián)后的一端與3 個(gè)比較器U2、U3、U4的同相輸入端相連，另一端接地。三個(gè)比較器的輸出端連接到一起后與 電阻R5的一端相連，并送至單片機(jī)的PWM控制口，電阻R5的另一端接電源VCC。
【權(quán)利要求】
1. 一種小型電動(dòng)汽車增程器電機(jī)相電流檢測(cè)電路，其特征在于：包括3-Shunt電流采 樣單元（2)、三相電流信號(hào)調(diào)理單元（3)、電流峰值檢測(cè)單元（4)和單片機(jī)； 3-shunt電流采樣單元（2)的信號(hào)輸入端連接外設(shè)的逆變單元（1)的輸出端，信號(hào)輸出 端連接三相電流信號(hào)調(diào)理單元（3)的輸入端，三相電流信號(hào)調(diào)理單元（3)的輸出端分別連 接電流峰值檢測(cè)單元（4)的輸入端和單片機(jī)的輸入端；電流峰值檢測(cè)單元（4)的輸出端也 連接單片機(jī)的輸入端； 單片機(jī)的輸出端連接并控制逆變電路的各個(gè)橋臂的控制端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型電動(dòng)汽車增程器電機(jī)相電流檢測(cè)電路，其特征在 于：所述3-Shunt電流采樣單元（2)包括三個(gè)shunt電流采樣電阻，--對(duì)應(yīng)的連接于逆變 單元（1)的三個(gè)下橋臂與地之間，一個(gè)shunt電流采樣電阻與對(duì)應(yīng)的下橋臂的連接點(diǎn)連出 一條電流信號(hào)輸出線并連接至三相電流信號(hào)調(diào)理單元（3 )對(duì)應(yīng)的三相輸入端。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種小型電動(dòng)汽車增程器電機(jī)相電流檢測(cè)電路，其特征在 于：三相電流信號(hào)調(diào)理單元（3)包括三個(gè)電路結(jié)構(gòu)完全相同的調(diào)理電路，即U相信號(hào)調(diào)理電 路（30 )、V相電流信號(hào)調(diào)理電路（31)、W相電流信號(hào)調(diào)理電路（32 )。
【文檔編號(hào)】G01R19/00GK203870144SQ201420206350
【公開(kāi)日】2014年10月8日 申請(qǐng)日期:2014年4月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月25日
【發(fā)明者】王韌剛 申請(qǐng)人:江蘇友和動(dòng)力機(jī)械有限公司