淺析低速電動(dòng)車用電機(jī)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文
引高
隨著新能源產(chǎn)業(yè)的興起，電動(dòng)汽車以低成本運(yùn)營(yíng)，綠色環(huán)保等優(yōu)勢(shì)進(jìn)入到人們的生活中。低速電動(dòng)車作為一種新型的代步工具，在農(nóng)村占據(jù)了很大的市場(chǎng)。但是低速電動(dòng)車目前使用的電機(jī)及控制器大多為直流有刷控制系統(tǒng)。直流有刷控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)是電機(jī)維護(hù)費(fèi)用高，最高轉(zhuǎn)速低，爬坡能力有限，這些因素一直制約著低速電動(dòng)車的推廣。交流異步電機(jī)控制系統(tǒng)可以有效克服直流有刷控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，但是價(jià)格偏高。本設(shè)計(jì)在電路設(shè)計(jì)及器件選型上做了大量的分析及試驗(yàn)驗(yàn)證，提供了一種操作簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉的低速電動(dòng)車用交流異步電機(jī)控制器
1電機(jī)控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)
電動(dòng)汽車電機(jī)控制器主要工作方式為扭矩控制方式。工作原理為:采集車輛油門踏板的信號(hào)和電機(jī)速度傳感器信號(hào)作為輸入，根據(jù)檢測(cè)到的電機(jī)U,V,W的相電流做閉環(huán)反饋，得到電機(jī)驅(qū)動(dòng)需要的PW M波形。同時(shí)，電機(jī)控制器需要實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電機(jī)的溫度信號(hào)、電流大小、控制器的溫度信號(hào)、電壓信號(hào)等，保障控制系統(tǒng)的安全及行車的安全為了方便實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)參數(shù)的匹配設(shè)置及整車特性的設(shè)置，專門設(shè)計(jì)了CAN總線通信電路，提高了控制器使用的.方便性及故障定位的便捷性。本設(shè)計(jì)共由三部分組成，控制板、功率板及電容。
控制器的主芯片采用T1公司的TMS320LF2406，該款芯片將實(shí)時(shí)處理能力和控制器外設(shè)功能集于一身，為控制系統(tǒng)應(yīng)用提供了一個(gè)理想的解決方案�？刂破鞯耐鈬娐分饕�:模擬量檢測(cè)電路、開關(guān)量檢測(cè)電路、電流檢測(cè)電路、電壓檢測(cè)電路、溫度檢測(cè)電路、轉(zhuǎn)速采集電路及CAN通信電路、參數(shù)存電路
1.1模擬量檢測(cè)電路
模擬量檢測(cè)電路通過運(yùn)放完成對(duì)輸入油門踏板信號(hào)的采集功能。
1.2電流檢測(cè)電路
電流檢測(cè)電路是電機(jī)控制器系統(tǒng)的重要組成部分。電流采樣的準(zhǔn)確性影響電機(jī)相電壓矢量三角形的閉合性，即影響電機(jī)的效率及運(yùn)行的平穩(wěn)性。但是由于集成的電流傳感器價(jià)格比較貴，本設(shè)計(jì)采用Allegro公司的A 1326芯片，配合磁環(huán)進(jìn)行電流的檢測(cè)，通過改變磁環(huán)的磁場(chǎng)氣隙，可以調(diào)整電流的檢測(cè)范圍。實(shí)踐證明，使用該電路可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電流的準(zhǔn)確采集
1.3電壓檢測(cè)電路
電壓檢測(cè)電路可以通過檢測(cè)電池的端電壓，實(shí)現(xiàn)對(duì)電池的過欠壓報(bào)警。由于蓄電池的工作電壓范圍比較寬，為了準(zhǔn)確檢測(cè)到最高電壓和最低電壓，本設(shè)計(jì)采用I雙運(yùn)放分段采集的方式。其中，低電壓由U8A檢測(cè)，高電壓由U 8B部分電路檢測(cè)。低電壓段輸出:VO =(R58* (1/CR57 +R45) +1/R58 +1/R56) *Vi+)。R58/R56*VREF。高電壓段輸出:V 1= (R49* ( 1/R52+1/R49+1/R50) * Vi+)-R49/R50* V REF。其中，Vi+=R48/ (R37+R48) * U do ,V REF=3.OV do。此種檢測(cè)方法大大提高了電壓的采集精度，而且電路簡(jiǎn)單，器件便宜。
2結(jié)束語(yǔ)
文章詳細(xì)論述了采用'PMS320LF2406 DSP為核心的低速車交流異步電機(jī)控制器的硬件設(shè)計(jì)，給出了模擬量采集、電流采集、電壓采集、CAN通信等電路的設(shè)計(jì)方法及器件選型。本電機(jī)控制器通過臺(tái)架測(cè)試及實(shí)際車輛道路測(cè)試，證明硬件電路工作可靠，控制器效率達(dá)到95%以上，各種保護(hù)功能完善。通過CAN總線進(jìn)行電機(jī)匹配設(shè)置及故障讀取，增強(qiáng)了控制器的可操作性，方便了用戶使用。
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