[发明专利]电动汽车无刷双馈电机驱动系统及其控制方法

权利要求书

1.电动汽车无刷双馈电机驱动系统，其特征在于，包括无刷双馈电机、定子逆变器、转子逆变器、定子/转子绕组继电控制电路、电机驱动及控制模块、电动汽车整车控制器、蓄电池、电池管理单元及电流电压转速传感器；

所述定子逆变器及转子逆变器的端口分别接蓄电池的端口；无刷双馈电机的定、转子依次由定子逆变器及转子逆变器从蓄电池吸收能量或向蓄电池回馈能量；

所述电机驱动及控制模块的端口分别接定子逆变器及转子逆变器的端口，由所述电机驱动及控制模块向定子逆变器及转子逆变器提供控制信号；

所述电动汽车整车控制器接收电机驱动及控制模块提供的电机运行状态信号，并向其发出转矩控制命令；

所述电流电压转速传感器及电池管理单元依次向电机驱动及控制模块发出反馈信号及电池管理信号；

所述电机驱动及控制模块的端口接定子/转子绕组继电控制电路的端口；定子/转子绕组继电控制电路依据所述电机驱动及控制模块的指令控制无刷双馈电机的运行模式；

所述定子/转子绕组继电控制电路由电机驱动及控制模块根据整车控制器提供的信息控制所述无刷双馈电机的驱动方式。

2.根据权利要求1所述的电动汽车无刷双馈电机驱动系统，其特征在于：所述电机驱动及控制模块包括：中央处理模块、电流/电压信号调理/变换电路、光电编码器信号调理电路、定子/转子逆变器隔离驱动电路；电流电压传感器所采集的反馈信号经电流/电压信号调理/变换电路滤波并变换，转速传感器经光电编码器信号调理电路进行整形及倍频后，输入至中央处理模块；由中央处理模块计算定子逆变器及转子逆变器的PWM驱动信号，经定子/转子逆变器隔离驱动电路进行功率放大后输出至定子逆变器及转子逆变器。

3.根据权利要求2所述的电动汽车无刷双馈电机驱动系统，其特征在于：所述电压/电流转速传感器包括：霍尔式电压/电流传感器及增量式光电编码器。

4.根据权利要求2或3所述的电动汽车无刷双馈电机驱动系统，其特征在于：所述中央处理模块采用DSP-TMS320F2812芯片，利用其内置的12个PWM输出端子同时控制无刷双馈电机定、转子的输入电压。

5.根据权利要求4所述的电动汽车无刷双馈电机驱动系统，其特征在于：所述定子逆变器及转子逆变器采用IGBT开关元件。

6.根据权利要求5所述的电动汽车无刷双馈电机驱动系统，其特征在于：在所述电机驱动及控制模块中设有定子/转子逆变器故障检测分析单元；所述定子/转子逆变器故障检测分析单元的端口接定子逆变器及转子逆变器的端口；所述定子/转子逆变器故障检测分析单元实时监测定子逆变器及转子逆变器的工作状态，并将故障状态信号送入电动汽车整车控制器。

7.一种如权利要求5所述电动汽车无刷双馈电机驱动系统的控制方法，其特征在于，按如下步骤依次实施：

(1)驱动控制部分初始化；

(2)通过CAN总线接受整车控制器的命令信号，判断驱动电机应处的运行状态；

若为异步运行状态，则执行：

a、向定子/转子绕组继电控制电路发出异步运行状态控制信号；

b、进入定子供电异步运行中断控制程序，同时CPU封住转子三相脉冲；

c、判断运行状态改变，若是，则返回步骤(2)；若否，则CAN接收与应答，返回步骤b；

若为双馈运行状态，则执行：

e、向定子/转子绕组继电控制电路发出控制信号，切换到双馈运行状态；

f、进入双馈运行中断程序；

g、判断运行状态改变，若是，则返回步骤(2)；若否，则CAN接收与应答，返回步骤f；

判断运行状态，若定子逆变器逆变器出现故障，则执行：

h、向定子/转子绕组继电控制电路发出定子逆变器故障控制信号；

i、进入转子供电异步运行中断控制程序，同时CPU封住定子三相脉冲；

j、判断运行状态改变，若是，则返回步骤(2)；若否，则CAN接收与应答，返回步骤i；

判断运行状态，若转子逆变器出现故障，则转去执行a，实现异步运行状态。