[发明专利]电动汽车电机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域；尤其是一种电动汽车用的电动汽车电机控制系统。

背景技术

随着全球石油资源的枯竭以及全球温室效应的日趋严重，世界各国都在大力发展低碳经济，随着这一趋势的发展，电动汽车代替燃油汽车已成为必然。

IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），绝缘栅双极型晶体管，是由BJT（双极型三极管）和MOS（绝缘栅场效应管）组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件，兼有MOSFET的高输入阻抗和GTR的低导通压降两方面的优点。GTR饱和压降低，载流密度大，但驱动载流密度小。非常适合应用于直流电压为600伏及以上的变流系统如交流电机、变频器、开关电源、牵引传动等领域。

IGBT模块是电动汽车的核心组件之一，就IGBT模块的电机控制系统国内的相关厂家进行了很多的研发。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动汽车电机控制系统，它可以成为现有的电动汽车电机控制系统的替代方案。

为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：这种电动汽车电机控制系统，包括蓄电池和控制器；其特征在于：所述蓄电池与DC-DC变换器单元的输入端连接，所述DC-DC变换器单元的输出端与功率驱动单元的输入端连接，所述功率驱动单元的输出端与电机连接；所述控制器的输出端通过脉宽调制单元和门极驱动单元与功率驱动单元连接；在所述功率驱动单元的输入端设置有电路保护单元，所述电机设置有速度检测单元；所述电路保护单元，所述速度检测单元，脉冲输入单元，模拟量输入单元，系统故障检测单元均与所述控制器的输入端连接。

上述技术方案中，更为具体的方案还可以是：所述功率驱动单元包括IGBT驱动模块；电源电压检测模块和辅助发射极电流检测模块分别与输入信号逻辑模块的输入端连接，所述输入信号逻辑模块的输出端与所述IGBT驱动模块的输入端连接，所述IGBT驱动模块的输出端与电机连接；在所述IGBT驱动模块的输出端设置有变速栅极驱动模块，所述变速栅极驱动模块人输入端与所述辅助发射极电流检测模块的输出端连接，所述变速栅极驱动模块的输出端与片上温度检测模块的输入端连接，所述片上温度检测模块的输出端与所述输入信号逻辑模块的反馈端连接。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有的有益效果是：

由于设置了脉宽调制模块和门极驱动模块，所以可以使功率驱动单元更好地控制电机的工作；同时，设置了故障检测单元的速度检测单元，可以使控制器对系统的工作状态进行适时地控制。

附图说明

图1是本发明的方框示意图。

图2是功率驱动单元的方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详述：

图1和图2所示的电动汽车电机控制系统，包括蓄电池1和控制器2；蓄电池1与DC-DC变换器单元3的输入端连接，所DC-DC变换器单元3的输出端与功率驱动单元4的输入端连接，功率驱动单元4的输出端与电机M连接；控制器2的输出端通过脉宽调制单元5和门极驱动单元6与功率驱动单元4连接；在功率驱动单元4的输入端设置有电路保护单元7，所述电机设置有速度检测单元8；所述电路保护单元7，所述速度检测单元8，脉冲输入单元9，模拟量输入单元10，系统故障检测单元11均与控制器2的输入端连接。

功率驱动单元4包括IGBT驱动模块4-1；电源电压检测模块4-2和辅助发射极电流检测模块4-3分别与输入信号逻辑模块4-4的输入端连接，输入信号逻辑模块4-4的输出端与IGBT驱动模块4-1的输入端连接，IGBT驱动模块4-1的输出端与电机M连接；在IGBT驱动模块4-1的输出端设置有变速栅极驱动模块4-5，变速栅极驱动模块4-5的输入端与辅助发射极电流检测模块4-3的输出端连接，变速栅极驱动模块4-5的输出端与片上温度检测模块4-6的输入端连接，片上温度检测模块4-6的输出端与输入信号逻辑模块4-4的反馈端连接。功率驱动单元4内部集成了片上温度检测模块4-6和可调节的变速栅极驱动模块4-5，从而有效抑制了EMI噪声的产生。

绝缘栅双极性晶体管（IGBT ）模块结合了双极性晶体管和MOSFET的优点，显示出了优良的性能，从而被广泛应用于各种电力变换设备。由于内部寄生晶体管的擎住效应，一般很难让IGBT模块保持在安全工作区域（SOA）内，而本发明的控制系统设置了内部IGBT的实时检测和保护电路，从而有效地扩大了IGBT的安全工作区域。