[发明专利]一种混合动力汽车永磁同步坦机空间关量控制系统

说明书

一种混合动力汽车永磁同步坦机空间关量控制系统，适用于过滤控制领域。控制系统主要由四大部分组成，包括传感器的信号采集与调理电路、IGBT驱动及保护电路、转速采样电路、程序设计。该系统采用并联式混合动力系统，能达到系统要求且降低了成本，该系统的超调量小，响应速度快，具有良好的动静态性能和较强的抗干扰性能。

技术领域

本发明涉及一种混合动力汽车永磁同步坦机空间关量控制系统，适用于过滤控制领域。

背景技术

能源是现代社会生存和发展的基石。伴随着我国经济的飞速发展，社会对于能源需求量也相应的飞速增长。目前，全球能源消费的主体是化石能源(石油、煤炭、天然气等)，但是，化石能源由于其具有不可再生性和有限性，其总量的枯竭和产业的萎靡将不可避免。随着时间的推移，化石能源的稀缺性将越来越显著，难以长久持续的满足人类社会的发展要求。此外，大量使用化石能源对人类赖以生存的生态环境造成了严重破坏，引起了极为严重的大气污染，并附带造成了全球气候异常、海平面上升、PM2.5超标等一系列严重的环境问题。

汽车产业使用的石油资源占我国消耗总量的比例高达43%。因此，面对当今环境和能源的双重压力，如何高效利用有限的石油资源，尽可能地减少尾气量的排放，保护人类的生态环境，己成为全世界关注的焦点。在这种时代背景下，电动汽车产业得到了长足的发展。电动汽车是利用蓄电池组为车辆提供动动力，将电能转化为机械能，驱动电机以带动车轮旋转，达到使车辆前进的效果。电动汽车具有能量方式多样化、无污染排放、能源效率高、结构简单等优点，可以在一定程度上可以缓解汽车产业对化石资源的依赖性。

由此可见，在纯电动汽车蓄电池技术取得关键性的突破进展之前，将电力驱动和机械驱动结合后应用到同一辆汽车上的混合动力汽车成为了最佳选择。由于混合动力汽车采用电动力源和机械力源双重装置，使整车动力系统在保证安全性和动力性前提下，按照实际状况调控，使发动机工作在最佳的性能区域，这样可以充分降低燃油的使用量，减少尾气的排放，达到环保节能的目的。

发明内容

本发明提供一种混合动力汽车永磁同步坦机空间关量控制系统，该系统采用并联式混合动力系统，能达到系统要求且降低了成本，该系统的超调量小，响应速度快，具有良好的动静态性能和较强的抗干扰性能。

本发明所采用的技术方案是：

混合动力汽车永磁同步坦机空间关量控制系统主要由四大部分组成，包括传感器的信号采集与调理电路、IGBT驱动及保护电路、转速采样电路、程序设计。

所述传感器的信号采集与调理电路由两级通用运算放大器LM358组成，传感器输出的电压幅值在一4V～+4V之间，而DSP中的ADC端口对电压范围的要求是0～3V，因此在设计电路时要先将传感器的输出信号按照318的比例进行缩小，再加上1.5V，即可满足要求。依据上面的构想，调理电路中的第一个运算放大器LM358作为放大电路使用，第二个运算放大器LM358作为加法器使用。

所述IGBT驱动及保护电路采用双电源供电方式，4脚供15V电压，6脚供-10V电压。Z1是1脚与6脚间的30V的稳压管，它的作用防止二极管D1被击穿。而Z2和Z3的组合起限幅作用，防止IGBT的基级被击穿。当IGBT模块正常工作时，5脚输出正常的驱动信号。而当IGBT模块因过载出现故障时，芯片的1脚会检测到IGBT模块的集电极电压达到15V，此时芯片的门关断电路会立即启动，5脚和8脚都会被置为低电平，一个使驱动信号的输出停止，另一个向外部发送检测到故障的信号。在延时1到2ms之后，芯片以13脚接收到高电平作为芯片复位的信号。