[发明专利]一种电动汽车用无刷直流电机回馈制动控制系统

说明书

本发明涉及电动汽车制动控制领域，特别是涉及一种电动汽车用无刷直流电机回馈制动控制系统，包括PIC控制器、永磁无刷直流电动机、转子霍尔传感器和蓄电池；转子霍尔传感器用于实时检测永磁无刷直流电动机的转子磁极位置，并将检测到的位置信号转化成电信号传输给所述PIC控制器；PIC控制器采用PWM‑ON‑PWM调制方式及非换相相电流滞环控制的电流反馈调节法对永磁无刷直流电机的电子换相电路进行驱动控制；蓄电池与永磁无刷直流电机的电子换相电路并联连接。本发明应用非换相相电流滞环控制的电流反馈调节法来抑制中低速换相转矩脉动，应用简单、快速性好、具有限流能力以及减小实际电流跟踪参考电流的误差，另外采用PIC控制器，提高了准确性及可靠性。

技术领域

本发明涉及电动汽车制动控制领域，特别是涉及一种电动汽车用无刷直流电机回馈制动控制系统。

背景技术

无刷直流电机由于其可以在不改变本身硬件电路的基础上，通过电机控制器软件实现能量回馈制动控制，可以更好的发挥电机性能，并适应电动汽车用永磁直流无刷电机需要频繁启停，起步、爬坡、刹车、加速、减速要的需求，大大延长电动汽车单次充电续航里程。研究被电动汽车日益广泛的应用在驱动系统中的永磁无刷直流电机的回馈制动技术具有现实的经济和社会效益。

现有技术中存在一种应用单电流传感器的无刷直流电机回馈制动系统，包括：母线电流传感器，永磁无刷直流电机，蓄电池，母线电容，三相全桥逆变器；RC低通滤波器，直流母线电流调节器，直流母线过压保护模块，电枢电流调节器，PWM调制器。通过制动能量回馈，最大化地将车辆动能转化为电能回送给蓄电池，以最大限度地提高电动车辆的续航里程。该技术采用电机电枢电流与回送蓄电池电流双闭环控制方法，并且只应用了单电流传感器。其回馈制动过程为：三相全桥逆变器中两相下桥臂开关管根据永磁无刷直流电机的霍尔传感器位置信号分别导通和PWM斩波，对电机反电动势进行升压以回送电流到蓄电池。该技术并没有采用抑制转矩脉动的技术，限制了其在高精度、速度伺服控制系统的应用。另外，该技术没有采用先进的微处理器及控制策略和控制算法，控制精度及效果受到限制。

发明内容

本发明提供一种电动汽车用无刷直流电机回馈制动控制系统，采用抑制转矩脉动的技术，在电动汽车高精度、速度伺服控制下也能有效应用，另外本发明采用先进的基于PIC单片机的控制策略，可靠性、精度、准确性更高，高精度、速度伺服控制下也可以可行执行，执行效率更高。

本发明的技术方案为如下：

一种电动汽车用无刷直流电机回馈制动控制系统，包括PIC控制器、永磁无刷直流电动机、转子霍尔传感器和蓄电池；

所述转子霍尔传感器用于实时检测所述永磁无刷直流电动机的转子磁极位置，并将检测到的位置信号转化成电信号传输给所述PIC控制器；

所述PIC控制器采用PWM-ON-PWM调制方式及非换相相电流滞环控制的电流反馈调节法对所述永磁无刷直流电机的电子换相电路进行驱动控制；

所述蓄电池与所述永磁无刷直流电机的电子换相电路并联连接。

本发明应用非换相相电流滞环控制的电流反馈调节法来抑制中低速换相转矩脉动，非换相相电流滞环控制的电流反馈调节法具有应用简单、快速性好、具有限流能力以及减小实际电流跟踪参考电流的误差的优点，在高精度位置、速度伺服控制系统方面也能应用，另外采用了先进的PIC控制器，提高了准确性及可靠性，效率更高。

进一步，所述PIC控制器控制所述永磁无刷直流电动机的电子换相电路中功率开关管的开通或者关断，进而实现对所述永磁无刷直流电动机的定子相电流和转速的控制。

进一步，所述非换相相电流滞环控制的电流反馈调节法为：换相时，非换相相电流值未达到给定值时，PWM调制不起作用；当非换相相电流值大于给定值时，PWM调制起作用，电流值减少，进而实现调节非换相的相电流，使其稳定。