[发明专利]一种基于时序的直流电机预驱动控制模块及开环控制方法

说明书

本发明公开了一种基于时序的直流电机预驱动控制模块，包括直流电机预驱动芯片及外部直流电机控制电路，外部直流电机控制电路包括直流电机驱动电路、电机电流反馈电路和电机温度反馈电路；还公开了一种基于时序的直流电机开环控制方法，S1、通过PWM占空比连续累加，启动直流电机，当达到最大转速，输出最大力矩；S2、通过PID算法调节，调节PWM占空比，使直流电机的电流稳定在目标电流值，输出力矩维持S1中的最大力矩；S3、通过PID算法调节，调节PWM占空比，使直流电机的电流稳定在目标电流值，输出力矩减小；S4、通过PWM占空比连续累加，直流电机反转，机械结构恢复解锁。本发明满足多种工况下直流电机输出控制，极大简化直流电机控制逻辑，鲁棒性强。

技术领域

本发明属于电机控制技术领域，特别涉及一种基于时序的直流电机预驱动控制模块及开环控制方法。

背景技术

传统燃油车对环境的污染以及消耗不可再生资源，催生了新能源汽车。而新能源汽车的电机驱动控制系统是核心部件，决定着新能源汽车的性能以及成本。由于新能源汽车是新兴市场需求产品，目前的电机驱动控制系统都是由通用的电机控制器经过简单的外形改造而成，而传统通用电机控制系统造价昂贵，限制其大批量应用。此外，市场上针对新能源汽车开发专用的电机驱动控制模块较少。

现有新能源汽车驱动器的控制方案包括扭矩控制、速度控制和电流控制。其中的扭矩控制，扭力反馈信号是通过扭矩传感器采集；速度反馈信号是通过旋转编码器得到相应的反馈速度；电流信号则是采用霍尔传感器采集电机三相电流。因此，在直流电机运行过程中，根据不同的工况，通过扭力反馈、速度反馈和电流反馈来实现直流电机正反转、最大力矩输出、电流控制、PWM占空比调节、PID算法调节，显得尤为重要了。如何革新直流电机的驱动控制系统，并改善直流电机的开环控制方法，从而提高产品的性能竞争力、适应不同工况是本领域技术人员需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于时序的直流电机预驱动控制模块及开环控制方法，使用该直流电机预驱动控制模块及开环控制方法后，可以满足多种动作模式下直流电机的稳定输出控制，极大的简化了直流电机控制逻辑，并最大程度满足不同工况运作，适用性较强，运行稳定性较佳，市场前景良好。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种基于时序的直流电机预驱动控制模块，所述直流电机预驱动控制模块包括直流电机预驱动芯片及与所述直流电机预驱动芯片电连接的外部直流电机控制电路，所述直流电机预驱动芯片设有电流检测功能管脚、直流电源功能管脚、PWM功能管脚和温度检测功能管脚，所述外部直流电机控制电路包括直流电机驱动电路、电机电流反馈电路和电机温度反馈电路，所述直流电机驱动电路与所述直流电机预驱动芯片的PWM功能管脚电连接，所述电机电流反馈电路与所述直流电机预驱动芯片的电流检测功能管脚电连接，所述电机温度反馈电路与所述直流电机预驱动芯片的温度检测功能管脚电连接，所述直流电源功能管脚供电给所述直流电机驱动电路、所述电机电流反馈电路和所述电机温度反馈电路；

所述直流电机驱动电路包括第一三极管、第二三极管、第三三极管、第四三极管和直流电机；

当所述第一三极管与所述第四三极管同时导通打开，所述第二三极管与所述第三三极管同时截止关闭，所述第一三极管与所述第四三极管之间串联电连接所述直流电机；

当所述第二三极管与所述第三三极管同时导通打开，所述第一三极管与所述第四三极管同时截止关闭，所述第二三极管与所述第三三极管之间串联电连接所述直流电机；

所述直流电机设有温度反馈端，所述直流电机的温度反馈端与所述直流电机预驱动芯片的温度检测功能管脚电连接；