[发明专利]一种差速锁控制模块及其控制方法

权利要求书

1.一种差速锁控制模块，应用于差速锁电机系统的控制电路中，所述差速锁电机系统包括两个三相交流电机，所述两个三相交流电机的对应相绕组首尾串联连接后形成三个串联支路，即每一个串联支路都具有首尾两端和中间连接点，将所述三个串联支路再按照首尾连接方式进行三角形连接，所连接成的三角形的三个顶点用于连接外部三相交流电源，所述三角形的每一个顶点分别与所述顶点对边的中间连接点之间连接一个开关，整个三角形共连接三个开关，称之为差速锁开关；当所述差速锁开关为断开状态时，所述两个三相交流电机的输出轴之间为差速关系，当所述差速锁开关为接通状态时，所述两个三相交流电机的输出轴之间为差速锁关系，其特征在于：

所述差速锁控制模块包括三个大功率晶体管Q1、Q2、Q3、三个全波整流桥Z1、Z2、Z3、三个光电耦合器N1、N2、N3和三个栅压控制电路G1、G2、G3组成的开关控制电路，其中，

所述栅压控制电路G1、G2、G3分别具有栅压供电端、输出端、信号输入端和射极连接端，

所述光电耦合器N1、N2、N3分别具有输入端和输出端，

所述三个全波整流桥Z1、Z2、Z3分别具有两个交流输入端和两个整流输出端，所述两个整流输出端为正极端和负极端，

所述光电耦合器N1、N2、N3的输出端分别连接所述栅压控制电路G1、G2、G3的信号输入端，

所述栅压控制电路G1、G2、G3的射极连接端分别连接所述三个大功率晶体管Q1、Q2、Q3的发射极，所述栅压控制电路G1、G2、G3的输出端分别连接所述三个大功率晶体管Q1、Q2、Q3的栅极，所述栅压控制电路G1、G2、G3的栅压供电端用于连接外部电路提供的三路相互独立的栅极供电电压，所述栅极供电电压用于分别为所述三个大功率晶体管Q1、Q2、Q3独立提供栅极工作电压，

所述三个大功率晶体管Q1、Q2、Q3的发射极还分别连接所述三个全波整流桥Z1、Z2、Z3的整流输出的负极端，所述三个大功率晶体管Q1、Q2、Q3的集电极分别连接所述三个全波整流桥Z1、Z2、Z3的整流输出的正极端，

所述三个全波整流桥Z1、Z2、Z3各自所具有的两个交流输入端分别用于连接所述三角形的一个顶点与所述顶点对边的中间连接点；

在所述光电耦合器N1、N2、N3的输入端输入导通信号时，通过所述光电耦合器N1、N2、N3和所述栅压控制电路G1、G2、G3控制所述三个大功率晶体管Q1、Q2、Q3分别导通，通过所述整流桥接通实现两个三相交流电机的输出轴之间的差速锁功能；在所述光电耦合器N1、N2、N3的输入端输入截止信号时，通过所述光电耦合器N1、N2、N3和所述栅压控制电路G1、G2、G3控制所述三个大功率晶体管Q1、Q2、Q3分别截止，通过整流桥实现两个三相交流电机的输出轴之间的差速功能。

2.一种差速锁控制模块的控制方法，应用于差速锁电机系统的控制电路中，配合于权利要求1所述的差速锁控制模块使用；所述差速锁电机系统还包括相位感知电路和电子控制单元ECM，所述相位感知电路感知每个差速锁开关两端的交流电压相位，所述电子控制单元ECM具有运算和信号处理功能，其特征在于，包括以下步骤，

步骤S1：通过所述相位感知电路获取分别对应于所述全波整流桥Z1、Z2、Z3交流输入端的三个电压相位信号P1、P2、P3；

步骤S2：将获取的三个电压相位信号P1、P2、P3传输给所述电子控制单元ECM；

步骤S3：所述电子控制单元ECM通过计算获取所述三个电压相位信号P1、P2、P3的过零点时刻及所述过零点时刻前后的电角度，所述过零点时刻前后的电角度范围包括所述过零点时刻前后的电角度[-15°～+15°]；

步骤S4：当所述ECM根据需要由差速状态进入差速锁状态时，所述电子控制单元ECM输出三路导通信号分别传输给所述三个光电耦合器N1、N2、N3的输入端，且三个导通信号的起始时刻分别位于所述三个电压相位信号P1、P2、P3的过零点时刻前后的电角度范围为[-15°～+15°]，使所述两个三相交流电机输出轴由差速状态转为差速锁状态；当所述ECM计算出需要由差速锁状态转为差速状态时，所述电子控制单元ECM输出三路截止信号分别传输给所述三个光电耦合器N1、N2、N3的输入端，且三个截止信号的起始时刻分别位于所述三个电压相位信号P1、P2、P3的过零点时刻前后的电角度范围为[-15°～+15°]，使所述两个三相交流电机由差速锁状态转为差速状态。