[实用新型]电动汽车用直流电机电子调速器

说明书

技术领域：

本实用新型涉及电机电子控制技术，特别涉及电动汽车用直流电机电子调速器。

背景技术：

随着大功率半导体器件、微电子技术的快速发展，电力电子这一新的边缘学科也与之迅猛的发展起来，这主要体现在采用电子控制系统对电机的调速控制上，特别如采用电子调速器控制的直流电机系统，该技术的成功开发应用对于电动汽车的快速发展起到了至关重要的作用。

目前，直流电机的电子调速器主要采用脉宽调速原理对电机进行调压-变流控制，以达到电机调速之目的，脉宽调速的功率部件可为场效应管、可控硅晶闸管、绝缘栅双极晶体管等大功率半导体器件，脉宽调速的控制部件目前一般多采用专用PIC单片机芯片。现有较普遍采用的绝缘栅双极晶体管电机电子调速器主要存有二个缺陷，一是，为保护大功率双极晶体管、在PWM关断时为电机电流提供续流回路，均普遍采用二极管续流，而经测试二极管续流功耗高，易造成调速器发热，使过载能力差，易烧损；二是，未能较好的解决制动能量再生回收问题。

发明内容：

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种功耗低，过载能力强，再生制动效果好的电动汽车用直流电机电子调速器。

本电动汽车用直流电机电子调速器包括启动开关、油门踏板、制动开关、电源模块、脉宽调制模块、功率输出控制模块、功率输出模块、续流电路、串激直流电机、过流和过热保护电路，特征在于，所述脉宽调制模块由可产生高频脉宽调制信号PWM的TL494芯片构成；所述功率输出控制模块由M57962L脉冲放大芯片构成，其输入端与脉宽调制模块TL494芯片之输出端相连接，其输出端连接功率输出模块；所述功率输出模块由功率半导体开关管U1构成，所述续流电路由与功率半导体开关管U1相串联、起续流作用的半导体功率开关管U2构成，其串接Q点接直流电机M；所述半导体功率开关管U1、U2为绝缘栅双极晶体管IGBT；直流电机M回路接有平滑电感L。

本实用新型的所产生的积极效果在于，采用专用单片机高频脉宽调制TL494芯片和专用功率输出驱动M57962L脉冲放大芯片，使电路简化，控制灵敏；采用绝缘栅双极晶体管U1 IGBT作功率输出，驱动能力强，与负载匹配好；采用绝缘栅双极晶体管U2 IGBT代替常规续流二极管，可使续流功耗较大降低，可有效避免调速器的发热烧毁，提高了能源利用效率，同时还用于制动再生；采用DC-DC直流-交流-直流电源逆变模块，使控制线路电源稳定，整机运行可靠。电机M回路接有电感L，可平滑电机电枢电流。

附图说明：

附图1本实用新型电路构造原理图

附图2本实用新型驱动开关管U1和续流开关管U2之栅极驱动波形图

具体实施方式：

附图1给出了本实用新型一种具体实施方式，其电路连接为：电池组BATT正极接电源开关K1，经保险RD接继电器J之触点K2，再连接U1 IGBT之C1极，由U1之E1极串接U2IGBT之C2极，由U2IGBT之E2极至BATT负极；脉宽调制芯片TL494其一路输出接脉冲控制芯片F，F之输出接继电器J，同时并接输出接风扇电机m1、m2、m3。脉宽调制芯片TL494之第二路输出接功率输出控制芯片M57962L，M57962L之输出连接U1 IGBT之G1、E1极；脉宽调制芯片TL494之第三路输出接功率输出控制芯片M57962L，M57962L之输出连接U2 IGBT之G2、E2极。设于二只功率开关管U1、U2旁的温度传感器T1、T2分别接TL494芯片之输入端。U1、U2之串接点Q经平滑电感L接负载电机M。电源、电机处分别设有霍尔电流传感器M1和M2，并分别与TL494芯片之输入端相连接。油门踏板信号Y和制动信号Z分别接TL494芯片之输入端。电源逆变DC-DC模块其输入为电池组BATT(正极由保险RD之后引出)，其输出有二路，15VDC和12VDC，其中15VDC作为TL494芯片之电源，12VDC作为功率输出控制芯片M57962L和继电器J脉冲控制芯片F之电源。继电器J之触点F并接有大电阻R。继电器触点K2之后接有滤波电容C。以下简述其工作原理：