[实用新型]一种直流无刷电机的电流保护的控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种直流无刷电机的控制装置，尤其涉及一种直流无刷电机的电流保护的控制装置。

背景技术

直流无刷电机被广泛应用于汽车、电动车等设备中。如果直流无刷电机中的电流过高，则会影响直流无刷电机的安全性。目前，为了保护直流无刷电机在工作时的安全性，通常是对直流无刷电机中的电流进行控制，以防止直流无刷电机中的电流过高。图1显示了现有的直流无刷电机的电流控制装置的结构示意图。如图1所示，电流控制装置1包括电池11、逆变器12、直流无刷电机13、调速手把14、控制器15和电流检测单元16。

电池11通过逆变器12与直流无刷电机13相连接，用以经由逆变器12对直流无刷电机13供电。调速手把14与控制器15相连接，用以产生调速信号并将该调速信号输入至控制器15。电流检测单元16分别与直流无刷电机13和控制器15相连接，用以检测直流无刷电机13中的电流，并将与检测到的电流值对应的电流信号输入至控制器15。

控制器15分别与调速手把14、电流检测单元16和逆变器12相连接，用以根据调速手把14输入的调速信号和电流检测单元16输入的电流信号产生PWM信号，并将产生的PWM信号输入至逆变器12。控制器15基于电流检测单元16输入的电流信号判定直流无刷电机13中的电流是否超出预设的电流限定值。当控制器15判定直流无刷电机13中的电流超出预设的电流限定值时，控制器15基于调速手把14输入的调速信号和电流检测单元16输入的电流信号产生PWM信号。当控制器15判定直流无刷电机13中的电流未超出预设的电流限定值时，控制器15则基于调速手把14输入的调速信号产生PWM信号。

逆变器12分别与电池11、控制器15和直流无刷电机13相连接，用以基于控制器15输出的PWM信号对电池11输出的电压进行脉宽调制并将调制后的电压逆变为三相电压供给至直流无刷电机13，从而达到调节直流无刷电机13中的电流的目的。

在控制器15中，调速手把14输出的调速信号和电流检测单元16输出的电流信号经由控制器15中的AD转换器(未显示)被输入至控制器15，而控制器15产生的PWM信号则经由控制器15中的定时器(未显示)被输出至逆变器12。

使用上述电流控制装置1来实现对直流无刷电机中电流的控制，容易造成直流无刷电机中电流和转矩的波动，降低了电流的利用效率，同时当其应用于电动车的时候，会使得骑乘的舒适性降低。另外，对于电流控制装置1而言，如果采用低速的智能控制芯片MCU作为控制器，则电流检测和控制速度会不够，从而降低对直流无刷电机保护的安全性，如果采用高速的智能控制芯片MCU作为控制器，则生产成本过高。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提供了一种直流无刷电机的电流保护的控制装置。本实用新型的控制装置能够降低直流无刷电机中电流和转矩的波动，从而提高电流的利用效率，延长电池的使用寿命，并且在应用于电动车的时候还能够提高骑乘的舒适性。

本实用新型的一种直流无刷电机的电流保护的控制装置，包括直流无刷电机、逆变器、控制器、调速手把和电池，其中电池通过逆变器与直流无刷电机相连接，用以经由逆变器对直流无刷电机供电；调速手把与控制器相连接，用以将产生的调速信号输入至控制器；控制器与逆变器相连接，用以将产生的PWM信号输入至逆变器；逆变器基于PWM信号对电池输出的电压进行脉宽调制并将调制后的电压逆变为三相电压供给至直流无刷电机；

控制装置进一步包括位置传感器、电压检测单元和存储单元，其中：

位置传感器分别与直流无刷电机和控制器相连接，用以检测直流无刷电机的电机转子的位置，并将检测到的位置转换成位置信号输入至控制器；

电压检测单元分别与电池和控制器相连接，用以检测电池输出的电压，并将与检测到的电压值对应的电压信号输入至控制器；

存储单元与控制器相连接，用以存储电压限制曲线和电流限制曲线；

控制器从存储单元中读取电压限制曲线和电流限制曲线，并根据输入的位置信号、电压信号和调速信号以及读取的电压控制曲线和电流控制曲线，产生PWM信号。

通过采用具有上述结构的控制装置，能够降低直流无刷电机中电流和转矩的波动，从而提高电流的利用效率，延长电池的使用寿命，并且在应用于电动车的时候还能够提高骑乘的舒适性。

另外，本实用新型的控制装置中的控制器采用低速的智能控制芯片MCU。由于本实用新型能够采用低速的智能控制芯片MCU，因此能够在保障直流无刷电机的速度控制的基础上实现安全、高效的电机电流控制的同时，降低生产成本。