[发明专利]五相无刷直流电机节能自动变档控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机自动变档控制方法，尤其涉及五相无刷直流电机的节能自动变档的控制方法。

背景技术

现行市面上主流电动机可分为三相无刷直流电机和五相无刷直流电机，三相无刷直流电机因其采用一一导通控制方式，效率及扭矩偏小，进入饱和状态时转速明显下降，影响蓄电池的续行时间；而五相无刷直流电机因其采用二二导通控制方式，效率及扭矩明显增大，进入饱和状态时转速不会明显下降，扭矩也会比普通三相电机大，转矩脉动小，不经减速直接起动负荷，反应速度快，可延长蓄电池的续行时间。

但在实际使用中，五相无刷直流电机采用二二导通控制方式，空载运行时噪音偏大，且因扭矩驱动大而消耗更多能量，例如，五相无刷直流电机应用于电动车中，在平坦的道路上电动车行驶因惯性及速度因素并不需要那么大的扭矩驱动，而导致浪费蓄电池的一部分电能。因此专利号为CN200520104639.0的实用新型公开了一种电动车变档电机，该实用新型公开了一种电动车用的调节速度和扭矩的电动车变档电机，它设有三个档位，即一档：爬坡档，二档：经济时速档，三档：越野档，在不同的场景下手动切换，以达到减少浪费蓄电池电能的目的。但是该实用新型使用手动切换，对骑电动车的用户的反应能力和技术水平有较高的要求，不能广泛适用于普通用户。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供五相无刷直流电机节能自动变档控制方法，无需增设任何零配件就可实现五相无刷直流电机节能自动变档控制方式，具体是通过检测五相无刷电机的不同霍尔信号状态下的运行电流值的变化，自动实现三种驱动方式或二种驱动方式的自动切换。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：首先进行初始化设置，设定不同驱动方式的电流阈值，其次获取五相无刷电机的不同霍尔信号状态下的运行电流值，然后检测调速信号和停止信号，如果检测到调速信号，则将运行电流值与不同驱动方式下的电流阈值进行对比，并根据对比结果来选择驱动方式；如果检测到停止信号，则停止对所述五相无刷直流电机的供电驱动，否则返回继续检测调速信号和停止信号。

进一步的，设定不同驱动方式的电流阈值，具体是设置三种驱动方式：二二驱动：两相上桥两相下桥导通；二一驱动：两相上桥一相下桥导通或者一相上桥两相下桥导通；一一驱动：一相上桥一相下桥导通。

进一步的，根据运行电流值与不同驱动方式下的电流阈值的对比结果来选择驱动方式，是三种驱动方式的自动切换，设定电机二二驱动的电流阈值为P1，设定电机二一驱动的电流阈值为P2，电机实际运行电流值为P：

当P≥P1时，选择驱动方式为二二驱动；

当P1>P≥P2时，选择驱动方式为二一驱动；

当P＜P2时，选择驱动方式为一一驱动。

进一步的，上述电机二二驱动的电流阈值P1的取值小于电机限流值，电机二一驱动的电流阈值P2的取值小于电机二二驱动的电流阈值P1。

进一步的，根据运行电流值与不同驱动方式下的电流阈值的对比结果来选择驱动方式，是两种驱动方式的自动切换，具体包含三个方案：二二驱动和二一驱动的自动切换，二二驱动和一一驱动的自动切换以及二一驱动和一一驱动的自动切换：

方案1：二二驱动和二一驱动的自动切换，具体是：设定电机变档的电流阈值为P3，电机实际运行电流值为P：当P≥P3时，选择驱动方式为二二驱动，当P＜P3时，选择驱动方式为二一驱动；

方案2：二二驱动和一一驱动的自动切换，具体是：设定电机变档的电流阈值为P3，电机实际运行电流值为P：当P≥P3时，选择驱动方式为二二驱动，当P＜P3时，选择驱动方式为一一驱动；

方案3：二一驱动和一一驱动的自动切换，具体是：设定电机变档的电流阈值为P3，电机实际运行电流值为P：当P≥P3时，选择驱动方式为二一驱动，当P＜P3时，选择驱动方式为一一驱动。

进一步的，上述方案1的二二驱动和二一驱动的自动切换、方案2的二二驱动和一一驱动的自动切换、以及方案3的二一驱动和一一驱动的自动切换中的电机变档的电流阈值P3的取值小于电机限流值。

本发明采用上述方法，与现有技术相比，具有以下优点：

1. 本发明将运行电流值与不同驱动方式下的电流阈值进行对比，并根据对比结果来选择驱动方式，实现了电动自行车五相无刷直流电机的节能自动变档；