[实用新型]电动车及其双绕组电机控制系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电机控制领域，尤其涉及一种电动车及其双绕组电机控制系统。

背景技术

随着新能源技术的发展及人们生活水平的提高，电动车在国内近几年的发展较为迅速，目前国内市场依然有数量可观的保有量。中国属于多地形国家，在地形较为复杂的地区，电动车的骑行效果不能完全满足用户的使用需求。如在平路骑行时，需要电动车快速省电行驶，在一定坡度骑行时，需要电动车强劲有力地爬坡。因电动车速度和扭矩的潜能基本上由电机决定，单绕组电机很难完全满足速度和扭矩两方面的需求。

针对这种情况，目前已有一种双绕组电机基本上可解决这种问题，即在电机里面分别绕一组低速绕组和一组高速绕组，低速绕组工作时，电机扭矩大，适合爬坡；高速绕组工作时，电机转速快，适合平路骑行。图1即示出了该双绕组电机控制系统的模块框图，绕组逆变器电路的大电流信号通过继电器分别连接到电机低速绕组和高速绕组，MCU控制继电器在电机低速绕组和高速绕组之间切换，即可实现电动车平路时高速行驶、爬坡时以大转矩行驶的需求。但图1所示的方案至少有两个缺陷：一是因为继电器是切换大电流信号，在继电器触点断开和连接的瞬间较容易产生打火现象，严重时会使触点粘接导致后续不能切换；二是大电流继电器切换的反应时间通常在500ms以上，在电动车低速行驶时切换会使骑行者感觉到明显的卡顿感，影响用户使用满意度。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的首先即在于提供一种双绕组电机控制系统，在能完全发挥双绕组电机速度和扭矩的前提下，解决现有技术使用继电器切换绕组，易发生触点打火花粘接不能切换和切换时骑行产生明显卡顿感的缺点。

为了实现上述目的，本实用新型提供的双绕组电机控制系统，包括：主控芯片MCU、第一驱动电路、第二驱动电路和两个绕组逆变电路；

所述两个绕组逆变电路分别与电机的低速绕组和高速绕组相连，分别对应为低速绕组逆变电路和高速绕组逆变电路；所述低速绕组逆变电路和高速绕组逆变电路分别由第一驱动电路和第二驱动电路驱动，所述主控芯片MCU分别输出六路PWM脉冲信号给所述第一驱动电路或者所述第二驱动电路。在同一时间，脉冲驱动信号只能传输给其中一个驱动电路。

进一步地，本实用新型提供的双绕组电机控制系统，还包括分别对低速绕组逆变电路和高速绕组逆变电路的电流信号进行采样、并反馈给所述主控芯片MCU的低速电流采样电路和高速电流采样电路。

具体地，所述低速电流采样电路设置在所述低速绕组逆变电路和所述主控芯片MCU之间，所述高速电流采样电路设置在所述高速绕组逆变电路和所述主控芯片MCU之间；采样电流直接传输给所述主控芯片MCU。

进一步地，所述两个绕组逆变电路均包括由多个功率开关管组成的三个桥臂，每个桥臂分为上桥和下桥，每个上桥臂和下桥臂由一个或多个功率开关管并联而成。在一优选实施例中，因为电机的高速绕组运行时所需的电流较小，所述高速绕组逆变电路的上下桥臂分别包括一个功率开关管即可；低速绕组运行时所需的电流较大，低速绕组逆变电路的上下桥臂各用两个功率管并联而成。

另一方面，本实用新型还提供一种电动车，该电动车内设有一双绕组电机控制系统对电机进行控制，作为改进，其双绕组电机控制系统为如上所述的任一形式下的双绕组电机控制系统。

本实用新型提供的电动车及其双绕组电机控制系统，通过两个驱动电路和两个绕组逆变电路对电机的两个绕组分别进行控制。当骑行需要高速行驶时，主控芯片MCU将六路PWM脉冲信号输入第二驱动电路，驱动高速绕组逆变电路工作，使电机高速绕组通电，从而使电机高速运转；当骑行需要大转矩时，主控芯片MCU将六路PWM脉冲信号输入第一驱动电路，驱动低速绕组逆变电路工作，使电机低速绕组通电，从而使电机输出大转矩转动。因主控芯片MCU控制切换的是六路PWM脉冲弱电流信号，并不会发生继电器触点因打火粘接的现象，且主控芯片MCU切换的时间很短，在几个us之内即可完成，完全不会因切换时间长导致电机转速变化而产生卡顿的情况。因此，本实用新型提供的电动车及其双绕组电机控制系统，不会产生因打火发生触点粘接而不能切换的情况，且高速绕组和低速绕组之间切换时间很短，不会发生转速突变而骑行卡顿的现象，性能可靠，骑行更加舒适，极大地提高了用户的舒适度和满意度。

附图说明

图1是现有技术中的双绕组电机控制系统的结构框图；

图2是本实用新型实施例提供的双绕组电机控制系统的结构框图；

图3是本实用新型一优选实施例提供的双绕组电机控制系统的结构框图。