[发明专利]一种基于集成MCU的汽车用双风扇电机控制器

说明书

本发明公开一种基于集成MCU的汽车用双风扇电机控制器。包括MCU主控芯片（1），及电源供电模块（3）、PWM输入通信模块（4）、故障反馈模块（5）、休眠唤醒模块（6）、堵转和开路保护模块（9）、电压采集模块（10）和温度采样模块（11）；电源供电模块和休眠唤醒模块连接电源滤波模块（2），电源滤波模块与PWM输入通信模块接电瓶输入端；电源供电模块连接有两路MOSFET励磁电流驱动模块（7）。本发明电路设计结构模块化，可移植性强，控制芯片使用集成MCU实现，安全性、可靠性高，程序设计灵活性高，在硬件电路不变的情况下，通过更改软件程序实现功能的调整。使开发周期缩短，降低开发成本，提高市场竞争力。

技术领域

本发明涉及一种汽车冷却风扇电机控制器，具体是一种基于集成MCU的汽车用双风扇电机控制器，属于直流有刷电机控制技术领域。

背景技术

汽车已经变得越来越普及，2016年中国汽车的销量为2800万辆，而且每年还在持续增长。汽车产业的高速发展带动了相关产业的发展，车用电机产业就是其中特别耀眼的一个产业。现代化的汽车中安装了大量的电机，从几十个到上百个不等。电机越多，汽车的自动化程度就越高。汽车的发展趋势使更安全、更智能和更节能，车用电机的发展也势必是顺应汽车的发展趋势。

发动机是为汽车提供动力的装置，是汽车的心脏，发动机能否正常工作将直接影响汽车的性能。发动机正常运转时需要一定的工作温度，过高或过低都不利于发动机正常工作，因此发动机有风冷、水冷等多个冷却系统。冷却系统的作用是保持发动机在最有利的温度范围内工作，已提高发动机的功率，减少发动机的磨损和燃料消耗。冷却风扇的主要作用是配合水泵用于发动机的散热，同时还承担了空调压缩机等汽车零部件的散热，其功率通常在600W以上，其电机形式也多种多样，有无刷直流三相电机、永磁同步电机、有刷直流电机。

冷却风扇的首要设计目标是满足冷却系统对风量和压头的需要。这样才能达到预期的散热效果，还要求风扇噪声小、重量轻、成本低等。同时针对电机应用，还需要检测堵转、过电流、过电压、欠电压、过载、过温度等异常情况，能够有效的保护电机和功率电路。目前市场上的有刷直流电机控制器主要使用的是分离器件，使用分离器件的主要目的是降低成本，但分离器件的缺点是元器件数量多，失效点多，增加了产品的失效PPM，降低了使用的安全性，另外使用分离器件设计的MOSFET预驱线路无法达到100%打开，这样也会增加MOSFET的开关损耗，降低了MOSFET的使用寿命。随着MCU集成工艺的发展，英飞凌TLE9854系列将LDO和预驱动等线路集成在芯片内部，不仅可以简化线路，使电路设计更小型化，又可以提供产品的使用寿命和可靠性，再一定程序的上也可以有效的降低成本。

发明内容

针对上述有刷电机控制器的现状和存在的问题，本发明提供一种基于集成MCU的汽车用双风扇电机控制器。本发明MCU选择英飞凌的TLE9854，此MCU为通用集成型芯片，线路设计简洁，集成度高，安全可靠，并且可以通过不同的软件设计实现不同的功能，应用灵活，开发周期短，成本低。

为了实现上述目的，本基于集成MCU的汽车用双风扇电机控制器包括MCU主控芯片，以及通过MCU主控芯片连接控制的电源供电模块、PWM输入通信模块、故障反馈模块、休眠唤醒模块、堵转和开路保护模块、电压采集模块和温度采样模块；

所述电源供电模块和休眠唤醒模块连接有电源滤波模块，电源滤波模块与PWM输入通信模块接电瓶输入端；

所述电源供电模块连接有两路MOSFET励磁电流驱动模块，一路MOSFET励磁电流驱动模块分别与电瓶反接保护模块、堵转和开路保护模块和风机A连接，另一路MOSFET励磁电流驱动模块分别与电瓶反接保护模块、堵转和开路保护模块和风机A连接。

进一步，所述MCU主控芯片采用英飞凌TLE9854单片机。

进一步，所述电源滤波模块中，插件电解电容C43、C38、C39、C40、陶瓷贴片电容C41、C42和瞬态二极管TV1接电瓶输入端；