正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置及方法制造方法及圖紙

本發明專利技術提供一種正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置及方法，該正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置包括車載動力電池、輔助電源、主控制器、驅動電路、三相永磁同步電機、功率管單元，通過主控制器控制功率管單元包括的各個開關管，實現對三相永磁同步電機磁鏈軌跡的控制。該控制過程中，直接通過控制功率管單元包括的各個開關管實現對三相永磁同步電機磁鏈軌跡的控制，無需復雜的矢量變換等環節，控制過程簡單，提升了三相永磁同步電機的響應速度。同時，本發明專利技術實施例中，功率管單元僅包括5個開關管，開關管數量小，成本較低。

Device and method for controlling two-phase flux linkage locus of positive twelve sides

The invention provides a twelve polygon flux trajectory phase control device and method, the twelve polygon flux trajectory two-phase control device includes a car battery, auxiliary power supply, main controller, driving circuit, three-phase permanent magnet synchronous motor, power management unit, through each switch power tube unit comprises a pipe main control system control, to achieve control of the three-phase magnetic flux of permanent magnet synchronous motor. The control process, directly through each switch control unit comprises a power tube tube to achieve control of the three-phase permanent magnet synchronous motor flux trajectory, without complicated vector transformation and other aspects, the control process is simple, improved the response speed of three-phase permanent magnet synchronous motor. Meanwhile, in the embodiment of the invention, the power tube unit comprises only 5 switch tubes, the number of the switch tubes is small, and the cost is low.

【技術實現步驟摘要】
正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置及方法
本專利技術涉及電氣傳動技術，尤其涉及一種正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置及方法。
技術介紹
隨著環保意識的深入人心，具有零排放、無污染、能量利用率高等特點的電動汽車越來越受到消費者的青睞。三相永磁同步電機作為電動汽車的動力源，是電動汽車的重要配件之一。目前，三相永磁同步電機的三相繞組分別通過兩只開關管與電源相連接。磁鏈軌跡控制過程中，采用電壓空間矢量控制方法，通過矢量坐標變換、電流環控制、輸出坐標變化等環節以對磁鏈軌跡進行控制。上述磁鏈軌跡控制過程中，矢量控制環節多，矢量算法復雜，導致三相永磁電機的響應速度慢。
技術實現思路
本專利技術提供一種正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置及方法，以提高三相永磁電機的響應速度。第一個方面，本專利技術實施例提供一種正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置，包括：車載動力電池、輔助電源、主控制器、驅動電路、三相永磁同步電機、功率管單元，其中，所述車載動力電池包括第一段與第二段，所述第一段的負極與所述第二段的正極連接，所述第一段與所述第二端串聯，所述第一段與所述第二段的電壓為Ud；所述功率管單元包括第一開關管VT1、第二開關管VT2、第三開關管VT3、第四開關管VT4、第五開關管VT5；所述第一段的正極與所述VT1、所述VT2的輸入端連接，所述第二段的負極與所述VT3、所述VT4的輸入端連接；所述三相永磁同步電機的A相繞組與所述VT1、所述VT3的輸出端連接；所述三相永磁同步電機的B相繞組與所述VT2、所述VT4的輸出端連接；所述三相永磁同步電機的C相繞組與所述第一段與所述第二段的連接點連接；所述VT5與所述三相永磁同步電機的A相繞組、B相繞組與C相繞組連接；所述主控制器，用于控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4或所述VT5，以控制所述三相永磁同步電機的磁鏈軌跡；所述輔助電源與所述主控制器電連接；所述主控制器與所述驅動電路電連接；所述驅動電路用于產生5路觸發脈沖，所述5路觸發脈沖分別與所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4與所述VT5的控制端連接。在第一個方面的第一種可能的實現方式中，所述功率管單元還包括5個保護電路，分別用于保護所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4與所述VT5。結合第一個方面或第一個方面的第一種可能的實現方式，在第一個方面的第二種可能的實現方式中，所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4與所述VT5為全控型器件。結合第一個方面的第二種可能的實現方式，在第一個方面的第三種可能的實現方式中，所述全控型器件包括：絕緣柵雙極型晶體管、門極可關斷晶閘管。第二個方面，本專利技術實施例提供一種采用如上第一個方面、第一個方面的第一種、第二種或第三種方式實現的正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置進行磁鏈控制的方法，該方法包括：所述主控制器控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4與所述VT5的方向與時長，以將所述三相永磁同步電機的磁鏈軌跡控制為正十二邊形，所述方向為所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4或所述VT5的開通或關斷，所述時長為所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4或所述VT5開通或關斷時，對應的所述A相繞組、所述B相繞組與所述C相繞組中，至少兩個繞組導通的時長，其中，所述正十二邊形的磁鏈軌跡的十二個邊形成十二個磁場矢量區間。在第二個方面的第一種可能的實現方式中，所述主控制器控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4或所述VT5的方向與時長，以將所述三相永磁同步電機的磁鏈軌跡控制為正十二邊形，包括：磁場矢量Ⅰ區間：所述主控制器在t1時刻向所述VT1發送觸發開通信號，以使所述A相繞組與所述C相繞組導通，導通時長為t1′，時間到達t2時刻，所述主控制器在所述t2時刻向所述VT2發送觸發開通信號；其中，所述為t1時刻為所述正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置的上電時刻；從所述t1時刻到所述t2時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅰ區間的磁鏈大小為Ud×t1′；磁場矢量Ⅱ區間：所述主控制器在t3時刻向所述VT1發送觸發關斷信號，所述t3時刻與所述t2時刻之間的時長為t2′；從所述t2時刻到所述t3時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅱ區間的磁鏈大小為磁場矢量Ⅲ區間：所述主控制器在t4時刻同時向所述VT3與所述VT1發送觸發開通信號，所述t4時刻與所述t3時刻之間的時長為t3′；從所述t3時刻到所述t4時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅲ區間的磁鏈大小為Ud×t3′；磁場矢量Ⅳ區間：所述主控制器在t5時刻向所述VT1發送觸發關斷信號，所述t5時刻與所述t4時刻之間的時長為t4′；從所述t4時刻到所述t5時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅳ區間的磁鏈大小為磁場矢量Ⅴ區間：所述主控制器在t6時刻向所述VT4發送觸發開通信號，所述t6時刻與所述t5時刻之間的時長為t5′；從所述t5時刻到所述t6時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅴ區間的磁鏈大小為3Ud×t5′；磁場矢量Ⅵ區間：所述主控制器在t7時刻同時向所述VT2與所述VT4發送觸發關斷信號，所述t7時刻與所述t6時刻之間的時長為t6′；從所述t6時刻到所述t7時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅵ區間的磁鏈大小為磁場矢量Ⅶ區間：所述主控制器在t8時刻向所述VT4發送觸發開通信號，所述t8時刻與所述t7時刻之間的時長為t7′；從所述t7時刻到所述t8時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅶ區間的磁鏈大小為Ud×t7′；磁場矢量Ⅷ區間：所述主控制器在t9時刻向所述VT3發送觸發關斷信號，所述t9時刻與所述t8時刻之間的時長為t8′；從所述t8時刻到所述t9時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅷ區間的磁鏈大小為磁場矢量Ⅸ區間：所述主控制器在t10時刻同時向所述VT1與所述VT3發送觸發開通信號，所述t10時刻與所述t9時刻之間的時長為t9′；從所述t9時刻到所述t10時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅸ區間的磁鏈大小為Ud×t9′；磁場矢量Ⅹ區間：所述主控制器在t11時刻向所述VT3發送觸發關斷信號，所述t11時刻與所述t10時刻之間的時長為t10′；從所述t10時刻到所述t11時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅹ區間的磁鏈大小為磁場矢量Ⅺ區間：所述主控制器在t12時刻向所述VT2發送觸發開通信號，所述t12時刻與所述t11時刻之間的時長為t11′；從所述t11時刻到所述t12時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅺ區間的磁鏈大小為3Ud×t11′；磁場矢量Ⅻ區間：所述主控制器在t13時刻同時向所述VT4與所述VT2發送觸發關斷信號，所述t13時刻與所述t12時刻之間的時長為t12′；從所述t12時刻到所述t13時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅻ區間的磁鏈大小為從所述t13時刻開始，返回所述磁場矢量Ⅰ區間，如此循環；所述磁場矢量Ⅰ區間至所述磁場矢量Ⅻ區間，各磁場矢量區間的磁鏈大小相同。結合第二個方面的第一種可能的實現方式，在第二個方面的第二種可能的實現方式中，所述本專利技術實施例提供的正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置及方法，其中，正十本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置，其特征在于，包括：車載動力電池、輔助電源、主控制器、驅動電路、三相永磁同步電機、功率管單元，其中，所述車載動力電池包括第一段與第二段，所述第一段的負極與所述第二段的正極連接，所述第一段與所述第二端串聯，所述第一段與所述第二段的電壓為Ud；所述功率管單元包括第一開關管VT1、第二開關管VT2、第三開關管VT3、第四開關管VT4、第五開關管VT5；所述第一段的正極與所述VT1、所述VT2的輸入端連接，所述第二段的負極與所述VT3、所述VT4的輸入端連接；所述三相永磁同步電機的A相繞組與所述VT1、所述VT3的輸出端連接；所述三相永磁同步電機的B相繞組與所述VT2、所述VT4的輸出端連接；所述三相永磁同步電機的C相繞組與所述第一段與所述第二段的連接點連接；所述VT5與所述三相永磁同步電機的A相繞組、B相繞組與C相繞組連接；所述主控制器，用于控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4或所述VT5，以控制所述三相永磁同步電機的磁鏈軌跡；所述輔助電源與所述主控制器電連接；所述主控制器與所述驅動電路電連接；所述驅動電路用于產生5路觸發脈沖，所述5路觸發脈沖分別與所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4與所述VT5的控制端連接。...

【技術特征摘要】
1.一種正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置，其特征在于，包括：車載動力電池、輔助電源、主控制器、驅動電路、三相永磁同步電機、功率管單元，其中，所述車載動力電池包括第一段與第二段，所述第一段的負極與所述第二段的正極連接，所述第一段與所述第二端串聯，所述第一段與所述第二段的電壓為Ud；所述功率管單元包括第一開關管VT1、第二開關管VT2、第三開關管VT3、第四開關管VT4、第五開關管VT5；所述第一段的正極與所述VT1、所述VT2的輸入端連接，所述第二段的負極與所述VT3、所述VT4的輸入端連接；所述三相永磁同步電機的A相繞組與所述VT1、所述VT3的輸出端連接；所述三相永磁同步電機的B相繞組與所述VT2、所述VT4的輸出端連接；所述三相永磁同步電機的C相繞組與所述第一段與所述第二段的連接點連接；所述VT5與所述三相永磁同步電機的A相繞組、B相繞組與C相繞組連接；所述主控制器，用于控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4或所述VT5，以控制所述三相永磁同步電機的磁鏈軌跡；所述輔助電源與所述主控制器電連接；所述主控制器與所述驅動電路電連接；所述驅動電路用于產生5路觸發脈沖，所述5路觸發脈沖分別與所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4與所述VT5的控制端連接。2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述功率管單元還包括5個保護電路，分別用于保護所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4與所述VT5。3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4與所述VT5為全控型器件。4.根據權利要求3所述的裝置，其特征在于，所述全控型器件包括：絕緣柵雙極型晶體管、門極可關斷晶閘管。5.一種采用如權利要求1～4任一項所述的正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置進行磁鏈控制的方法，其特征在于，包括：所述主控制器控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4與所述VT5的方向與時長，以將所述三相永磁同步電機的磁鏈軌跡控制為正十二邊形，所述方向為所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4或所述VT5的開通或關斷，所述時長為所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4或所述VT5開通或關斷時，對應的所述A相繞組、所述B相繞組與所述C相繞組中，至少兩個繞組導通的時長，其中，所述正十二邊形的磁鏈軌跡的十二個邊形成十二個磁場矢量區間。6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，所述主控制器控制所述VT1、所述VT2、所述VT3、所述VT4或所述VT5的方向與時長，以將所述三相永磁同步電機的磁鏈軌跡控制為正十二邊形，包括：磁場矢量Ⅰ區間：所述主控制器在t1時刻向所述VT1發送觸發開通信號，以使所述A相繞組與所述C相繞組導通，導通時長為t1′，時間到達t2時刻，所述主控制器在所述t2時刻向所述VT2發送觸發開通信號；其中，所述為t1時刻為所述正十二邊形磁鏈軌跡兩相控制裝置的上電時刻；從所述t1時刻到所述t2時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅰ區間的磁鏈大小為Ud×t1′；磁場矢量Ⅱ區間：所述主控制器在t3時刻向所述VT1發送觸發關斷信號，所述t3時刻與所述t2時刻之間的時長為t2′；從所述t2時刻到所述t3時刻，所述三相永磁同步電機的電壓為所述磁場矢量Ⅱ區間的磁鏈大小為磁場矢量Ⅲ區間：所述主控制器在t4時刻同時向所述VT3與所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張陳斌，徐沖，林利，楊亞麗，肖欣，金黎杰，顏明月，
申請(專利權)人：上海中科深江電動車輛有限公司，
類型：發明
國別省市：上海,31