[发明专利]直流无刷电机在电动汽车与混合动力汽车中运行的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种通过控制直流无刷电机转矩和速度，来控制直流无刷电机在电动汽车、混合动力汽车中运行的控制方法。

背景技术

目前影响电动汽车与混合动力汽车发展的主要问题是：一.电动汽车难以适应运动状态需要不断改变的路况；二.电动汽车每充电一次能行驶的路程较短；三.混合动力汽车中发动机与电动机协调运行不理想。

其中，为克服上述状况，现有技术采用了多种方案，其中一种方案是采用交流异步电机，并且通过对交流电机进行转矩控制的模式来实现，该方案的技术效果较好。但是，其存在的缺点是交流异步电机的使用性能本身不是十分优越，而且，只采用转矩控制的模式，在实际使用过程中的效果不是十分的理想，不能满足要求。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种使用更可靠、效率更高、协调其他动力效果更胜一筹的直流无刷电机在电动汽车、混合动力汽车中运行的控制方法。

本发明所采用的技术方案是：

直流无刷电机在电动汽车或者混合动力汽车中运行的控制方法，直流无刷电机采用转矩控制模式和速度控制模式。

本发明中转矩控制可以依赖于电梳电流控制，这里的电梳电流控制是根据负载力矩的变化通过电流调节器来实现转矩控制。速度控制依赖于电机相电压控制。根据给定速度和实际检测速度的比较通过速度调节器来实现速度控制。本发明的实现过程是：通过测量电机转子转速和电流，通过速度调节器，电流调节器来调节PWM波实现相电压调节，实现转矩的调节和速度的调节。因为转矩和速度始终受控，所以处于电动状态时电机与负载可以很好的协调，处于发电状态电机与动力也可以很好的协调。因此无论是电动状态还是发电状态，都使电动机电能转变成机械能或发电机机械能转变成电能的效率更高。

本发明中电机选用直流无刷电机，该电机具有体积小、重量轻低速可输出大转矩的特性，电机的转速同电梳电压成正比，电机的输出转矩同电梳电流成正比，负载力矩与电机转速成反比，负载力矩与电机电梳电流成正比的特性，因而具有控制简单，控制对象明确相互干扰小等一系列优点。

本发明的有益效果是：本发明通过控制电机输出转矩控制和速度控制使电机在电动汽车和混合动力汽车中运行过程控制更为合理，并且在协调其他动力方面也产生良好的效果。同时，本发明创造方法在不同负载的工况下都可控制转矩和速度，因此可以控制电动汽车与混合动力汽车中电机在不同负载时的效率，提高其综合效率。

具体实施方式

本发明直流无刷电机在电动汽车中运行的控制方法，直流无刷电机采用转矩控制模式和速度控制模式。

直流无刷电机在混合动力汽车中运行的控制方法，直流无刷电机采用转矩控制模式和速度控制模式。

在以上控制方法中，该输出转矩控制方式和速度控制具体是电机选用直流无刷电机，采用转矩控制方式和速度控制。转矩控制和速度控制通过测量电机转子转速、电梳电流，通过速度调节器、电流调节器来调节PWM波实现相电压调节，从而实现电机转矩的调节和速度的调节。

一种双电机或多电机协调运行模式在电动汽车上的应用方法，用多个电机驱动或制动该交通工具，各电机以控制输出转矩的方式运行，或其中一个以其它方式运行，其余的电机均以转矩控制方式运行，产生合转矩共同驱动或制动电动交通工具。其中，采用的电机是直流无刷电机，其输出转矩控制和速度控制通过测量电机转子转速和电机电梳电流，通过速度调节器、电流调节器来调节PWM波实现相电压调节，来实现电机转矩控制和速度控制。

同理，电机在混合动力交通工具中的控制方法与一样，采用的电机是直流无刷电机，其输出转矩控制和速度控制是通过测量电机转子转速和电机电梳电流，通过速度调节器、电流调节器来调节PWM波实现对相电压调节，来实现电机转矩控制和速度控制。

另外，对于在电动汽车、混合动力汽车中的电机的控制方法，作为其效率控制，对于特定电机，在转矩控制速度控制时，预先设定一条转矩/转速曲线，即根据不同情况设定一个不同转矩和转速，令电机遵循该曲线运行，使电机的驱动效率最高，通过调节相电压，得到所需转矩和速度。

而对于在电动汽车、混合动力汽车中的发电机的控制方法，作为其发电效率控制，对于特定电机(发电机)，在转矩控制速度控制中，预先设定一条转矩/转速曲线，即根据不同情况设定一个不同转矩和转速，使电机(发电机)的发电效率最高，通过调节电压，得到所需转矩和转速。