[实用新型]电动汽车空压机电机的启动控制及运行保护系统

说明书

技术领域

本实用新型属于空压机电机的保护装置技术领域，具体的涉及一种电动汽车用空压机的直流有刷电动机的启动控制和运行保护系统。

背景技术

直流有刷电动机作为动力驱动部件，由于它结构简单等特点，目前的应用仍很广泛。但在目前对于电动汽车上的有刷电机应用上，一般都采用配置启动电阻或电源变换器作为启动控制的结构形式，这种结构不仅占用空间大，而且成本较高，在应用上不是很方便。

由于直流有刷电动机的工作特点是：在电机启动时由于电机绕组电阻很小，直接供电的方式使得通过电机绕组的电流很大，不加控制的话就会烧损电机、电源，但限制功率太低又不能使电机带负荷正常启动工作。因此理想的启动控制系统应该是既能限制启动电流保护电机和电源，又能容许电机有一定的启动功率，达到带负荷启动的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种在电动汽车空压机直流有刷电动机的启动时限制启动电流，防止对直流有刷电机及其供电电源造成冲击，维系直流有刷电机正常启动后提供标称电压，供直流有刷电机正常工作，能够使直流有刷电机驱动系统在额定电流下带满负荷启动，在运行过程中不超载，并且结构简单、成本低的电动汽车空压机电机的启动控制及运行保护系统。

为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种电动汽车空压机电机的启动控制及运行保护系统，包括直流有刷电机，其特征在于在电机供电端与直流有刷电机之间设置一限流型启动保护器和空压机气压自动开关，所述直流有刷电机通过连轴器与空压机相连，为空压机提供动力。

具体的讲，所述直流有刷电机的输入端接入限流型启动保护器，空压机气压自动开关串联在限流型启动保护器和直流有刷电机之间，空压机气压自动开关的一个气压管连接空压机的气路，当气路气压高于空压机气压自动开关设定的控制气压上限值时，空压机气压自动开关断开，电机断电；当气路气压低于空压机气压自动开关设定的控制气压下限值时，空压机气压自动开关关闭，电机启动。

所述限流型启动保护器由一直流有刷电机启动限流保护电路组成，该电路包括输入端、输出端、霍尔电流传感器H、降压斩波电路、控制电路和为控制电路供电的DC/DC模块，所述霍尔电流传感器连接在负载电流回路和控制电路之间，用于检测负载回路电流大小，所述降压斩波电路包含与控制电路连接的晶体管T，当霍尔电流传感器H采样的负载回路电流超过参考电流，控制电路关闭所述晶体管，一段限定时间后，控制电路控制晶体管重新导通。

所述降压斩波电路还包括一个电容C和一个二极管D，所述电容C并接在输入端的正负极之间，所述二极管D并接在输出端的正负极之间，电容C的第一端与所述晶体管的集电极连接，二极管D的负极与所述晶体管T的发射极连接，晶体管的集电极和发射极分别作为输入端的正极和输出端的正极。

所述DC/DC模块并接在输入端的正负极之间。

所述控制电路包含单稳态触发器U2，其反相输出端提供控制所述晶体管T截止和导通的控制信号。

所述控制电路包含一比较器U1，比较器接收霍尔电流传感器采样的负载回路电流与参考电流进行比较，比较器的输出端与单稳态触发器U2的触发引脚连接，提供单稳态触发器动作的触发信号。

所述控制电路包含隔离器和驱动电路，隔离器的输入端与单稳态触发器的反相输出端连接，其输出端与驱动电路输入端连接，驱动电路的输出端与晶体管T的栅极连接，用于控制晶体管的截止和导通。

所述隔离器为光耦隔离器，所述晶体管T为IGBT管。

该电动汽车空压机电机的启动控制及运行保护系统用于电动汽车空压机的直流有刷电机的启动及维系其正常工作。直流有刷电机的输入端接入限流型启动保护器，在直流有刷机的启动时限制启动电流，维系电动机正常启动后提供标称电压，供直流电动机正常工作。限流型启动保护器由一保护电路组成，该保护电路的输入端子接电源输出，输出端子电机相连接。电容和二极管D共同构成的斩波电路结构形式，并利用霍尔电流传感器测量电机回路电流大小。当通过霍尔电流传感器获得的电流采样信号值超出限定值，则控制电路迅速动作并关闭晶体管，在关闭晶体管一定时间后，由控制电路重新开通晶体管，从而达到既限制电机回路电流，而又不影响电机的正常工作的目的，在电机启动时对电机启动电流进行限制；电机正常工作后，晶体管直通使电机能够正常工作。所述控制电路中所有的工作电源均由DC/DC变换器提供。