[发明专利]风扇及其电机驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种冷却设备，尤其涉及一种适用于车辆冷却系统的风扇及及其电机驱动装置。

背景技术

风扇装置广泛地应用于冷却设备中，用于为发热部件，比如汽车发动机散热。现有的一种发动机冷却系统中所采用的发动机冷却用风扇通过调节电阻控制风扇的转速，控制风扇转速的电机驱动装置中需要使用继电器调节电阻的阻值，还需使用更多的线束(wire harnesses)传递汽车的电子控制系统(Electronic Control Unit，ECU)与继电器之间的控制信号，这些会增加风扇的成本。

现有的另一种通过脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)调节器调节风扇转速的方式，PWM调节器与汽车的ECU连接，根据ECU的指令实时改变占空比，能够调节输出至风扇电机的电压，从而实现风扇转速的持续调节，但是因为持续调节风扇转速需频繁高速切换场效应管(Mosfet)，会导致较高的功率损耗，还需装配大的散热器来驱散功率损耗所产生的热量，而且还需使用价格较高的微处理器来处理风扇工作时的诊断反馈信息，这些也都显著增加了风扇的成本。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种低成本的风扇及其电机驱动装置。

本发明的实施例提供一种电机驱动装置，包括：

控制管理单元，被配置为将ECU提供的目标转速信号划分为若干转速区间，每一转速区间对应一个固定的占空比，所述控制管理单元实时接收ECU发出的目标转速信号，并根据ECU发出的目标转速信号所处转速区间输出对应占空比的脉冲宽度调制信号；及

电压转换器，连接于电源及电机之间，被配置为根据控制管理单元输出的固定占空比的脉冲宽度调制信号调节输出至电机的电压以控制电机的转速。

作为一种优选方案，所述控制管理单元将ECU提供的目标转速信号划分为停转、低速、中速、全速四个转速区间。

作为一种优选方案，目标转速信号的占空比小于X1时为停转区间，目标转速信号的占空比大于或等于X1且小于X2时为低速区间，目标转速信号的占空比大于或等于X2且小于X3时为中速区间，目标转速信号的占空比大于或等于X3且小于100％时为全速区间，其中，0<X1<X2<X3<100％。

作为一种优选方案，X1小于10％。

作为一种优选方案，X1小于或等于5％。

作为一种优选方案，X2小于或等于50％。

作为一种优选方案，X2小于或等于40％。

作为一种优选方案，X3小于或等于90％。

作为一种优选方案，X3小于或等于80％。

作为一种优选方案，所述停转区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为0，所述低速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为Y1，所述中速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为Y2，所述全速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为100％，其中，0<Y1<Y2<100％。

作为一种优选方案，Y1大于或等于20％小于或等于50％。

作为一种优选方案，Y2大于或等于50％小于或等于80％。

作为一种优选方案，所述控制管理单元将ECU提供的目标转速信号划分为停转、低速、全速三个转速区间，所述低速区间对应的脉冲宽度调制信号的占空比为20％至80％。

作为一种优选方案，所述控制管理单元包括:

命令管理器，根据ECU发出的目标转速信号确定目标转速信号所在的转速区间，并根据所述转速区间对应的占空比输出为模拟信号形式的目标电压；

速度管理器，与所述命令管理器及所述电机相连，用于将所述目标电压和实际输出给电机的电压进行比较，并根据比较结果输出控制信号；及

PWM产生器，根据所述控制信号输出控制电机转速的脉冲宽度调制信号。

作为一种优选方案，所述电压转换器包括串联连接于电源正极及地之间的二极管及MOS管，所述二极管的负极连接电源正极，所述二极管的正极连接MOS管的漏极，所述MOS管的源极接地，所述MOS管的栅极接收控制管理单元输出的脉冲宽度调制信号，所述二极管的正极及负极用于连接电机。

作为一种优选方案，所述电机驱动装置还包括门驱动器，所述门驱动器连接于控制管理单元及电压转换器之间，用于将所述控制管理单元输出的脉冲宽度调制信号进行功率放大并输出至MOS管的栅极。