[发明专利]一种手持式航空混合动力系统的起动装置及其控制方法

权利要求书

1.一种手持式航空混合动力系统的起动装置的控制方法，所述手持式航空混合动力系统的起动装置包括起动装置外壳、起动按钮、正反转选择开关、PCB电路板、三相永磁无刷直流电机、起动头与电池接口，所述起动按钮与所述正反转选择开关设于所述起动装置外壳的外表面上，所述PCB电路板与所述三相永磁无刷直流电机内置于所述起动装置外壳的内部，所述起动头固定于所述起动装置外壳的端部；

所述起动按钮和正反转选择开关用于向所述PCB电路板发送工作模式指令；所述PCB电路板用于控制所述三相永磁无刷直流电机运转；所述三相永磁无刷直流电机直接连接所述起动头；所述电池接口用于连接标准3S-6S航模电池;

所述 PCB电路板包括控制芯片、信号处理电路以及电机驱动电路；

所述控制芯片用于控制所述三相永磁无刷直流电机的恒电流模式运转、操作性停机、过载保护性停机以及预设起动程序的运行；

所述信号处理电路用于处理电机驱动信号、电机电流反馈信号和母线电压反馈信号；所述电机驱动电路由6个MOSFET开关组成，用于驱动所述三相永磁无刷直流电机;

所述起动按钮按下时向所述控制芯片发送运转指令；松开时向所述控制芯片发送停机指令；所述正反转选择开关用于向所述控制芯片发送正反转配置信号，配置起动装置的正反向运转;

所述信号处理电路的电机电流的反馈信号后，输入所述控制芯片，所述控制芯片根据所述电流反馈信号，调节电机的驱动电流，实现所述三相永磁无刷直流电机的恒电流工作模式和限流保护功能；所述信号处理电路的母线电压的反馈信号后，输入所述控制芯片，所述控制芯片根据所述电压反馈信号，选择控制装置的工作模式，即当母线电压处于3S-6S时，系统进入正常工作模式；当母线电压小于3S时系统进入欠压保护模式；当母线电压高于6S时系统进入过压保护模式;

所述起动头包括金属套筒和橡胶锥形起动套，所述橡胶锥形起动套内置于所述金属套筒;

所述电池接口为航模标准XT60或T型公插头；

其特征在于，包括以下步骤：

S1、起动装置起动前，接入3S-6S标准航模电池包，系统上电，根据起动需求，对所述起动装置的正反转选择开关进行相应配置；

S2、当控制芯片检测到母线电压低于3S时，触发欠压保护，系统断电；当控制芯片检测到母线电压高于6S时，触发过压保护，系统断电；

S3、按下起动按钮，所述控制芯片执行预设起动程序，所述起动装置先自动反转混合动力系统，然后以最大恒定电流，高速起动所述混合动力系统；

S4、所述控制芯片接受电机电流的反馈信号，并不断调节电机驱动电路的MOSFET开关管，将电机电流控制在理想恒定值，此时，所述三相永磁无刷直流电机以恒定电流运转；

S5、当系统检测到驱动电流超出安全阈值，控制芯片发送刹车指令，关断所述电机驱动电路的MOSFET开关管，系统停机；

S6、松开起动按钮，控制芯片输出刹车信号，关断所述MOSFET开关管，系统停机。

2.根据权利要求1所述的一种手持式航空混合动力系统的起动装置的控制方法，其特征在于，所述预设起动程序包括如下步骤：

S1、若正反转选择开关选择正向起动模式，则所述控制芯片首先控制所述三相永磁无刷直流电机反向缓速运转；若正反转选择开关选择反向起动模式，则所述控制芯片首先控制所述三相永磁无刷直流电机正向缓速运转；

S2、缓速运转过程中所述控制芯片不断检测电机电流反馈信号，当其值大于预设值时停止缓速运转，此时混合动力系统起动轴到达最优起动位置；

S3、若所述正反转选择开关选择正向起动模式，则所述控制芯片以最大恒定电流驱动所述永磁无刷直流电机正向恒速运转，转速控制在4000转/分钟；若所述正反转选择开关选择反向起动模式，则所述控制芯片以最大恒定电流驱动所述永磁无刷直流电机反向恒速运转，转速控制在4000转/分钟；

S4、松开起动按钮，所述预设起动程序结束。