[发明专利]一种无刷直流电机升压集成驱动系统及控制方法

说明书

本发明涉及一种无刷直流电机升压集成驱动系统及控制方法，通过对开关器件耦合使用，组成前级Boost DC‑DC变换器拓扑电路，实现对输入源的电压调节作用；同时组成后级三相全桥功率变换器拓扑电路，前级Boost DC‑DC变换器调节的输出电压作为后级三相全桥功率变换器拓扑电路的输入源，对无刷直流电机驱动进行供电，达到电机调速的效果；本发明不仅在硬件电路上实现集成拓扑，同时在系统控制方法上实现集成控制方式，本发明集成拓扑电路简单、体积小、对输入源电池电压适应性较高，适合应用于纯电动汽车领域，既可以驱动电动车运行，又可以在电动车发生制动情况下对制动能量的收集，节约能源，提高电动车行驶距离。

技术领域

本发明涉及一种无刷直流电机升压集成驱动系统及控制方法，属于电机驱动控制技术领域。

背景技术

无刷直流电机属于永磁同步电机中一种，具有无电刷、低干扰、运行噪声低、运转流畅、寿命长、低维护成本等优势。传统无刷直流电机调速电路主要使用三相全桥功率变换器，对功率变换器电路的研究，有助于改善电路驱动控制方式，使电机驱动系统集成化。三相全桥功率变换器每一桥臂使用两个二极管、两个开关管。无刷直流电机的三相全桥功率变换器驱动电路，在电机发生制动的情况下，反馈的能量不利于进行回收采集，在能源使用效率上较差。双向DC-DC变换器作为电力储能技术的一种，在能源双向流动上具有明显优势，且其控制技术较为成熟。使用DC-DC变换器级联三相全桥功率变换器级联控制无刷直流电机，由于桥臂个数的增加，导致功率器件个数成对增加，成本不容易控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种无刷直流电机升压集成驱动系统及控制方法，不仅具有良好的DC-DC变换器母线升压功能，实现能量双向流通，而且具有良好的无刷直流电机调速性能，有效降低变换器开关损耗和系统平台的成本，提升电源利用率和系统综合效率。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种无刷直流电机升压集成驱动系统，包括电源U₁、第一电解电容C₁、第二电解电容C₂、电感L、第一MOS开关管K₁、第一二极管D₁、第二MOS开关管K₂、第二二极管D₂、第三MOS开关管K₃、第三二极管D₃、第四MOS开关管K₄、第四二极管D₄、第五MOS开关管K₅、第五二极管D₅、第六MOS开关管K₆、第六二极管D₆、第七MOS开关管K₇、第七二极管D₇、以及三相电机中的A相绕组、B相绕组、C相绕组；