专利名称：一种凸极液冷电涡流缓速器制动力矩电控单元的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种对凸极液冷电涡流缓速器制动力矩进行控制的电子控制装置，该装置对凸极液冷电涡流缓速器励磁线圈的电流进行管理，当励磁电流改变大小时，缓速器的制动力矩随着励磁电流改变而改变，从而达到控制凸极液冷电涡流缓速器的目的。该装置把输入凸极液冷电涡流缓速器励磁电流大小划分为四个档位，采用IGBT输出的方式，对凸极液冷电涡流缓速器力矩的控制非常有效果，可为凸极液冷电涡流缓速器提供稳定且不间断的励磁电流，从而节省了汽车本身的电池用电量。
背景技术：
凸极液冷电涡流缓速器是一种新型的汽车辅助制动装置，其制动力矩控制方法有别于以蓄电池恒定直流电压为电源的普通电涡流缓速器。凸极液冷电涡流缓速器自身带有发电装置，需要提供一定的励磁电流才能发电，在工作时对电控单元有特殊要求。与传统电涡流缓速器的磁路分布不同的是，凸极液冷电涡流缓速器的励磁线圈只有一个。为了保持恒速的下坡制动状态，凸极液冷电涡流缓速器制动力必须随着车速的变化而改变，因此必须实时采集汽车的行驶速度。凸极液冷电涡流缓速器在工作长时间后采用液冷方式进行散热，因此缓速器控制系统需要采集缓速器以及液体的温度。传统的控制方式难以达到预期效果，针对凸极液冷电涡流缓速器的结构及上述功能，缓速器电控单元系统采用PWM脉冲控制方法，用IGBT大功率模块输出励磁电流，同时还需要CAN通信达到缓速器与汽车之间实时通信的效果。传统的缓速器控制方法有继电器控制方式，继电器控制指的是采用继电器作为执行元件的一种控制方式。通过继电器触点的吸合来控制电涡流缓速器励磁线圈的接通对数，从而控制定子励磁线圈的电流大小达到缓速效果。这种控制方式较为直观，成本较低，但是继电器是靠触点的接触来接通电路的，这样在凸极液冷电涡流缓速器的工作过程中，继电器就要频繁的吸合和断开，触点寿命会很低，而且制动力矩的变化分级不连续，制动力突然变化，使汽车受到一定的冲击，机械触点频繁动作感性负载大电流拉弧烧坏触点，造成作时间不拖刹，因此继电器本身的使用寿命较低，而且各继电器控制的电感负载工作时间不等，导致各负载经济寿命不等，使得缓速器老化不均衡，造成凸极液冷电涡流缓速器整体寿命降低，使用成本升高。从目前汽车电子技术的发展趋势来看，缓速器的电子控制系统向智能化、人性化方向发展是一个必然趋势。在豪华客车等高端市场上智能化的缓速控制装置具有广阔的市场前景。
实用新型内容本实用新型的目的是为了提供一种凸极液冷电涡流缓速器的智能控制装置，以单片专用高速CPU为核心，通过检测来自温度传感器、速度传感器、ABS信号、巡航信号、手柄开关的数据，经模拟电路接入微处理器的ADC接口，采集到的各种数据经CPU运算处理。凸极液冷电涡流缓速器控制系统采用CAN通信方式实现与车身实时通信用，用PWM脉宽调制方式控制IGBT管导通的时间，达到控制缓速器励磁线圈电流大小的目的，从而控制缓速器的制动力矩。同时还具有人工智能管理能力:包括操作失误的保护、温度异常的保护、自动巡航模式的实现。为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案，结合图1 图8对本实用新型做进一步说明:如图1所示电路结构框图，凸极液冷电涡流缓速器制动力矩电控单元包括，电路结构框图、微处理器控制系统电路、输入档位切换电路、系统电源模块电路、PWM控制电路、数据采集模块电路、CAN通信模块电路、IGBT大功率输出电路。如图2所示，所述微处理器控制系统电路采用单片机作为主控芯片，微处理器控制电路包括时钟电路、复位电路、24V飞V的供电电路、速度传感器模拟输入电路1、温度传感器模拟输入电路2、输入档位切换电路、操作失误关断电路、ABS输入电路、巡航信号输入电路、档位指示灯电路、串口通信电路、CAN通信电路、PWM控制电路和IGBT大功率输出电路，其中速度传感器模拟输入电路1、温度传感器模拟输入电路2、ABS输入电路和巡航输入电路组成数据采集模块电路。微处理器Ul的型号为MC9S12XS64，微处理器Ul接口 ΡΤ0、PTl、PT2、PT3、PT4与输入档位切换电路连接，控制凸极液冷电涡流缓速器档位的切换；微处理器Ul接口 PT5、PT6、PT7、PAD00与数据采集模块电路连接，采集温度、速度、巡航、ABS信号；系统电源模块电路与微处理器Ul接口 VDDR、VSS1连接，给微处理器和各模块电路提供电源；微处理器Ul的EXTAL和XTAL引脚用于时钟电路，时钟电路对整个控制系统的运行非常重要，采用MC9S12单片机的典型时钟电路，通过一个16MHz的外部晶振Xl接在单片机的外部晶振输入接口 EXTAL和XTAL上。微处理器Ul的接口 PWMl、PWMO与PWM控制电路连接，根据档位的不同输出不同的PWM脉冲，PWM控制电路与IGBT大功率输出电路连接，所述IGBT大功率输出电路 IGBT的E极连接到凸极液冷电涡流缓速器定子线圈，根据PWM脉宽调制输出不同的励磁电流，从而控制凸极液冷电涡流缓速器的制动力矩，微处理器Ul接口 TXCANO、RXCANO与CAN通信模块电路连接实现与汽车的实时通信，这是本实用新型专利的创新点之一。如图3所示,手柄包括4根档位电线1、2、3、4和I根公共端电线0，手柄5根电线
1、2、3、4、0分别和电阻R1、R2、R3、R4、R0的一端连接，电阻R1、R2、R3、R4、R0的另一端分别和五个光耦0P1、0P2、0P3、0P4、0P0的输入端2脚连接，光耦0P1、0P2、0P3、0P4、0P0的输入端I脚均接+5V电源VDD，手柄公共端O接VDD的地，光耦0P1、0P2、0P3、0P4、OPO的输出端3脚分别接微处理器Ul的PTO、PT1、PT2、PT3、PT4，同时光耦0P1、0P2、0P3、0P4、OPO的输出端3脚分别接五个电阻R6、R7、R8、R9、R5的一端，光耦OP1、0P2、0P3、0P4、OPO的4脚都接电源+5V电源VCC，电阻R6、R7、R8、R9、R5的另一端均接VCC地。档位切换电路的输入端由手柄或脚刹控制，手柄的公共端接地，手柄四个档位和公共端分别与五个高速光耦连接，通过所述输入档位切换电路对微处理器的PWM脉冲占空比进行管理。输入档位切换电路具有档位任意切换的功能，手柄的档位决定五个光耦的工作状态，微处理器Ul通过检测光耦ΟΡΟ、0Ρ1、0Ρ2、0Ρ3、0Ρ4输出端3脚电位来采集档位信号，光耦ΟΡΟ、0Ρ1、0Ρ2、0Ρ3、0Ρ4的输出端3脚为高电平有效，输入端2脚为低电平有效，当2脚为低电平时输出端3脚立即跳变为高电平，只要拨动手柄Hl的拨杆，就能控制微处理器输出对应比例的PWM脉冲，达到控制自励式缓速器制动力矩的作用，这部分电路是本实用新型专利的创新点之一。当车速需要控制时，司机可根据路况与实时车速进行档位的切换。手柄的工作原理是:拨杆拨到一档时，一档和公共端接通，拨杆拨到二档时，二档、一档和公共端接通，拨杆拨到三档时，一、二、三档和公共端接通，拨杆拨到四档时，一、二、三、四档和公共端接通。如图4所示，所述系统电源模块电路电路中U2的型号为TLE4252，微处理器U2的I脚与直流电源+24V正极连接，U2的2脚与电阻RlO —端连接，电阻RlO另一端与过压保护二极管D9的3脚负极相连，过压保护二极管D9选用BZX84C8V2，过压保护二极管D9的I脚连接微处理器Ul的PP7 口即EN_4252，微处理器U2的2脚与电阻RlO连接的同时与电阻Rll的一端连接，电阻Rll另一端接地，微处理器U2的3脚与6脚直接接地，微处理器U2的4脚连接电阻R12的一端、电阻R12的另一端车载电源+24V，微处理器U2的4脚连接电阻R12 —端的同时连接过压保护二极管D3的3脚，过压保护二极管D3选用BZX84C8V2，D3的I脚接地，过压保护二极管D3的I脚和U2的4脚之间接一个电阻R13，微处理器U2的5脚接电容Cl的正极，电容Cl负极接地，电容Cl至少与两个不同容值的电容并联，U2的5脚即为所需电压0UT_4252。系统电源模块电路是给各个模块电路提供合适的供电电压的电路，电压转换芯片U2选用英飞凌公司的TLE4252专用车载芯片以及相应的外围电路。具体是对车载电源+24V采用R12、R13和D3进行分压与稳压处理，从而得到+8.6V的电源，经过TLE4252稳压芯片，产生稳定的+8.6V给温度传感器供电。系统电源模块电路EN_4252为TLE4252的使能端与微处理器Ul的PP7相连接，该引脚为高电平输入时，芯片进行稳压工作，为低电平时，芯片进入低功耗模式。其余外围电路，起隔离与滤波的作用，可以通过调节电阻R12、R13阻值的大小获得所需要的0UT_4252的取值，也可以用其他等作用的电源模块，这是本实用新型专利的创新点之一。如图5所示，所述PWM控制电路采用升压芯片BTS723即U3对PWM脉冲电压进行控制，所述微处理器Ul的接口 PWMO连接电阻R17—端，R17另一端连接到型号为BTS723芯片U3的引脚IN1，微处理器Ul的接口 PWMO连接电阻R17—端的同时连接电阻R16的一端，R16的另一端接地，微处理器Ul的接口 PAO、PAl分别接U3的引脚ST1、ST2，微处理器Ul的接口 PWMl连接电阻R18—端，R18另一端连接到芯片U3的引脚IN2，微处理器Ul的接口 PWMl连接电阻R18 —端的同时连接电阻R19的一端，R19的另一端接地，U3的两个引脚Vbb接+15V电源，U3引脚SPU接+5V电源VDD，U3的GND引脚连接电阻R16、R19的公共端，U3的两个引脚OUTl相连接，U3的OUTl接电阻R20的一端，R20的另一端接+24V的地线，U3的OUTl即为PWM的输出端。该控制系统采用的型号为MC9S12XS64微处理器Ul具有输出PWM脉冲的功能，但是达不到控制缓速器输出电路的要求，因此采用型号为BTS723的芯片U3做为升压芯片，在Ul的引脚PWMO和PAO连接驱动芯片U3实现，BTS723GW为英飞凌公司生产的驱动芯片，典型输出电流为4.2A，满足IGBT模块驱动芯片的输入控制电流和电压，U3为两路开关驱动芯片，如果需要4路PWM输出连接两个U3芯片即可。这是本实用新型专利的创新点之一。如图6所示，所述的数据采集模块电路包括速度传感器模拟输入电路1、温度传感器模拟输入电路2、ABS输入电路和巡航输入电路，具体是速度传感器的信号线直接连接F-V转换芯片U4的引脚TACH+即I脚，U4的引脚EMTT即5脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端连接到PNP三极管Q5的基极，PNP三极管Q5的集电极连接到所述微处理器Ul的PT7 口，同时PNP三极管Q5的集电极连接电阻R28 —端，电阻R28另一端接地，且电阻R28与电容C20并联，PNP三极管Q5的发射极连接+5V电源VDD，PNP三极管Q5的发射极和基极之间连接电阻R26 ;巡航信号线Cruise连接电阻R23—端，电阻R23另一端接到PNP三极管Q6的基极，PNP三极管Q6的集电极连接到所述微处理器Ul的PT5 口，同时PNP三极管Q6的集电极连接电阻R25 —端，电阻R25另一端接地，且电阻R25与电容C19并联，PNP三极管Q6的发射极连接+5V电源VDD，PNP三极管Q6的发射极和基极之间连接电阻R24 ;温度传感器信号线连接型号为BAS21S的过压保护二极管Dl的2脚，过压保护二极管Dl的3脚连接微处理器Ul的PT6 口，同时过压保护二极管Dl的3脚连接电阻R22 —端，电阻R22另一端接到+5V电源VDD，同时过压保护二极管Dl的3脚连接电容C17的正极，电容C17的负极接地；ABS信号线连接型号为BAS21S的过压保护二极管D2的2脚，过压保护二极管D2的3脚连接微处理器Ul的PADOO 口，同时过压保护二极管D2的3脚连接电阻R21 —端，电阻R21另一端接到+5V电源VDD，同时过压保护二极管D2的3脚连接电容C18的正极，电容C18的负极接地,这是本实用新型专利的创新点之一。如图7所示，数据采集模块F-V转换电路是所述图6数据采集模块电路中型号为LM2917的F-V转换芯片U4的外围电路，F-V转换芯片U4的I脚和速度传感器的信号线连接，F-V转换芯片U4的2脚和电容C43 —端连接，电容C43的另一端和地连接，F-V转换芯片U4的3脚和电位器R41的3脚连接，电位器的型号为3296W，电位器R41的1、2脚均和地连接，F-V转换芯片U4的4脚和电容C41正极连接，电容C41负极和地连接，F-V转换芯片U4的3脚与4脚直接连接，U4的5脚和电位器R42的3脚连接，电位器R42的1、2脚均和地连接，F-V转换芯片U4的5脚和10脚直接连接，同时F-V转换芯片U4的5脚和所述数据采集模块电路的电阻R27连接，F-V转换芯片U4的8脚接+5V电源VCC，F_V转换芯片U4的9脚接电阻R43的一端，电阻R43的另一端接+5V电源VCC，F_V转换芯片U4的11脚和12脚均接地。车速与车辆传动轴的转速成一定比例，传动轴与凸极液冷电涡流缓速器的转子为同轴直连，通过检测缓速器转子转速来实现对车速的检测。所述数据采集模块电路选择F-V转换芯片U4直接连接速度传感器，U4型号为LM2917，U4把转速脉冲信号转换为电压信号，速度电压信号经过驱动三极管Q5接入微处理器Ul，把速度信号设为三个阀值，实现汽车低速行驶时控制系统自动关断缓速器，汽车中速行驶时控制系统自动关断缓速器其中一个档位，汽车高速行驶时缓速器正常工作，从而避免误操作和资源浪费达到更智能化控制。温度传感器采用汽车专用负温度系数热电阻型温度传感器，A/D采集使用Ul内部的ADC模块，D1、D2的型号为BAS21S ,Dl的使用可实现对采样电路的过电压保护，电容C17起到滤波作用，增强电路的稳定性。ABS检测电路通过过压保护二极管D2接入微处理器Ul，当ABS信号有效时，单片机检测为低电平，缓速器进入瘫痪状态，ABS无效时检测为高电平，缓速器正常运行。三极管Q6直接连接汽车巡航信号，检测汽车的巡航状态接入到微处理器进行数模转换。如图8所示，所述IGBT大功率输出电路的结构是，PWM控制电路输出端的PWM即U3的OUTl脚连接电阻R34 —端，电阻R34另一端与NPN型三极管Q7的基极连接，NPN型三极管Q7的集电极与IGBT驱动芯片U9的14脚连接，IGBT驱动芯片U9的型号为EXB841-1，NPN型三极管Q7的发射极与IGBT驱动芯片U9的9脚连接，IGBT驱动芯片U9的9脚与2脚之间连接一个电容C33，IGBT驱动芯片U9的2脚接+20V电源，IGBT驱动芯片U9的9脚与I脚接电容C32，IGBT驱动芯片U9的I脚接IGBT即Q8的漏极E，IGBT驱动芯片U9的9脚与二极管D5正极连接，二极管D5负极与二极管D4负极连接，二极管D4正极连接IGBT的栅极G，IGBT的漏极E与的栅极G之间连接一个电阻R31，IGBT驱动芯片U9的3脚连接电阻R32 —端，电阻R32另一端连接IGBT的栅极G，U9的6脚接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接IGBT的源极C，U9的15脚接电阻R35 —端，电阻R35另一端连接到+5V电源，IGBT驱动芯片U9的9脚、电容C32负极和三极管Q7的发射极均接地，IGBT即Q8的源极C接24V车载电源正极，IGBT即Q8的漏极E接缓速器定子线圈R33的一端，定子线圈R33的另一端接24V车载电源负极。IGBT属于大功率模块，通过EXB841-1芯片驱动IGBT即Q8，IGBT连接缓速器定子线圈，根据不同档位控制IGBT输出5A至40A不同大小的励磁电流。所述IGBT大功率输出电路具有大功率电流输出功能，凸极液冷电涡流缓速器自发电所需的励磁电流功率很大，IGBT的触发和关断要求给其栅极和基极之间加上正向电压和负向电压，栅极电压可由不同的驱动电路产生，因此本实用新型选择型号为EXB841的U9作为IGBT的驱动芯片，PWM脉冲经过U9驱动后接入IGBT模块的栅极，IGBT模块漏极E连接凸极液冷电涡流缓速器的定子线圈R33。该电控单元根据档位的不同微处理器输出不同的PWM脉冲的占空比来改变IGBT导通时间，从而改变IGBT模块C极E极两端的平均电压，达到改变励磁电流的效果，最终控制缓速器制动力矩，提高了凸极液冷电涡流缓速器控制系统的安全性与稳定性，这是本实用新型专利的创新点之一。本实用新型是通过改变励磁电流来控制励磁线圈磁场的强弱而改变汽车缓速器制动力矩大小。该方法不仅产生的制动力矩连续变化，制动效果好，而且电子式控制方法无机械触点，控制的各电感负载工作时间相等，从而使缓速器的整体寿命大大提高。对本领域的技术人员而言，很明显，本实用新型可以做出多种改进和变化，只要落入所附的权利要求书及其等同的范围内，本实用新型就涵盖本实用新型的这些改进和变化。
图1本实用新型电路结构框图；图2本实用新型微处理器控制系统电路图；图3本实用新型输入档位切换电路图；图4本实用新型系统电源模块电路图； 图5本实用新型PWM控制电路图；图6本实用新型数据采集模块电路图；图7本实用新型数据采集模块F-V转换电路图；图8本实用新型IGBT大功率输出电路图。
具体实施方式
以上发明内容已经很详细得说明了该实用新型的具体实施方式
，下面就不再赘述。
权利要求1.一种凸极液冷电涡流缓速器制动力矩电控单元，其特征在于，包括微处理器控制系统电路、输入档位切换电路、系统电源模块电路、PWM控制电路、数据采集模块电路、CAN通信模块电路、IGBT大功率输出电路，其中: 所述微处理器控制系统电路采用单片机作为主控芯片，微处理器控制电路包括时钟电路、复位电路、24V飞V的供电电路、速度传感器模拟输入电路(I )、温度传感器模拟输入电路(2)、输入档位切换电路、操作失误关断电路、ABS输入电路、巡航信号输入电路、档位指示灯电路、串口通信电路、CAN通信电路、PWM控制电路和IGBT大功率输出电路，其中速度传感器模拟输入电路(I)、温度传感器模拟输入电路(2 )、ABS输入电路和巡航输入电路组成数据采集模块电路；微处理器Ul的型号为MC9S12XS64，微处理器Ul接口 PT0、PT1、PT2、ΡΤ3、ΡΤ4与输入档位切换电路连接，微处理器Ul接口 ΡΤ5、ΡΤ6、ΡΤ7、PADOO与数据采集模块电路连接，系统电源模块电路与微处理器Ul接口 VDDR、VSSl连接，微处理器Ul的接口PWMl、PWMO与PWM控制电路连接，PWM控制电路与IGBT大功率输出电路连接，所述IGBT大功率输出电路IGBT的E极连接到凸极液冷电涡流缓速器定子线圈，微处理器Ul接口TXCANO、RXCANO与CAN通信模块电路连接； 所述输入档位切换电路的手柄Hl有4根档位电线(1、2、3、4)和I根共端电线(0)，手柄5根电线(1、2、3、4、0)分别和电阻R1、R2、R3、R4、R0的一端连接，电阻R1、R2、R3、R4、R0的另一端分别和5个光耦OP1、0P2、0P3、0P4、OPO的输入端2脚连接，光耦OP1、0P2、0P3、0P4、OPO的输入端I脚均接+5V电源VDD，手柄公共端O接VDD的地，光耦OPl、0P2、0P3、0P4、OPO的输出端3脚分别接微处理器Ul的PTO、PT1、PT2、PT3、PT4，同时光耦OPl、0P2、0P3、0P4、OPO的输出端3脚分别接五个电阻R6、R7、R8、R9、R5的一端，光耦OP1、0P2、0P3、0P4、OPO的4脚都接电源+5V电源VCC，电阻R6、R7、R8、R9、R5的另一端均接VCC地； 所述系统电源模块电路电路中U2的型号为TLE4252，微处理器U2的I脚与直流电源+24V连接，U2的2脚与电阻RlO —端连接，电阻RlO另一端与过压保护二极管D9的3脚负极相连，过压保护二极管D9选用BZX84C8V2，过压保护二极管D9的I脚连接微处理器Ul的PP7 口即EN_4252，微处理器U2的2脚与电阻RlO连接的同时与电阻Rll的一端连接，电阻Rll另一端接地,微处理器U2的3脚与6脚直接接地，微处理器U2的4脚连接电阻R12的一端、电阻R12的另一端车载电源+24V，微处理器U2的4脚连接电阻R12 —端的同时连接过压保护二极管D3的3脚，过压保护二极管D3选用BZX84C8V2，D3的I脚接地，过压保护二极管D3的I脚和U2的4脚之间接一个电阻R13，微处理器U2的5脚接电容Cl的正极，电容Cl负极接地，电容Cl至少与两个不同值的电容并联，U2的5脚即为所需电压0UT_4252 ； 所述PWM控制电路采用升压芯片BTS723即U3对PWM脉冲电压进行控制，所述微处理器Ul的接口 PWMO连接电阻R17 —端，R17另一端连接到型号为BTS723芯片U3的引脚INl，微处理器Ul的接口 PWMO连接电阻R17 —端的同时连接电阻R16的一端，R16的另一端接地，微处理器Ul的接口 PAO、PAl分别接U3的引脚ST1、ST2，微处理器Ul的接口 PWMl连接电阻R18 —端，R18另一端连接到芯片U3的引脚IN2，微处理器Ul的接口 PWMl连接电阻R18一端的同时连接电阻R19的一端，R19的另一端接地，U3的两个引脚Vbb接+15V电源，U3引脚 SPU接+5V电源VDD，U3的GND引脚连接电阻R16、R19的公共端，U3的两个引脚OUTl相连接，U3的OUTl接电阻R20的一端，R20的另一端接+24V的地线，U3的OUTl即为PWM的输出端； 所述的数据采集模块电路包括速度传感器模拟输入电路(I )、温度传感器模拟输入电路(2)、ABS输入电路和巡航输入电路，具体是速度传感器的信号线直接连接F-V转换芯片U4的引脚TACH+即I脚，U4的引脚EMTT即5脚连接电阻R27的一端，电阻R27的另一端连接到PNP三极管Q5的基极，PNP三极管Q5的集电极连接到所述微处理器Ul的PT7 口，同时PNP三极管Q5的集电极连接电阻R28 —端，电阻R28另一端接地，且电阻R28与电容C20并联，PNP三极管Q5的发射极连接+5V电源VDD，PNP三极管Q5的发射极和基极之间连接电阻R26 ;巡航信号线Cruise连接电阻R23 —端，电阻R23另一端接到PNP三极管Q6的基极，PNP三极管Q6的集电极连接到所述微处理器Ul的PT5 口，同时PNP三极管Q6的集电极连接电阻R25 —端，电阻R25另一端接地，且电阻R25与电容C19并联，PNP三极管Q6的发射极连接+5V电源VDD，PNP三极管Q6的发射极和基极之间连接电阻R24 ;温度传感器信号线连接型号为BAS21S的过压保护二极管Dl的2脚，过压保护二极管Dl的3脚连接微处理器Ul的PT6 口，同时过压保护二极管Dl的3脚连接电阻R22 —端，电阻R22另一端接到+5V电源VDD，同时过压保护二极管Dl的3脚连接电容C17的正极，电容C17的负极接地；ABS信号线连接型号为BAS21S的过压保护二极管D2的2脚，过压保护二极管D2的3脚连接微处理器Ul的PADOO 口，同时过压保护二极管D2的3脚连接电阻R21 —端，电阻R21另一端接到+5V电源VDD，同时过压保护二极管D2的3脚连接电容C18的正极，电容C18的负极接地； 数据采集模块F-V转换电路是所述数据采集模块电路中F-V转换芯片U4的外围电路，数据采集模块F-V转换电路的F-V转换芯片U4型号为LM2917，F-V转换芯片U4的I脚和速度传感器的信号线连接，F-V转换芯片U4的2脚和电容C43 —端连接，电容C43的另一端和地连接，F-V转换芯片U4的3脚和电位器R41的3脚连接，电位器的型号为3296W，电位器R41的1、2脚均和地连接，F-V转换芯片U4的4脚和电容C41正极连接，电容C41负极和地连接，F-V转换芯片U4的3脚与4脚直接连接，U4的5脚和电位器R42的3脚连接，电位器R42的1、2脚均和地连接，F-V转换芯片U4的5脚和10脚直接连接，同时F-V转换芯片U4的5脚和所述数据采集模块电路的电阻R27连接，F-V转换芯片U4的8脚接+5V电源VCC，F-V转换芯片U4 的9脚接电阻R43的一端，电阻R43的另一端接+5V电源VCC，F_V转换芯片U4的11脚和12脚均接地； 所述IGBT大功率输出电路的具体结构是，所述PWM控制电路输出端的PWM即U3的OUTl脚连接电阻R34 —端，电阻R34另一端与NPN型三极管Q7的基极连接，NPN型三极管Q7的集电极与IGBT驱动芯片U9的14脚连接，IGBT驱动芯片U9的型号为EXB841-1，NPN型三极管Q7的发射极与IGBT驱动芯片U9的9脚连接，IGBT驱动芯片U9的9脚与2脚之间连接一个电容C33，IGBT驱动芯片U9的2脚接+20V电源，IGBT驱动芯片U9的9脚与I脚接电容C32，IGBT驱动芯片U9的I脚接IGBT即Q8的漏极E，IGBT驱动芯片U9的9脚与二极管D5正极连接，二极管D5负极与二极管D4负极连接，二极管D4正极连接IGBT的栅极G，IGBT的漏极E与的栅极G之间连接一个电阻R31，IGBT驱动芯片U9的3脚连接电阻R32 —端，电阻R32另一端连接IGBT的栅极G，U9的6脚接二极管D3的正极，二极管D3的负极连接IGBT的源极C，U9的15脚接电阻R35 —端，电阻R35另一端连接到+5V电源，IGBT驱动芯片U9的9脚、电容C32负极和三极管Q7的发射极均接地，IGBT即Q8的源极C接24V车载电源正极，IGBT即Q8的漏极E接缓速器定子线圈R33的一端，定子线圈R33的另一端接24V车载 电源负极。
专利摘要本实用新型是一种凸极液冷电涡流缓速器制动力矩电控单元。该装置对输入凸极液冷电涡流缓速器励磁线圈的电流进行管理，当励磁电流改变大小时，缓速器的发电量随着励磁电流改变而改变，从而改变制动力矩的大小。本装置包括微处理器控制系统电路、输入档位切换电路、系统电源模块电路、PWM控制电路、数据采集模块电路、CAN通信模块电路、IGBT大功率输出电路。该装置采集到的各种数据经CPU运算处理后控制输出电路的励磁电流，采用CAN通信方式实现与车身实时通信，用PWM脉宽调制方式控制IGBT大功率开关管导通时间，达到控制凸极液冷电涡流缓速器定子线圈励磁电流大小的目的，从而控制自励式液冷缓速器制动力矩，并且自发电节省了汽车本身的电池用电量。
文档编号H02P15/00GK203078333SQ201320003740
公开日2013年7月24日 申请日期2013年1月5日 优先权日2013年1月5日
发明者李德胜, 冀苗苗, 张凯, 郑然 申请人:北京工业大学