专利名称：智能换相型无刷电机控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型智能换相型无刷电机控制器涉及的是一种电动助力车、电动三轮车、电动汽车等电动车辆智能换相型无刷电机控制装置。
背景技术：
现有的三相无刷电机具有三个霍尔位置传感器及三相绕组，电子角度有60°与120°两种，该电机的调速控制器的设计必须与电机的三相霍尔、三相绕组以及电角度相对应才能正常运转。而不同厂家生产的三相无刷电机霍尔及绕组线色标准各不相同，根据排列组合，就会有72种不同标准的无刷电机，这样，就给整车厂及售后服务带来极大不便。
发明内容
本实用新型的目的是针对以上不足之处提供一种智能换相型无刷电机控制器，该控制器设置了电角度与相位识别开关即初始化开关，其绕组及霍尔三相信号统一用一种线色，具有调速、刹车断电、限流保护、欠压保护及自动识别电机相位、电子角度功能，能够识别所有不同标准的三相无刷电机，使其能正常运转。用户可以将控制器与电机任意连接，极大地方便了使用。
智能换相型无刷电机控制器是采取以下方案实现的智能换相型无刷电机控制器结构包括单片机部分、驱动电路、功率驱动模块、电角度与相位设别开关J1即初始化开关，单片机部分包括单片机U1、电压检测电路、调速信号电路、刹车信号电路。功率驱动模块包括功率MOS管M1～M6、电阻R1～R3、限流电阻R。单片机U1设置有刹车信号输入口PC1、调速信号输入口AC6、电源电压检测口PC5、初始化识别开关接口PC3、电机三相霍尔信号输入口PB5、PB4、PB3，电角度与相位设别开关J1与初始化识别开关接口PC3相连。单片机U1输出口分别与驱动电路U2输入口相连，驱动电路U2输出口分别与功率MOS管M1～M6相连，功率MOS管M1～M6设置有三相绕组驱动信号输出线，控制器三相霍尔输入线及三相绕组输出线采用同种线色，在初始化过程中，通过单片机U1自动设别电机的电角度与电相位。
智能换相型无刷电机控制器与普通控制器不同之处在于智能换相型无刷电机控制器在单片机中设置了存储单元，用于储存电子相位及电角度信息。
工作原理当电机与控制器及电源系统接通后，先将识别开关闭合，然后打开电源，开始初始化过程，控制器进入自动识别程序，控制器按一定的时序输出给电机三相绕组一定的电压信号，使电机转动5-10°，在转动过程中，控制器读取电机三相霍尔时序，并将此信号储存在微控制顺的存储单元，再将电源关闭。将识别开关开路，再次打开电源。利用外部调速信号输入控制器，使电机旋转，如果电机正向运行正常，则自动识别过程完成，以后再开机时，无需再次进行识别均会正常运转。如果初始化过程后，再次打开电源时电机反转，则将电机任意两根相线对调，重新进行初始化过程，经过自动识别后，电机将正常运转。
通常，无刷电机的三相绕组及三相霍尔出线为“兰、绿、黄”三种线色，普通无刷电机控制器的绕组及三相霍尔信号线也为“兰、绿、黄”三种线色，而本实用新型智能换相型无刷电机控制器由于增设了电角度与相位设别开关，其绕组及霍尔三相信号统一用一种线色，具有调速、刹车断电、限流保护、欠压保护及自动识别电机相位、电子角度功能，能够识别所有不同标准的三相无刷电机，使其能正常运转。用户可以将控制器与电机任意连接，极大地方便了用户的使用。
以下将结合附图对本实用新型作进一步说明。
图1是智能换相型无刷电机控制器结构方框图。
图2是智能换相型无刷电机控制器电子线路原理图。
具体实施方式
参照附图1、2，智能换相型无刷电机控制器结构包括单片机部分、驱动电路、功率驱动模块、电角度与相位设别开关J1即初始化开关，单片机部分包括单片机U1、电压检测电路、调速信号电路、刹车信号电路。电压检测电路由电阻R50、电阻R51组成。调速信号电路包括电阻R52、电阻R53、电容C51。刹车信号电路包括二极管D50、电阻57、电容C53。功率驱动模块包括功率MOS管M1～M6、电阻R1～R3、限流电阻R。单片机U1设置有刹车信号输入口PC1、调速信号输入口AC6、电源电压检测口PC5、初始化识别开关接口PC3、电机三相霍尔信号输入口PB5、PB4、PB3，电角度与相位设别开关J1与初始化识别开关接口PC3相连。单片机U1输出口分别与驱动电路U2输入口相连，驱动电路U2输出口分别与功率MOS管M1～M6相连，功率MOS管M1～M6设置有三相绕组驱动信号输出线，控制器三相霍尔输入线及三相绕组输出线采用同种线色，在初始化过程中，通过单片机U1自动设别电机的电角度与电相位。智能换相型无刷电机控制器在单片机中设置了存储单元，用于储存电子相位及电角度信息。
智能换相型无刷电机控制器的电子线路中，单片机U1可以采用Atmel、Cypress、ST等品牌。存储单元可以内置单片机中，也可以外置，驱动电路可以选择MC33035、IR2103或其它电路形式，功率模块主要由6只功率MOS管组成，可以选择IR、ST、NEC等品牌。
该电子线路中，单片机采用Atmel的Meg48位单片机，单片机中包含存储器，PC1为刹车信号输入口，ADC6为调速信号输入口，PC5为电源电压检测口，PC3为初始化识别开关接口，电机三相霍尔信号HA、HB、HC分别输入到单片机PB5、PB4、PB3接口，单片机U1输出控制信号经驱动电路控制M1～M6的开关状态，从而完成对电机的调速控制。
权利要求1.一种智能换相型无刷电机控制器，其特征在于结构包括单片机部分、驱动电路(U2)、功率驱动模块、电角度与相位设别开关(J1)；单片机部分包括单片机(U1)、电压检测电路、调速信号电路、刹车信号电路；功率驱动模块包括功率MOS管(M1～M6)、电阻(R1～R3)、限流电阻(R)；单片机(U1)设置有刹车信号输入口(PC1)、调速信号输入口(AC6)、电源电压检测口(PC5)、初始化识别开关接口(PC3)、电机三相霍尔信号输入口(PB5、PB4、PB3)，电角度与相位设别开关(J1)与初始化识别开关接口(PC30)相连；单片机(U1)输出口分别与驱动电路(U2)输入口相连，驱动电路(U2)输出口分别与功率MOS管(M1～M6)相连，功率MOS管(M1～M6)设置有三相绕组驱动信号输出线，控制器三相霍尔输入线及三相绕组输出线采用同种线色，在初始化过程中，通过单片机(U1)自动设别电机的电角度与电相位。
2.根据权利要求1所述的智能换相型无刷电机控制器，其特征在于在单片机中设置了存储单元，储存电子相位及电角度信息。
4.根据权利要求1所述的智能换相型无刷电机控制器，其特征在于电压检测电路由电阻R50、电阻R51组成。
5.根据权利要求1所述的智能换相型无刷电机控制器，其特征在于调速信号电路包括电阻R52、电阻R53、电容C51。
6.根据权利要求1所述的智能换相型无刷电机控制器，其特征在于刹车信号电路包括二极管D50、电阻57、电容C53。
专利摘要本实用新型智能换相型无刷电机控制器涉及的是一种电动助力车、电动三轮车、电动汽车等电动车辆智能换相型无刷电机控制装置。结构包括单片机部分、驱动电路、功率驱动模块、电角度与相位设别开关J1，单片机部分包括单片机U1、电压检测电路、调速信号电路、刹车信号电路。功率驱动模块包括功率MOS管M1～M6、电阻R1～R3、限流电阻R。单片机U1设置有刹车信号输入口PC1、调速信号输入口AC6、电源电压检测口PC5、初始化识别开关接口PC3、电机三相霍尔信号输入口PB5、PB4、PB3。功率MOS管M1～M6设置有三相绕组驱动信号输出线，控制器三相霍尔输入线及三相绕组输出线采用同种线色，在初始化过程中，通过单片机U1自动设别电机的电角度与电相位。
文档编号H02P6/22GK2836336SQ200520076948
公开日2006年11月8日 申请日期2005年11月2日 优先权日2005年11月2日
发明者祁艺, 王众, 王群 申请人:南京浩悦科技有限公司