电源控制系统的制作方法

本发明属于电动汽车领域，特别涉及一种车辆的电源控制系统。

背景技术

在驱动车辆的旋转电机的控制装置中，在上坡路上的车辆取得因自重而引起后退和因电动机的转矩引起的前进之间的平衡时，存在旋转电机变为锁定状态或失速状态的情况。针对这种电机锁止的情况，丰田公司的专利产品电源控制装置(参考cn101977790b)给出了电流控制方案、铃木公司的专利产品车辆驱动马达控制系统(参考cn102582444b)给出了转矩控制方案。

技术实现要素：

本发明提供了一种车辆的电源控制系统，其针对电机锁定的情况，结合驾驶数据对电机的安全用电进行控制，以延长电机及附属元件的使用寿命，保证行车的安全性。

一种车辆的电源控制系统，其包括数据采集部、电压调节部和控制部，控制部根据数据采集部获取到的信息控制电压调节部进行相对应的调节；其中，

数据采集部包括：

设置在电机上的电机转速传感器和电机转矩传感器；

设置在汽车刹车踏板上的计数器以及压力传感器，其分别用于采集预定时段内的驾驶员踩刹车踏板的总次数fk以及每次踩刹车踏板时对应的压力pk；

温度传感器，其设置在电机上，用于检测电机绕组的实时温度t；

角度传感器，其设置在汽车上，用于检测路面的坡度值α；

电压调节部包括用于调节电压变化幅度的电压升降组件和用于调节电压变化速率的电压缓冲组件，其中，

电压升降组件包括：

运算放大器，其方向输入端与接地端之间串联第一电阻r1，同向输入端与输入电压之间串联第二电阻r2，同向输入端与mos管的基极之间串联第三电阻r3和第四电阻r4，第三电阻r3上并联有第一开关s1，第四电阻r4上并联有第二开关s2，通过控制s1、s2的开闭来调节输出电压的变化幅度；

电压缓冲组件包括：

mos管，其集电极与输出电压之间串联电感l，运算放大器的输出端连接到电感l与输出电压之间，发射极与接地端相连，输出电压与接地端串联第五电阻r5、第一电容c1和第二电容c2，二极管正极连接到发射极上，二极管负极连接在第五电阻r5和第一电容c1之间，通过控制s3、s4的开闭来调节输出电压的变化速率；

控制部被配置为：

(1)将每次踩刹车踏板的压力pk与标准值p0进行比较，筛选并统计出预定时段内pk＞p0的次数fm，根据压力大于标准值的次数fm以及总次数fk计算得到刹车稳定指数i；

其中，刹车稳定指数其表示驾驶员的刹车习惯；

(2)当电机转速v小于标准转速值v0且电机转矩f大于标准转矩值f0时，判断电机此时处于锁定状态；

(3)当路面的坡度值α小于标准坡度值α0时，控制开关s1断开、s2断开，使得电压调节部的输出电压为第一电压值，当路面的坡度值α大于标准坡度值α0时，表明此时汽车自重沿斜坡向下的分力较大，导致电机需要提供较大的转矩以维持车辆平衡，电机的电力损失存在增大的可能性，控制开关s1断开、s2闭合，使得电压调节部的输出电压为比第一电压值低的第二电压值，以抑制电机转矩的降低并降低电机的电力损失；

(4)当t＜t时，控制开关s3断开、s4闭合，使得电压调节部的电压变化速率为第一速率值，当t＞t时，表明此时绕组温度过大，电机因绕组过热而损坏的可能性增大，控制开关s3断开、s4断开，使得电压调节部的电压变化速率调整为比第一速率值大的第二速率值，t为预设的安全温度值；

(5)根据刹车稳定指数i对安全温度值t进行校正，当i大于预设指数时，表明由于驾驶员长期使用急刹车，电机性能劣化的可能性增大，因此将安全温度值减小10％～20％。

本发明的有益效果是：本发明根据电机锁定情况以及电机绕组发热温度，控制输出电压的变化幅度和变化速率，延长电机及其附属原件的使用寿命，保证了行车的安全性。

附图说明

图1示出了电压调节部的电路图；

图2示出了电源控制系统的组成框图。

具体实施方式

下面参照附图，详细描述本系统的结构以及所实现的功能。

一种车辆的电源控制系统，其包括数据采集部1、电压调节部2和控制部3，控制部3根据数据采集部1获取到的信息控制电压调节部2进行相对应的调节；

其中，

数据采集部1包括：

设置在电机上电机转速传感器11和电机转矩传感器12；

设置在汽车刹车踏板上的计数器13以及压力传感器14，其分别用于采集一周内的驾驶员踩刹车踏板的总次数fk以及每次踩刹车踏板时对应的压力pk；

温度传感器15，其设置在电机上，用于检测电机绕组的实时温度t；

电压调节部2包括用于调节电压变化幅度的电压升降组件21和用于调节电压变化速率的电压缓冲组件22，其中，

电压升降组件21包括：

运算放大器211，其方向输入端与接地端之间串联第一电阻r1，同向输入端与输入电压之间串联第二电阻r2，同向输入端与mos管的基极之间串联第三电阻r3和第四电阻r4，第三电阻r3上并联有第一开关s1，第四电阻r4上并联有第二开关s2，通过控制s1、s2的开闭来调节输出电压的变化幅度；

电压缓冲组件22包括：

mos管221，其集电极与输出电压之间串联电感l，运算放大器的输出端连接到电感l与输出电压之间，发射极与接地端相连，输出电压与接地端串联第五电阻r5、第一电容c1和第二电容c2，二极管正极连接到发射极上，二极管负极连接在第五电阻r5和第一电容c1之间，通过控制s3、s4的开闭来调节输出电压的变化速率；

控制部3被配置为：

(1)将每次踩刹车踏板的压力pk与标准值p0进行比较，筛选并统计出一周内pk＞p0的次数fm，根据压力大于标准值的次数fm以及总次数fk计算得到刹车稳定指数i；

其中，刹车稳定指数其表示驾驶员的刹车习惯；

(2)当转速v小于标准转速值v0且转矩f大于标准转矩值f0时，判断电机此时处于锁定状态；

(3)当路面的坡度值α小于标准坡度值α0时，控制开关s1断开、s2断开，使得电压调节部的输出电压为第一电压值，当路面的坡度值α大于标准坡度值α0时，表明此时汽车自重沿斜坡向下的分力较大，导致电机需要提供较大的转矩以维持车辆平衡，电机的电力损失存在增大的可能性，控制开关s1断开、s2闭合，使得电压调节部的输出电压为比第一电压值低的第二电压值，以抑制电机转矩的降低并降低电机的电力损失；

(4)当t＜t时，控制开关s3断开、s4闭合，使得电压调节部的电压变化速率为第一速率值，当t＞t时，表明此时绕组温度过大，电机因绕组过热而损坏的可能性增大，控制开关s3断开、s4断开，使得电压调节部的电压变化速率为比第一速率值大的第二速率值，以使电流更快地降到安全用电范围内，t为预设的安全温度值；

(5)根据刹车稳定指数i对安全温度值t进行校正，当i大于预设指数时，表明由于驾驶员长期使用急刹车，电机性能劣化的可能性增大，因此将安全温度值减小10％～20％。

本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。