一種無刷電機自舉電容智能充電裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無刷電機自舉電容智能充電裝置及方法，屬于無刷電機控制的技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]無刷電機因其可靠性高、易于控制和效率高等優(yōu)點而廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)和家庭生活中。電機控制和驅(qū)動裝置通常通過自舉電容及其充電電路來提高高側(cè)功率管的開啟電壓，從而使高側(cè)功率管可以有效地導(dǎo)通。
[0003]自舉電容的電壓會影響到功率管的導(dǎo)通電阻及電機效率，因此需要將自舉電容電壓維持在合理范圍內(nèi)?？紤]到漏電等影響，自舉電容通常采用需要定時或不定時的脈沖進行充電。目前為了使得電機可靠運行，往往采用足夠?qū)挼拿}沖信號對自舉電容定期充電，這會降低電機母線電壓的利用率，縮小電機的工作區(qū)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種無刷電機自舉電容智能充電裝置及方法，解決現(xiàn)有的無刷電機采用足夠?qū)挼拿}沖信號對自舉電容定期充電，降低電機母線電壓的利用率的問題。
[0005]本發(fā)明具體采用以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題:
一種無刷電機自舉電容智能充電裝置，包括:
自舉電容，用于存儲電荷；
充電電路，用于為自舉電容充電；
檢測電路，用于檢測所述自舉電容電壓的大?。?br>控制電路，用于根據(jù)所述檢測電路獲取的自舉電容電壓大小，獲取所述充電電路的控制參數(shù)，及根據(jù)控制參數(shù)對充電電路進行控制。
[0006]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述充電電路通過脈沖信號對自舉電容進行充電。
[0007]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述控制電路的控制參數(shù)包括充電脈沖信號的寬度或個數(shù)，或?qū)挾群蛡€數(shù)。
[0008]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述檢測電路通過模擬比較器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器將自舉電容電壓轉(zhuǎn)變數(shù)字量化值。
[0009]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述裝置還包括優(yōu)化電路，用于對控制電路所獲取的控制參數(shù)進行優(yōu)化。
[0010]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述優(yōu)化電路根據(jù)所述自舉電容電壓的大小、充電電路的控制參數(shù)及設(shè)定自舉電容電壓的閾值獲取優(yōu)化的控制參數(shù)。
[0011]本發(fā)明還提供一種基于上述無刷電機自舉電容智能充電裝置的方法，所述方法包括: 檢測自舉電容電壓的大??；
根據(jù)所述自舉電容電壓的大小，獲取自舉電容充電的控制參數(shù)；
根據(jù)所述自舉電容充電的控制參數(shù)，為自舉電容充電。
[0012]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述方法中使用脈沖信號對自舉電容進行充電；所述自舉電容充電的控制參數(shù)包括充電脈沖信號的寬度或個數(shù)，或?qū)挾群蛡€數(shù)。
[0013]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述方法還包括:所述方法還包括對自舉電容充電的控制參數(shù)進行優(yōu)化。
[0014]進一步地，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選技術(shù)方案，所述方法根據(jù)所述自舉電容電壓的大小、自舉電容充電的控制參數(shù)及其設(shè)定的閾值對控制參數(shù)進行優(yōu)化。
[0015]本發(fā)明采用上述技術(shù)方案，能產(chǎn)生如下技術(shù)效果:
本發(fā)明所提供的無刷電機自舉電容智能充電裝置及方法，根據(jù)自舉電容電壓的大小合理設(shè)置自舉電容充電的控制參數(shù)，使自舉電容的充電根據(jù)需要最優(yōu)化進行，避免因自舉電容過度充電而降低電機母線電壓的利用率，及因不合理的充電行為導(dǎo)致的電機啟動和運行中的異常狀況。既能保證自舉電容始終有用足夠大的電壓，又不會因此降低高側(cè)功率管柵極控制信號的占空比?？梢蕴岣唠姍C母線電壓的利用率及電機啟動和運行的可靠性。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于無刷電機的控制，尤其是自舉電容的充電。
【附圖說明】
[0016]為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)一般采用的無刷電機自舉電容充電裝置的示意圖。
[0018]圖2為現(xiàn)有技術(shù)一般采用的高、低側(cè)功率管柵極控制信號的波形圖。
[0019]圖3為本實用新型實施例提供的無刷電機自舉電容智能充電裝置的示意圖。
[0020]圖4為本實用新型實施例提供的高側(cè)和低側(cè)功率管柵極控制信號以及自舉電容電壓的波形示意圖。
[0021]圖5為本發(fā)明實施例提供的一種無刷電機自舉電容充電方法的流程圖。
[0022]圖6為本發(fā)明實施例提供的自舉電容充電方法的示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細(xì)描述。應(yīng)當(dāng)明確，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0024]—般地，采用脈沖信號對自舉電容進行充電。為使自舉電容的電壓始終足夠大，通常采用足夠?qū)挼拿}沖持續(xù)地對自舉電容進行充電。圖1為一個現(xiàn)有技術(shù)中，常用的功率管驅(qū)動電路及充電路徑。低側(cè)功率管導(dǎo)通時，對自舉電容進行充電，其充電路徑如圖1中虛線箭頭所示；高側(cè)功率管導(dǎo)通階段，通過自舉電容提高其柵極電壓以順利開啟功率管?，F(xiàn)有技術(shù)中一般的高、低側(cè)功率管的柵極控制信號HIN和LIN如圖2所示。高、低側(cè)功率管柵極控制信號除需要滿足死區(qū)時間(同時為低的時間)的要求外，低側(cè)功率管柵極控制信號一般還需要自舉電容充電所需的最小脈沖寬度的要求?？紤]到死區(qū)時間和低側(cè)功率管柵極控制信號最小脈沖寬度的要求，高側(cè)功率管柵極控制信號最大占空比要比100%小許多。
[0025]充電脈沖寬度過大會降低高側(cè)功率管柵極控制信號最大占空比，進而降低母線電壓的利用率，限制電機的工作區(qū)間；過小則影響電機運行。脈沖寬度的設(shè)置同時還容易受到諸如電容容值、充電電流、漏電等元器件參數(shù)的影響。
[0026]與采用固定寬度充電脈沖的傳統(tǒng)方式不同，本發(fā)明根據(jù)自舉電容電壓的大小合理設(shè)置充電電路的控制參數(shù)，如脈沖的寬度和或個數(shù)等，以使自舉電容的充電達(dá)到按照需要和最優(yōu)化原則進行。
[0027]本發(fā)明實施例一提供了一種無刷電機自舉電容智能充電裝置。如圖3所示，所述裝置包括:檢測電路110、控制電路120和充電電路130、自舉電容140。
[0028]其中，自舉電容140，用于存儲電荷；檢測電路110檢測自舉電容140電壓的大小，并可以通過模擬比較器或模數(shù)轉(zhuǎn)換器將所述自舉電容電壓的大小化為一位或多位的數(shù)字量；控制電路120根據(jù)獲得的自舉電容電壓的數(shù)字量，設(shè)置自舉電容充電的控制參數(shù)；充電電路130根據(jù)充電控制參數(shù)對自舉電容140進行充電。所述充電電路通過脈沖信號對所述自舉電容140進行充電；所述充電脈沖信號可以是持續(xù)不斷的，也可以是間斷的一個或多個；所述控制電路120的控制參數(shù)包括充電脈沖的寬度或個數(shù)，或者寬度和個數(shù)。
[0029]圖3中，控制電路120采用根據(jù)檢測電路110檢測到的自舉電容電壓大小來設(shè)置脈沖寬度的方式。為直觀起見，圖4給出了高側(cè)和低側(cè)功率管柵極控制信號HIN和L