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基于TL494的电动车电机控制器设计|壹芯微

来源:壹芯微 发布日期 2022-09-26 浏览:-

基于TL494的电动车电机控制器设计|壹芯微

面对内燃机车的废气污染和能源枯竭,电动汽车现在逐步走进了人们的生活。世界各大汽车生产厂家,都在大力研发电动汽车控制技术,并在最近的车展上纷纷推出了电动汽车。电机控制器是电动车控制系统中最关键的部分,它的发展对电动汽车的普及及推广有着深远的影响。现在主流的电动车控制器主要由电力电子器件构成,其中电机控制器直接充当了心脏的角色。为了提高控制器的稳定性,添加了部分保护功能,如:过热保护、励磁检测保护、过流保护、电池欠压保护、防反接保护等。本设计方案采用了两片TL494作为整个系统的核心控制器。

1.电动车电机控制器的原理

本文中电动汽车采用他励直流有刷电机,动力电池采用6节铅酸蓄电池串联,每块电池额定电压6V,总额定输出电压为36V。他励直流电动机的额定电压为36V,额定功率为3kW,输出额定转矩为10.84Nm,额定转速为2600r/min,励磁电流为10A,最大负载电流为110A。

本控制器的设计方案中,电枢控制部分采用两象限型直流斩波PWM系统,励磁控制部分采用双极式可逆直流斩波PWM系统。控制器选用TL494芯片,其具有结构简单、功能可靠、价格低廉、稳定性好等优点。TL494内置有5V±5%的基准电源、两路误差放大器、PWM产生比较器以及死区时间可调控制等。

2.两象限型直流斩波PWM系统

两象限型直流斩波器原理图如图1所示,采用半桥结构,电机中流过的电流Ia可正可负,开关管S2只在制动时起作用,系统能工作在2个象限。该控制方案虽然只能使电机工作在第一、第二象限,但是具有能量回馈制动功能,而且控制方便,使用的电子元器件较少,有利于减小控制器的体积,且系统的可靠性较高,方案的成本低。

图6电池欠压保护电路

总结

本文总结了基于TL494的电动车电机控制器设计方案,并通过长期的实验运行和装车试验,证实本文设计的电动车电机驱动系统,能量损耗小、使用范围广、满足电动车的实际需要。通过对电动机励磁和电枢的调节可以实现他励直流有刷电动机的运行调速、正反转和能量回馈。并在设计中预留了多路信号通信接口,将各关键状态信号输入车载ECU中,方便整车的协调和升级。

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