具有能量回馈制动功能的电动车控制器设计

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摘要
) A, |2 y) o( ^为了提高电动车的能量利用率，介绍了一种带有能量回馈制动功能的电动车控制器；同时还介绍了实现控制
0 p0 B' _8 ^3 {$ ^  w' p器硬件结构和能量回馈的方法。试验结果表明，该控制器的设计性能稳定。通过了载人爬坡、上坡重载的启动和制动
实验，很值得推广使用。
/ z: `) A& n: M# i$ b电动车以其无污染，无嗓音，轻便美观．结构简
单，使用方便，价格适中，无需驾照和年检等优点，日
- |* }' P( O+ b6 Z' D益成为大众化，平民化的交通工具。目前，因电池容
9 {6 K. X5 K% k0 X$ i量制约了电动摩托车、电动自行车的行驶里程，也大
大制约了电动摩托车和电动自行车的进一步发展．
如何节省能量和增加电动摩托车、电动自行车的行
5 _. L1 c. b$ u+ z驶里程，已成为电动车进一步发展的关键。为了提高
电动车的能量利用率．其最有效的方式是采用能量
回馈制动技术【J】。为此．这里介绍了一种实用化的具
/ Y" A, c( r  e  o& B有能量回馈制动功能的电动车控制器设计方法．类
似的设计方案可参见文献[2]。
% ^* j8 o/ j2 b) l+ @+ ?# V电动车控制系统由PICl6F单片机控制器、
MOSFET驱动保护电路、信号检测电路和6管H桥
主电路等组成。主要实现对电机的调速、启制动、能量
管理及欠压过流过载、输出端短路保护等功能。其整
4 ^8 i0 |1 Z2 k" A个系统的协调控制由PIC单片机系统实现，它包括速
度开环补偿调节、电流闭环PI调节、换流控制、PWM
信号产生等。驱动电路主要对输出的PWM信号进行
4 I% E5 Q5 R; p" @! Z- ]/ X功率放大和逻辑变换，以得到6路PWM信号控制的
三相逆变桥。对I{ALL信号的采集采用多次采样校验
的方式，滤除噪声以免误动作而影响输出转矩。
3控制器硬件结构
1 `7 e7 G$ V# u7 s% @4 h图2示出控制器硬件系统结构图。考虑到价格
成本，控制器采用PICl6F72芯片进行控制。
PICl6F72是28脚的PIC系列中档单片机．具有高
性能RISC CPU，仅有35条单字节指令．除程序分支
+ }: V) T( H. y: `指令为双周期指令外，均为单周期指令：具有2Kxl4
个FLASH程序存储器和多达14个中断源：还具有
8 _* l3 N( W& a4 M3个定时器、2个捕捉器、1个比较器，1个最大分辨
率为10位的PWM模块；还具有6通道8位模数转
& |9 i. h% y2 g8 D8 q; Y换器。由于PICl6F72的体积小，结构紧凑，功能齐
9 Q3 A' B0 D  Q  g: p: v; B* G# H全．所以非常适合用于电动车控制器中。


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