无刷直流电机的驱动方法、电路、设备及存储介质技术

一种无刷直流电机的驱动方法、电路、设备和存储介质，其中，所述驱动方法包括：在PWM模块计数器的计数到达其中一个预设阈值时，触发ADC模块采集反电动势(S101)；根据反电动势确定无刷直流电机是否需要换相(S102)；若无刷直流电机需要换相，则控制PWM模块向无刷直流电机的驱动电路输出PWM信号，以便驱动电路将所述PWM信号转换成驱动信号以驱动无刷直流电机转动(S103)。转动(S103)。转动(S103)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】无刷直流电机的驱动方法、电路、设备及存储介质


[0001]本申请涉及动力领域，尤其涉及一种无刷直流电机的驱动方法、电路、可移动平台、电器设备及存储介质。

技术介绍

[0002]无刷直流电机的驱动方式一般需要采集反电动势，通过反电动势判断电机的位置，实现电机的驱动。目前，采集反电动势判断电机位置有两个方案，一是采用比较器方案，二是采用ADC采样方案。但是，比较器方案需要微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)有适用的比较器模块，或者是有外置比较器芯片，成本相交于ADC采样方案较高，且通用性更差。而ADC采样方案容易产生延时，该延时会导致电机运行出现问题，严重时会烧坏电机。因此，有必要提供一种无刷直流电机的驱动方法以解决上述问题。

技术实现思路

[0003]基于此，本申请提供了一种无刷直流电机的驱动方法、可移动平台、充电系统及存储介质，以提高电池的均衡精度以及均衡效果。
[0004]第一方面，本申请提供了一种无刷直流电机的驱动方法，应用于微控制单元，所述微控制单元包括PWM模块和ADC模块，所述PWM模块包括至少两个寄存器，所述至少两个寄存器分别配置有不同的预设阈值，每一预设阈值对应一采样时刻，相邻的所述采样时刻间隔预设时长，且所述预设时长小于所述PWM模块的计数周期；所述方法包括：
[0005]在所述PWM模块计数器的计数到达其中一个所述预设阈值时，触发所述ADC模块采集反电动势；
[0006]根据所述反电动势确定所述无刷直流电机是否需要换相；
[0007]若所述无刷直流电机需要换相，则控制所述PWM模块向所述无刷直流电机的驱动电路输出PWM信号，以便所述驱动电路将所述PWM信号转换成驱动信号以驱动所述无刷直流电机转动。
[0008]第二方面，本申请还提供了一种无刷直流电机的驱动电路，所述驱动电路包括：三相逆变桥电路、转换电路和微控制单元，所述三相逆变桥电路与所述无刷直流电机连接，所述转换电路与所述三相逆变桥电路连接，所述微控制单元分别与所述转换电路、三相逆变桥电路连接，所述微控制单元包括PWM模块和ADC模块，所述PWM模块包括至少两个寄存器，所述至少两个寄存器分别配置有不同的预设阈值，每一预设阈值对应一采样时刻，相邻的所述采样时刻间隔预设时长，且所述预设时长小于所述PWM模块的计数周期；
[0009]其中，所述微控制单元，用于：在所述PWM模块计数器的计数到达其中一个所述预设阈值时，触发所述ADC模块采集反电动势；根据所述反电动势确定所述无刷直流电机是否需要换相；若所述无刷直流电机需要换相，则控制所述PWM模块向所述无刷直流电机的转换电路输出PWM信号，以便所述转换电路将所述PWM信号转换成驱动信号输出至所述无刷直流电机的三相逆变桥电路，以驱动所述无刷直流电机转动。
[0010]第三方面，本申请还提供了一种可移动平台，所述可移动平台包括无刷直流电机和用于驱动所述无刷直流电机转动的驱动电路，所述驱动电路包括微控制单元，所述微控制单元包括PWM模块和ADC模块，所述PWM模块包括至少两个寄存器，所述至少两个寄存器分别配置有不同的预设阈值，每一预设阈值对应一采样时刻，相邻的所述采样时刻间隔预设时长，且所述预设时长小于所述PWM模块的计数周期；
[0011]其中，所述微控制单元还包括存储器和处理器；
[0012]所述存储器用于存储计算机程序；
[0013]所述处理器，用于执行所述计算机程序并在执行所述计算机程序时，实现如下步骤：
[0014]在所述PWM模块计数器的计数到达其中一个所述预设阈值时，触发所述ADC模块采集反电动势；
[0015]根据所述反电动势确定所述无刷直流电机是否需要换相；
[0016]若所述无刷直流电机需要换相，则控制所述PWM模块向所述无刷直流电机的驱动电路输出PWM信号，以便所述驱动电路将所述PWM信号转换成驱动信号以驱动所述无刷直流电机转动。
[0017]此外，本申请还提供了另一种可移动平台，所述可移动平台包括无刷直流电机和本申请实施例提供的任一项所述的驱动电路，所述驱动电路用于驱动所述无刷直流电机。
[0018]第四方面，本申请还提供了一种电器设备，所述电器设备包括无刷直流电机和本申请实施例提供的任一项所述的驱动电路，所述驱动电路用于驱动所述无刷直流电机。
[0019]第五方面，本申请还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时使所述处理器实现上述的驱动方法。
[0020]本申请提出的无刷直流电机的驱动方法、电路、可移动平台、电器设备及存储介质，采用的是ADC采样方案，可以减小电机换相时的延时，进而提高电机运行的安全性，同时相对比较器的方案，还可以降低成本。
[0021]应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本申请的实施例提供的一种无刷直流电机的驱动电路的电路结构示意性图；
[0024]图2是本申请的实施例提供的一种三相逆变桥电路的电路结构示意图；
[0025]图3是本申请的实施例提供的另一种无刷直流电机的驱动电路的电路结构示意性图；
[0026]图4是本申请的实施例提供的一种驱动过程的示意图；
[0027]图5是本申请的实施例提供的另一种驱动过程的示意图；
[0028]图6是本申请的实施例提供的一种驱动方法的步骤示意流程图；
[0029]图7是本申请的实施例提供的另一种驱动方法的步骤示意流程图；
[0030]图8是本申请的实施例提供的预设阈值、采样时刻和计数周期对应关系示意图；
[0031]图9a至图9c是本申请的实施例提供的又一种驱动过程的示意图；
[0032]图10是本申请的实施例提供的一种可移动平台的示意性框图；
[0033]图11是本申请的实施例提供的另一种可移动平台的示意性框图。
具体实施方式
[0034]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
[0036]由于直流电机依赖静止的碳刷与旋转的换相器进行机械摩擦来换相，容易造成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种无刷直流电机的驱动方法，其特征在于，应用于微控制单元，所述微控制单元包括PWM模块和ADC模块，所述PWM模块包括至少两个寄存器，所述至少两个寄存器分别配置有不同的预设阈值，每一预设阈值对应一采样时刻，相邻的所述采样时刻间隔预设时长，且所述预设时长小于所述PWM模块的计数周期；所述方法包括：在所述PWM模块计数器的计数到达其中一个所述预设阈值时，触发所述ADC模块采集反电动势；根据所述反电动势确定所述无刷直流电机是否需要换相；若所述无刷直流电机需要换相，则控制所述PWM模块向所述无刷直流电机的驱动电路输出PWM信号，以便所述驱动电路将所述PWM信号转换成驱动信号以驱动所述无刷直流电机转动。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：确定至少两个不同的采样时刻对应的预设阈值；将至少两个不同的采样时刻对应的预设阈值，分别对应写入至所述微控制单元的至少两个寄存器。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：将所述PWM模块的计数周期进行n等分，得到至少两个不同的采样时刻，n为大于1的正整数；或者，获取至少两个小于所述PWM模块的计数周期的时刻，作为至少两个不同的采样时刻。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，多个相邻的所述采样时刻间隔的预设时长相等或者部分相等。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述微控制单元包括至少两个PWM模块，每个所述PWM模块包括一个寄存器和一个计数器；其中，不同的所述PWM模块的计数器的相位和周期均配置相同。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，不同的所述PWM模块的计数器均配置为向上计数。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述寄存器的数量小于或等于所述采样时刻的数量。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述在所述PWM模块计数器的计数到达其中一个所述预设阈值时之后，所述方法还包括：将所述寄存器的预设阈值修改为未进行比较的预设阈值，以便所述PWM模块的计数器继续进行计数比较，以触发所述ADC模块下一次采集所述反电动势。9.根据权利要求5至8任一项所述的方法，其特征在于，所述至少两个PWM模块包括第一PWM模块、第二PWM模块和第三PWM模块；其中，所述第一PWM模块、第二PWM模块和第三PWM模块分别对应所述无刷直流电机的三相中的一相。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一PWM模块的寄存器配置有第一预设阈值，所述第一预设阈值对应第一采样时刻，所述第二PWM模块的寄存器配置有第二预设阈值，所述第二预设阈值对应第二采样时刻。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一采样时刻和第二采样时刻之间
的预设时长等于或小于所述计数周期的一半。12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第二采样时刻大于所述第一采样时刻。13.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一PWM模块的寄存器配置有第一预设阈值，所述第一预设阈值对应第一采样时刻；所述第二PWM模块的寄存器配置有第二预设阈值，所述第二预设阈值对应第二采样时刻；所述第三PWM模块的寄存器配置有第三预设阈值，所述第三预设阈值对应第三采样时刻。14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第一采样时刻和第二采样时刻之间的预设时长等于或小于所述计数周期的三分之一；所述第二采样时刻和第三采样时刻之间的预设时长等于或小于所述计数周期的三分之一。15.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述驱动电路包括转换电路和三相逆变桥电路，所述三相逆变桥电路与所述无刷直流电机连接，所述转换电路与所述PWM模块、三相逆变桥电路；其中，所述转换电路用于接收所述PWM信号，并将所述PWM信号转换成驱动信号输出至所述三相逆变桥电路。16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述转换电路包括第一转换电路、第二转换电路和第三转换电路；其中，所述第一PWM模块通过所述第一转换电路与所述三相逆变桥电路连接，所述第二PWM模块通过所述第二转换电路与所述三相逆变桥电路连接，所述第三PWM模块通过所述第三转换电路与所述三相逆变桥电路连接，分别用于控制所述三相逆变桥电路的不同桥臂。17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述寄存器里配置有电平比较值；所述PWM模块被配置为在所述PWM模块的计数器的计数小于所述电平比较值时输出高电平，以及在所述PWM模块的计数器的计数大于或等于所述电平比较值时输出高电平。18.一种无刷直流电机的驱动电路，其特征在于，包括：三相逆变桥电路，所述三相逆变桥电路与所述无刷直流电机连接；转换电路，所述转换电路与所述三相逆变桥电路连接；微控制单元，所述微控制单元分别与所述转换电路、三相逆变桥电路连接，所述微控制单元包括PWM模块和ADC模块，所述PWM模块包括至少两个寄存器，所述至少两个寄存器分别配置有不同的预设阈值，每一预设阈值对应一采样时刻，相邻的所述采样时刻间隔预设时长，且所述预设时长小于所述PWM模块的计数周期；其中，所述微控制单元，用于：在所述PWM模块计数器的计数到达其中一个所述预设阈值时，触发所述ADC模块采集反电动势；根据所述反电动势确定所述无刷直流电机是否需要换相；若所述无刷直流电机需要换相，则控制所述PWM模块向所述无刷直流电机的转换电路输出PWM信号，以便所述转换电路将所述PWM信号转换成驱动信号输出至所述无刷直流电机的三相逆变桥电路，以驱动所述无刷直流电机转动。19.根据权利要求18所述的电路，其特征在于，多个相邻的所述采样时刻间隔的预设时长相等或者部分相等。20.根据权利要求18所述的电路，其特征在于，所述预设时长为所述计数周期的n等分，n为大于1的正整数。
21.根据权利要求18所述的电路，其特征在于，所述微控制单元包括至少两个PWM模块，每个所述PWM模块包括一个寄存器和一个计数器；其中，不同的所述PWM模块的计数器的相位和周期均配置相同。22.根据权利要求21所述的电路，其特征在于，不同的所述PWM模块的计数器均配置为向上计数。23.根据权利要求21所述的电路，其特征在于，所述寄存器的数量小于或等于所述采样时刻的数量。24.根据权利要求21所述的电路，其特征在于，所述微控制单元在所述PWM模块计数器的计数到达其中一个所述预设阈值时之后，还用于：将所述寄存器的预设阈值修改为未进行比较的预设阈值，以便所述PWM模块的计数器继续进行计数比较，以触发所述ADC模块下一次采集所述反电动势。25.根据权利要求21至24任一项所述的电路，其特征在于，所述至少两个PWM模块包括第一PWM模块、第二PWM模块和第三PWM模块；其中，所述第一PWM模块、第二PWM模块和第三PWM模块分别对应所述无刷直流电机的三相中的一相。26.根据权利要求25所述的电路，其特征在于，所述第一PWM模块的寄存器配置有第一预设阈值，所述第一预设阈值对应第一采样时刻，所述第二PWM模块的寄存器配置有第二预设阈值，所述第二预设阈值对应第二采样时刻。27.根据权利要求26所述的电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：马晨旭，陈鸿滨，曾茂林，
申请(专利权)人：深圳市大疆创新科技有限公司，
类型：发明
国别省市：