CN101087125A - 一种具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统 - Google Patents

Abstract

一种具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统，在现有电动汽车电机驱动系统的IGBT模块附近增设了温度传感器[61]，在直流母线支撑电容[81]表面安装温度传感器[62]，在电机定子电枢[93]附近最高温度处埋设温度传感器[71]；中央处理器[21]通过SPI总线和EEPROM[23]进行通讯，获得电机驱动系统寿命预测相关参数，同时采集逆变器温度传感器[6、61、62]、电机温度传感器[7、71]、位置传感器或速度传感器[5]、直流母线电压传感器[3]和直流母线电流传感器[41]和[42]经过调理电路[22]调理后的模拟信号，获得电机驱动系统寿命预测需要的电压、电流和温度参数，同时中央处理器[21]进行电机控制算法计算、状态保护和寿命预测等处理，发出PWM信号控制逆变器[8]，完成电机驱动系统寿命预测功能。

Description

一种具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统

技术领域

本发明涉及电动汽车电机驱动系统。

背景技术

一般电动汽车电机驱动系统由电机、逆变器、电机控制器、电机控制电源、直流母线传感器、交流电流传感器、电机位置或速度传感器、逆变器温度传感器、电机温度传感器构成。其中，电机控制器包括中央处理器、多路模拟信号调理与采集单元以及一些外围处理电路构成，电机控制算法、PWM信号产生以及系统保护等由中央处理器完成，从而将电能转换为机械能驱动汽车前进。

与普通工业应用电机驱动系统不同，为满足电动汽车的需求，电动汽车电机驱动系统功率密度大(＞1.2kW/kg)、工况转换频繁、工作环境恶劣(高温可达125℃、强振动可达10g)，这意味着组成车用电机驱动系统的成百上千个机械零件、电子元器件工作在高温、高载荷且多变化的工况下，零件易产生疲劳损坏、器件易老化。

一般电动汽车电机驱动系统的硬件由电机、逆变器、电机控制器、电机控制电源、直流母线传感器、交流电流传感器、电机位置或速度传感器、逆变器温度传感器、电机温度传感器等构成，图1为典型的电动汽车电机驱动系统结构示意图。其中电机控制器2与整车控制器1通讯，采集来自直流母线电压传感器3、电机交流电流传感器41和42、电机位置传感器5、逆变器温度传感器6和电机温度传感器7的信号，在电机控制器2中进行电机控制算法计算、状态保护等处理，最后发出PWM信号控制逆变器8；逆变器8主要由直流母线支撑电容81、IGBT开关82和导电母线排83构成，其作用是将直流电转换为三相交流电提供给电机9；电机9由转子91、定子92、定子电枢93、轴承94以及机座95构成，它将电能转换为机械能驱动电动汽车运行。

在电动汽车电机驱动系统中，电机控制器如图2所示：包括中央处理器21、多路模拟信号调理与采集电路22以及一些外围处理电路24构成，电机控制算法、PWM信号产生以及系统保护等由中央处理器21完成。

研究表明，逆变器直流母线支撑电容、IGBT、电机绕组绝缘故障以及电机轴承故障是电动汽车电机驱动系统的主要故障，这些器件、子系统所承受的热应力是寿命缩短的主要因素。

不具有寿命预测功能的电机驱动系统，由于没有采集运行过程中电机控制器的各种参数，不能真实地了解系统运行过程中所承受的各种应力，不能有效地发现系统的薄弱环节，不利于控制器故障的诊断和故障数据的积累；同时，也使得驾驶员不能够很好的了解系统的可使用寿命。

发明内容

针对以上不具有寿命预测功能电动汽车电机驱动系统存在的一些缺陷，本发明的目的是使电动汽车电机驱动系统除具备正常的电机驱动功能外，还可以预测系统的寿命。具备寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统可以使电动汽车驾驶员得到提示，以便及时处理可能出现的后果；另一方面，还可以利用记录的寿命信息来改进系统设计。

本发明采用以下技术方案：

本发明在现有技术电动汽车电机驱动系统埋设逆变器温度传感器和电机温度传感器：除原有的逆变器温度传感器和电机温度传感器外，还在逆变器直流母线电容附近、IGBT散热器附近以及电机电枢槽内固定温度传感器；在电机控制器的多路模拟信号调理与采集单元中增加模拟通道用于上述温度信号采集处理，同时增加EEPROM用于记录有关数据。

在电机控制器中央处理器软件流程中，在系统初始化模块后加入电机驱动系统寿命预测相关参数预设置模块，在这个模块中电机驱动系统寿命预测相关参数由外部输入，存储在EEPROM内；在启动信号环节后设置“工作模式”与“寿命预测模式”判断，使电动汽车电机驱动系统根据外部输入工作在两种模式：

(1)当电动汽车运行时，使电动汽车驱动系统工作在“工作模式”中，中央处理器除保持原有的电机驱动控制算法模块外，在流程中增加电机驱动系统寿命预测相关的信号采集与处理模块，采集直流母线电容温度传感器信号、IGBT模块温度传感器信号、电机定子电枢温度信号以及直流母线电压信号，处理得到直流母线电容的平均温度、纹波电流，IGBT平均温度、最高温度、最低温度，以及电机定子绕组平均温度，将相关信息写入EEPROM；

(2)当电动汽车停止时，采用外部控制方式使系统工作在寿命预测模式，也就是说控制软件运行在寿命预测模式。在这个模式下，首先，中央处理器从EEPROM取出与直流母线电容、IGBT以及电机绝缘寿命计算相关的参数，取出相关温度数据、纹波电流数据；其次，按照本发明给出的公式依次进行电容内部温度计算、IGBT结温、结温变化计算以及电机定子绕组绝缘温度计算；第三，根据上一步得到的温度值以及存储的纹波电流计算直流母线电容寿命，计算IGBT寿命，以及电机定子绕组绝缘寿命，根据上述寿命、按照本发明给出的公式计算电动汽车电机驱动系统的预测寿命；最后通过CAN等总线将预测的寿命上报整车控制器，通过整车控制的显示器可以显示相关预测寿命信息。

本发明也可应用于其他逆变器供电的电机驱动系统。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

图1为典型的电动汽车电机驱动系统结构示意图；

图2为典型电机控制器结构示意图；

图3为本发明电动汽车电机驱动系统示意图；

图4为本发明调理电路示意图；

图5为本发明电机驱动系统软件流程图；

图6为本发明电机驱动系统软件工作模式流程图；

图7为本发明电机驱动系统软件寿命预测模式流程图。

具体实施方式

如图3所示，本发明的电动汽车电机驱动系统主要包括电机控制器2、逆变器8和电机9。电机控制器通过CAN总线和整车控制器进行通讯；电机控制器2至少包括一个中央处理器21、一个EEPROM 23和9路或9路以上的模拟调理电路22。逆变器8主要由直流母线支撑电容81、IGBT开关82和导电母线排83构成，其作用是将直流电转换为三相交流电提供给电机9；电机9由转子91、定子92、定子电枢93、轴承94以及机座95构成，它将电能转换为机械能驱动电动汽车运行。

本发明在电动汽车电机驱动系统的几个关键位置埋设逆变器温度传感器和电机温度传感器：除现有技术已有的逆变器温度传感器6和电机温度传感器7外，还在IGBT模块附近安装了表面贴式温度传感器61，在直流母线支撑电容81表面安装了贴式温度传感器62，在电机定子电枢93附近最高温度处埋设温度传感器71，所有的温度传感器均采用三线制温度传感器。电机控制器2中的中央处理器21采集温度传感器6、61、62、7、71的温度信息，并记录相关信息。

电机控制器2通过CAN总线和整车控制器1进行通讯，中央处理器21通过SPI总线和EEPROM进行通讯，获得存储在EEPROM中有关电动汽车电机驱动系统寿命预测相关参数，同时中央处理器21采集逆变器温度传感器6、61和62、电机温度传感器7和71、直流母线电压传感器3、位置传感器5和直流电流温度传感器41和42通过调理电路22调理后的模拟信号，获得电机驱动系统寿命预测需要的各种电压、电流和温度参数，最终中央处理器21利用位置传感器5采集的速度进行电机控制算法计算、状态保护和寿命预测等处理，发出PWM信号控制逆变器8，同时完成电机驱动系统寿命预测功能。

调理电路22如图4所示：直流电压传感器3的输出端直接和电容C1的1端相连，电容C1的2端为电流传感器3输出信号调理后的电压信号3a；直流电流传感器41的输出端直接和电阻R2的1端相连，电阻R2的2端和运算放大器T1的正输入端相连，电阻R1的1和参考电压SV1相连，2端和电阻R3的1端、运算放大器T1的负输入端相连，电阻R3的2端和运算放大器T1的输出相连，运算放大器T1的输出端和电阻R4的1端相连，电阻R4的2端和电阻R5的1端、运算放大器T2的负输入端相连，运算放大器T2的正输入端接地，电阻R5的2端和运算放大器T2的输出端相连，电容C2的1端和运算放大器T2的输出端相连，2端接地，运算放大器T2的输出为电流传感器输出信号调理后的信号41a；直流电流传感器42的输出端直接和电阻R21的1端相连，电阻R21的2端和运算放大器T3的正输入端相连，电阻R11的1和参考电压SV2相连，2端和电阻R31的1端、运算放大器T3的负输入端相连，电阻R31的2端和运算放大器T3的输出相连，运算放大器T3的输出端和电阻R41的1端相连，电阻R41的2端和电阻R51的1端、运算放大器T4的负输入端相连，运算放大器T4的正输入端接地，电阻R51的2端和运算放大器T4的输出端相连，电容C3的1端和运算放大器T4的输出端相连，2端接地，运算放大器T4的输出为电流传感器输出信号调理后的信号42a；位置传感器5的输出端和芯片74LS14的输入端相连，74LS14的输出信号即为位置传感器5的输出信号调理后的信号51a；温度传感器6、61、62、7、71的输出端分别和电阻R6、R61、R62、R7和R71的2端相连，电阻R6、R61、R62、R7和R71的1端和参考电压SV3相连，电阻R6、R61、R62、R7和R71的2端分别为温度传感器6、61、62、7、71的输出信号调理后的信号6a、61a、62a、7a和71a。调理后的信号3a、41a、42a、5a、6a、61a、62a、7a、71a直接和中央处理器21的DSP相连。图4中电阻值根据调理电路输出和输入的比值进行选择，要求选择精密电阻；电容值可根据滤波精度要求进行选择。

具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统和普通的电动汽车电机驱动系统相比，在硬件和软件方面都有所改进，硬件方面的改进主要体现在以下两个方面：

(1)增加X5163G型EEPROM，用于存储与寿命预测相关的电容参数、IGBT参数、轴承参数以及绝缘参数，经过中央处理器21处理的IGBT、电容以及电机定子绕组绝缘温升信息，以及寿命预测信息。

(2)增加了外部模拟信号调理电路22的处理功能，至少增加将IGBT温度传感器61、电容温度传感器62和电机定子绕组温度传感器71输出电阻信号转换为电压信号，并具有滤波处理功能，该电路除完成电机驱动系统寿命预测功能需要的温度模拟量的调理外，还调理来自直流母线电压传感器3、电机交流电流传感器4和5、逆变器温度传感器6和电机温度温度传感器7的信号。

软件方面的改进主要体现在软件中增加了电动汽车电机驱动系统寿命程序，能够准确的预测电动汽车电机驱动系统的寿命。

本发明电机驱动系统寿命预测程序步骤如图5所示：

步骤S20：开始进行系统初始化；

步骤S21：判断是否需要启动寿命预测参数设置模块；

步骤S22：如果需要启动寿命预测参数设置模块，则设置寿命预测中需要的一些参数，如果不需要启动寿命预测参数设置模块，则执行步骤S23，判断系统工作模式；

步骤S24：如果选择正常工作模式，则按照图6所示的流程工作；

步骤S25：如果选择寿命预测工作模式，则按照图7的流程工作，最后结束程序。

在系统初始化模块后通过串口通讯外部输入寿命预测参数，这些参数是通过对现有参数经过数学变化简化得到的，是与时间和工作环境无关的常数：

(1)输入与电容寿命预测相关的参数L_b、α、β(I_c)、R_ESR、R_{C_th}、C、t_PWM，相关参数解释如下：

直流母线电容纹波电流I_C为：

$I_C=6\×\frac{U_{\mathrm{dc}\_\max }-U_{\mathrm{dc}\_\min }}{C\·t_{\mathrm{PWM}}}---\left(1\right)$

式中：t_PWM：IGBT的PWM开关周期，单位：s；C：直流母线电容值，单位：F；U_{dc_max}：直流母线电压最大值，单位：V；U_{dc_min}：直流母线电压最小值，单位：V。

电容的工作温度为：

$T_C=I_C^2\·R_{\mathrm{ESR}}\·R_{C\_\mathrm{th}}+T_t---\left(2\right)$

式中：R_ESR、R_{C_th}分别是电容的等效内阻和热阻单位分别为：Ω，℃/W，T_t为测量点温度，即电容工作环境温度，单位：℃。

电容寿命公式为：

L_C＝L_bβ(I_C)·α·(1-0.1ΔT_C)    (3)

ΔT_C＝T_t-25

式中：L_C为在当前工作温度和纹波电流下的电容寿命，单位：h；L_b为电容基础寿命，单位：h；α是与电容最高工作温度T_max相关的系数，它表明当电容工作在25℃时工作温度对于其寿命的影响，每种电容有相对稳定的α值；β(I_C)是用数据表形式存储的纹波电流系数，体现了纹波电流对电容寿命的影响；T_C为电容工作温度，单位：℃；C为电容值，单位：F；t_PWM为IGBT的开关周期，单位：s。

(2)输入与IGBT寿命预测相关的参数K_{cond_IGBT}(I_S)，K_{SW_IGBT}(I_S)，K_Diode(I_S)，R_{j_}C，和N(T_j，ΔT_j)，t_cycle，参数解释如下。

IGBT结温按照下式计算：

T_j＝(K_{cond_IGBT}(I_S)+K_{SW_IGBT}(I_S)+K_Diode(I_S))·R_{j_c}+T_IGBT    (4)

式中：(K_{cond_IGBT}(I_S)，K_{SW_IGBT}(I_S)，K_Diode(I_S)，R_{j_}C)，分别为IGBT导通损耗系数，IGBT开关损耗系数，续流二极管损耗系数，以及IGBT结到外表的热阻，单位：℃/W，I_S为相电流最大值，单位：A。

IGBT的寿命由式(5)计算

L_IGBT＝N(T_j，ΔT_j)·t_cycle    (5)

式中：N(T_j，ΔT_j)是在IGBT结温T_j和结温变化ΔT_j下循环功率曲线，t_cycle是功率循环时间，单位：s，这两者是由IGBT制造商给出。

(3)输入与电机绝缘寿命相关的参数(L_{insulation_25}，K_insulation)，参数解释如下。

电机电枢绝缘寿命与温度相关：

L_insulation＝L_{insulation_25}×(1-K_insulation·ΔT_insulation)    (6)

            ΔT_insulation＝T_insulation-25

式中：L_{insulation_25}为绝缘在25度下的寿命，单位：h；K_insulation为温度系数。

(4)输入与轴承寿命相关的参数n_bearing，C_bearing和P，参数解释如下：

电机轴承寿命与电机转速满足如下关系：

$L_R=\left(\frac{{10}^6}{60n_{\mathrm{beering}}}\right){\left(\frac{C_{\mathrm{bearing}}}{1.2P}\right)}^3---\left(7\right)$

式中：n_bearing轴承转速，单位：rpm；C_bearing：轴承额定动负荷，单位：N；P：滚动轴承承受的当量动负荷，单位：N。

当电动汽车电机驱动系统进入初始化状态后，设置工作模式判断，电动汽车运行时进入工作模式S24，电动汽车停止运行时进入寿命预测模式S25。

当电动汽车电机驱动系统进入工作模式后，按照图6所示的流程工作。首先执行步骤S31进入中断，中断过程中按执行步骤完成以下工作：

首先执行步骤S311，打开中断，中断保护现场；

其次执行步骤S312：电机核心控制，主要完成电机控制逻辑处理、保护处理、电机矢量控制和发SVPWM波；

再次执行步骤S313：寿命数据采集；

最后执行步骤S314：恢复中断现场；

步骤S32：中断结束时将采集的数据写入EEPROM，并进行数据处理。处理的参数如下：

(1)直流母线电容纹波电流计算

根据直流母线电容电压传感器3的信息以及电容值，按照(1)式计算直流母线电容纹波电流。

(2)直流母线电容的温度采集与处理

按照设定的时间间隔，采集直流母线电容的温度T_C(n)，n＝1，2，3…，N；计算直流母线电容附近平均温度：

$T_{c\_\mathrm{average}}=\frac{\mathrm{\Σ}{T}_t\left(n\right)}{N}---\left(8\right)$

式中：T_{c_average}为电容外壳平均温度，单位：℃。

(3)IGBT温升采集与计算处理

采集IGBT模块的温度T_IGBT(n)，n＝1，2，3…，N，同时记录相电流I_S(n)；IGBT最高温度T_{IGBT_max}＝max{T_IGBT(n)}，IGBT最大相电流I_{S_max}＝max(I_S(n)}；IGBT最低温度T_{IGBT_min}＝min{T_IGBT(n)}，IGBT最小相电流I_{S_min}＝min{I_S(n)}

计算IGBT平均温度：

$T_{\mathrm{IGBT}\_\mathrm{average}}=\frac{\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{T}_{\mathrm{IGBT}}\left(n\right)}{N}---\left(9\right)$

IGBT的电流平均值：

$I_S=\frac{\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{I}_S\left(n\right)}{N}---\left(10\right)$

(4)电机电枢温度采集与处理

采集电机定子电枢温度T_insulation(n)，n＝1，2，3…，N；计算电机平均温度

$Y_{\mathrm{insulation}\_\mathrm{average}}=\frac{\underset{n=1}{\overset{N}{\mathrm{\Σ}}}{T}_{\mathrm{insulation}}\left(n\right)}{N}---\left(11\right)$

(5)将寿命预测相关数组{T_{t_average}，I_C，T_{IGBT_max}，T_{IGBT_min}，T_{IGBT_average}，I_{s_max}，I_{s_min}，I_{s_average}，T_{insulation_average}}输出到EEPROM。

当电动汽车停止运行时，在外部信号控制下进入寿命预测模式，如图7所示，首先执行步骤S41从EEPROM中读取参数，接下来执行步骤S42：进行寿命预测，最后执行步骤S43：计算结束时，将电机驱动系统寿命预测结果通过CAN总线传给整车控制器，最后结束运行程序。

在寿命预测模式中：

(1)从EEPROM取出：

与电容寿命预测相关的参数L_b、α、β(I_c)、R_ESR、R_{C_th}、C，t_PWM；

与IGBT寿命预测相关的参数(K_{cond_IGBT}(I)，K_{SW_IGBT}(I)，K_Diode(I)，R_{j_}C)，和(N(T_j，ΔT_j)，t_cycle)；

与电机绝缘寿命相关的参数(L_{insulation_25}，K_insulatio)；

与电机轴承寿命相关的参数(n_bearing)；

测量参数{T_{t_average}，T_{IGBT_max}，T_{IGBT_min}，T_{IGBT_average}，I_{S_max}，I_{S_min}，I_{S_average}，T_{insulation_average}，n_bearing}。

(2)按照公式(2)计算电容温度T_C，按照公式(3)计算电容寿命；

(3)分别按照公式(4)、(5)计算IGBT的结温和寿命；

(4)按照公式(6)计算电机电枢绝缘的寿命；

(5)按照公式(7)计算电机轴承的寿命；

(6)预计电动汽车电机驱动系统寿命为：

$L_{\mathrm{system}}=\frac{1}{\frac{1}{L_{\mathrm{IGBT}}}+\frac{1}{L_C}+\frac{1}{L_{\mathrm{insulation}}}+\frac{1}{L_{\mathrm{beering}}}}---\left(12\right)$

(7)将电机驱动系统预计寿命L_system通过CAN等通讯接口输出到整车控制器或其他外接装置。

Claims (6)

1、一种具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统，包括电机控制器[2]、位置传感器[5]、逆变器[8]和电机[9]，电机控制器[2]与整车控制器[1]通过CAN等总线进行通讯，电机控制器[2]包括中央处理器[21]和调理电路[22]，其特征是电机控制器[2]还至少包括一个EEPROM[23]，调理电路[22]为9路或9路以上的模拟信号调理电路；在电动汽车电机驱动系统中，除原有的逆变器温度传感器[6]和电机温度传感器[7]外，增设了逆变器温度传感器和电机温度传感器：在IGBT模块附近安装表面贴式温度传感器[61]，在直流母线支撑电容[81]表面安装表面贴式三线制温度传感器[62]，在电机定子电枢[93]附近最高温度处埋设温度传感器[71]；中央处理器[21]通过SPI总线和EEPROM[23]进行通讯，获得电机驱动系统寿命预测相关参数，同时中央处理器[21]采集逆变器温度传感器[6、61和62]、电机温度传感器[7和71]、直流母线电压传感器[3]和直流母线电流传感器[41]和[42]经过调理电路[22]调理后的模拟信号，获得电机驱动系统寿命预测需要的电压、电流和温度参数，中央处理器[21]进行电机控制算法计算、状态保护和寿命预测等处理，发出PWM信号控制逆变器[8]，完成电机驱动系统寿命预测功能。

2、按照权利要求1所述的具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统，其特征在于该系统进入初始化状态后设置工作模式判断，电动汽车运行时系统进入工作模式S24，电动汽车停止运行时系统进入寿命预测模式S25：

(1)当系统处于正常工作模式时，中央处理器[21]采集直流母线电容温度传感器[62]信号、IGBT模块温度传感器[61]信号、电机定子电枢温度[71]信号以及直流母线电压[3]信号，处理得到直流母线电容的平均温度T_{c_average}、纹波电流I_C，IGBT平均温度T_{IGBT_average}、最高温度T_{IGBT_max}、最低温度T_{IGBT_min}，，以及电机定子绕组平均温度T_{insulation_average}，将相关信息写入EEPROM[23]；

(2)当系统处于寿命预测工作模式时，首先，中央处理器[21]从EEPROM[23]中取出与直流母线电容C、IGBT以及电机绝缘寿命L_insulation计算相关的参数，取出相关温度数据T_C、T_IGBT和T_insulation、纹波电流I_C数据；其次，依次计算电容工作温度T_{C_average}、IGBT结温T_{IGBT_avarage}、IGBT结温变化T_{IGBT_max}和T_{IGBT_min}以及电机定子绕组绝缘温度T_insulation；再次，根据上一步得到的温度值T_{C_average}和ΔT_C以及存储的纹波电流I_C，计算直流母线电容寿命L_C，IGBT寿命L_IGBT，电机定子绕组绝缘寿命L_insulation以及电机轴承寿命L_beering，然后计算电动汽车电机驱动系统的预测寿命L_system；最后通过CAN等总线将预测的寿命上报整车控制器，通过整车控制的显示器显示相关预测寿命信息。

3、按照权利要求2所述的具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统，其特征在于电容工作温度计算方法为：

L_C＝L_bβ(I_C)·α·(1-0.1ΔT_C)

ΔT_C＝T_C-25

上式中T_C为电容工作温度，单位：℃；I_C直流母线电容纹波电流，单位：A；R_ESR为电容的等效内阻，单位：Ω；R_{C_th}为电容热阻，单位：℃/W；T_t为测点温度，单位：℃。

4、按照权利要求2所述的具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统，其特征在于IGBT寿命计算方法为：

L_IGBT＝N(T_j，ΔT_j)·t_cycle

上式中L_IGBT为IGBT寿命，N(T_j，ΔT_j)是在IGBT结温T_j和结温变化ΔT_j下循环功率曲线，t_cycle是功率循环时间，单位：s。

5、按照权利要求1或2所述的具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统，其特征在于寿命预测程序包括如下步骤：

(1)步骤S20：系统初始化；

(2)步骤S21：判断是否需要启动寿命预测参数设置模块；

(3)步骤S22：如果需要启动寿命参数设置预测模块，则设置寿命预测中需要的参数：通过串口通讯外部输入电容基础寿命L_b、与最高工作温度相关的系数α、纹波电流系数β(I_c)、电容的欧姆内阻R_RSR、电容等效内阻R_{C_th}直流母线电容值C，IGBT的PWM开关周期t_PWM；如不需要启动寿命预测参数设置模块，则执行步骤S23，判断系统工作模式：

(4)步骤S24：如果选择正常工作模式，首先执行步骤S31进入中断，中断过程中按执行步骤完成以下工作：首先执行步骤S311，打开中断，中断保护现场；其次执行步骤S312：进行电机核心控制，主要完成电机控制逻辑处理、保护处理、电机矢量控制和发SVPWM波；然后执行步骤S313：采集寿命数据；之后执行步骤S314：恢复中断现场；

(5)步骤S32：中断结束时，将采集的数据写入EEPROM，并进行数据处理：计算至六母线电容纹波电流，采集与处理至六母线电容的温度、IGBT温升、电机电枢温度，将寿命预测相关数组输出到EEPROM；

(6)步骤S25：如果选择寿命预测工作模式，首先执行步骤S41，从EEPROM中读取参数，接着执行步骤S42进行寿命预测，最后执行步骤S43：计算结束时，将电机驱动系统寿命预测结果通过CAN总线传给整车控制器，结束运行程序。

6、按照权利要求1所述的具有寿命预测功能的电动汽车电机驱动系统，其特征在于调理电路[22]中，直流电压传感器[3]的输出端直接和电容C1的1端相连，电容C1的2端为电流传感器[3]输出信号调理后的电压信号[3a]；直流电流传感器[41]的输出端直接和电阻R2的1端相连，电阻R2的2端和运算放大器T1的正输入端相连，电阻R1的1和参考电压SV1相连，2端和电阻R3的1端、运算放大器T1的负输入端相连，电阻R3的2端和运算放大器T1的输出相连，运算放大器T1的输出端和电阻R4的1端相连，电阻R4的2端和电阻R5的1端、运算放大器T2的负输入端相连，运算放大器T2的正输入端接地，电阻R5的2端和运算放大器T2的输出端相连，电容C2的1端和运算放大器T2的输出端相连，2端接地，运算放大器T2的输出为电流传感器输出信号调理后的信号[41a]；直流电流传感器[42]的输出端直接和电阻R21的1端相连，电阻R21的2端和运算放大器T3的正输入端相连，电阻R11的1和参考电压SV2相连，2端和电阻R31的1端、运算放大器T3的负输入端相连，电阻R31的2端和运算放大器T3的输出相连，运算放大器T3的输出端和电阻R41的1端相连，电阻R41的2端和电阻R51的1端、运算放大器T4的负输入端相连，运算放大器T4的正输入端接地，电阻R51的2端和运算放大器T4的输出端相连，电容C3的1端和运算放大器T4的输出端相连，2端接地，运算放大器T4的输出为电流传感器输出信号调理后的信号[42a]；位置传感器[5]的输出端和芯片74LS14的输入端相连，74LS14的输出信号即为位置传感器5的输出信号调理后的信号[5a]；温度传感器[6、61、62、7和71]的输出端分别和电阻[R6、R61、R62、R7和R71]的2端相连，电阻[R6、R61、R62、R7和R71]的1端和参考电压SV3相连，电阻[R6、R61、R62、R7和R71]的2端分别为温度传感器[6、61、62、7和71]的输出信号调理后的信号[6a、61a、62a、7a和71a]。调理后的信号[3a、41a、42a、5a、6a、61a、62a、7a、71a]直接和中央处理器21的DSP相连。

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