CN102371911A - 一种车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法，当整车钥匙开关关闭并且整车高压继电器状态为断开时，电机控制器进入主动泻放程序，否则电机控制器正常工作；电机位置传感器每次采样到的电机位置角度值θ偏移为θ₁时；电机控制器进入主动泻放程序，并且计时器t₁开始计时；当计时器0≤t₁<4t时，切换电机控制器到扭矩控制模式，根据当前计时器t₁及扭矩时间加载函数得出

，并使请求扭矩T₁=；或者当计时器t₁≥4t时，切换电机控制器到关闭模式，并使请求扭矩T₁=0，此时电机控制器完成主动泻放过程。本发明能较快的完成剩余电荷的泻放且减少泻放电阻的使用降低了电机控制器的成本，提高整车的安全可靠性。

Description

一种车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法

技术领域

本发明涉及一种纯电动轿车电机控制系统的电量泻放方法，尤其是涉及一种车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法。 

背景技术

目前，人们日益重视对环境的保护和能源的有效、合理使用。因此，高效、节能、环保的纯电动汽车成为汽车行业发展趋势之一。电动驱动系统能做到低能耗和零排放的目的，极具市场化前景。

在轿车中应用，受到安装空间的限制，对电机驱动系统的体积尺寸要求苛刻，因此在纯电动汽车驱动系统中一般采用正弦波永磁同步电机，它具有运行可靠、体积小、质量轻、损耗少、效率高以及形状和尺寸灵活多样等显著优点。正弦波永磁同步电机不仅能驱动整车，而且能通过制动能量回收对电池充电。

但是，由于国内纯电动轿车刚处于起步阶段，产品化的过程中仍然存在着一些工程问题需要解决。其中电驱动系统中的驱动器高压母线电容剩余电量泻放涉及到高压安全，传统方式是采用在直流母线电容两端并联功率泻放电阻实现电容剩余电量的泻放，这种方式剩余电量泻放时间较长且增加驱动器成本。

此外，纯电动轿车只有单一的动力系统，在整车停止工作，高压继电器断开时，电机驱动器母线电容仍然有一定的剩余电荷，这部分剩余电荷需要较长时间才能完全泻放，在此过程中如进行车辆维修或清洗等操作的时候可能发生安全事故。 

发明内容

本发明设计了一种车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法，其解决的技术问题是现有电机驱动器高压母线电容两端并联功率泻放电阻实现电容剩余电量的泻放方式，存在电量泻放时间较长且增加驱动器成本的缺陷。

为了解决上述存在的技术问题，本发明采用了以下方案： 

一种车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法，包括以下步骤：

当整车钥匙开关关闭并且整车高压继电器状态为断开时，电机控制器进入主动泻放程序，否则电机控制器正常工作；

电机位置传感器每次采样到的电机位置角度值θ偏移为θ₁时；

电机控制器进入主动泻放程序，并且计时器t₁开始计时；

当计时器0≤ t₁<4t时，切换电机控制器到扭矩控制模式，根据当前计时器t₁及扭矩时间加载函数得出                                                

，并使请求扭矩T₁=

；

或者当计时器t₁ ≥ 4t时，切换电机控制器到关闭模式，并使请求扭矩T₁=0。

进一步，当计时器0≤ t₁<4t，并且整车钥匙开关打开时，退出主动泻放程序，电机控制器进入关闭模式且电机位置传感器采集到的角度值恢复为每次采样的实际值θ，进入正常控制程序。

进一步，当计时器t₁ ≥ 4t时，电机控制器将完成主动泻放过程，并且根据检测的直流母线电压U判断高压继电器是否出现故障：U>u₁时，判断高压继电器存在烧结的情况，此时将高压继电器故障标志位置1并报给整车控制器，然后电机控制器断电，或者当U≤ u₁时电机控制器就直接断电。

进一步，u₁为标定量。

进一步，所述扭矩时间加载函数为：

M=3T/t*t₁,其中0≤ t₁<t，常量T和t为标定量，变量M为扭矩，变量t₁为时间；

M=-3T/t*t₁+6T,其中t≤ t₁<3t，T和t为标定量，变量M为扭矩，变量t₁为时间；

M=3T/t*t₁-12T,其中3t≤ t₁<4t，T和t为标定量，变量M为扭矩，变量t₁为时间。

该车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法具有以下有益效果：

（1）本发明主要实现一种纯电动轿车电机驱动器高压母线电容剩余电量的主动泻放方法，通过在电驱动控制系统中增加主动泻放策略、根据整车工作状态实现对母线电容剩余电量的主动泻放。

（2）本发明通过增加主动泻放策略，能较快的完成剩余电荷的泻放，提高整车的安全可靠性。

附图说明

图1：电机扭矩加载曲线示意图；

图2：本发明车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法的方框示意图。

具体实施方式

下面结合图1和图2，对本发明做进一步说明：

如图1所示，扭矩时间加载函数为：

1、M=3T/t*t₁,其中0≤ t₁<t，常量T和t为标定量，变量M为扭矩，变量t₁为时间；

2、M=-3T/t*t₁+6T,其中t≤ t₁<3t，T和t为标定量，变量M为扭矩，变量t₁为时间；

3、M=3T/t*t₁-12T,其中3t≤ t₁<4t，T和t为标定量，变量M为扭矩，变量t₁为时间。

如图2所示，车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法如下：

当整车钥匙开关关闭并且整车高压继电器状态为断开时，电机控制器进入主动泻放程序，否则电机控制器正常工作；

电机位置传感器每次采样到的电机位置角度值θ偏移为θ₁时；

电机控制器进入主动泻放程序，并且计时器t₁开始计时；

当计时器0≤ t₁<4t时，切换电机控制器到扭矩控制模式，根据当前计时器t₁及扭矩时间加载函数得出

，并使请求扭矩T₁=

；

或者当计时器t₁ ≥ 4t时，切换电机控制器到关闭模式，并使请求扭矩T₁=0，此时电机控制器完成主动泻放过程。

当计时器0≤ t₁<4t，并且整车钥匙开关打开时，退出主动泻放程序，电机控制器进入关闭模式且电机位置传感器采集到的角度值恢复为每次采样的实际值θ，进入正常控制程序。

当计时器t₁ ≥ 4t时，电机控制器将完成主动泻放过程，并且根据检测的直流母线电压U判断高压继电器是否出现故障：U>u1时，判断高压继电器存在烧结的情况，此时将高压继电器故障标志位置1并报给整车控制器，然后电机控制器断电，或者当U≤ u1时电机控制器就直接断电，完成整个主动泻放过程。

上面结合附图对本发明进行了示例性的描述，显然本发明的实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法，包括以下步骤：

当整车钥匙开关关闭并且整车高压继电器状态为断开时，电机控制器进入主动泻放程序，否则电机控制器正常工作；

电机位置传感器每次采样到的电机位置角度值θ偏移为θ₁时；

电机控制器进入主动泻放程序，并且计时器t₁开始计时；

当计时器0≤ t₁<4t时，切换电机控制器到扭矩控制模式，根据当前计时器t₁及扭矩时间加载函数得出                                                ，并使请求扭矩T₁=

；

或者当计时器t₁ ≥ 4t时，切换电机控制器到关闭模式，并使请求扭矩T₁=0，此时电机控制器完成主动泻放过程。

2.根据权利要求1所述车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法，其特征在于：

当计时器0≤ t₁<4t，并且整车钥匙开关打开时，退出主动泻放程序，电机控制器进入关闭模式且电机位置传感器采集到的角度值恢复为每次采样的实际值θ，进入正常控制程序。

3.根据权利要求1所述车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法，其特征在于：当计时器t₁ ≥ 4t时，电机控制器将完成主动泻放过程，并且根据检测的直流母线电压U判断高压继电器是否出现故障：U>u1时，判断高压继电器存在烧结的情况，此时将高压继电器故障标志位置1并报给整车控制器，然后电机控制器断电，或者当U≤ u1时电机控制器就直接断电，完成整个主动泻放过程。

4.根据权利要求1、2或3所述车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法，其特征在于：u₁为标定量。

5.根据权利要求1、2、3或4所述车用电机驱动器高压母线电容电量泻放方法，其特征在于：所述扭矩时间加载函数为

M=3T/t*t₁,其中0≤ t₁<t，常量T和t为标定量，变量M为扭矩，变量t₁为时间；

M=-3T/t*t₁+6T,其中t≤ t₁<3t，T和t为标定量，变量M为扭矩，变量t₁为时间；

M=3T/t*t₁-12T,其中3t≤ t₁<4t，T和t为标定量，变量M为扭矩，变量t₁为时间。

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