CN108123428A - 电机控制器的电压泄放方法、系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电机控制器的电压泄放方法、系统及车辆，该方法包括：接收放电命令；控制电机绕组放电回路导通，以对电机控制器放电；第一预定时间后，判断母线电压是否下降到安全电压；如果否，则控制主动放电电路间断地对电机控制器放电，直至母线电压的压降大于预定压降时主动放电电路持续对电机控制器放电；第二预定时间后，如果母线电压未下降到安全电压，则停止放电并上报放电超时信号，否则完成电机控制器的放电。本发明的方法可以使整车高压正常下电后，快速泄放掉电机控制器内直流母线电容的电压，进而，提高高压用电安全性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，特别涉及一种电机控制器的电压泄放方法、系统及车辆。
背景技术
传统的燃油汽车具有污染高，能源消耗大的缺点，因此随着环境污染的日益加剧以及不可再生能源的日益消耗，电动汽车得到广泛的发展。电动汽车具有零污染、零排放等优点，然而，电动汽车以高压电作为动力源，以电机作为动力源。其中，电动汽车中的驱动控制系统由动力电池、电机、电机控制器等构成，其工作电压高达几百伏。
因此，在电机系统、电池系统中存在的高压，如果触点将会很危险，因此在车辆下电后如何对电机控制器中的高压电进行快速泄放至关重要，相关技术中的泄放方式相对不够成熟，通常存在放电时间相对较长等问题。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种电机控制器的电压泄放方法，该方法可以使整车高压正常下电后，快速泄放掉电机控制器内直流母线电容的电压，进而，提高高压用电安全性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电机控制器的电压泄放方法，包括以下步骤：接收放电命令；控制电机绕组放电回路导通，以对所述电机控制器放电；第一预定时间后，判断母线电压是否下降到安全电压；如果否，则控制主动放电电路间断地对所述电机控制器放电，直至所述母线电压的压降大于预定压降时所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电；第二预定时间后，如果所述母线电压未下降到所述安全电压，则停止放电并上报放电超时信号，否则完成所述电机控制器的放电。
进一步的，所述控制主动放电电路间断地对所述电机控制器放电，直至所述母线电压的压降大于预定压降时所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电的步骤，包括：S1：控制所述主动放电电路对所述电机控制器放电第三预定时间后停止放电；S2：判断所述母线电压的压降是否大于所述预定压降；S3：如果否，则暂停第四预定时间后返回所述S1，否则控制所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电。
进一步的，所述第一预定时间和所述第二预定时间的量级为秒级，所述第三预定时间和所述第四预定时间的量级为毫秒级。
进一步的，当上报所述放电超时信号的次数达到预定次数后，上报主动放电错误信号并关闭所述主动放电回路。
进一步的，在所述第一预定时间后，如果所述母线电压下降到所述安全电压，则完成所述电机控制器的放电。
相对于现有技术，本发明所述的电机控制器的电压泄放方法具有以下优势：
本发明所述的电机控制器的电压泄放方法，通过电机绕组和主动放电电路共同泄放电机控制器的高压，电机绕组可以在一段时间内泄放部分甚至全部的高压至安全电压，使高压下降，而后由主动放电电路泄放剩余的高压，由此，避免主动放电电路不能承受过高的电压而损坏，对主动放电电路的元器件要求低，降低成本，另外，通过电机绕组和主动放电电路共同泄放电机控制器的高压，可以使整车高压正常下电后，快速泄放掉电机控制器内直流母线电容的电压，进而，提高高压用电安全性。
本发明的另一个目的在于提出一种电机控制器的电压泄放系统，该系统可以使整车高压正常下电后，快速泄放掉电机控制器内直流母线电容的电压，进而，提高高压用电安全性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种电机控制器的电压泄放系统，包括：接收模块，用于接收放电命令；主动放电电路，用于对所述电机控制器放电；控制模块，用于控制电机绕组放电回路导通，以对所述电机控制器放电，并在第一预定时间后，判断母线电压是否下降到安全电压，如果否，则控制主动放电电路间断地对所述电机控制器放电，直至所述母线电压的压降大于预定压降时控制所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电，以及在第二预定时间后，如果所述母线电压未下降到所述安全电压，则停止放电并上报放电超时信号，否则完成所述电机控制器的放电。
进一步的，所述控制模块用于：控制所述主动放电电路对所述电机控制器放电第三预定时间后停止放电，判断所述母线电压的压降是否大于所述预定压降，如果否，则暂停第四预定时间后控制所述主动放电电路再次对所述电机控制器放电第三预定时间，直至所述母线电压的压降大于所述预定压降时控制所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电。
进一步的，所述第一预定时间和所述第二预定时间的量级为秒级，所述第三预定时间和所述第四预定时间的量级为毫秒级。
进一步的，所述控制模块还用于在上报所述放电超时信号的次数达到预定次数后，上报主动放电错误信号并关闭所述主动放电回路。
所述的电机控制器的电压泄放系统与上述的电机控制器的电压泄放方法相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
本发明的再一个目的在于提出一种车辆，该车辆为电动汽车或者混合动力汽车，该车辆可以使整车高压正常下电后，快速泄放掉电机控制器内直流母线电容的电压，进而，提高高压用电安全性。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种车辆，设置有如上述任意一个实施例所述的电机控制器的电压泄放系统。
所述的车辆与上述的电机控制器的电压泄放系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的电机控制器的电压泄放方法的流程图；
图2为本发明实施例所述的电机控制器的电压泄放方法的放电过程示意图；以及
图3为本发明实施例所述的电机控制器的电压泄放系统的结构框图；以及
图4为本发明实施例的电机驱动控制系统的示意图。
附图标记说明：
电机控制器的电压泄放系统300、接收模块310、主动放电电路320、控制模块330。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
图1是根据本发明一个实施例的电机控制器的电压泄放方法的流程图。
在描述本发明实施例的电机控制器的电压泄放方法之前，首先对本发明实施例的电机驱动控制系统进行说明，如图4所示，电机驱动控制系统包括动力电池(即：高压直流电源)、电机(即：驱动电机)和电机控制器等。电机控制器包括驱动电路和驱动控制单元，驱动控制单元对驱动电路进行控制，从而通过驱动电路驱动电机运行。
如图1所示，并结合图2，根据本发明一个实施例的电机控制器的电压泄放方法，包括如下步骤：
S101：接收放电命令。
例如：在车辆高压下电之后，即电池包的主继电器断开，整车控制器给电机控制器发出主动放电的命令(放电命令)，电机控制器接收放电命令。其中，车辆为纯电动汽车或者油电混合动力汽车。
S102：控制电机绕组放电回路导通，以对电机控制器放电。
具体地，结合图4所示，电机控制器开始主动放电，首先控制电机绕组放电回路导通以对电机控制器中的直流母线电容进行放电，直流母线电容位于直流母线的正极和直流母线的负极之间。电机绕组放电回路为电机绕组和相应的IGBT开关管导通后形成的回路，从而借助电机绕组进行电压泄放。
S103：第一预定时间后，判断母线电压是否下降到安全电压。
在本发明的一个实施例中，第一预定时间的量级为秒级，例如为1秒。安全电压通常为60伏。即：在一秒后，判断母线电压是否下降到60伏。
S104：如果否，则控制主动放电电路间断地对电机控制器放电，直至母线电压的压降大于预定压降时主动放电电路持续对电机控制器放电。进一步地，在第一预定时间后，如果母线电压下降到安全电压，则完成电机控制器的放电，即高压泄放完成。
具体地，如果在一秒后，母线电压没有下降到60伏，说明直流母线电容中的电压没有泄放完全，还是存在较高的电压，还需要进一步对高压进行泄放。此时，控制主动放电电路对直流母线电容进行高压泄放。
在本发明的一个实施例中，控制主动放电电路间断地对电机控制器放电，直至母线电压的压降大于预定压降时主动放电电路持续对电机控制器放电的步骤，包括：
S1：控制主动放电电路对电机控制器放电第三预定时间后停止放电。
S2：判断母线电压的压降是否大于预定压降。
S3：如果否，则暂停第四预定时间后返回S1，否则控制主动放电电路持续对电机控制器放电。
第三预定时间和第四预定时间的量级为毫秒级，第三预定时间例如为50毫秒，第四预定时间例如为100毫秒。预定压降可以通过试验的方式标定得到，具体数值与主动放电电路的放电能力相关。
具体而言，通过电机绕组放电1秒后，通过主动放电电路(如：电阻)放电，使用主动放电电路放电时先放电50毫秒，然后停50毫秒检测压降(如图4中PN端电压)，如果压降小于预定压降，认为是主继电器没有打开，然后会暂停100毫秒，然后再开始放电50毫秒后停50毫秒，直到检测到的压降大于预定压降后，通过主动放电电路持续放电。
S105：第二预定时间后，如果母线电压未下降到安全电压，则停止放电并上报放电超时信号，否则完成电机控制器的放电。
第二预定时间的量级为秒级，例如为4秒。因此，整个放电过程持续时间为5秒。
也就是说，当通过主动放电电路放电4秒后，如果母线电压还是未下降到安全电压，即高压泄放还是没有完成，则停止放电并上报放电超时信号。即：如果在5秒内没有把电压降到60伏以下，电机控制器将报出主动放电超时信号给整车控制器。
进一步地，整车控制器收到主动放电超时信号以后，会在1秒内收回主动放电请求并再次发出主动放电的命令给电机控制器，当电机控制器收到第二次主动放电的命令后，会重复第一次放电的过程，如果再一个5秒内还没有把电压降到60付以下，会再次报出主动放电超时信号，而后再一次重复第一次放电的过程，当报出预定次数(如三次)主动放电超时信号后，电机控制器会报出主动放电错误信号并关闭主动放电回路。也就是说，当上报放电超时信号的次数达到预定次数后，上报主动放电错误信号并关闭主动放电回路。说明主动放电失败，可以提示给相关人员进行检修。
需要说明的是，主动放电电路的具体电路形式可以根据需要设定，本发明并不限制具体的主动放电电路的电路形式。
根据本发明实施例的电机控制器的电压泄放方法，通过电机绕组和主动放电电路共同泄放电机控制器的高压，电机绕组可以在一段时间内泄放部分甚至全部的高压至安全电压，使高压下降，而后由主动放电电路泄放剩余的高压，由此，避免主动放电电路不能承受过高的电压而损坏，对主动放电电路的元器件要求低，降低成本，另外，通过电机绕组和主动放电电路共同泄放电机控制器的高压，可以使整车高压正常下电后，快速泄放掉电机控制器内直流母线电容的电压，进而，提高高压用电安全性。
图3是根据本发明一个实施例的电机控制器的电压泄放系统的结构框图。如图3所示，根据本发明一个实施例的电机控制器的电压泄放系统300，包括：接收模块310、主动放电电路320和控制模块330。
其中，接收模块310用于接收放电命令。主动放电电路320用于对电机控制器放电。控制模块330用于控制电机绕组放电回路导通，以对电机控制器放电，并在第一预定时间后，判断母线电压是否下降到安全电压，如果否，则控制主动放电电路320间断地对电机控制器放电，直至母线电压的压降大于预定压降时控制主动放电电路320持续对电机控制器放电，以及在第二预定时间后，如果母线电压未下降到安全电压，则停止放电并上报放电超时信号，否则完成电机控制器的放电。
在本发明的一个实施例中，控制模块330用于：控制主动放电电路320对电机控制器放电第三预定时间后停止放电，判断母线电压的压降是否大于预定压降，如果否，则暂停第四预定时间后控制主动放电电路320再次对电机控制器放电第三预定时间，直至母线电压的压降大于预定压降时控制主动放电电路320持续对电机控制器放电。
在本发明的一个实施例中，第一预定时间和第二预定时间的量级为秒级，第三预定时间和第四预定时间的量级为毫秒级。
在本发明的一个实施例中，控制模块330还用于在上报放电超时信号的次数达到预定次数后，上报主动放电错误信号并关闭主动放电回路320。
根据本发明实施例的电机控制器的电压泄放系统，通过电机绕组和主动放电电路共同泄放电机控制器的高压，电机绕组可以在一段时间内泄放部分甚至全部的高压至安全电压，使高压下降，而后由主动放电电路泄放剩余的高压，由此，避免主动放电电路不能承受过高的电压而损坏，对主动放电电路的元器件要求低，降低成本，另外，通过电机绕组和主动放电电路共同泄放电机控制器的高压，可以使整车高压正常下电后，快速泄放掉电机控制器内直流母线电容的电压，进而，提高高压用电安全性。
需要说明的是，本发明实施例的电机控制器的电压泄放系统的具体实现方式与本发明实施例的电机控制器的电压泄放方法的具体实现方式类似，具体请参见方法部分的描述，为了减少冗余，此处不做赘述。
进一步地，本发明的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有如上述任意一个实施例所述的电机控制器的电压泄放系统，该车辆可以使整车高压正常下电后，快速泄放掉电机控制器内直流母线电容的电压，进而，提高高压用电安全性。
另外，根据本发明实施例的车辆的其它构成以及作用对于本领域的普通技术人员而言都是已知的，为了减少冗余，此处不做赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电机控制器的电压泄放方法，其特征在于，包括以下步骤：
接收放电命令；
控制电机绕组放电回路导通，以对所述电机控制器放电；
第一预定时间后，判断母线电压是否下降到安全电压；
如果否，则控制主动放电电路间断地对所述电机控制器放电，直至所述母线电压的压降大于预定压降时所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电；
第二预定时间后，如果所述母线电压未下降到所述安全电压，则停止放电并上报放电超时信号，否则完成所述电机控制器的放电。
2.根据权利要求1所述的电机控制器的电压泄放方法，其特征在于，所述控制主动放电电路间断地对所述电机控制器放电，直至所述母线电压的压降大于预定压降时所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电的步骤，包括：
S1：控制所述主动放电电路对所述电机控制器放电第三预定时间后停止放电；
S2：判断所述母线电压的压降是否大于所述预定压降；
S3：如果否，则暂停第四预定时间后返回所述S1，否则控制所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电。
3.根据权利要求2所述的电机控制器的电压泄放方法，其特征在于，所述第一预定时间和所述第二预定时间的量级为秒级，所述第三预定时间和所述第四预定时间的量级为毫秒级。
4.根据权利要求1所述的电机控制器的电压泄放方法，其特征在于，当上报所述放电超时信号的次数达到预定次数后，上报主动放电错误信号并关闭所述主动放电回路。
5.根据权利要求1-4任一项所述的电机控制器的电压泄放方法，其特征在于，在所述第一预定时间后，如果所述母线电压下降到所述安全电压，则完成所述电机控制器的放电。
6.一种电机控制器的电压泄放系统，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收放电命令；
主动放电电路，用于对所述电机控制器放电；
控制模块，用于控制电机绕组放电回路导通，以对所述电机控制器放电，并在第一预定时间后，判断母线电压是否下降到安全电压，如果否，则控制主动放电电路间断地对所述电机控制器放电，直至所述母线电压的压降大于预定压降时控制所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电，以及在第二预定时间后，如果所述母线电压未下降到所述安全电压，则停止放电并上报放电超时信号，否则完成所述电机控制器的放电。
7.根据权利要求6所述的电机控制器的电压泄放系统，其特征在于，所述控制模块用于：控制所述主动放电电路对所述电机控制器放电第三预定时间后停止放电，判断所述母线电压的压降是否大于所述预定压降，如果否，则暂停第四预定时间后控制所述主动放电电路再次对所述电机控制器放电第三预定时间，直至所述母线电压的压降大于所述预定压降时控制所述主动放电电路持续对所述电机控制器放电。
8.根据权利要求7所述的电机控制器的电压泄放系统，其特征在于，所述第一预定时间和所述第二预定时间的量级为秒级，所述第三预定时间和所述第四预定时间的量级为毫秒级。
9.根据权利要求6-8任一项所述的电机控制器的电压泄放系统，其特征在于，所述控制模块还用于在上报所述放电超时信号的次数达到预定次数后，上报主动放电错误信号并关闭所述主动放电回路。
10.一种车辆，其特征在于，所述车辆设置有如权利要求6-9任一项所述的电机控制器的电压泄放系统。
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