CN108242908B - 电动车的电机堵转保护控制方法、装置及电动车 - Google Patents

电动车的电机堵转保护控制方法、装置及电动车 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种电动车的电机堵转保护控制方法、装置及电动车,方法包括以下步骤:在判断电机处于堵转工况时,采用第一给定转速和第一给定转速下的模拟转子位置角对电机进行控制,以获取电机输出预设最大扭矩时的转子位置角;根据电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对电机进行控制,以延长电机输出预设最大扭矩的时间,直至电机退出堵转工况。本发明能够提高电动车系统的安全性和可靠性。

Description

电动车的电机堵转保护控制方法、装置及电动车
技术领域
本发明涉及汽车技术领域,特别涉及一种电动车的电机堵转保护控制方法、装置及电动车。
背景技术
在电动车堵转工况下,堵转电流为额定电流的5-10倍,使得定子绕组和开关器件快速升温,导致烧坏。目前相关技术中关于电机堵转保护的方案例如图1所示,控制器通过检测命令扭矩和转速,自动判断电机是否处于堵转状态,如果电机处于堵转状态,保持恒定电流即力矩2秒后,判断电机是否处于堵转状态,是则控制器启用堵转保护,将限流值控制在10A以下,起到保护电机和电池,节省电能的目的。该方案采用限制堵转电流运行时间后限制堵转电流,虽然也能起到一定的保护功能,但是随着电机的绝缘老化,承受堵转电流的时间也会随着下降,限制堵转电流运行故固定时间的方案就存在危险了。另外,限制堵转电流,也不利于电动车跳出堵转状态,从而导致车辆系统的安全性和可靠性不高。
发明内容
本发明旨在至少解决上述技术问题之一。
为此,本发明的一个目的在于提出一种电动车的电机堵转保护控制方法,该方法能够提高电动车系统的安全性和可靠性。
本发明的另一个目的在于提出一种电动车的电机堵转保护控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种电动车。
为了实现上述目的,本发明第一方面的实施例提出了一种电动车的电机堵转保护控制方法,包括以下步骤:在判断电机处于堵转工况时,采用第一给定转速和所述第一给定转速下的模拟转子位置角对所述电机进行控制,以获取所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角;根据所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对所述电机进行控制,以延长所述电机输出预设最大扭矩的时间,直至所述电机退出所述堵转工况。
根据本发明实施例的电动车的电机堵转保护控制方法,通过检测命令扭矩和转速,自动判断电动车是否处于堵转状态,并设计了两种转速下的模拟转子位置角取代恒定的旋变角度,最大限度的增大最大扭矩输出时间,并输出正弦电流取代堵转电流,降低电机和开关管的温升危险,增大了跳出堵转的可能性,从而提高了车辆系统的安全性和可靠性。
另外,根据本发明上述实施例的电动车的电机堵转保护控制方法还可以具有如下附加的技术特征:
在一些示例中,在根据所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对所述电机进行控制时,还基于正弦电流给定指令对所述电机进行控制。
在一些示例中,所述第二给定转速远小于所述第一给定转速。
在一些示例中,在判断电机处于堵转工况之前,还包括:实时获取电机的给定扭矩和反馈转速;根据所述电机的给定扭矩和反馈转速判断所述电机是否处于所述堵转工况。
为了实现上述目的,本发明第二方面的实施例提出了一种电动车的电机堵转保护控制装置,包括:判断模块,用于判断电机是否处于堵转工况;堵转保护控制模块,用于在所述电机处于堵转工况时采用第一给定转速和所述第一给定转速下的模拟转子位置角对所述电机进行控制,以获取所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角,并根据所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对所述电机进行控制,以延长所述电机输出预设最大扭矩的时间,直至所述电机退出所述堵转工况。
根据本发明实施例的电动车的电机堵转保护控制装置,通过检测命令扭矩和转速,自动判断电动车是否处于堵转状态,并设计了两种转速下的模拟转子位置角取代恒定的旋变角度,最大限度的增大最大扭矩输出时间,并输出正弦电流取代堵转电流,降低电机和开关管的温升危险,增大了跳出堵转的可能性,从而提高了车辆系统的安全性和可靠性。
另外,根据本发明上述实施例的电动车的电机堵转保护控制装置还可以具有如下附加的技术特征:
在一些示例中,在根据所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对所述电机进行控制时,还基于正弦电流给定指令对所述电机进行控制。
在一些示例中,所述第二给定转速远小于所述第一给定转速。
在一些示例中,还包括:获取模块,所述获取模块用于获取电机的给定扭矩和反馈转速;所述判断模块用于根据所述电机的给定扭矩和反馈转速判断所述电机是否处于所述堵转工况。
为了实现上述目的,本发明第三方面的实施例公开了一种电动车,包括本发明上述第二方面实施例所述的电动车的电机堵转保护控制装置。
根据本发明实施例的电动车,通过检测命令扭矩和转速,自动判断电动车是否处于堵转状态,并设计了两种转速下的模拟转子位置角取代恒定的旋变角度,最大限度的增大最大扭矩输出时间,并输出正弦电流取代堵转电流,降低电机和开关管的温升危险,增大了跳出堵转的可能性,从而提高了车辆系统的安全性和可靠性。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是现有技术中电机堵转保护控制方案的流程图;
图2是根据本发明实施例的电动车的电机堵转保护控制方法的流程图;
图3是根据本发明一个实施例的电动车的电机堵转保护控制方法的详细流程图;
图4是根据本发明一个实施例的扭矩随角度变化示意图;
图5是根据本发明一个实施例的模拟转子位置角示意图;以及
图6是根据本发明实施例的电动车的电机堵转保护控制装置的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
以下结合附图描述根据本发明实施例的电动车的电机堵转保护控制方法、装置及电动车。
图2是根据本发明一个实施例的电动车的电机堵转保护控制方法的流程图。图3是根据本发明一个实施例的电动车的电机堵转保护控制方法的详细流程图。如图2所示,并结合图3,该方法包括以下步骤:
步骤S1:在判断电机处于堵转工况时,采用第一给定转速和第一给定转速下的模拟转子位置角对电机进行控制,以获取电机输出预设最大扭矩时的转子位置角。
其中,在本发明的一个实施例中,在判断电机处于堵转工况之前,还包括:实时获取电机的给定扭矩和反馈转速;根据电机的给定扭矩和反馈转速判断电机是否处于堵转工况。
具体地说,结合图3所示,即通过实时检测命令扭矩(即给定扭矩)和转速(即反馈转速),应用层判断电动车是否处于堵转状态,如果是,则采用模拟转子位置角取代恒定的旋变角度,寻找输出扭矩的最大值Tq_out_max和对应的转子位置角θn,输出扭矩Tq与转子位置角的关系如图4所示。
步骤S2:根据电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对电机进行控制,以延长电机输出预设最大扭矩的时间,直至电机退出堵转工况。
进一步地,在本发明的一个实施例中,在步骤S2中,在根据电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对电机进行控制时,还基于正弦电流给定指令对电机进行控制。
其中,上述的第二给定转速远小于第一给定转速。
具体地说,结合图3所示,即以输出扭矩的最大值对应的转子位置角θn为中心采用对应两种不同转速n1、n2的转子位置角,其中,n2(即第二给定转速)远小于n1(第一给定转速),从而增大最大扭矩输出时间,并输出正弦电流取代堵转电流,降低电机和开关管的温升危险,增大了跳出堵转的可能性。如果电动车退出堵转状态,则继续用旋变采集的角度进行计算,具体的模拟转子位置角例如图5所示。
综上,根据本发明实施例的电动车的电机堵转保护控制方法,通过检测命令扭矩和转速,自动判断电动车是否处于堵转状态,并设计了两种转速下的模拟转子位置角取代恒定的旋变角度,最大限度的增大最大扭矩输出时间,并输出正弦电流取代堵转电流,降低电机和开关管的温升危险,增大了跳出堵转的可能性,从而提高了车辆系统的安全性和可靠性。
本发明的进一步实施例还提出了一种电动车的电机堵转保护控制装置。
图6是根据本发明一个实施例的电动车的电机堵转保护控制装置的结构框图。如图6所示,该装置100包括:判断模块110和堵转保护控制模块120。
判断模块110用于判断电机是否处于堵转工况。
堵转保护控制模块120用于在电机处于堵转工况时采用第一给定转速和第一给定转速下的模拟转子位置角对电机进行控制,以获取电机输出预设最大扭矩时的转子位置角,并根据电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对电机进行控制,以延长电机输出预设最大扭矩的时间,直至电机退出堵转工况。
进一步地,在本发明的一个实施例中,堵转保护控制模块120在根据电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对电机进行控制时,还基于正弦电流给定指令对电机进行控制。
其中,上述的第二给定转速远小于第一给定转速。
在本发明的一个实施例中,该控制装置100例如还包括获取模块。获取模块用于获取电机的给定扭矩和反馈转速。基于此,判断模块110用于根据电机的给定扭矩和反馈转速判断电机是否处于堵转工况。
需要说明的是,本发明实施例的电动车的电机堵转保护控制装置的具体实现方式与电动车的电机堵转保护控制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,此处不再赘述。
综上,根据本发明实施例的电动车的电机堵转保护控制装置,通过检测命令扭矩和转速,自动判断电动车是否处于堵转状态,并设计了两种转速下的模拟转子位置角取代恒定的旋变角度,最大限度的增大最大扭矩输出时间,并输出正弦电流取代堵转电流,降低电机和开关管的温升危险,增大了跳出堵转的可能性,从而提高了车辆系统的安全性和可靠性。
本发明的进一步实施例还提供了一种电动车。该电动车包括本发明上述实施例所描述的电动车的电机堵转保护控制装置。
需要说明的是,本发明实施例的电动车的具体实现方式与本发明实施例的电动车的电机堵转保护控制装置的具体实现方式类似,具体请参见装置部分的描述,为了减少冗余,此处不再赘述。
综上,根据本发明实施例的电动车,通过检测命令扭矩和转速,自动判断电动车是否处于堵转状态,并设计了两种转速下的模拟转子位置角取代恒定的旋变角度,最大限度的增大最大扭矩输出时间,并输出正弦电流取代堵转电流,降低电机和开关管的温升危险,增大了跳出堵转的可能性,从而提高了车辆系统的安全性和可靠性。
另外,根据本发明实施例的电动车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,不做赘述。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由权利要求及其等同限定。

Claims (7)

1.一种电动车的电机堵转保护控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
在判断电机处于堵转工况时,采用第一给定转速和所述第一给定转速下的模拟转子位置角对所述电机进行控制,以获取所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角;
根据所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对所述电机进行控制,并基于正弦电流给定指令对所述电机进行控制,以延长所述电机输出预设最大扭矩的时间,直至所述电机退出所述堵转工况。
2.根据权利要求1所述的电动车的电机堵转保护控制方法,其特征在于,所述第二给定转速远小于所述第一给定转速。
3.根据权利要求1所述的电动车的电机堵转保护控制方法,其特征在于,在判断电机处于堵转工况之前,还包括:
实时获取电机的给定扭矩和反馈转速;
根据所述电机的给定扭矩和反馈转速判断所述电机是否处于所述堵转工况。
4.一种电动车的电机堵转保护控制装置,其特征在于,包括:
判断模块,用于判断电机是否处于堵转工况;
堵转保护控制模块,用于在所述电机处于堵转工况时采用第一给定转速和所述第一给定转速下的模拟转子位置角对所述电机进行控制,以获取所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角,并根据所述电机输出预设最大扭矩时的转子位置角和第二给定转速对所述电机进行控制,并基于正弦电流给定指令对所述电机进行控制,以延长所述电机输出预设最大扭矩的时间,直至所述电机退出所述堵转工况。
5.根据权利要求4所述的电动车的电机堵转保护控制装置,其特征在于,所述第二给定转速远小于所述第一给定转速。
6.根据权利要求4所述的电动车的电机堵转保护控制装置,其特征在于,还包括:
获取模块,所述获取模块用于获取电机的给定扭矩和反馈转速;
所述判断模块用于根据所述电机的给定扭矩和反馈转速判断所述电机是否处于所述堵转工况。
7.一种电动车,其特征在于,包括根据权利要求4-6中任一项所述的电动车的电机堵转保护控制装置。
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