CN108944571A - 车载电机的安全控制方法、系统及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种车载电机的安全控制方法、系统及车辆，其中，车载电机的安全控制方法包括：检测电机控制器的电压；判断电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至电机控制器的最高工作电压；如果经过滤波时间上升至最高工作电压，则根据车载电机的类型对车载电机进行对应的控制处理。本发明实施例的车载电机的安全控制方法、系统及车辆，通过检测电机控制器的电压，并判断电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至电机控制器的最高工作电压，如果经过滤波时间上升至最高工作电压，则根据车载电机的类型对车载电机进行对应的控制处理，能够及时地对故障进行快速响应，确保人身及财产安全。

Description

车载电机的安全控制方法、系统及车辆
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种车载电机的安全控制方法、系统及车辆。
背景技术
目前，纯电动汽车能量来源于高压动力电池，高压动力电池通过高压接触器(开关)与电机控制器连接。高压接触器闭合时，高压动力电池可以为电机控制器提供电力。其中，高压接触器的主触点主要通过低压线圈的磁铁进行吸合与断开控制。其中，低压线圈磁铁由一个单独的12V低压电源供电。在车辆行驶过程中，车辆的震动经常会引起高压接触器的主触点断开，在车辆馈电状态会导致电机控制器的母线的电压升高，给电机控制器及行车安全带来安全隐患。
发明内容
本发明的目的旨在至少在一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种车载电机的安全控制方法，能够及时地对故障进行快速响应，确保人身及财产安全。
本发明的第二个目的在于提出一种车载电机的安全控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种车辆。
本发明的第四个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种车载电机的安全控制方法，包括：
检测电机控制器的电压；判断所述电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至所述电机控制器的最高工作电压；
如果经过所述滤波时间上升至所述最高工作电压，则根据车载电机的类型对所述车载电机进行对应的控制处理。
可选的，所述方法还包括：
在检测电机控制器的电压之前，设置所述滤波时间，使所述滤波时间小于预设电压上升时间，其中，所述预设电压上升时间根据所述电机控制器的电容、所述电机控制器的最高工作电压、电池电压以及所述车载电机的最大能量回馈功率计算获得。
可选的，所述车载电机的类型包括永磁同步电机和异步电机。
可选的，根据车载电机的类型对所述车载电机进行对应的控制处理，包括：
当所述车载电机的类型为异步电机时，停止向所述异步电机发送脉冲宽度调制驱动信号。
可选的，根据车载电机的类型对所述车载电机进行对应的控制处理，包括：
当所述车载电机的类型为永磁同步电机时，则根据所述永磁同步电机的当前转速对所述永磁同步电机进行对应的控制处理。
可选的，根据所述永磁同步电机的当前转速对所述永磁同步电机进行对应的控制处理，包括：
当所述永磁同步电机的当前转速低于预设转速时，停止向所述永磁同步电机发送脉冲宽度调制驱动信号；
当所述永磁同步电机的当前转速高于预设转速时，控制所述永磁同步电机的输入短路。
本发明实施例的车载电机的安全控制方法，通过检测电机控制器的电压，并判断电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至电机控制器的最高工作电压，如果经过滤波时间上升至最高工作电压，则根据车载电机的类型对车载电机进行对应的控制处理，能够及时地对故障进行快速响应，确保人身及财产安全。
为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种车载电机的安全控制系统，包括电机控制器、车载电机、电池，
其中，所述电池与电机控制器相连，为所述电机控制器提供电力；
所述电机控制器，用于检测所述电机控制器的电压，并判断所述电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至所述电机控制器的最高工作电压，如果经过所述滤波时间上升至所述最高工作电压，则根据车载电机的类型对所述车载电机进行对应的控制处理；
所述车载电机，与所述电机控制器相连，用于接收并执行所述电机控制器发出的控制指令。
可选的，所述电机控制器，还用于：
设置滤波时间，使所述滤波时间小于预设电压上升时间，其中，所述预设电压上升时间根据所述电机控制器的电容、所述电机控制器的最高工作电压、电池电压以及所述车载电机的最大能量回馈功率计算获得。
可选的，所述车载电机的类型包括永磁同步电机和异步电机。
可选的，所述电机控制器，具体用于：
当所述车载电机的类型为异步电机时，停止向所述异步电机发送脉冲宽度调制驱动信号；
当所述车载电机的类型为永磁同步电机时，则根据所述永磁同步电机的当前转速对所述永磁同步电机进行对应的控制处理。
本发明实施例的车载电机的安全控制系统，通过检测电机控制器的电压，并判断电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至电机控制器的最高工作电压，如果经过滤波时间上升至最高工作电压，则根据车载电机的类型对车载电机进行对应的控制处理，能够及时地对故障进行快速响应，确保人身及财产安全。
为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种车辆，包括上一实施例所述的车载电机的安全控制系统。
为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现第一方面实施例所述的车载电机的安全控制方法。
本发明附加的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
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明一实施例提出的车载电机的安全控制方法的流程图；
图2为本发明另一实施例提出的车载电机的安全控制方法的流程图；
图3为本发明一实施例提出的车载电机的安全控制系统的结构框图；
图4为本发明一具体实施例提出的车载电机的安全控制系统的结构框图。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的车载电机的安全控制方法、系统及车辆。
图1为本发明一实施例提出的车载电机的安全控制方法的流程图。
如图1所示，车载电机的安全控制方法，包括：
S101，检测电机控制器的电压。
目前，纯电动汽车能量来源于高压动力电池，高压动力电池通过高压接触器(开关)与电机控制器连接。高压接触器闭合时，高压动力电池可以为电机控制器提供电力。其中，高压接触器的主触点主要通过低压线圈的磁铁进行吸合与断开控制。其中，低压线圈磁铁由一个单独的12V低压电源供电。在车辆行驶过程中，车辆的震动经常会引起高压接触器的主触点断开，在车辆馈电状态会导致电机控制器的母线的电压升高，给电机控制器及行车安全带来安全隐患。因此，需要对电机控制器的电压进行监控，一旦电压出现异常，就可及时地作出安全响应，保证安全。
在本发明的一个实施例中，可检测电机控制器的电压。
S102，判断电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至电机控制器的最高工作电压。
当高压接触器的主触点断开时，电机控制器的电容的电压会升高。而检测电压需要一定时间，会有一些延迟，需要进行提前响应，避免电压超过最高工作电压。因此，可设置一滤波时间，从而避免上述现象，及时地作出安全响应。
S103，如果经过滤波时间上升至最高工作电压，则根据车载电机的类型对车载电机进行对应的控制处理。
其中，车载电机的类型可包括永磁同步电机和异步电机。
当车载电机的类型为异步电机时，停止向异步电机发送脉冲宽度调制驱动信号。
当车载电机的类型为永磁同步电机时，则根据永磁同步电机的当前转速对永磁同步电机进行对应的控制处理。具体地，当永磁同步电机的当前转速低于预设转速时，停止向永磁同步电机发送脉冲宽度调制驱动信号；当永磁同步电机的当前转速高于预设转速时，则可以将永磁同步电机的三相输入线短路。
在本发明的另一个实施例中，如图2所示，车载电机的安全控制方法还包括：
S104，设置滤波时间。
在检测电机控制器的电压之前，可设置滤波时间，使滤波时间小于预设电压上升时间。这样，可以实现提前响应，避免电压超过最高工作电压，及时地作出安全响应。
其中，预设电压上升时间根据电机控制器的电容、电机控制器的最高工作电压、电池电压以及车载电机的最大能量回馈功率计算获得。
具体地，可通过公式1计算得到预设电压上升时间T1，
公式1：T1＝1/2*C1*(U1－Ubat)^2/P1
其中，C1为电机控制器的电容，P1为整车要求的最大能量回馈功率(根据电机与整车工况的预先标定值)，Ubat为电池电压点，U1为电机控制器的最高工作电压。
本发明实施例的车载电机的安全控制方法，通过检测电机控制器的电压，并判断电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至电机控制器的最高工作电压，如果经过滤波时间上升至最高工作电压，则根据车载电机的类型对车载电机进行对应的控制处理，能够及时地对故障进行快速响应，确保人身及财产安全。
为实现上述实施例，本发明还提出一种车载电机的安全控制系统。
图3为本发明一实施例提出的车载电机的安全控制系统的结构框图。
如图3所示，车载电机的安全控制系统可包括电机控制器110、车载电机120和电池130。
其中，电池130与电机控制器110相连。电池130为电机控制器110提供电力。
电机控制器110，用于检测电机控制器110的电压，并判断电机控制器110的电压，经过滤波时间是否上升至电机控制器110的最高工作电压，如果经过滤波时间上升至最高工作电压，则电机控制器110根据车载电机的类型对车载电机进行对应的控制处理。
车载电机120，与电机控制器110相连。车载电机120用于接收并执行电机控制器发出的控制指令。例如，电机控制器110可以驱动车载电机120正反向及高低速旋转，进而控制车辆的前进、后退、快速、慢速等。
需要说明的是，前述对车载电机的安全控制方法的解释说明，也适用于本发明实施例的车载电机的安全控制系统，本发明实施例中未公布的细节，在此不再赘述。
本发明实施例的车载电机的安全控制系统，通过检测电机控制器的电压，并判断电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至电机控制器的最高工作电压，如果经过滤波时间上升至最高工作电压，则根据车载电机的类型对车载电机进行对应的控制处理，能够及时地对故障进行快速响应，确保人身及财产安全。
下面以一个具体示例进行说明：
首先，计算出电机控制器的电压从电池电压点(Ubat)上升至最高工作电压U1的时间T1。具体地，可通过公式1计算得到T1，
公式1：T1＝1/2*C1*(U1－Ubat)^2/P1
其中，C1为电机控制器的电容，P1为整车要求的最大能量回馈功率(根据电机与整车工况的预先标定值)，Ubat为电池电压点，U1为电机控制器的最高工作电压。
进一步地，最高工作电压U1是通过电机控制器的器件安全工作电压Us和电机控制器的开关器件工作时的噪音电压Unoise确定的，即U1＝Us-Unoise。噪音电压Unoise为实际测量值。
如图4所示，在高压接触器(开关)的主触点K1闭合时，高压电池通过电缆与电机控制器连接。当主触点K1断开时，电机控制器的电容C1的电压会升高。也就是说，电机控制器的电压从电池电压点(Ubat)上升至最高工作电压U1所需要的时间是T1。由于检测电压需要一定时间，会有一些延迟，因此，在达到T1之前，就需要提前进行安全处理。即设置一个滤波时间常数为使当检测到电压上升至最高工作电压U1时，可结合电机的类型和车速来进行相应的安全处理。如果电机是异步电机，则可采用关断6路PWM(Pulse WidthModulation，脉冲宽度调制)驱动信号的处理方式，并保持一定时间。如果电机是永磁同步电机，则在低速的时候，采用关断6路PWM驱动信号的处理方式；在高速的时候，采用电机输入短路的处理方式(三相输入线短路，如上桥臂同时闭合，或下桥臂同时闭合)，并保持一定时间。在进行上述安全处理之后，可上传故障信息到电机控制器的故障处理单元。
通过整合C1、P1、Ubat、U1等关键要素，能够准确地确定主触点K1故障时，电机控制器的电压上升所需的时间T1，并根据此时间快速地关断PWM驱动信号，并上报电机控制器的故障处理单元，从而实现故障的快速响应，确保人身及财产安全。
为实现上述实施例，本发明还提出一种车辆，该车辆包括上一实施例描述的车载电机的安全控制系统。
为实现上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如第一方面实施例的车载电机的安全控制方法。
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必须针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现定制逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。如，如果用硬件来实现和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，其程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (12)

1.一种车载电机的安全控制方法，其特征在于，包括：
检测电机控制器的电压；
判断所述电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至所述电机控制器的最高工作电压；
如果经过所述滤波时间上升至所述最高工作电压，则根据车载电机的类型对所述车载电机进行对应的控制处理。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
在检测电机控制器的电压之前，设置所述滤波时间，使所述滤波时间小于预设电压上升时间，其中，所述预设电压上升时间根据所述电机控制器的电容、所述电机控制器的最高工作电压、电池电压以及所述车载电机的最大能量回馈功率计算获得。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车载电机的类型包括永磁同步电机和异步电机。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据车载电机的类型对所述车载电机进行对应的控制处理，包括：
当所述车载电机的类型为异步电机时，停止向所述异步电机发送脉冲宽度调制驱动信号。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，根据车载电机的类型对所述车载电机进行对应的控制处理，包括：
当所述车载电机的类型为永磁同步电机时，则根据所述永磁同步电机的当前转速对所述永磁同步电机进行对应的控制处理。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，根据所述永磁同步电机的当前转速对所述永磁同步电机进行对应的控制处理，包括：
当所述永磁同步电机的当前转速低于预设转速时，停止向所述永磁同步电机发送脉冲宽度调制驱动信号；
当所述永磁同步电机的当前转速高于预设转速时，将所述永磁同步电机的三相输入线短路。
7.一种车载电机的安全控制系统，其特征在于，包括电机控制器、车载电机、电池，
其中，所述电池与电机控制器相连，为所述电机控制器提供电力；
所述电机控制器，用于检测所述电机控制器的电压，并判断所述电机控制器的电压，经过滤波时间是否上升至所述电机控制器的最高工作电压，如果经过所述滤波时间上升至所述最高工作电压，则根据车载电机的类型对所述车载电机进行对应的控制处理；
所述车载电机，与所述电机控制器相连，用于接收并执行所述电机控制器发出的控制指令。
8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述电机控制器，还用于：
设置滤波时间，使所述滤波时间小于预设电压上升时间，其中，所述预设电压上升时间根据所述电机控制器的电容、所述电机控制器的最高工作电压、电池电压以及所述车载电机的最大能量回馈功率计算获得。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述车载电机的类型包括永磁同步电机和异步电机。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述电机控制器，具体用于：
当所述车载电机的类型为异步电机时，停止向所述异步电机发送脉冲宽度调制驱动信号；
当所述车载电机的类型为永磁同步电机时，则根据所述永磁同步电机的当前转速对所述永磁同步电机进行对应的控制处理。
11.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求7-10任一项所述的车载电机的安全控制系统。
12.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的车载电机的安全控制方法。
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