CN109823177A - 一种用于电动汽车的保护装置以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种针对电动汽车空压机供能系统的保护装置以及方法。所述方法包括：检测空压机供能系统的电流状态；当所述电流状态为上冲状态时启动第一限流模式，其中，在所述第一限流模式中降低空压机供能系统的输出频率。根据本发明的装置可以避免电动汽车空压机的功能系统的过流故障，从而大大提高电动汽车的稳定性以及安全性；相较于现有技术，本发明的装置结构简单、易于实现，具有很高的实用价值以及推广价值。

Description

一种用于电动汽车的保护装置以及方法

技术领域

本发明涉及电子技术领域，具体涉及一种用于电动汽车的保护装置以及方法。

背景技术

随着电动汽车技术的不断发展，电动汽车越来越多的应用于人类的日常生产生活中。

空压机是电动汽车上一个重要的组件，其由空压机供能系统(DCAC模块)供能。由于电动汽车滑片式空压机长期工作在高湿等恶劣环境下，其润滑系统经常出现工作异常，当空压机润滑系统工作异常时，起启动瞬间需要克服更大的阻力。这就使得空压机供能系统(DCAC模块)在空压机起动瞬间需要克服空压机相关阻力输出更大功率，因此在电压平台不变的情况下需要输出更大的电流，进而使得DCAC模块容易在起动瞬间报过流故障。

发明内容

本发明提供了一种针对电动汽车空压机供能系统的保护方法，所述方法包括：

检测空压机供能系统的电流状态；

当所述电流状态为上冲状态时启动第一限流模式，其中，在所述第一限流模式中降低空压机供能系统的输出频率。

在一实施例中，在所述第一限流模式中将所述空压机供能系统的输出频率降低到2Khz。

在一实施例中，所述方法还包括：

当所述第一限流模式的启动时长超过第一特定时长且所述电流状态仍为上冲状态时启动第二限流模式，其中，在所述第二限流模式中降低空压机供能系统的载频。

在一实施例中，所述第一特定时长配置为50ms。

在一实施例中，在所述第二限流模式中将空压机供能系统的IGBT开关频率降低到2Khz。

在一实施例中，所述方法还包括：

在电动汽车空压机为长时停机启动状态时对所述电动汽车空压机进行延时打气操作。

本发明还提出了一种针对电动汽车空压机供能系统的保护装置，所述装置包括：

电流检测单元，其配置为检测空压机供能系统的电流状态；

第一限流启动单元，其配置为当所述电流状态为上冲状态时输出第一限流指令；

第一限流单元，其配置为当接收到所述第一限流指令时启动并降低空压机供能系统的输出频率。

在一实施例中，所述装置还包括：

计时单元，其配置为确定所述第一限流单元的启动时长；

第二限流启动单元，其配置为当所述第一限流单元的启动时长超过第一特定时长且所述电流状态仍为上冲状态时输出第二限流指令；

第二限流单元，其配置为当接收到所述第二限流指令时启动并降低空压机供能系统的载频。

在一实施例中，所述第二限流单元包括降频芯片。

在一实施例中，所述装置还包括：

空压机启动状态确认单元，其配置为确认电动汽车空压机启动状态；

延时打气单元，其配置为在所述电动汽车空压机为长时停机启动状态时对所述电动汽车空压机进行延时打气操作。

根据本发明的装置可以避免电动汽车空压机的功能系统的过流故障，从而大大提高电动汽车的稳定性以及安全性；相较于现有技术，本发明的装置结构简单、易于实现，具有很高的实用价值以及推广价值。

本发明的其它特征或优点将在随后的说明书中阐述。并且，本发明的部分特征或优点将通过说明书而变得显而易见，或者通过实施本发明而被了解。本发明的目的和部分优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的步骤来实现或获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1以及图2是根据本发明不同实施例的方法流程图；

图3是根据本发明一实施例的方法部分流程图；

图4以及图5是根据本发明不同实施例的装置结构框图；

图6是根据本发明不同实施例的装置部分结构框图；

图7以及图8是根据本发明不同实施例的方法实施效果仿真图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此本发明的实施人员可以充分理解本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程并依据上述实现过程具体实施本发明。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

空压机是电动汽车上一个重要的组件，其由空压机供能系统(DCAC模块)供能。由于电动汽车滑片式空压机长期工作在高湿等恶劣环境下，其润滑系统经常出现工作异常，当空压机润滑系统工作异常时，起启动瞬间需要克服更大的阻力。这就使得空压机供能系统(DCAC模块)在空压机起动瞬间需要克服空压机相关阻力输出更大功率，因此在电压平台不变的情况下需要输出更大的电流，进而使得DCAC模块容易在起动瞬间报过流故障。

针对上述问题，本发明提出了一种针对电动汽车空压机供能系统的保护方法，为空压机供能系统(DCAC模块)增设限流模式。当DCAC模块输出电流超限时，降低DCAC模块输出电流，让空压机在低速带动再缓慢进入正常状态，从而达到降低启动电流保护DCAC模块的目的。

具体的，如图1所示，在一实施例中，方法包括：

检测空压机供能系统的电流状态(S110)；

判断电流状态是否为上冲状态(电流突增超过限度)(S120)；

当电流状态不为上冲状态时正常启动空压机(S130)

当电流状态为上冲状态时启动第一限流模式(S140)，其中，在第一限流模式中降低空压机供能系统的输出频率。

具体的，在实际应用场景中，DCAC模块的输出频率一般为4Khz。对应的，在一实施例中，在第一限流模式中将空压机供能系统的输出频率降低到2Khz。

进一步的，在一实施例中，上述方案可以在通过软件方式对DCAC模块的输出进行设定来实现(软件限流)。

进一步的，在一实施例中，对DCAC模块进行不止一级的限流模式。在降低空压机供能系统的输出频率这一限流模式的基础上，还增加了降低空压机供能系统的载频的限流模式。

进一步的，在一实施例中，并不同时开启两种模式，而是首先开启一种模式，待该模式在预设的时间阈值内无法达到限流效果时再开启另一种限流模式。

具体的，如图2所示，在一实施例中，方法包括：

检测空压机供能系统的电流状态(S210)；

判断电流状态是否为上冲状态(电流突增超过限度)(S220)；

当电流状态不为上冲状态时正常启动空压机(S230)

当电流状态为上冲状态时启动第一限流模式(S240)，其中，在第一限流模式中降低空压机供能系统的输出频率；

监控第一限流模式的启动时长并判断该时长是否超过第一特定时长(时间阈值)(S250)；

当启动时长在第一特定时长内电流状态已转为非上冲状态时正常启动空压机；

当第一限流模式的启动时长超过第一特定时长且电流状态仍为上冲状态时启动第二限流模式(S260)，其中，在第二限流模式中降低空压机供能系统的载频。

具体的，在一实施例中，将双重限流模式中第一级限流的时间阈值(第一特定时长)配置为50ms。

进一步的，在一实施例中，在降低空压机供能系统的载频的限流模式中将空压机供能系统的IGBT开关频率降低到2Khz，对DCAC模块内部IGBT的保护防止IGBT大电流损坏。。

具体的，为空压机供能系统增加降频芯片，使得经过降频芯片后的脉冲频率减低。

进一步的，空压机润滑系统工作异常的一个主要原因在于：空压机压缩空气中的水分过高，未能及时将水分排出或者蒸发导致低温运行时油液混合，使得空压机产生机油乳化。

针对上述原因，在一实施例中，采用延时打气操作及时避免空压机产生机油乳化。具体的，在一实施例中，在电动汽车空压机为长时停机启动状态时对电动汽车空压机进行延时打气操作。

具体的，在一实施例中，延时打气操作中通过软件程序控制空压机延时打气8分钟或12分钟。

具体的，在一实施例中，当空压机距离上次延时打气的时长超过3小时时认定空压机处于长时停机启动状态。

在一具体的应用场景中，延时打气操作流程如图3所示。

在电动汽车刚启动(司机拧钥)(S310)时，首先判断该次启动是否为当前首次运营(启动)(S320)；

如果是首次运营，则延时8min/12min打气(S330)，如果不是首次运营，则判断钥匙断电时间是否超过2小时(S340)；

如果钥匙断电超过2小时，则延时8min/12min打气(S330)，如果钥匙断电未超过2小时，则判断距上次延时打气是否超过3小时(S350)；

如果距上次延时打气没有超过3小时，则延时8min/12min打气(S330)，如果距上次延时打气没有超过3小时，则空压机正常启停(S360)。

在步骤S330中，判断延时打气是否被打断(S370)；

如果没有打断，则延时打气完成，空压机正常启停(S380)，如果被打断，则重新开始延时打气(S390)。

基于本发明的方法，本发明还提出了一种针对电动汽车空压机供能系统的保护装置。如图4所示，在一实施例中，装置包括：

电流检测单元410，其配置为检测空压机供能系统的电流状态；

第一限流启动单元420，其配置为当电流状态为上冲状态时输出第一限流指令；

第一限流单元430，其配置为当接收到第一限流指令时启动并降低空压机供能系统的输出频率。

进一步的，如图5所示，在一实施例中，装置还包括：

计时单元540，其配置为确定第一限流单元530的启动时长；

第二限流启动单元550，其配置为当第一限流单元530的启动时长超过第一特定时长且电流状态仍为上冲状态时输出第二限流指令；

第二限流单元560，其配置为当接收到第二限流指令时启动并降低空压机供能系统的载频。

进一步的，在一实施例中，第二限流单元560包括降频芯片。

进一步的，如图6所示，在一实施例中，装置还包括：

空压机启动状态确认单元610，其配置为确认电动汽车空压机启动状态；

延时打气单元620，其配置为在所述电动汽车空压机为长时停机启动状态时对所述电动汽车空压机进行延时打气操作。

在一具体的应用场景中，在任意加减速和稳态运行情况下，空压机DCAC模块的母线电压以及电流控制状态如图7所示。由图7可以看出，电流电压控制稳定，不会引起跳闸保护。在无速度传感器矢量控制下，DCAC模块由0.25Hz突加满载运行，DCAC模块的电流控制状态如图8所示。由图8可以看出，电流8控制稳定，不会引起跳闸保护。

根据本发明的装置可以避免电动汽车空压机的功能系统的过流故障，从而大大提高电动汽车的稳定性以及安全性；相较于现有技术，本发明的装置结构简单、易于实现，具有很高的实用价值以及推广价值。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。本发明所述的方法还可有其他多种实施例。在不背离本发明实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变或变形，但这些相应的改变或变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种针对电动汽车空压机供能系统的保护方法，其特征在于，所述方法包括：

检测空压机供能系统的电流状态；

当所述电流状态为上冲状态时启动第一限流模式，其中，在所述第一限流模式中降低空压机供能系统的输出频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述第一限流模式中将所述空压机供能系统的输出频率降低到2Khz。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

当所述第一限流模式的启动时长超过第一特定时长且所述电流状态仍为上冲状态时启动第二限流模式，其中，在所述第二限流模式中降低空压机供能系统的载频。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述第一特定时长配置为50ms。

5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，在所述第二限流模式中将空压机供能系统的IGBT开关频率降低到2Khz。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在电动汽车空压机为长时停机启动状态时对所述电动汽车空压机进行延时打气操作。

7.一种针对电动汽车空压机供能系统的保护装置，其特征在于，所述装置包括：

电流检测单元，其配置为检测空压机供能系统的电流状态；

第一限流启动单元，其配置为当所述电流状态为上冲状态时输出第一限流指令；

第一限流单元，其配置为当接收到所述第一限流指令时启动并降低空压机供能系统的输出频率。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

计时单元，其配置为确定所述第一限流单元的启动时长；

第二限流启动单元，其配置为当所述第一限流单元的启动时长超过第一特定时长且所述电流状态仍为上冲状态时输出第二限流指令；

第二限流单元，其配置为当接收到所述第二限流指令时启动并降低空压机供能系统的载频。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第二限流单元包括降频芯片。

10.根据权利要求7～9中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

空压机启动状态确认单元，其配置为确认电动汽车空压机启动状态；

延时打气单元，其配置为在所述电动汽车空压机为长时停机启动状态时对所述电动汽车空压机进行延时打气操作。