CN110071682A - 电动电动车用驱动系统的自保护装置、自保护方法 - Google Patents

电动电动车用驱动系统的自保护装置、自保护方法 Download PDF

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吕佳明
刘志钢
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Abstract

本发明涉及汽车驱动系统保护设备技术领域，尤其涉及一种电动车用驱动系统的自保护装置；装置包括电机开关状态传感器，湿度传感器，温度传感器以及绕组加热供电控制开关，所述电机开关状态传感器通过信号线与触发开关电连接，所述触发开关通过信号线与或门芯片电连接，所述湿度传感器和所述温度传感器分别通过信号线与所述或门芯片电连接，所述或门芯片通过信号线与判断比较器电连接，所述判断比较器通过信号线与所述绕组加热供电控制开关电连接。本发明所公开的电动车用驱动系统的自保护装置，采取绕组自加热的方式，在特定工况下开启自加热功能，既能够保护绕组避免受潮，又可在汽车启动时为驱动系统预加热，实现良好的自保护功能。

Description

电动电动车用驱动系统的自保护装置、自保护方法
技术领域
本发明涉及汽车驱动系统保护设备技术领域，尤其涉及一种电动车用驱动系统的自保护装置、自保护方法。
背景技术
目前，新能源汽车因其节能环保越来越受到国家与百姓的重视，新能源车与传统汽车相比，主要体现在三电系统的差异，主要包括电池、电机、电控，汽车要求的环境苛刻，应能够在各种极端工况下安全运行，比如在高温、低温、潮湿等环境下长期运行不受环境影响。
因新能源汽车在低温与潮湿环境下停放时，电机绕组会因受潮而在外边面生成水珠，在绕组浸漆绝缘不良的情况下，水珠很容易进入绕绕组内部，这样会侵蚀电磁线绝缘系统，并容易短路，对电机造成严重安全隐患。
中国专利CN201821621941，一种防冻防潮电机装置，提供了一种防冻防潮电机装置，包括机体、风罩、刹车器、加热装置和接线盒；所述的风罩位于所述的机体的一侧，与所述的机体固定连接；所述的刹车器位于所述的风罩的内部，固定在所述的风罩内，与所述的机体相连接；所述的加热装置位于所述的刹车器的一侧，与所述的机体固定连接；所述的接线盒位于所述的机体的外侧的一侧，与所述的机体固定连接，同时与所述的刹车器和加热装置相连接；在电机后盖上加装加热装置，使得摩擦片上不会再有结露和湿气现象，保证电机的正常使用，同时加热装置埋于电机后盖内，不影响原有结构的使用。然而上述结构需要额外增加加热装置，造成电机的制造成本增加，接线复杂。
因此，为了解决上述问题，急需发明一种新的电动车用驱动系统的自保护装置、自保护方法。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种电动车用驱动系统的自保护装置、自保护方法，采取绕组自加热的方式，在特定工况下开启自加热功能，既能够保护绕组避免受潮，又能够在汽车启动时为驱动系统预加热，实现良好的自保护功能。
本发明提供了下述方案：
一种电动车用驱动系统的自保护装置，包括设置在电机上的用于采集电机开关状态信号的电机开关状态传感器，设置在电机壳体内的用于采集电机绕组湿度信号的湿度传感器，设置在减速器内用于采集减速器油脂温度信号的温度传感器以及设置在电机上的用于控制电机绕组加热通断的绕组加热供电控制开关，所述电机开关状态传感器通过信号线与触发开关电连接，所述触发开关通过信号线与或门芯片电连接，所述湿度传感器和所述温度传感器分别通过信号线与所述或门芯片电连接，所述或门芯片通过信号线与判断比较器电连接，所述判断比较器通过信号线与所述绕组加热供电控制开关电连接；所述绕组加热供电控制开关通过供电线分别与绕组加热供电电源和电机绕组电连接。
优选地，所述绕组加热供电电源包括车载电池包和DCDC转换器，所述车载电池包、所述DCDC转换器和所述绕组加热供电控制开关通过供电线顺序电连接。
优选地，所述绕组加热供电控制开关通过供电线所述电机绕组中的任意两相呈顺序串联电连接。
优选地，所述绕组加热供电电源采用12V直流电源。
优选地，电机的动力输出轴和减速器的动力输入轴直接机械连接。
优选地，所述温度传感器的温度采集范围为+49℃到-7℃。
优选地，所述判断比较器采用比较芯片实现。
优选地，所述比较芯片的型号为FM131。
优选地，所述绕组加热供电控制开关为电磁开关、手动开关中的任一。
进一步地，本发明还提供了一种基于所述电动车用驱动系统的自保护装置实现的电动车用驱动系统的自保护方法，包括以下步骤：
检测电机的运行状态；
当电机处于停机状态时，检测电机内绕组的湿度以及减速器内的油脂温度；
当电机绕组的湿度大于湿度阈值或减速器的油脂温度低于温度阈值时，打开绕组加热供电控制开关为电机绕组供电，实现电机绕组的自加热。
本发明产生的有益效果：
本发明所公开的电动车用驱动系统的自保护装置、自保护方法，所述装置包括设置在电机上的用于采集电机开关状态信号的电机开关状态传感器，设置在电机壳体内的用于采集电机绕组湿度信号的湿度传感器，设置在减速器内用于采集减速器油脂温度信号的温度传感器以及设置在电机上的用于控制电机绕组加热通断的绕组加热供电控制开关，所述电机开关状态传感器通过信号线与触发开关电连接，所述触发开关通过信号线与或门芯片电连接，所述湿度传感器和所述温度传感器分别通过信号线与所述或门芯片电连接，所述或门芯片通过信号线与判断比较器电连接，所述判断比较器通过信号线与所述绕组加热供电控制开关电连接；所述绕组加热供电控制开关通过供电线分别与绕组加热供电电源和电机绕组电连接；通过设置绕组加热供电控制开关和绕组加热供电电源，采取绕组自加热的方式，在特定工况下开启自加热功能，既能够保护绕组避免受潮，又可在汽车启动时为驱动系统预加热，实现良好的自保护功能。
附图说明
图1为本发明的电动车用驱动系统的自保护装置的结构示意图。
图2为本发明的电动车用驱动系统的自保护方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”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。
参见图1所示，一种电动车用驱动系统的自保护装置，包括设置在电机上的用于采集电机开关状态信号的电机开关状态传感器，设置在电机壳体内的用于采集电机绕组湿度信号的湿度传感器，设置在减速器内用于采集减速器油脂温度信号的温度传感器以及设置在电机上的用于控制电机绕组加热通断的绕组加热供电控制开关，所述电机开关状态传感器通过信号线与触发开关电连接，所述触发开关通过信号线与或门芯片电连接，所述湿度传感器和所述温度传感器分别通过信号线与所述或门芯片电连接，所述或门芯片通过信号线与判断比较器电连接，所述判断比较器通过信号线与所述绕组加热供电控制开关电连接；所述绕组加热供电控制开关通过供电线分别与绕组加热供电电源和电机绕组电连接。所述绕组加热供电电源包括车载电池包和DCDC转换器，所述车载电池包、所述DCDC转换器和所述绕组加热供电控制开关通过供电线顺序电连接。所述绕组加热供电控制开关通过供电线所述电机绕组中的任意两相呈顺序串联电连接。所述绕组加热供电电源采用12V直流电源。电机的动力输出轴和减速器的动力输入轴直接机械连接。所述温度传感器的温度采集范围为+49℃到-7℃。所述判断比较器采用比较芯片实现。所述比较芯片的型号为FM131。所述绕组加热供电控制开关为电磁开关，具体实施时，所述绕组加热供电控制开关还可以为手动开关。
参见图2所示，本实施例中还提供了一种基于所述电动车用驱动系统的自保护装置实现的电动车用驱动系统的自保护方法，包括以下步骤：
检测电机的运行状态；当电机处于停机状态时，检测电机内绕组的湿度以及减速器内的油脂温度；当电机绕组的湿度大于湿度阈值或减速器的油脂温度低于温度阈值时，打开绕组加热供电控制开关为电机绕组供电，实现电机绕组的自加热。
本实施例中所述电动车用驱动系统的自保护装置、自保护方法，所述装置包括设置在电机上的用于采集电机开关状态信号的电机开关状态传感器，设置在电机壳体内的用于采集电机绕组湿度信号的湿度传感器，设置在减速器内用于采集减速器油脂温度信号的温度传感器以及设置在电机上的用于控制电机绕组加热通断的绕组加热供电控制开关，所述电机开关状态传感器通过信号线与触发开关电连接，所述触发开关通过信号线与或门芯片电连接，所述湿度传感器和所述温度传感器分别通过信号线与所述或门芯片电连接，所述或门芯片通过信号线与判断比较器电连接，所述判断比较器通过信号线与所述绕组加热供电控制开关电连接；所述绕组加热供电控制开关通过供电线分别与绕组加热供电电源和电机绕组电连接；通过设置绕组加热供电控制开关和绕组加热供电电源，采取绕组自加热的方式，在特定工况下开启自加热功能，既能够保护绕组避免受潮，又可在汽车启动时为驱动系统预加热，实现良好的自保护功能。
本实施例中所述电动车用驱动系统的自保护装置的工作过程为：步骤一、判断车辆运行状态、判断电机减速器油脂温度、判断电机绕组湿度情况。步骤二、判断温度类数据是否低于预设值，判断湿度类数据是否达到开启或门电路状态；若有一个为是，开启绕组加热装置，若否，返回1持续判断被监测数据。步骤三、接通绕组加热供电控制开关，开启绕组加热装置，并监测温度湿度数据。步骤四、判断温度数据是否得到设定值，判断湿度数据是否达到预设值。若是，或门输出为0，若否，与门输出与1(这里设置0为关断，1为开通)。其具体过程说明如下：
在步骤一中，判断车辆是否为停车断电状态，在停车断电情况下，采集电机与减速器温度情况，包括润滑油脂的温度，同时判断电机绕组湿度情况，上述温度、湿度均由传感器采集信号。温度上限阈值为49度，下限阈值为-7度，其中湿度传感器有效的条件如表一所示的结露温度J+5℃作为判断依据。
在步骤二、三中，判断的温度、湿度中至少有一个值达到预设上限值，所述绕组加热供电控制开关关闭，DCDC转换器的为电机的某两相绕组通直流电，产生热量为绕组自加热，热量通过机械连接装置传送到减速器，加热润滑油脂。
表一 结露温度对应表
在步骤四中，持续判断传感器采集数据，若均达到合理值，则关断或门，切断电路。
本实施例中所述电动车用驱动系统的自保护装置，无需额外增加加热装置，利用绕组加热方法实现对电机的湿度控制及变速箱的温度控制；实现了车辆驱动系统自保护功能。
本实施例中所述电动车用驱动系统的自保护装置，所述温度传感器的型号为BH53-SI-111,所述湿度传感器的型号为HS15P,所述或门芯片的型号为7432TTL。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电动车用驱动系统的自保护装置，其特征在于：包括设置在电机上的用于采集电机开关状态信号的电机开关状态传感器，设置在电机壳体内的用于采集电机绕组湿度信号的湿度传感器，设置在减速器内用于采集减速器油脂温度信号的温度传感器以及设置在电机上的用于控制电机绕组加热通断的绕组加热供电控制开关，所述电机开关状态传感器通过信号线与触发开关电连接，所述触发开关通过信号线与或门芯片电连接，所述湿度传感器和所述温度传感器分别通过信号线与所述或门芯片电连接，所述或门芯片通过信号线与判断比较器电连接，所述判断比较器通过信号线与所述绕组加热供电控制开关电连接；所述绕组加热供电控制开关通过供电线分别与绕组加热供电电源和电机绕组电连接。
2.根据权利要求1所述的电动车用驱动系统的自保护装置，其特征在于：所述绕组加热供电电源包括车载电池包和DCDC转换器，所述车载电池包、所述DCDC转换器和所述绕组加热供电控制开关通过供电线顺序电连接。
3.根据权利要求2所述的电动车用驱动系统的自保护装置，其特征在于：所述绕组加热供电控制开关通过供电线所述电机绕组中的任意两相呈顺序串联电连接。
4.根据权利要求3所述的电动车用驱动系统的自保护装置，其特征在于：所述绕组加热供电电源采用12V直流电源。
5.根据权利要求4所述的电动车用驱动系统的自保护装置，其特征在于：电机的动力输出轴和减速器的动力输入轴直接机械连接。
6.根据权利要求5所述的电动电动车用驱动系统的自保护装置，其特征在于：所述温度传感器的温度采集范围为+49℃到-7℃。
7.根据权利要求6所述的电动车用驱动系统的自保护装置，其特征在于：所述判断比较器采用比较芯片实现。
8.根据权利要求7所述的电动车用驱动系统的自保护装置，其特征在于：所述比较芯片的型号为FM131。
9.根据权利要求8所述的电动车用驱动系统的自保护装置，其特征在于：所述绕组加热供电控制开关为电磁开关、手动开关中的任一。
10.一种基于如权利要求1中所述电动车用驱动系统的自保护装置实现的电动车用驱动系统的自保护方法，其特征在于：包括以下步骤：
检测电机的运行状态；
当电机处于停机状态时，检测电机内绕组的湿度以及减速器内的油脂温度；
当电机绕组的湿度大于湿度阈值或减速器的油脂温度低于温度阈值时，打开绕组加热供电控制开关为电机绕组供电，实现电机绕组的自加热。
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