CN110901386A - 一种优化功率指针抖动的方法 - Google Patents

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王钊
冯振家
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    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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Abstract

本发明提供一种优化功率指针抖动的方法，属于电动汽车领域，所述方法包括：车辆模拟进入堵转工况；获取在不同IGBT载波频率下，电池包的输出电流幅值；找到使所述输出电流幅值在设定范围内的IGBT载波频率集；根据所述IGBT载波频率集，设置待优化车辆的IGBT载波频率。本发明提供一种优化功率指针抖动的方法，能够方便快速地改善电动汽车在堵转工况或低速爬坡工况的情况下，功率指针剧烈抖动的情况，提高用户的驾驶体验。

Description

一种优化功率指针抖动的方法
技术领域
本发明涉及电动汽车领域，特别涉及一种优化功率指针抖动的方法。
背景技术
目前新能源汽车发展势头正猛，依国标要求，需在仪表盘上显示整车功率作动情况。SEM目前采用功率指针来体现这一需求，功率指针的输入量为BMS(电池管理系统)采集的电池包总电压以及电池包总电流，两者的数值直接影响功率指针的运动。
因为车辆电池充电以及逆变器作动过程中，由交流电源经整流稳压等环节形成直流电时，不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量，会形成类正弦波的谐波，这种谐波称之为纹波。在车辆堵转工况或低速爬坡工况时，母线电流几乎为零，而波纹电流会导致电流瞬时值在正负之间波动，造成功率指针剧烈抖动。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种优化功率指针抖动的方法，找到合适的IGBT载波频率，在车辆堵转工况或低速爬坡工况时，大幅减小功率指针的抖动。
本发明是这样实现的：
一种优化功率指针抖动的方法，包括：
车辆模拟进入堵转工况；
获取在不同IGBT载波频率下，电池包的输出电流幅值；
找到使所述输出电流幅值在设定范围内的IGBT载波频率集；
根据所述IGBT载波频率集，设置待优化车辆的IGBT载波频率。
进一步的，所述车辆模拟进入堵转工况，具体包括：
车辆通电，同时踩住刹车及油门，使车辆模拟进入堵转工况。
进一步的，所述获取在不同IGBT载波频率下，电池包的输出电流幅值，具体包括：
利用示波器，测量电机控制器的高压线束，获取电池包的输出电流幅值；
在不同IGBT载波频率下，利用示波器测量其对应的输出电流幅值。
进一步的，所述根据所述IGBT载波频率集，设置待优化车辆的IGBT载波频率，具体包括：
获取待优化车辆的设定IGBT载波频率；
根据所述设定IGBT载波频率，在所述IGBT载波频率集中，找到符合条件的IGBT载波频率子集；
在所述IGBT载波频率子集中，选出一IGBT载波频率，将待优化车辆的IGBT载波频率，设置为所述IGBT载波频率。
本发明具有如下优点：
通过使车辆模拟进入堵转工况或低速爬坡工况，获取在不同IGBT载波频率下，电池包的输出电流幅值，找到使所述输出电流幅值在设定范围内的IGBT载波频率集，根据所述IGBT载波频率集，改变待优化车辆的IGBT载波频率，能够方便快速地改善电动汽车在堵转工况或低速爬坡工况的情况下，功率指针剧烈抖动的情况，提高用户的驾驶体验。
附图说明
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明实施例一种优化功率指针抖动的方法执行流程图；
图2为现有技术中BMS霍尔传感器的采集波形；
图3为本发明实施例在不同IGBT载波频率下电池包的输出电流幅值变化。
具体实施方式
请参考图1至图3，本发明实施例一种优化功率指针抖动的方法，包括：
车辆模拟进入堵转工况；
获取在不同IGBT载波频率下，电池包的输出电流幅值；
找到使所述输出电流幅值在设定范围内的IGBT载波频率集；
根据所述IGBT载波频率集，设置待优化车辆的IGBT载波频率。
在电动汽车上，仪表功率指针的电流输入量是这样得到的：
1、仪表功率指针的电流输入量，是实际电流经过滤波后的数值；
2、BMS霍尔传感器以250us硬线采集后上报数据给行车软件；
3、行车软件滤波后提供给仪表，反馈到仪表功率指针显示数值。
车辆电池充电以及逆变器作动过程中，由交流电源经整流稳压等环节形成直流电时，不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量，会形成类正弦波的谐波，这种谐波称之为纹波。
纹波电流造成仪表功率指针抖动，发明人探究其原因如下：
1、BMS霍尔传感器硬线采集的周期为250us，若按250us对纹波电流进行精确采样，采样结果应为一条直线，然而实际采样过程中，霍尔传感器采样频率会有几万之一的偏差，造成采集到的电流数据呈现为一个周期极大的正弦波(如图2，波形周期为6秒左右)；
2、行车软件滤波算法以250us为间隔采集10次并取均值，耗时2.5ms；采集到第11次的时候，去掉第一次的数据，取第2-11这十次数据的均值，以此类推，每10ms时候上报该数值，与整车CAN上每祯报文时间一致，即行车软件滤波算法通过采样并取均值的方式稳定功率指针；然而，当BMS霍尔传感器硬线采集所得波形周期过大时(如图2，波形周期为6秒左右)，软件滤波算法通过采样并取均值的方式稳定功率指针的作用被限制，上报给仪表的仍为正弦波形，因此仪表反应为指针剧烈抖动。
IGBT的载波频率是逆变器的功率开关器件的开通与关断的频率，发明人在实际解决功率指针抖动问题时，发现改变IGBT的载波频率会影响纹波电流的频率，倍数关系为2K载频＝4K纹波电流频率，如果通过改变IGBT的载波频率来影响纹波电流的频率，从而改变纹波电流的周期，使其周期与霍尔传感器采样周期不重叠，可以避免采集到的电流数据呈现为一个周期极大的正弦波，使得行车软件滤波算法作用被限制，从而改变功率指针的抖动情况。
在一实施例中，所述方法具体如下：
车辆通电，同时踩住刹车及油门，使车辆模拟进入堵转工况；
利用示波器，测量电机控制器的高压线束，获取电池包的输出电流幅值(因为功率可以由电流与电压的乘积得到，所以电流幅值大小与功率指针的摆动幅度成正比，测量到的电流幅值越大，代表功率指针的摆动幅度越大)；
在不同IGBT载波频率下，利用示波器测量其对应的输出电流幅值；比如以0.1KHz为步进单位对IGBT载波频率进行调节，并利用示波器测量其对应的输出电流幅值；
找到使所述输出电流幅值在设定范围内(比如为30A以内)的IGBT载波频率集(比如图3，IGBT载波频率集为4KHz、1.9KHz以及2.1KHz)；
获取待优化车辆的设定IGBT载波频率(根据各个电动汽车厂家设置不同，IGBT载波频率的设置范围大概从1KHz-10KHz，本实施例为2KHz)；
根据所述设定IGBT载波频率(比如为2KHz)，在所述IGBT载波频率集中，找到符合条件的(2KHz附近)IGBT载波频率子集(比如为1.9KHz和2.1KHz)；
在所述IGBT载波频率子集中，选出一IGBT载波频率(比如2.1KHz)，将待优化车辆的IGBT载波频率，设置为所述IGBT载波频率(比如2.1KHz)，即可改善待优化车辆的功率指针抖动情况。
在实际的生产调试过程中，为了保证调试效率，也可以不对每一台车辆测量其在不同IGBT载波频率下的输出电流幅值，而是在车辆模拟进入堵转工况后，如产生功率指针剧烈抖动的情况，则轻微调节其IGBT载波频率(比如为0.1KHz)，然后再次观察车辆模拟进入堵转工况后的功率指针抖动情况，调节IGBT载波频率至功率指针抖动幅度达到预设要求，调节后的载波频率与原载波频率的差值应尽量小，避免影响节温保护及其余系统工作。
本发明通过使车辆模拟进入堵转工况或低速爬坡工况，获取在不同IGBT载波频率下，电池包的输出电流幅值，找到使所述输出电流幅值在设定范围内的IGBT载波频率集，根据所述IGBT载波频率集，改变待优化车辆的IGBT载波频率，能够方便快速地改善电动汽车在堵转工况或低速爬坡工况的情况下，功率指针剧烈抖动的情况，提高用户的驾驶体验。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本发明的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本发明的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本发明的权利要求所保护的范围内。

Claims (4)

1.一种优化功率指针抖动的方法，其特征在于，包括：
车辆模拟进入堵转工况；
获取在不同IGBT载波频率下，电池包的输出电流幅值；
找到使所述输出电流幅值在设定范围内的IGBT载波频率集；
根据所述IGBT载波频率集，设置待优化车辆的IGBT载波频率。
2.根据权利要求1所述的一种优化功率指针抖动的方法，其特征在于，所述车辆模拟进入堵转工况，具体包括：
车辆通电，同时踩住刹车及油门，使车辆模拟进入堵转工况。
3.根据权利要求1所述的一种优化功率指针抖动的方法，其特征在于，所述获取在不同IGBT载波频率下，电池包的输出电流幅值，具体包括：
利用示波器，测量电机控制器的高压线束，获取电池包的输出电流幅值；
在不同IGBT载波频率下，利用示波器测量其对应的输出电流幅值。
4.根据权利要求1所述的一种优化功率指针抖动的方法，其特征在于，所述根据所述IGBT载波频率集，设置待优化车辆的IGBT载波频率，具体包括：
获取待优化车辆的设定IGBT载波频率；
根据所述设定IGBT载波频率，在所述IGBT载波频率集中，找到符合条件的IGBT载波频率子集；
在所述IGBT载波频率子集中，选出一IGBT载波频率，将待优化车辆的IGBT载波频率，设置为所述IGBT载波频率。
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