电动汽车、压缩机及压缩机的控制方法、装置
技术领域
本发明涉及电动汽车压缩机控制技术领域,特别涉及一种电动汽车、压缩机及压缩机的控制方法、装置。
背景技术
一般情况下,电动汽车压缩机与主驱动并联方式接入蓄电池,而主驱动需要驱动的峰值扭矩很大,容易导致电动汽车压缩机的电容纹波电流很大,由于电动汽车主驱的电容往往不能完全提供所有能量,导致压缩机一旦接入高压系统后(无论压缩机是否运转)在主驱运转时,压缩机电容也提供了相应的能量给主驱动,压缩机的电容上就会有很大的由主驱系统带来的纹波电流。为了防止主驱动系统对于电动汽车压缩机的电容的冲击,在主区系统里面往往接入二接管或串入很大的电感L来防止主驱动系统对于压缩机电容的冲击。
相关技术中,一般使用高压MOSFET电路或者二极管来实现防反接功能,来提高电动汽车压缩机可靠性。
然而,如果只是单纯的使用功率二极管,可以抑制主驱动电机对于压缩机电容的冲击,但是功耗太大,且需要额外进行散热;如果使用MOSFET可以保证较低的损耗,但是MOSFET的特性导致可能压缩机运行过程中主驱动系统对于整个压缩机电容的冲击得不到抑制,如果不对冲击进行抑制就会导致压缩机长期处于充放电状态,电容的寿命就会大大衰减,大大降低压缩机的可靠性。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此,本发明的第一个目的在于提出一种压缩机的控制方法,可以在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
本发明的第二个目的在于提出一种压缩机的控制装置。
本发明的第三个目的在于提出一种压缩机。
本发明的第四个目的在于提出一种电动汽车。
本发明的第五个目的在于提出一种电子设备。
本发明的第六个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。
为达到上述目的,本发明第一方面实施例提出了一种压缩机的控制方法,所述压缩机包括设置于直流母线回路中的高压防反接模块,所述高压防反接模块包括并联的二极管和场效应管,所述控制方法包括:获取所述高压防反接模块的温度;若所述温度大于预设的温度阈值,则控制所述场效应管保持导通状态。
根据本发明的一个实施例,上述的压缩机的控制方法,还包括:获取车辆主驱动需要的纹波电流;若所述温度等于或者小于所述温度阈值,则判断所述纹波电流是否大于预设的电流阈值;若是,则控制所述场效应管保持断开状态
根据本发明的一个实施例,上述的压缩机的控制方法,还包括:若否,则控制所述场效应管保持导通状态。
根据本发明的一个实施例,所述获取车辆主驱动需要的纹波电流,包括:获取车辆油门信号或目标电机转矩信号或车辆主驱动相电流或车辆主驱动输入电流信号;根据所述车辆油门信号或目标电机转矩信号或车辆主驱动相电流或车辆主驱动输入电流信号,确定所述纹波电流。
根据本发明实施例的压缩机的控制方法,可以获取高压防反接模块的温度,并在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态。由此,解决了单独使用功率二极管时功耗太大的问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
为达到上述目的,本发明第二方面实施例提出了一种压缩机的控制装置,所述压缩机包括设置于直流母线回路中的高压防反接模块,所述高压防反接模块包括并联的二极管和场效应管,所述控制装置包括:第一获取模块,用于获取所述高压防反接模块的温度;第一控制模块,用于在所述温度大于预设的温度阈值时,控制所述场效应管保持导通状态。
根据本发明的一个实施例,上述的压缩机的控制装置,还包括:第二获取模块,用于获取车辆主驱动需要的纹波电流;判断模块,用于在所述温度等于或者小于所述温度阈值时,判断所述纹波电流是否大于预设的电流阈值;第二控制模块,用于在所述纹波电流大于所述预设的电流阈值时,控制所述场效应管保持断开状态。
根据本发明的一个实施例,上述的压缩机的控制装置,还包括:第三控制模块,用于在所述纹波电流小于或者等于所述预设的电流阈值时,控制所述场效应管保持导通状态。
根据本发明的一个实施例,所述第二获取模块,具体用于:获取车辆油门信号或目标电机转矩信号或车辆主驱动相电流或车辆主驱动输入电流信号;根据所述车辆油门信号或目标电机转矩信号或车辆主驱动相电流或车辆主驱动输入电流信号,确定所述纹波电流。
根据本发明实施例的压缩机的控制装置,可以通过第一获取模块获取高压防反接模块的温度,并通过第一控制模块在温度大于预设的温度阈值时,控制场效应管保持导通状态。由此,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
为达到上述目的,本发明第三方面实施例提出了一种压缩机,其包括上述的压缩机的控制装置。
根据本发明实施例的压缩机,通过上述的压缩机的控制装置,可以在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
为达到上述目的,本发明第四方面实施例提出了一种电动汽车,其包括上述的压缩机。
根据本发明实施例的电动汽车,通过上述的压缩机,可以在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
为达到上述目的,本发明第五方面实施例提出了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时,实现上述的压缩机的控制方法。
根据本发明实施例的电子设备,通过上述的压缩机的控制方法,可以在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
为达到上述目的,本发明第六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,该程序被处理器执行时,实现上述的压缩机的控制方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质,通过上述的压缩机的控制方法,可以在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
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
图1是根据本发明实施例的压缩机的控制方法的流程图;
图2是根据本发明一个实施例的接入高压防反接模块的压缩机的结构示意图;
图3是根据本发明一个实施例的压缩机接入电动汽车主驱动过程的充电放电过程示意图;
图4是根据本发明另一个实施例的压缩机接入电动汽车主驱动过程的充电放电过程示意图;
图5是根据本发明一个实施例的电动汽车压缩机侧的电流波形示意图;
图6是根据本发明再一个实施例的压缩机接入电动汽车主驱动过程的充电放电过程示意图;
图7是根据本发明另一个实施例的电动汽车压缩机侧的电流波形;
图8是根据本发明一个实施例的压缩机的控制方法的流程图;
图9是根据本发明一个实施例的电动汽车急加速压缩机侧电流波形使用高压防反接模块控制前后差异对比示意图;
图10是根据本发明实施例的压缩机的控制装置的方框示意图。
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。
下面参照附图描述根据本发明实施例提出的电动汽车、压缩机及压缩机的控制方法、装置。
图1是本发明实施例的压缩机的控制方法的流程图。
如图2所示,在本发明的一个实施例中,压缩机主要包括设置于直流母线回路中的高压防反接模块和逆变驱动模块。高压防反接模块可以为一种含有二极管和开关器件并联的防反接电路,不仅局限于普通的功率半导体,也可以是光耦继电器或机械继电器等,并且可以通过压缩机控制系统控制执行开关器件的通断,例如,高压防反接模块可以包括并联的二极管和场效应管;逆变驱动模块可以由六个开关管(如G1、G2、G3、G4、G5和G6)搭建而成,其中,G1、G3和G5为逆变驱动模块中的上部开关器件,G2、G4和G6为逆变驱动模块中的下部开关器件,以实现在PWM信号的控制下,将工作电压按规律加到电机的三相绕组上,使压缩机电机工作。
此外,简单介绍下本发明实施例的电动汽车压缩机接入电动汽车主驱动过程的充电放电过程。
如图3所示,当电动汽车压缩机和主驱动都启动时,压缩机电容不仅会给压缩机逆变驱动模块供电,还给主驱动电机供电。
如图4所示,当电动汽车压缩机启动,主驱动不启动时,压缩机电容可以给压缩机逆变驱动模块供电,其中,Id=Ib+Ic,测量到的电动汽车压缩机侧的电流波形如图5所示。
如图6所示,当电动汽车压缩机不启动,主驱动启动时,压缩机电容可以给主驱动电机供电,其中,Id=Ic,测量到的电动汽车压缩机侧的电流波形如图7所示。
如图1所示,该压缩机的控制方法包括以下步骤:
S1,获取高压防反接模块的温度。
具体地,如图2所示,可以在压缩机直流母线回路中接入高压防反接模块,高压防反接模块是一种含有二极管和场效应管并联的防反接电路,由于场效应管内置二极管,在场效应管关断时,相当于高压防反接模块中只有二极管存在,可以有效防止压缩机电容对外放电,电动汽车主驱动就不会影响到压缩机电容。然而,二极管压降很大,如功率二极管正向导通压降0.7V以上,压缩机额定电流大约10A rms,二极管的功率损耗可以通过下述公式计算得到:
Ploss=Vf*I rms;
则二极管的功率损耗Ploss=0.7*10=7W,如果场效应管导通,场效应管的RDS导通电阻一般都在30毫欧以上,场效应管的功率损耗计算公式为:
Ploss=R*Irms*Irms;
则场效应管的功率损耗Ploss=30*10-3*10*10=3W。
由此,如果使用二极管进行防反接功率损耗会大于场效应管开通时的一倍以上,然而,长期将场效应管关闭会使场效应管的功耗过高,有过热损毁的危险,因此,可以实时监控高压防反接模块的温度,如可以通过温度传感器获取高压防反接模块的温度,即可得到场效应管的温度。
S2,若温度大于预设的温度阈值,则控制场效应管保持导通状态。
具体地,本发明实施例可以根据场效应管的温度判断是否控制场效应管保持导通状态,并且在场效应管的温度大于预设温度时,控制场效应管保持导通状态,其中,预设的温度阈值可以由本领域技人员根据实际情况进行设定,在此不做具体限定。
根据本发明的一个实施例,如图8所示,上述的压缩机的控制方法,还包括以下步骤:
S801,获取车辆主驱动需要的纹波电流。
根据本发明的一个实施例,获取车辆主驱动需要的纹波电流,包括:获取车辆油门信号或目标电机转矩信号或车辆主驱动相电流或车辆主驱动输入电流信号;根据车辆油门信号或目标电机转矩信号或车辆主驱动相电流或车辆主驱动输入电流信号,确定纹波电流。
具体而言,可以根据获取到的车辆油门信号,或者目标电机转矩信号,或者车辆主驱动相电流,或者车辆主驱动输入电流信号中的任意一种或者多种确定主驱动所需要的纹波电流,其中,在获取车辆油门信号、目标电机转矩信号、车辆主驱动相电流、车辆主驱动输入电流信号时,均可以参照相关技术中的获取方式进行获取,为减少冗余,在此不做详细赘述。由此,可以大大减小车辆主驱动对电动汽车压缩机电容寿命的影响。
S802,若温度等于或者小于温度阈值,则判断纹波电流是否大于预设的电流阈值。
具体而言,如果场效应管的温度不大于预设温度阈值,则进一步判断纹波电流与预设的电流阈值之间的大小,其中,预设的电流阈值可以为一固定值,也可以由本领域技术人员根据实际情况进行设定的值,或者经由大数据分析计算后得到的最优值。
S803,如果纹波电流大于预设的电流阈值,则控制场效应管保持断开状态。
S804,如果纹波电流小于或者等于预设的电流阈值,则控制场效应管保持导通状态。
具体而言,在纹波电流大于预设的电流阈值时,断开场效应管,在纹波电流小于或者等于预设的电流阈值时,保持场效应管导通。由此,大大减小主驱动对于压缩机电容的影响,让压缩机工作在一个比较正常的状态。
综上,结合图9(a)和图9(b),图9(a)和图9(b)为电动汽车急加速时压缩机侧电流波形使用高压防反接模块控制前后差异对比示意图,从图中可以看出,使用高压防反接模块控制前,在急加速阶段,压缩机侧电流有明显提升,急加速结束后电流幅值有明显的下降;使用高压防反接模块控制后,在急加速阶段一旦超过预设电流阈值,关闭场效应管,让二极管进行作用主驱动防止对于电容的充放电,急加速结束后,开启场效应管减小防反接电路损耗,同时主驱动对于压缩机电容的影响又较小,由此,让压缩机工作在一个比较正常的状态。
根据本发明实施例提出的压缩机的控制方法,可以获取高压防反接模块的温度,并在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态。由此,解决了单独使用功率二极管时功耗太大的问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
图10是本发明实施例的压缩机的控制装置。该实施例中,压缩机包括设置于直流母线回路中的高压防反接模块,高压防反接模块包括并联的二极管和场效应管,如图10所示,该压缩机的控制装置包括:第一获取模块100和第一控制模块200。
其中,第一获取模块100用于获取高压防反接模块的温度。第一控制模块200用于在温度大于预设的温度阈值时,控制场效应管保持导通状态。
根据本发明的一个实施例,上述的压缩机的控制装置,还包括:第二获取模块、判断模块和第二控制模块。其中,第二获取模块用于获取车辆主驱动需要的纹波电流;判断模块,用于在温度等于或者小于温度阈值时,判断纹波电流是否大于预设的电流阈值;第二控制模块,用于在纹波电流大于预设的电流阈值时,控制场效应管保持断开状态。
根据本发明的一个实施例,上述的压缩机的控制装置,还包括:第三控制模块,用于在纹波电流小于或者等于预设的电流阈值时,控制场效应管保持导通状态。
根据本发明的一个实施例,第二获取模块,具体用于:获取车辆油门信号或目标电机转矩信号或车辆主驱动相电流或车辆主驱动输入电流信号;根据车辆油门信号或目标电机转矩信号或车辆主驱动相电流或车辆主驱动输入电流信号,确定纹波电流。
需要说明的是,前述对压缩机的控制方法实施例的解释说明也适用于该实施例的压缩机的控制装置,此处不再赘述。
根据本发明实施例提出的压缩机的控制装置,可以通过第一获取模块获取高压防反接模块的温度,并通过第一控制模块在温度大于预设的温度阈值时,控制场效应管保持导通状态。由此,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
本发明实施例提出了一种压缩机,该压缩机包括上述的压缩机的控制装置。
根据本发明实施例提出的压缩机,通过上述的压缩机的控制装置,可以在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
本发明实施例提出了一种电动汽车,该电动汽车包括上述的压缩机。
根据本发明实施例提出的电动汽车,通过上述的压缩机,可以在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
本发明实施例提出了一种电子设备,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行程序时,实现上述的压缩机的控制方法。
根据本发明实施例提出的电子设备,通过上述的压缩机的控制方法,可以在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
本发明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,该程序被处理器执行时,实现上述的压缩机的控制方法。
根据本发明实施例提出的非临时性计算机可读存储介质,通过上述的压缩机的控制方法,可以在高压防反接模块温度大于预设温度阈值时,控制场效应管保持导通状态,解决了单独使用功率二极管功耗太大问题,以及单独使用MOSFET电路时压缩机长期处于充放电状态的问题,提高了压缩机电容的寿命,提高压缩机的可靠性,有效保证电动汽车压缩机的可靠运行。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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。
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。