CN112238755A - 电动汽车驱动电机软件过流处理方法、装置及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种电动汽车驱动电机软件过流处理方法、装置及电动汽车,涉及电动汽车驱动电机软件过流处理技术领域。该电动汽车驱动电机软件过流处理方法,包括:确定驱动电机的过流状态;根据所述驱动电机的过流状态,获得软件过流占空比控制系数;根据所述占空比控制系数,对软件过流占空比控制处理,得到处理结果。本发明实施例,在抑制电机相电流继续升高的前提下尽可能的使严重软件过流所引起的动力下降能够起到良好的平滑作用,能够实现故障处理过程的平缓介入与退出,从而可以有效地对车上人员的驾乘感受进行保护。
Description
技术领域
本发明涉及软件自动控制领域,特别涉及一种电动汽车驱动电机软件过流处理方法、装置及电动汽车。
背景技术
针对电机过流问题国际上普遍采取软件过流与硬件过流双重保护机制。对于驱动电机而言,软件过流保护一般是可恢复的,若利用该措施不能够将电机的相电流控制在安全范围,则将触发硬件过流保护机制,但硬件过流的故障处理措施一般是不可恢复的,因此需要提高软件过流保护机制的可靠性。
目前,对于电动汽车驱动电机的软件过流故障处理,国内外各大主机厂普遍采用“0扭矩控制”法,即发生故障后,通过使驱动电机输出0扭矩来使电机相电流迅速降低,待故障恢复后,则电机输出扭矩恢复至正常值。采用以上方法虽然能够消除驱动电机过流问题,但是在进行故障处理过程中会造成车辆动力的突然中断,严重破坏车上人员的驾乘感受。
发明内容
本发明实施例提供一种电动汽车驱动电机软件过流处理方法、装置及电动汽车,以解决现有技术中存在的对于采用“0扭矩控制”的软件过流故障处理方法,在进行故障处理过程中会造成车辆动力的突然中断,严重破坏车上人员的驾乘感受的问题。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供如下方案:
一种电动汽车驱动电机软件过流处理方法,包括:
确定驱动电机的过流状态;
根据所述驱动电机的过流状态,获得软件过流占空比控制系数;
根据所述占空比控制系数,对软件过流占空比控制处理,得到处理结果。
进一步地,所述确定驱动电机的过流状态,包括:
监测驱动电机的三相电流;
若所述三相电流中的任一相电流超过第一预定阈值,或者驱动电机相电流有效值超过第二预定阈值时,确定驱动电机处于过流状态。
进一步地,根据所述驱动电机的过流状态,获得软件过流占空比控制系数,包括:
若确定驱动电机处于过流状态,获得软件过流占空比控制系数初始值;
对所述软件过流占空比控制系数初始值进行滤波处理,获得经滤波处理后的软件过流占空比控制系数;
对所述经滤波处理后的软件过流占空比控制系数进行范围限制处理,获得最终的软件过流占空比控制系数。
进一步地,所述获得软件过流占空比控制系数初始值,包括:
其中,Pint为软件过流占空比控制系数初始值;is为驱动电机相电流有效值;ierr为驱动电机软件过流故障第三预定阀值;im为软件过流故障参考电流,且im>0。
进一步地,所述对所述软件过流占空比控制系数初始值进行滤波处理,获得经滤波处理后的软件过流占空比控制系数,包括:
其中,Pint1为经滤波处理后的软件过流占空比控制系数。
进一步地,所述对所述经滤波处理后的软件过流占空比控制系数进行范围限制处理,获得最终的软件过流占空比控制系数,包括:
其中,Pc为最终的软件过流占空比控制系数。
进一步地,所述根据所述对软件过流占空比控制处理,得到处理结果,包括:
通过最终的占空比控制系数对软件过流过程实施占空比控制,得到电动汽车驱动电机过流故障消除的处理结果。
本发明实施例还提供一种电动汽车驱动电机软件过流处理装置,包括:
确定模块,用于确定驱动电机的过流状态;
获得模块,用于根据所述过流状态获得软件过流占空比控制系数;
处理模块,用于根据所述占空比控制系数对软件过流占空比控制处理。
其中,所述确定模块用于:监测驱动电机的三相电流;若所述三相电流中的任一相电流超过第一预定阈值,或者驱动电机相电流有效值超过第二预定阈值时,确定驱动电机处于过流状态。
本发明实施例还提供一种电动汽车,包括如上述的电动汽车驱动电机软件过流处理装置。
本发明的上述方案至少具有如下技术效果:
本实施例中,解决了现有技术中普遍采用的“0扭矩控制”软件过流故障处理方法实施过程中导致的电机相电流迅速降低,造成车辆动力断崖式下跌,严重破坏车上人员的驾乘感受的问题。利用“0扭矩控制”与“正常控制(按照当前扭矩命令控制驱动电机输出扭矩)”这两种模式使驱动电机根据不同的模式交替输出动力。从而实现在抑制电机相电流继续升高的前提下尽可能的使严重软件过流所引起的动力下降能够起到良好的平滑作用,能够实现故障处理过程的平缓介入与退出,从而可以有效地对车上人员的驾乘感受进行保护。
附图说明
图1表示本发明实施例的电动汽车驱动电机软件过流处理方法流程示意图;
图2表示本发明实施例的电动汽车驱动电机软件过流处理方法的构架图;
图3表示本发明实施例的电动汽车驱动电机软件过流处理装置模块示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图及具体实施例对本发明进行详细描述。
本发明针对现有技术中普遍采用的“0扭矩控制”软件过流故障处理方法实施过程中导致的电机相电流迅速降低,造成车辆动力断崖式下跌,严重破坏车上人员的驾乘感受的问题,提供一种电动汽车驱动电机软件过流处理方法、装置及电动汽车。
如图1所述,本发明实施例的电动汽车驱动电机软件过流处理方法,包括:
步骤100,确定驱动电机的过流状态;
步骤200,根据所述驱动电机的过流状态,获得软件过流占空比控制系数;
步骤300,根据所述占空比控制系数,对软件过流占空比控制处理,得到处理结果。
如图2所示,本实施例中,根据故障状态下电机相电流有效值超出额定值的大小计算出软件过流故障的占空比控制系数,接下来利用占空比控制系数对软件过流过程实施占空比控制,之后再次对软件过流故障进行判断,并根据故障状态判断是否进入下一轮的软件过流故障控制,形成控制闭环,从而实现在抑制电机相电流继续升高的前提下尽可能的使严重软件过流所引起的动力下降能够起到良好的平滑作用,能够实现故障处理过程的平缓介入与退出,从而可以有效地对车上人员的驾乘感受进行保护。
本发明的一实施例中,所述步骤100可以包括:
步骤101,监测驱动电机的三相电流;
步骤102,若所述三相电流中的任一相电流超过第一预定阈值,或者驱动电机相电流有效值超过第二预定阈值时,确定驱动电机处于过流状态。
本发明的一实施例中,所述步骤200可以包括:
步骤201,若确定驱动电机处于过流状态,获得软件过流占空比控制系数初始值;
步骤202,对所述软件过流占空比控制系数初始值进行滤波处理,获得经滤波处理后的软件过流占空比控制系数;
步骤203,对所述经滤波处理后的软件过流占空比控制系数进行范围限制处理,获得最终的软件过流占空比控制系数;
需要说明的是,本发明关于电动汽车驱动电机软件过流故障处理,是通过控制驱动电机在“0扭矩控制”与“正常控制”两种模式间的不断切换来实现的。在本发明中定义“0扭矩控制”在单轮控制周期内所执行次数的占比为电动汽车驱动电机软件过流占空比控制系数;
具体地,在获得软件过流占空比控制系数初始值,本实施例中采取的实现方式为:
其中,Pint为软件过流占空比控制系数初始值;is为驱动电机相电流有效值,该电流值通过电机定子三相绕组的相电流经Clark(克拉克)、Park(帕克)变换以及相关处理后得到;ierr为驱动电机软件过流故障第三预定阀值;im为软件过流故障参考电流,且im>0;
具体地,为了保证滤波处理驱动电机输出扭矩的平顺性,对所述软件过流占空比控制系数初始值进行滤波处理,获得经滤波处理后的软件过流占空比控制系数,本实施例中采取的实现方式为:
其中,Pint1为经滤波处理后的软件过流占空比控制系数;
这里,在完成滤波处理后,虽然保证了占空比控制系数变化的平滑,但是不能够保证其范围的有效性,因此,对所述经滤波处理后的软件过流占空比控制系数进行范围限制处理,获得最终的软件过流占空比控制系数,本实施例中采取的实现方式为:
其中,Pc为最终的软件过流占空比控制系数;通过合理的范围限制处理,最终的占空比控制系数被限制在0到100%包括0和100%的范围内,经过范围限制处理后的占空比控制系数能够被有效的应用于后续的故障占空比控制中;
对所述软件过流占空比控制系数初始值进行滤波处理和范围限制处理,能够保证抑制电机相电流继续升高的前提下尽可能的使严重软件过流所引起的动力下降能够起到良好的平滑作用,避免造成车辆动力断崖式下跌,有效地对车上人员的驾乘感受进行保护。
本发明的一实施例中,所述步骤300可以包括:
通过最终的占空比控制系数对软件过流过程实施占空比控制,得到电动汽车驱动电机过流故障消除的处理结果;
具体地,在得到最终的软件过流故障占空比控制系数Pc后进入到软件过流故障占空比控制处理环节,该环节中将根据Pc的大小来进行故障的占空比控制。本发明中提供的占空比控制方法实际上是通过在单轮控制周期内“0扭矩控制”与“按照当前扭矩命令控制驱动电机输出扭矩”这两个模式的交替切换来实现的。考虑到软件过流故障的处理紧迫性非常高,且PWM(脉冲宽度调制)中断是电机控制器中周期最短的中断,本发明中规定四个电机控制器的PWM中断周期为一轮占空比控制周期,在这一轮控制周期内根据软件过流故障占空比控制系数Pc的大小进行故障的占空比控制,即模式切换控制;
定义“0扭矩控制”模式的表达符号为C0,“正常控制”模式的表达符号为CN,则在单轮占空比控制周期内,每个PWM中断周期内控制模式与占空比控制系数Pc的对应如表1所示:
表1软件过流故障占空比控制实现表
表1便为本发明所提供的软件过流故障占空比控制具体实现形式。根据该表格可以看出,根据占空比控制系数Pc的大小,在四个PWM中断周期(依次为PWM0、PWM1、PWM2、PWM3)内采用不同的模式切换控制,以Pc为35%为例,此时在PWM0中断周期内采用C0-“0扭矩控制”模式,在PWM1中断周期内采用CN-“正常控制”模式,在PWM2中断周期内采用C0-“0扭矩控制”模式,在PWM3中断周期内采用CN-“正常控制”模式。可以看出随着占空比控制系数Pc的不断上升,“0扭矩控制”在单次控制周期内的占比逐渐上升,直到在四个PWM中断周期内全部采用“0扭矩控制”,本发明正是通过这种模式切换、即占空比的控制方式在避免电机相电流进一步上升的前提下,能够实现故障处理过程的平缓介入与退出,从而可以有效地对车上人员的驾乘感受进行保护。
本发明实施例,通过利用“0扭矩控制”与“正常控制”这两种模式使驱动电机根据不同的模式交替输出动力。从而实现在抑制电机相电流继续升高的前提下尽可能的使严重软件过流所引起的动力下降能够起到良好的平滑作用,能够实现故障处理过程的平缓介入与退出,从而可以有效地对车上人员的驾乘感受进行保护。
如图3所示,本发明实施例还提供一种电动汽车驱动电机软件过流处理装置,包括:
确定模块10,用于确定驱动电机的过流状态;
获得模块20,用于根据所述过流状态获得软件过流占空比控制系数;
处理模块30,用于根据所述占空比控制系数对软件过流占空比控制处理。
具体地,所述确定模块10包括:
检测子模块,用于监测驱动电机的三相电流;
若所述三相电流中的任一相电流超过第一预定阈值,或者驱动电机相电流有效值超过第二预定阈值时,确定驱动电机处于过流状态。
具体地,所述获得模块20包括:
第一获取子模块,获得软件过流占空比控制系数初始值;
第二获取子模块,对所述软件过流占空比控制系数初始值进行滤波处理,获取经滤波处理后的软件过流占空比控制系数;
第三获取子模块,对所述经滤波处理后的软件过流占空比控制系数进行范围限制处理,获取最终的软件过流占空比控制系数;
其中,Pint为软件过流占空比控制系数初始值;is为驱动电机相电流有效值,该电流值通过电机定子三相绕组的相电流经Clark(克拉克)、Park(帕克)变换以及相关处理后得到;ierr为驱动电机软件过流故障第三预定阀值;im为软件过流故障参考电流,且im>0;
其中,Pint1为经滤波处理后的软件过流占空比控制系数;
其中,Pc为最终的软件过流占空比控制系数;通过合理的范围限制处理,最终的占空比控制系数被限制在0到100%包括0和100%的范围内,经过范围限制处理后的占空比控制系数能够被有效的应用于后续的故障占空比控制中。
具体地,所述处理模块30包括:
在得到最终的软件过流故障占空比控制系数Pc后进入到软件过流故障占空比控制处理环节,该环节中将根据Pc的大小来进行故障的占空比控制。本发明中提供的占空比控制方法实际上是通过在单轮控制周期内“0扭矩控制”与“正常控制”这两个模式的交替切换来实现的。考虑到软件过流故障的处理紧迫性非常高,且PWM中断是电机控制器中周期最短的中断,本发明中规定四个电机控制器的PWM中断周期为一轮占空比控制周期,在这一轮控制周期内根据软件过流故障占空比控制系数Pc的大小进行故障的占空比控制,即模式切换控制;
定义“0扭矩控制”模式的表达符号为C0,“正常控制”模式的表达符号为CN,则在单轮占空比控制周期内,每个PWM中断周期内控制模式与占空比控制系数Pc的对应如表1所示:
表1软件过流故障占空比控制实现表
表1便为本发明所提供的软件过流故障占空比控制具体实现形式。根据该表格可以看出,根据占空比控制系数Pc的大小,在四个PWM中断周期内采用不同的模式切换控制。
本发明实施例还提供一种电动汽车,包括上述的电动汽车驱动电机软件过流处理装置。
需要说明的是,设置有该驱动电机软件过流处理装置的电动汽车,能够实现故障处理过程的平缓介入与退出,从而可以有效地对车上人员的驾乘感受进行保护。
以上所述的是本发明的优选实施方式,应当指出对于本技术领域的普通人员来说,在不脱离本发明所述的原理前提下还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电动汽车驱动电机软件过流处理方法,其特征在于,包括:
确定驱动电机的过流状态;
根据所述驱动电机的过流状态,获得软件过流占空比控制系数;
根据所述占空比控制系数,对软件过流占空比控制处理,得到处理结果。
2.根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机软件过流处理方法,其特征在于,所述确定驱动电机的过流状态,包括:
监测驱动电机的三相电流;
若所述三相电流中的任一相电流超过第一预定阈值,或者驱动电机相电流有效值超过第二预定阈值时,确定驱动电机处于过流状态。
3.根据权利要求2所述的电动汽车驱动电机软件过流处理方法,其特征在于,根据所述驱动电机的过流状态,获得软件过流占空比控制系数,包括:
若确定驱动电机处于过流状态,获得软件过流占空比控制系数初始值;
对所述软件过流占空比控制系数初始值进行滤波处理,获得经滤波处理后的软件过流占空比控制系数;
对所述经滤波处理后的软件过流占空比控制系数进行范围限制处理,获得最终的软件过流占空比控制系数。
7.根据权利要求6所述的电动汽车驱动电机软件过流处理方法,其特征在于,所述根据所述对软件过流占空比控制处理,得到处理结果,包括:
通过最终的占空比控制系数对软件过流过程实施占空比控制,得到电动汽车驱动电机过流故障消除的处理结果。
8.一种电动汽车驱动电机软件过流处理装置,其特征在于,包括:
确定模块,用于确定驱动电机的过流状态;
获得模块,用于根据所述过流状态获得软件过流占空比控制系数;
处理模块,用于根据所述占空比控制系数对软件过流占空比控制处理。
9.根据权利里要求8所述的电动汽车驱动电机软件过流处理装置,其特征在于,所述确定模块用于:监测驱动电机的三相电流;若所述三相电流中的任一相电流超过第一预定阈值,或者驱动电机相电流有效值超过第二预定阈值时,确定驱动电机处于过流状态。
10.一种电动汽车,其特征在于,包括如权利要求9所述的电动汽车驱动电机软件过流处理装置。
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