CN112511074B - 一种电机控制器温度控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电机控制器温度控制方法及系统。该方法包括：保持电机控制器的输出电流不变，通过调节电机控制器驱动开关的开关速度来调节所述电机控制器驱动开关的功耗，进而控制由所述电机控制器驱动开关产生并向所述电机控制器传导的热量；所述电机控制器驱动开关为三极管、所述开关速度为三极管开通过程中集电极的电流变化率：diC/dt，其中iC为三极管集电极的电流。通过本发明提供的技术方案能够在电机控制器温度过高时，降低其温度并不影响电机控制器的输出电流、不会导致电机出力减少。

Description

一种电机控制器温度控制方法及系统
技术领域
本发明涉及电机控制领域，具体涉及一种在电机运行过程中、无需通过降低电机输出功率而降低电机控制器温度的控制方法及系统。
背景技术
叉车在重载的情况下、电机控制器的温度会急剧升高，为了保证功率器件如电机控制器的驱动开关可靠运行，一般会根据预设电流随温度的降额曲线，在电机控制器温度过高时，减小电机控制器的电流(电控电流)、减少电机控制器的功耗来降低电机控制器的温度。但在一些工况下，电控电流的下降可能会带来危险。如叉车爬坡时，过小的电流会造成坡起起不来的问题，更严重会导致车辆后滑的风险。
发明内容
本发明提供的技术方案通过控制电机控制器的驱动开关管开通过程中集电极电流iC上升、下降斜率(即开关速度)来降低驱动开关管发热功耗进而降低电机控制器的温度(相关的科学依据参见文献“Slew rate control of discrete IGBT and CoolMOSreaches targets far beyond the gate resistor regime”wolfgang frank.etl)。在电机控制器在达到降额温度点的情况下、可以采用优先本发明提供的技术方案提高驱动开关管的开关速度，降低驱动开关损耗，达到减缓电机控制器温度上升甚至降低电机控制器温度、达到扩容的目的。
本发明提供的电机控制器温度控制方案，具体实现为：
一种电机控制器温度控制方法，该方法包括：保持电机控制器的输出电流不变，实时检测电机控制器的温度、当电机控制器温度高于设定阈值时、提高电机控制器驱动开关的开关速度，当电机控制器温度低于所述设定阈值时、将所述电机控制器驱动开关的开关速度降低到预设值；所述电机控制器驱动开关为三极管、所述开关速度为三极管开通过程中集电极的电流变化率：diC/dt，其中iC为三极管集电极的电流。本发明提供的电机控制器温度控制方法可以采用专门的控制IC驱动芯片来实施，例如Infineon公司的FF600R12ME4。
进一步地、根据预先设置的温度-开关速度关系表、开关速度-调节量(例如驱动开关的栅极电流Igg的波形)对应关系表，通过查表获取相应的调节量来调整电机控制器驱动开关的开关速度。
进一步地、在调节所述电机控制器驱动开关的开关速度过程中，保持所述电机控制器驱动开关的PWM控制信号的频率不变。
与所述电机控制器温度控制方法相对应，本发明还提供一种电机控制器温度控制系统。该系统包括：温度检测模块、电机控制器、开关驱动控制器；所述开关驱动控制器用于控制所述电机控制器的驱动开关三极管，并通过所述温度检测模块实时检测所述电机控制器的温度，当电机控制器温度高于设定阈值时、提高所述驱动开关的开关速度，当电机控制器温度低于所述设定阈值时、降低所述驱动开关的开关速度；所述开关速度定义为所述驱动开关三极管开通过程中集电极的电流变化率：diC/dt，其中iC为三极管集电极的电流。
进一步地、所述系统还包括:与开关驱动控制器连接的告警模块。所述告警模块实时接收所述开关驱动控制器传输的所述电机控制器的温度，当电机控制器温度高于所述设定阈值时、以声光的形式向用户告警
附图说明
图1为本发明提供的电机控制器温度控制系统的示意图。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案以及有益效果更加清楚明白，以下结合附图对本发明进行进一步详细说明。应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提供的电机控制器温度控制方法，可以采用专门的控制IC驱动芯片来实施(例如Infineon公司的FF600R12ME4)。该方法包括：保持电机控制器的输出电流不变，实时检测电机控制器的温度、当电机控制器温度高于设定阈值时、提高电机控制器驱动开关的开关速度，当电机控制器温度低于所述设定阈值时、将所述电机控制器驱动开关的开关速度降低到预设值；所述电机控制器驱动开关为三极管、所述开关速度为三极管开通过程中集电极的电流变化率：diC/dt，其中iC为三极管集电极的电流。
进一步地、为了保持电机控制器的输出电流不变，在调节所述电机控制器驱动开关的开关速度过程中，保持所述电机控制器驱动开关的PWM控制信号的频率不变。
如图1所述示、与所述电机控制器温度控制方法相对应，本发明还提供一种电机控制器温度控制系统。该系统包括：温度检测模块、电机控制器、开关驱动控制器，与开关驱动控制器连接的告警模块。所述开关驱动控制器用于控制所述电机控制器的驱动开关三极管，并通过所述温度检测模块实时检测所述电机控制器的温度，当电机控制器温度高于设定阈值时、提高所述驱动开关的开关速度，当电机控制器温度低于所述设定阈值时、降低所述驱动开关的开关速度。所述开关速度定义为所述驱动开关三极管开通过程中集电极的电流变化率：diC/dt，其中iC为三极管集电极的电流。所述的告警模块通过CAN总线与开关驱动控制器连接，用于实时接收所述开关驱动控制器传输的所述电机控制器的温度，当电机控制器温度高于所述设定阈值时、以声光的形式向用户告警。
通过本发明提供的技术方案通过调节电机控制器的驱动开关的开关速度，降低驱动开关损耗进而降低发热量，维持控制器在安全工作温度范围内工作。并且由于不需要改变电机控制器的电控电流，避免的电控电流下降、电机出力减少导致的安全风险。

Claims (4)

1.一种叉车电机控制器温度控制方法，其特征在于，该方法包括：保持电机控制器的输出电流不变，实时检测电机控制器的温度、当电机控制器温度高于设定阈值时、提高电机控制器驱动开关的开关速度，当电机控制器温度低于所述设定阈值时、降低所述电机控制器驱动开关的开关速度；根据预先设置的温度-开关速度关系表、开关速度-调节量对应关系表，通过查表获取相应的调节量来调整电机控制器驱动开关的开关速度，同时在调节所述电机控制器驱动开关的开关速度过程中，保持所述电机控制器驱动开关的PWM控制信号的频率不变以维持电机控制器的输出电流不变；所述电机控制器驱动开关为三极管、所述开关速度为三极管开通过程中集电极的电流变化率：diC/dt，其中iC为三极管集电极的电流。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当电机控制器温度高于所述设定阈值时，告警模块以声光的形式向用户告警。
3.一种叉车电机控制器温度控制系统，其特征在于，该系统包括：温度检测模块、电机控制器、开关驱动控制器；所述开关驱动控制器用于控制所述电机控制器的驱动开关三极管，并通过所述温度检测模块实时检测所述电机控制器的温度，当电机控制器温度高于设定阈值时、提高所述驱动开关的开关速度，当电机控制器温度低于所述设定阈值时、降低所述驱动开关的开关速度；根据预先设置的温度-开关速度关系表、开关速度-调节量对应关系表，通过查表获取相应的调节量来调整电机控制器驱动开关的开关速度，同时所述开关驱动控制器在调节所述开关速度过程中，保持驱动所述驱动开关三极管的PWM信号的频率不变以维持电机控制器的输出电流不变；所述开关速度定义为所述驱动开关三极管开通过程中集电极的电流变化率：diC/dt，其中iC为三极管集电极的电流。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述系统还包括:与开关驱动控制器连接的告警模块；所述告警模块实时接收所述开关驱动控制器传输的所述电机控制器的温度，当电机控制器温度高于所述设定阈值时以声光的形式向用户告警。
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