CN112953356B - 基于电机堵转保护的方法、系统以及可读存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请提供了一种基于电机堵转保护的方法，包括：获取所述电机转子的转速以及所述电机定子的输出电流；若所述转速小于第一转速阈值，且所述输出电流大于第一电流阈值，进入堵转预保护，即获取功率模块温度、堵转判定值以及第一电流累加值；当第一电流累加值大于所述堵转判定值时，进入堵转保护；其中，所述输出电流周期性累加第一步长以得到所述第一电流累加值；所述堵转判定值随着所述功率模块温度的升高而减小，所述第一步长随着所述功率模块温度的升高而增加。本申请提供的基于电机堵转保护的方法，通过周期性比较第一电流累加值和堵转判定值，以此来判断进入堵转保护的时机。
Description
技术领域
本申请涉及电机控制技术领域，具体是涉及一种基于电机堵转保护的方法、系统以及可读存储介质。
背景技术
电机堵转是指电机在转速为0或者极低转速下仍然输出大扭矩，将会导致功率模块温升过快，最终导致电机损坏或者烧毁。
堵转保护是电机特有的一种保护，在电机运行过程中，如果由于负荷过大或者机械原因造成电机堵转，根据电机的过载能力不同，允许短时间运行，但如果不能及时排除故障，将有可能造成电机过热而损坏或者烧毁电机。
相关技术中，在检测到电机堵转时，预设在固定时间内进入堵转保护。然而，预设固定时间无法确保进入堵转保护的准确率。例如，预设固定时间较长，有可能来不及进入堵转保护就损坏或者烧毁电机；预设时间较短，就不能充分利用进入堵转保护之前的时间。
发明内容
本申请要解决的技术问题在于提供一种基于电机堵转保护的方法、系统及可读存储介质，以解决上述预设固定时间进入堵转保护的缺陷。
本申请实施例提供了一种基于电机堵转保护的方法，所述方法包括：获取所述电机转子的转速以及所述电机定子的输出电流；若所述转速小于第一转速阈值，且所述输出电流大于第一电流阈值，进入堵转预保护，即获取功率模块温度、堵转判定值以及第一电流累加值；当获取的所述第一电流累加值大于所述堵转判定值时，进入堵转保护；其中，所述输出电流周期性累加第一步长以得到所述第一电流累加值；所述堵转判定值随着所述功率模块温度的升高而减小，所述第一步长随着所述功率模块温度的升高而增加。
本申请实施例还提供了一种电机，包括定子、转子、位置传感器以及电流传感器，所述位置传感器与所述转子相连接，以获取所述转子的转速，所述电流传感器与所述定子相连接，以获取所述定子的输出电流；所述位置传感器和所述电流传感器用于与控制器电连接，所述控制器用于接收所述转速以及所述输出电流，并用于根据接收到的所述转速以及所述输出电流执行上述实施例所述的方法。
本申请实施例还提供了一种电机堵转保护装置，包括电机以及控制器，所述控制器包括控制板和功率板；所述控制板包括耦接的处理器和存储器，所述功率板设置有功率模块以及温度传感器，所述温度传感器用于获取所述功率模块温度；所述电机与所述控制器通过总线连接，以实现电子数据交互；所述处理器用于接收所述电机转子的转速、所述电机定子的输出电流以及所述功率模块温度，所述存储器用于存储用于电子数据交互的计算机程序，其中，所述计算机程序用于被所述处理器执行以实现上述实施例所述的方法。
本申请实施例还提供了一种基于电机堵转保护的系统，包括获取单元，用于获取所述电机转子的转速、所述电机定子的输出电流、功率模块温度、堵转判定值、第一电流累加值以及第二电流累加值；判断单元，用于判断所述转速是否小于第一转速阈值、所述输出电流是否大于第一电流阈值、所述转速是否大于第二转速阈值、所述输出电流是否小于第二电流阈值、所述第一电流累加值是否大于所述堵转判定值以及所述第二电流累加值是否小于0；处理单元，用于根据所述判断单元的判断结果执行进入堵转保护、退出堵转保护、降低所述功率模块的开关频率、恢复所述功率模块的开关频率中的一种。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如上述实施例所述的方法。
本申请实施例提供的基于电机堵转保护的方法，通过周期性比较第一电流累加值和堵转判定值，以此来判断进入堵转保护的时机。当功率模块温度较高时，模块温度系数较小，堵转判定值较小，此时，累加系数较大，第一步长较大，第一电流累加值累加到目标判定值的时间较短，从而可以在功率模块温度较高时能够快速进入堵转保护，避免电机受损或者烧毁。反之，当功率模块温度较低时，第一电流累加值累加到目标判定值的时间较长，从而可以延长进入堵转保护的时间，以利于充分利用堵转保护之前的时间，进而增加退出堵转状态的几率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一些实施例中电机堵转保护方法的流程示意图；
图2是本申请另一些实施例中电机堵转保护方法的流程示意图；
图3是本申请一些实施例中模块温度系数变化的曲线示意图；
图4是本申请一些实施例中累加系数变化的曲线示意图；
图5是本申请一些实施例中进入堵转保护的流程示意图；
图6是本申请另一些实施例中进入堵转预保护或者进入堵转保护的流程示意图；
图7是本申请一些实施例中累减系数变化的曲线示意图；
图8是本申请一些实施例中退出堵转预保护或者退出堵转保护的流程示意图；
图9是本申请另一些实施例中电机堵转保护方法的流程示意图；
图10是本申请一些实施例中峰值电流变化的曲线示意图；
图11是本申请一些实施例中电机的结构示意图；
图12是本申请一些实施例中电机堵转保护装置的结构示意图；
图13是本申请一些实施例中电机堵转保护系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
作为在此使用的“电机”包括但不限于被设置成依据电磁感应定律实现电能转换或传递的一种电磁装置，其主要作用是产生驱动转矩，作为用电器或各种机械的动力源。通常情况下，电机的基本结构包括定子和转子，通电导线在磁场中受力运动的方向跟电流方向和磁场方向有关。电机的基本工作原理利用通电线圈(也就是定子绕组)产生旋转磁场并作用于转子形成磁电动力旋转扭矩，即使得电机转动。
可以理解的，电机在出现堵转时，判断进入堵转保护的时间太长或者太短都具有一定的缺陷。例如，判断进入堵转保护的时间过短，就不能充分利用进入堵转保护之间的时间，有可能进入堵转保护时间较长就解决了电机堵转故障。再例如，判断进入堵转保护的时间过长，就有可能来不及进入堵转保护就损坏或者烧毁电机。
基于上述缺陷，申请人在研究中发现，功率模块温度在堵转过程中是动态变化的，采用非固定的堵转判断时间，并关联功率模块温度，以此来调整判断进入堵转保护的时间，既可以及时进行堵转保护，也可以避免过早进入堵转保护。
基于上述发明思路，本申请实施例提供一种基于电机堵转保护的方法，请参阅图1，该方法大致上包括如下步骤：
S101、获取电机转子的转速以及电机定子的输出电流；
具体而言，可以通过传感器来获取电机转子的转速以及电机定子的输出电流。例如，可以通过位置传感器来获取电机转子的转速，以及通过电流传感器采集电机输出端定子三相电流(ia、ib、ic)，并进行转换计算得出电机定子的输出电流。
进一步地，三相电流(ia、ib、ic)可通过Calrk变换、Park变换得到d、q轴旋转坐标系下的d、q轴电流id、iq，电机定子的输出电流其中，Calrk变换、Park变换表达式如下：
其中，θ为电机的电角度。
S102、若转速小于第一转速阈值，且输出电流大于第一电流阈值，进入堵转预保护，即获取功率模块温度、堵转判定值以及第一电流累加值；
具体而言，由于机械原因或者负载过大，电机转子转速极低甚至为0，例如转速低于转速下限，而此时电机定子输出电流较大电流，例如输出电流超过电流上限，即电机输出较大扭矩，电机处于堵转状态。可以理解的，可以设置一个堵转标志来定义标识电机的堵转状态，例如，堵转标志为1时，电机处于堵转状态，堵转标志为0时，电机退出堵转状态。
可以理解的是，本申请实施例中的术语“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”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
进一步地，当电机转子转速小于第一转速阈值，且电机定子输出电流大于第一电流阈值时，则认为电机处于堵转状态，此时堵转标志为1。当电机进入堵转状态时，电机进入堵转预保护，并开始判断电机进入堵转保护的时机。
具体地，当电机转子转速小于第一转速阈值，且电机定子输出电流大于第一电流阈值时，电机进入堵转预保护，即获取功率模块温度、堵转判定值以及第一电流累加值，以此来判断电机进入堵转保护的时机。
可以理解的，功率模块温度可以通过传感器获取，例如通过温度传感器获取功率模块温度。第一电流累加值可以通过当前时刻电机定子输出电流周期性累加得到，堵转判定值可以通过与功率模块温度相关的系数计算获取。
S103、当获取的第一电流累加值大于堵转判定值时，进入堵转保护。
具体而言，当第一电流累加值大于堵转判定值时，则认为电机过热已达极限值，电机进入堵转保护，以避免电机损坏或者烧毁。
其中，电机定子的输出电流周期性累加第一步长以得到第一电流累加值；堵转判定值随着功率模块温度的升高而减小，第一步长随着功率模块温度的升高而增加。
进一步地，当堵转标志为1时，第一电流累加值开始以累加系数*输出电流为第一步长进行周期性累加，即第一电流累加值＝第一电流累加值+累加系数*输出电流Is。其中，累加系数随着功率模块温度的升高而增加，即第一步长随着功率模块温度的升高而增加。
具体地，堵转判定值＝模块温度系数*峰值电流*堵转时间，其中，模块温度系数随着功率模块温度的升高而减小；峰值电流即电机可以承受的最大电流，即电机的输出电流超过峰值电流时，电机可能会损坏或者烧毁；堵转时间即电机在堵转状态下，功率模块可以正常运行的时间，即电机的极限堵转时间。通常情况下，堵转时间可以认为是电机由于负荷过大或者机械原因造成电机堵转而允许运行的时间。
可以理解的，对于同一电机，其峰值电流和堵转时间通常情况下是固定的，堵转判定值受模块温度系数的影响而随着功率模块温度的升高而减小。
本申请实施例提供的基于电机堵转保护的方法，通过周期性比较第一电流累加值和堵转判定值，以此来判断进入堵转保护的时机。当功率模块温度较高时，模块温度系数较小，堵转判定值较小，此时，累加系数较大，第一步长较大，第一电流累加值累加到目标判定值的时间较短，从而可以在功率模块温度较高时能够快速进入堵转保护，避免电机受损或者烧毁。反之，当功率模块温度较低时，第一电流累加值累加到目标判定值的时间较长，从而可以延长进入堵转保护的时间，以利于充分利用堵转保护之前的时间，进而增加退出堵转状态的几率。
在本申请的另一些实施例中，请参阅图2，本申请实施例提供一种基于电机堵转保护的方法大致上还包括如下步骤：
S201、当电机转子转速小于第一转速阈值，且电机定子输出电流大于第一电流阈值时；
S202、降低功率模块的开关频率。
通过降低功率模块的开关频率来降低功率模块的开关损耗，减小功率模块在堵转工况下的发热。可以理解的，降低功率模块的开关频率在保证发热较少的同时，应确保电机的基本运行。
可以理解的，在本申请的一些实施例中，获取堵转判定值包括获取模块温度系数、峰值电流以及堵转时间，堵转判定值＝模块温度系数*峰值电流*堵转时间。其中，模块温度系数与功率模块温度成反比，峰值电流为前述电机的峰值电流，堵转时间为前述电机的极限堵转时间。
具体地，请参阅图3，图3为本申请一些实施例中模块温度系数随功率模块温度变化曲线图，当功率模块温度低于65度时，模块温度系数为1，不对堵转判定值进行减小，以减小对电机系统的影响；当功率模块温度高于65度时，模块温度系数开始由1变为0，以逐渐减小堵转判定值，在功率模块温度较高的情况下，加速堵转保护的进行。可以理解的，这里的转折温度65度可根据实际电机正常运行时功率模块温度的平均温度来设定，截止温度90度需根据实际功率模块的耐温情况设定。
进一步地，在本申请的一些实施例中，获取第一电流累加值包括获取累加系数，第一电流累加值＝第一电流累加值+第一步长，第一步长＝累加系数*输出电流。其中，第一电流累加值的初始值为电机堵转时刻的电机定子的输出电流，即堵转标志为1时电机定子的输出电流。
具体地，请参阅图4，图4为本申请一些实施例中累加系数随功率模块温度变化曲线图，随着功率模块温度的升高，累加系数不断增加，从而可以加快到达堵转判定值的速度，及时进行堵转保护，可进一步降低堵转工况下温度传感器采样延迟的风险；反之，累加系数较小，进入堵转保护的时间加长，可充分利用堵转保护之前的时间，增加恢复到正常工况的几率。
进一步地，如图4所示，功率模块允许的最高温度例如是90度，对应的累加系数例如是2，即是将当前电流累加的第一步长放大2倍，在功率模块温度高于90度时加快进入堵转保护。需要说明的是，这里的累加系数并不只限定为2，当累加系数大于1时，大体上都可以快速进入堵转保护状态。
电机长时间稳定运行时功率模块的平衡温度大致上在60-80度区间之中，对应的累加系数例如是1，即是将当前电流累加的第一步长不放大，按正常的步长进行累加。当然，在其他实施例中，功率模块在60-80度范围也可以增大或减小累加系数来加快或减小进入堵转保护的时间。
功率模块温度小于30度时累加系数例如是0.5，即是将当前电流累加的第一步长减小2倍，从而延长堵转判定时间。当然，在其他实施例中，功率模块温度小于30时累加系数为0.5并不是一成不变的，可以根据实际需要进行微调，须保证模块温度小于长时间稳定运行功率模块的平衡温度，累加系数小于1即可。
可以理解的，功率模块温度在中间过渡阶段30-60度以及80-90度时，累加系数并不限于图4所示的线性过渡，也可以是二次曲线过渡等其他曲线过渡形式。需要说明的是，功率模块温度点区间设置不同，累加系数可以根据需要进行改变，或者可以通过查表方式根据功率模块温度查表得到累加系数。
在本申请的一些实施例中，请参阅图5，图5为本申请一些实施例中进入堵转保护的流程示意图，当获取的第一电流累加值大于堵转判定值时，进入堵转保护。具体地，进入堵转保护大致上包括如下步骤：
S501、获取堵转保护系数，以得出电机的最大输出电流幅值，其中，最大输出电流幅值＝堵转保护系数*峰值电流；
具体而言，电机的最大输出电流幅值在堵转保护时逐渐降低直至为0，即电机失去动力以对电机进行保护。可以理解的，从进入堵转保护到失去动力需要经过一定时间，根据希望设定该时间以在期望时间内对电机进行保护。
S502、堵转保护系数在第一预设时间阈值内由1变为0。
具体而言，本申请实施例可以使得电机第一预设时间阈值内得到保护，即最大输出电流幅值降低至0，那么堵转保护系数需在第一预设时间阈值内由1变为0。进一步地，堵转保护系数可以是通过线性过渡、二次曲线过渡或者其他曲线过渡形式由1变为0，本申请实施例对此不作具体限定。
可以理解的，第一预设时间阈值通常设置在300ms-1.5s之间，以使得电机可以较快速的进入堵转保护，避免电机受损。在本申请实施例中，第一预设时间阈值可以设置为500ms或者1s。
在本申请的一些实施例中，在电机的最大输出电流幅值在堵转保护时逐渐降低直至为0的过程中，电机定子的输出电流有可能会小于电流下限，或者电机转子的转速超过转速上限，此时，可以认为电机已经排除故障，可以恢复正常运转即退出堵转保护。
基于此，在本申请的另一些实施例中，请参阅图6，图6为本申请一些实施例中进入堵转预保护或者进入堵转保护的流程示意图，进入堵转预保护或者进入堵转保护大致上包括如下步骤：
S601、获取电机转子的转速以及电机定子的输出电流；
可以理解的，该步骤与前述实施例中的步骤S101大体上相同，故本实施例中不再作进一步描述。
S602、若转速大于第二转速阈值，或者输出电流小于第二电流阈值，则获取第二电流累加值；
具体而言，在电机正常运转时，通常具有最低转速及额定工作电流，以此来判断电机的运行状态。
进一步地，当电机转子转速大于第二转速阈值，或者电机定子输出电流小于第二电流阈值，则认为电机具备正常运转的时机，可以退出堵转预保护或者退出堵转保护。此时，通过获取第二电流累加值来判断电机退出堵转预保护或者堵转保护的时机。
S603、当获取的所述第二电流累加值小于0时，退出堵转预保护或者退出堵转保护；
具体而言，当第二电流累加值小于0时，则认为电机已经可以进行正常运转，电机退出堵转预保护或者退出堵转保护，堵转标志为0。
其中，电机定子的输出电流周期性累减第二步长以得到第二电流累加值；第二步长随着功率模块温度的升高而减小。
进一步地，第二电流累加值以累减系数*峰值电流为第二步长进行周期性累减，即第二电流累加值＝第二电流累加值-累减系数*峰值电流。其中，累减系数随着功率模块温度的升高而减小，即第二步长随着功率模块温度的升高而减小。
本申请实施例在电机进入堵转预保护或者进入堵转保护时，通过周期性获取第二电流累加值，以此来判断退出堵转预保护或者退出堵转保护的时机。当功率模块温度较高时，累减系数较小，第二步长较小，第二电流累加值累减到小于0的时间较长，从而可以在功率模块温度较高时能够延长退出堵转预保护或者退出堵转保护的时间，从而可以给功率模块足够的散热时间。反之，当模块温度较低时，第二电流累加值累减到小于0的时间较短，可以加快退出堵转预保护或者退出堵转保护，尽可能快速地将堵转保护系数恢复为1，使得电机恢复正常运行。
进一步地，在本申请的一些实施例中，获取第二电流累加值包括获取累减系数，第二电流累加值＝第二电流累加值-第二步长，第二步长＝累减系数*峰值电流。其中，第二电流累加值的初始值为电机进入堵转保护时的输出电流，累减系数随着功率模块温度的升高而减小。
具体地，请参阅图7，图7为本申请一些实施例中累减系数随功率模块温度变化曲线图，随着功率模块温度的升高，累减系数不断减小，从而可以延长退出堵转预保护或者退出堵转保护的时间，以给功率模块较长的散热时间；反之，累减系数较大，可以加快退出预堵转保护或者退出堵转保护，尽快恢复电机正常运行。
进一步地，功率模块的最高温度超过90度时，对应的累减系数例如是0.5，此时，第二步长缩短2倍，可以延长退出堵转保护的时间，以给功率模块较长的散热时间。需要说明的是，这里的累减系数并不只限定为0.5，当累减系数小于1时，大体上都可以延长退出堵转保护的时间。
电机长时间稳定运行时功率模块的平衡温度大致上在60-80度区间之中，对应的累减系数例如是1，即是将第二步长不放大，按正常的步长进行累减。当然，在其他实施例中，功率模块在60-80度范围也可以增大或减小累减系数来加快或减小退出堵转保护的时间。
功率模块温度小于30度时累减系数例如是2，即是将第二步长放大2倍，从而可以加快退出堵转保护。当然，在其他实施例中，功率模块温度小于30时累减系数并不是一成不变的，可以根据实际需要进行微调，须保证模块温度小于长时间稳定运行功率模块的平衡温度，累加系数小于1即可。
本申请实施例在电机进入堵转保护时，通过周期性获取第二电流累加值，以此来判断退出堵转保护的时机。当功率模块温度较高时，累减系数较小，第二步长较小，第二电流累加值累减到小于0的时间较长，从而可以在功率模块温度较高时能够延长退出堵转保护的时间，以给功率模块较长的散热时间。反之，当功率模块温度较低时，第二电流累加值累减到小于0的时间较短，从而可以加快退出堵转保护，以时电机尽快恢复到正常运行状态。
在本申请的一些实施例中，请参阅图8，图8为本申请一些实施例中退出堵转预保护或者退出堵转保护的流程示意图，当获取的第二电流累加值小于0时，退出堵转预保护或者退出堵转保护。具体地，退出堵转预保护或者退出堵转保护大致上包括如下步骤：
S801、当电机转子的转速大于第二转速阈值，或者电机定子的输出电流小于第二电流阈值时；
S802、功率模块的开关频率恢复为正常开关频率；
通过恢复功率模块的开关频率来确保电机的正常运行。
S803、堵转保护系数在第二预设时间阈值内恢复为1。
具体而言，从判断退出堵转保护到电机正常运行需要经过一定时间，根据希望设定该时间以在期望时间内使得电机进行正常运行。
进一步地，本申请实施例可以使得电机第二预设时间阈值内恢复正常运行，那么堵转保护系数需在第二预设时间阈值内恢复为1，此时，堵转标志为0，退出堵转保护。具体地，堵转保护系数可以是通过线性过渡恢复、二次曲线过渡恢复或者其他曲线过渡恢复形式恢复为1，本申请实施例对此不作具体限定。
可以理解的，第二预设时间阈值通常设置在300ms-2s之间，以使得电机可以较快速的恢复正常运行。在本申请实施例中，第二预设时间阈值可以设置为500ms或者1s。
进一步地，在本申请的一些实施例中，电机在不同的条件下进入堵转保护或者退出堵转保护进行正常运行。具体地，请参阅图9，图9为本申请的一些实施例中基于电机堵转保护的方法流程示意图，该方法大致上包括如下步骤：
S901、获取电机转子的转速以及电机定子的输出电流；该步骤与前述实施例中的步骤S101、S601大体上相同，故本实施例中不再作进一步描述。
S902、若转速小于第一转速阈值，且输出电流大于第一电流阈值，则进入步骤S903，否则进入步骤S904；
S904、若所述转速大于第二转速阈值，或者所述输出电流小于第二电流阈值，则进入步骤S905，否则进入步骤S912；
可以理解的，第一转速阈值小于第二转速阈值，第一电流阈值大于第二电流阈值。
S903、堵转标志为1，降低功率模块的开关频率，进入步骤S906；
S906、获取功率模块温度，并设置堵转判定值，堵转判定值＝模块温度系数*峰值电流*堵转时间，之后进入步骤S907；
S907、获取第一电流累加值，第一电流累加值＝第一电流累加值+累加系数*第一步长；之后进入步骤S908；
S908、当第一电流累加值大于堵转判定值时，进入堵转保护即步骤S909；反之，则返回步骤S901。
S905、获取第二电流累加值，第二电流累加值＝第二电流累加值-累减系数*峰值电流，之后进入步骤S910；
S910、当第二电流累加值小于0时，则退出堵转保护即步骤S911；反之，则返回步骤S901。
S912、电机正常运行。
可以理解的，本申请实施例中涉及的相关步骤流程均在前述实施例中有所描述，故在本申请实施例中不再作具体描述。
在本申请实施例中，堵转判定值可随着模块温度系数的改变而改变，功率模块温度越高，模块温度系数越小，堵转判定值越小，从而可以在功率模块温度较高时能快速降低堵转保护系数，以限制当前的最大输出电流幅值，避免功率模块和电机的损坏；反之，堵转判断值越大，第一电流累加值到达目标值的时间加长，可在功率模块温度较低时延长堵转判断时间，充分利用堵转保护之前的时间，以增加系统退出堵转工况的几率，恢复为正常运行状态。
进一步地，请参阅图10，图10为本申请实施例中峰值电流随时间变化曲线示意图，图中Imax为峰值电流的最大值，t1为判断进入堵转保护的时间，t2为在发生堵转保护后，在t2时刻将峰值电流限制到0，系统完全失去动力。在t1之前，是判断进入堵转保护的时间，这段时间内系统的峰值电流始终为最大值Imax，不对系统产生影响。在t1-t2时间即前述实施例的第一预设时间阈值内，进行堵转保护，峰值电流逐渐降低直至为0，即电机失去动力以对电机进行保护。可以理解的，前述实施例中的峰值电流在电机的不同状态大致上满足图10所示的曲线示意图。
本申请实施例还提供了一种电机10，请参阅图11，该电机10大致上包括定子11、转子12、位置传感器13以及电流传感器14。其中，位置传感器13与转子12相连接，以获取转子12的转速；电流传感器14与定子11相连接，以获取定子11的输出电流。
进一步地，位置传感器13和电流传感器14用于与控制器电连接，以实现电子数据交互。控制器用于控制电机，例如，对电机的启动、加速、运转、减速及停止进行控制。具体而言，控制器用于接收位置传感器13采集的转速以及电流传感器14采集的输出电流，并进一步用于根据上述转速以及输出电流执行上述实施例中所述的方法。
本申请实施例提供的电机，通过位置传感器获取电机转子的转速，以及通过电流传感器获取电子定子的输出电流，并将获取的转速以及输出电流传送至与电机相连接的控制器，该控制器根据接收到的转速以及输出电流执行上述实施例中所述的基于电机堵转保护的方法。
本申请实施例还提供了一种电机堵转保护装置100，请参阅图12，该装置100大致上包括电机10以及控制器20。其中，电机10为前述实施例中所述的电机10，故本申请实施例对电机10的具体结构不再作具体描述。
进一步地，控制器20大致上包括控制板21以及功率板22。其中，控制板21大致上包括耦接的处理器211和存储器212，功率板22设置有功率模块221以及温度传感器222，该温度传感器222用于获取功率模块221的温度。可以理解的，功率模块221可以通过温度传感器222获取功率模块温度，即功率模块温度可以通过温度传感器222获取。
进一步地，电机10与控制器20可以通过总线连接，以实现电子数据交互以及电机控制。具体而言，处理器211用于接收电机转子的转速、电机定子的输出电流以及功率模块温度，该处理器221进一步用于执行上述实施例所述的方法。存储器212用于存储用于电子数据交互的计算机程序。其中，计算机程序用于被处理器211执行以实现上述实施例所述的方法。
本申请实施例还提供了一种基于电机堵转保护的系统，请参阅图13，该系统30大致上包括：
获取单元31，用于获取电机转子的转速、电机定子的输出电流、功率模块温度、堵转判定值、第一电流累加值以及第二电流累加值；
判断单元32，用于判断转速是否小于第一转速阈值、输出电流是否大于第一电流阈值、转速是否大于第二转速阈值、输出电流是否小于第二电流阈值、第一电流累加值是否大于堵转判定值以及第二电流累加值是否小于0；
处理单元33，用于根据判断单元32的判断结果执行进入堵转保护、退出堵转保护、降低功率模块的开关频率、恢复功率模块的开关频率中的一种或者多种操作。
可以理解的，本申请实施例中的获取单元31、判断单元32以及处理单元33与前述方法实施例中的相关步骤是对应关系，本领域技术人员采用本申请实施例的系统可以实现上述方法实施例中的相应功能。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其中，该计算机可读存储介质存储用于电子数据交换的计算机程序，该计算机程序使得计算机执行如上述方法实施例中记载的任一方法的部分或全部步骤。可以理解的，上述计算机包括电子设备。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中。计算机可读存储介质可以包括：U盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取器(RandomAccess Memory，RAM)、磁盘或光盘等。
可以理解的，在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用全部或部分地以计算机程序产品的形式实现，该计算机程序产品包括一个或多个计算机指令。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输。计算机可读取存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包含一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、光介质(例如，DVD)、或者半导体介质(例如固态硬盘SolidState Disk(SSD))等。
需要说明的是，术语“包括”和“具有”以及他们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设置固有的其他步骤或单元。
以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。
Claims (14)
1.一种基于电机堵转保护的方法，其特征在于，
获取所述电机转子的转速以及所述电机定子的输出电流；
若所述转速小于第一转速阈值，且所述输出电流大于第一电流阈值，进入堵转预保护，即获取功率模块温度、堵转判定值以及第一电流累加值；
当获取的所述第一电流累加值大于所述堵转判定值时，进入堵转保护；
其中，所述输出电流周期性累加第一步长以得到所述第一电流累加值；所述堵转判定值随着所述功率模块温度的升高而减小，所述第一步长随着所述功率模块温度的升高而增加。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括所述若所述转速小于第一转速阈值，且所述输出电流大于第一电流阈值，则降低所述功率模块的开关频率。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述堵转判定值包括获取模块温度系数、峰值电流以及堵转时间，所述模块温度系数与所述功率模块温度成反比，所述峰值电流为所述电机的峰值电流，所述堵转时间为所述电机的极限堵转时间；其中，所述堵转判定值＝模块温度系数*峰值电流*堵转时间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述第一电流累加值包括获取累加系数，所述累加系数随着所述功率模块温度的升高而增加；其中，所述第一步长＝累加系数*输出电流，所述第一电流累加值＝第一电流累加值+第一步长。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进入堵转保护包括：获取堵转保护系数，以得出所述电机的最大输出电流幅值，所述最大输出电流幅值＝堵转保护系数*峰值电流；所述堵转保护系数在第一预设时间阈值内由1变为0。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进入堵转预保护或者进入堵转保护还包括：
获取所述电机转子的转速以及所述电机定子的输出电流；
若所述转速大于第二转速阈值，或者所述输出电流小于第二电流阈值，则获取第二电流累加值；
当获取的所述第二电流累加值小于0时，退出堵转预保护或者退出堵转保护；
其中，所述输出电流周期性累减第二步长以得到所述第二电流累加值；所述第二步长随着所述功率模块温度的升高而减小。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述获取所述第二电流累加值包括获取累减系数，所述累减系数随着所述功率模块温度的升高而减小；其中，所述第二电流累加值＝第二电流累加值-第二步长，所述第二步长＝累减系数*峰值电流。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述退出堵转预保护或者所述退出堵转保护包括：所述功率模块的开关频率恢复为正常开关频率。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述退出堵转保护包括：所述堵转保护系数在第二预设时间阈值内恢复为1。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转速通过位置传感器获取，所述输出电流通过电流传感器获取，所述功率模块温度通过温度传感器获取。
11.一种电机，其特征在于，包括定子、转子、位置传感器以及电流传感器，所述位置传感器与所述转子相连接，以获取所述转子的转速，所述电流传感器与所述定子相连接，以获取所述定子的输出电流；
所述位置传感器和所述电流传感器用于与控制器电连接，所述控制器用于接收所述转速以及所述输出电流，并用于根据所述转速以及所述输出电流执行如权利要求1-10任一项权利要求所述的方法。
12.一种电机堵转保护装置，其特征在于，包括电机以及控制器，所述控制器包括控制板和功率板；所述控制板包括耦接的处理器和存储器，所述功率板设置有功率模块以及温度传感器，所述温度传感器用于获取所述功率模块温度；
所述电机与所述控制器通过总线连接，以实现电子数据交互；
所述处理器用于接收所述电机转子的转速、所述电机定子的输出电流以及所述功率模块温度，所述存储器用于存储用于电子数据交互的计算机程序，其中，所述计算机程序用于被所述处理器执行以实现如权利要求1-10任一项权利要求所述的方法。
13.一种基于电机堵转保护的系统，其特征在于，包括：
获取单元，用于获取所述电机转子的转速、所述电机定子的输出电流、功率模块温度、堵转判定值、第一电流累加值以及第二电流累加值；
判断单元，用于判断所述转速是否小于第一转速阈值、所述输出电流是否大于第一电流阈值、所述转速是否大于第二转速阈值、所述输出电流是否小于第二电流阈值、所述第一电流累加值是否大于所述堵转判定值以及所述第二电流累加值是否小于0；
处理单元，用于根据所述判断单元的判断结果执行进入堵转保护、退出堵转保护、降低所述功率模块的开关频率、恢复所述功率模块的开关频率中的一种；
其中，若所述转速小于第一转速阈值，且所述输出电流大于第一电流阈值，进入堵转预保护；当获取的所述第一电流累加值大于所述堵转判定值时，进入堵转保护；所述输出电流周期性累加第一步长以得到所述第一电流累加值；所述堵转判定值随着所述功率模块温度的升高而减小，所述第一步长随着所述功率模块温度的升高而增加。
14.一种计算机可读存储介质，其特征在于，存储用于电子数据交换的计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行如权利要求1-10任一项权利要求所述的方法。
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