CN114454721A - 电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法及电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法及电动汽车动力架构，其中，电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法包括：读取所述电机的转速；所述电机的转速判断所述电机是否处于静止工况；当所述电机处于静止工况时，控制所述逆变器的工作状态转换为断开状态，以使得与所述动力电池连接的所述逆变器所产生的电压停止耦合到所述电机中。本申请能够在不增加新的硬件或者特殊材料的前提下，防止电机轴承被电腐蚀，从而降低生产成本。
Description
技术领域
本申请涉及电机控制领域，具体而言，涉及一种电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法及电动汽车。
背景技术
电机轴承电腐蚀问题，已经研究多年，特别是在高压应用领域，电腐蚀的影响越严重。目前为解决电腐蚀问题，现有技术多是增加了一些新的硬件或者特殊材料来解决这一技术问题，例如，现有技术采用陶瓷球轴承以及绝缘套轴承解决这一技术问题。
然而，这种方式会增加电机的成本，进而具有成本高、经济效益较差的缺点。
发明内容
本申请实施例的目的在于提供一种电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法及电动汽车，用以在不增加新的硬件或者特殊材料的前提下，防止电机轴承被电腐蚀，从而降低生产成本。
为此，本申请第一方面公开一种电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法，所述方法应用于电动汽车动力架构，所述电动汽车动力架构包括动力电池、逆变器、电机，所述逆变器产生的电压通过所述电机的定子耦合到所述电机的转子，所述电机的转子与所述电机的轴承内圈相连接，使所述电机的轴承内外形成一个通电回路，所述方法包括：
读取所述电机的转速；
基于所述电机的转速判断所述电机是否处于静止工况；
当所述电机处于静止工况时，控制所述逆变器的工作状态转换为断开状态，以使得与所述动力电池连接的所述逆变器所产生的电压停止耦合到所述电机中。
由于对于电机轴承内外圈的电阻值而言，电机转速越高，电阻值越大，进而根据欧姆定律可知，电阻越大，电流越小，反而言之，电机转速越低，电阻值越小，进而根据欧姆定律可知，电阻越小，电流越大，因此，在静止工况这类电机转速很低的情况中，电机轴承内圈的电流很大，从而会对电机轴承产生腐蚀，为了避开轴电流最大的工况，本申请第一方面的方法通过电机的转速判断电机是否处于静止工况，如果是则关闭逆变器，使得电机的轴承没有电流或电流很小，从而比较大电流对电机的轴承产生腐蚀。
此外，本申请第一方面的方法不需要增加额外的硬件或特殊材料以保护电机轴承不被腐蚀，因此，与现有技术相比，本申请还能够通过不增加额外的硬件或不采用特殊材料，而降低保护电机轴承的成本。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述基于所述电机的转速判断所述电机是否处于静止工况，包括：
判断所述电机的转速是否小于等于第一预设阈值；
当所述电机的转速小于等于所述第一预设阈值时，确定所述电机处于所述静止工况。
在本可选的实施方式中，通过判断所述电机的转速是否小于等于第一预设阈值，进而能够在当所述电机的转速小于等于所述第一预设阈值时，确定所述电机处于所述静止工况。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，在所述判断所述电机的转速是否小于等于第一预设阈值之前，所述方法还包括：
根据目标电动汽车的工作参数确定所述第一预设阈值。
在本可选的实施方式中，根据目标电动汽车的工作参数能够确定所述第一预设阈值。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第一预设阈值为10rpm。
在本可选的实施方式中，将第一预设阈值设置为10rpm，能够匹配度对多数类型的电动汽车，即通过这一阈值判断是否处于静止工况能够应用在数类型的电动汽车。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述基于所述电机的转速判断所述电机是否处于静止工况，包括：
判断所述电机的转速是否小于等于第一预设阈值；
当所述电机的转速小于等于所述第一预设阈值时，判断所述电机的扭矩值是否大于第二预设阈值，且小于第三预设阈值；
当所述电机的扭矩值大于第二预设阈值，且小于第三预设阈值时，确定所述电机处于所述静止工况。
在本可选的实施方式中，通过判断所述电机的转速是否小于等于第一预设阈值，进而能够当所述电机的转速小于等于所述第一预设阈值时，判断所述电机的扭矩值是否大于第二预设阈值，且小于第三预设阈值，进而能够当所述电机的扭矩值大于第二预设阈值，且小于第三预设阈值时，确定所述电机处于所述静止工况。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述第二预设阈值为-1Nm，所述第二预设阈值为1Nm。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述逆变器包括：所述逆变器包括六个开关器，六个所述开关器在所述电机处于静止工况时，为断开状态。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，控制所述逆变器的工作状态转换为断开状态，包括：
控制六个所述开关器的工作状态转换为断开状态。
在本申请第一方面中，作为一种可选的实施方式，所述电动汽车动力架构还包括电池内阻，所述电池内阻与所述动力电池电性连接。
本申请第二方面公开一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包本申请第一方面的电动汽车动力架构。
由于对于电动汽车中的电机轴承内外圈的电阻值而言，电机转速越高，电阻值越大，进而根据欧姆定律可知，电阻越大，电流越小，反而言之，电机转速越低，电阻值越小，进而根据欧姆定律可知，电阻越小，电流越大，因此，在静止工况这类电机转速很低的情况中，电机轴承内圈的电流很大，从而会对电机轴承产生腐蚀，为了避开轴电流最大的工况，本申请第二方面的电动汽车通过电机的转速判断电机是否处于静止工况，如果是则关闭逆变器，使得电机的轴承没有电流或电流很小，从而比较大电流对电机的轴承产生腐蚀。
此外，本申请第二方面的电动汽车不需要增加额外的硬件或特殊材料以保护电机轴承不被腐蚀，因此，与现有技术相比，本申请还能够通过不增加额外的硬件或不采用特殊材料，而降低保护电机轴承的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
图1是本申请实施例公开的一种电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法的流程示意图；
图2是本申请实施例公开的一种电动汽车动力架构的结构示意图；
图3是本申请实施例公开的一种电机结构示意图；
图4是本申请实施例公开的一种路谱工况CLTC的示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
实施例一
请参阅图1，图1是本申请实施例公开的一种电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法的流程示意图。如图1所示，本申请实施例的方法包括以下步骤：
101、读取电机的转速；
102、基于电机的转速判断电机是否处于静止工况；
103、当电机处于静止工况时，控制逆变器的工作状态转换为断开状态，以使得与动力电池连接的逆变器所产生的电压停止耦合到电机中。
在本申请实施例中，电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法可以运行在动力汽车的中控芯片中，例如，将电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法对应的代码编写入中控芯片中，以使得中控芯片执行本申请实施例的电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法。
在本申请实施例中，中控芯片可以以预设时间周期性地执行电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法，以适应电动汽车的状态变化，例如，中控芯片以30秒为周期执行电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法。
在本申请实施例中，可选地，读取电机的转速的一种具体方式为：读取电机速度检测传感器的检测结果，其中，电机速度检测传感器可以是惯性检测传感器，也可以其他可以测量电机转速的传感器。
在本申请实施例中，静止工况是指电动汽车处于非高速运动状态中，例如，电动汽车处于停车等待状态中。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，步骤102:基于电机的转速判断电机是否处于静止工况，包括以下子步骤：
判断电机的转速是否小于等于第一预设阈值；
当电机的转速小于等于第一预设阈值时，确定电机处于静止工况。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，在步骤：判断电机的转速是否小于等于第一预设阈值之前，本申请实施例方法还包括以下步骤：
根据目标电动汽车的工作参数确定第一预设阈值。
在本申请实施例中，电动汽车的工作参数可以是指电动汽车的电机型号、电动汽车的中控芯片等，例如，当电动汽车的电机型号为A时，第一预设阈值为10rpm，而当电动汽车的电机型号为A时，第一预设阈值为15rpm。
在本申请实施例中，作为一种优选的实施方式，第一预设阈值为10rpm，其中，将第一预设阈值设置为10rpm，能够匹配度对多数类型的电动汽车，即通过这一阈值判断是否处于静止工况能够应用在数类型的电动汽车。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，步骤102：基于电机的转速判断电机是否处于静止工况，包括以下步骤：
判断电机的转速是否小于等于第一预设阈值；
当电机的转速小于等于第一预设阈值时，判断电机的扭矩值是否大于第二预设阈值，且小于第三预设阈值；
当电机的扭矩值大于第二预设阈值，且小于第三预设阈值时，确定电机处于静止工况。
在本申请实施例中，作为一种优选的实施方式，第二预设阈值为-1Nm，第二预设阈值为1Nm。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，步骤103：控制逆变器的工作状态转换为断开状态，包括以下子步骤：
控制六个开关器的工作状态转换为断开状态。
此外，本申请实施例还公开一种电动汽车动力架构，电动汽车动力架构应用于本申请实施例的电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法，其中，请参阅图2，图2是本申请实施例公开的一种电动汽车动力架构的结构示意图。如图2所示，电动汽车动力架构包括动力电池、逆变器、电机(图2中的M)，逆变器产生的电压通过电机的定子耦合到电机的转子，电机的转子与电机的轴承内圈相连接，使电机的轴承内外形成一个通电回路；
以及，当电机处于静止工况时，逆变器的工作状态为断开状态。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，本申请实施例的逆变器包括六个开关器，即逆变器包括Uup、Udown、Vup、Vdown、Wdown、Wup六个开关器，其中，六个开关器在电机处于静止工况时，为断开状态。
在本申请实施例中，作为一种可选的实施方式，电动汽车动力架构还包括电池内阻r，电池内阻r与动力电池电性连接。
进一步地，请参阅图3，图3是本申请实施例公开的一种电机结构示意图。下面将结合图2、图3对本申请实施例如何实现降低电机轴承电腐蚀的原理进行说明。如图2、图3所示，电机产生电腐蚀的能量来源于电池通过电机控制器6个开关管逆变产生的电压；逆变器产生的电压通过电机定子stator耦合到电机转子rotor，电机转子与轴承内圈相连接，因此轴承内外圈有电压，形成一个通电回路。
在电机工作过程中，对于电机轴承内外圈的电阻值，电机转速越高，电阻值越大，进而根据欧姆定律可知，电阻越大，电流越小，反而言之，电机转速越低，电阻值越小，进而根据欧姆定律可知，电阻越小，电流越大，因此，在静止工况这类电机转速很低的情况中，电机轴承内圈的电流很大，从而会对电机轴承产生腐蚀，为了避开轴电流最大的工况，本申请实施例通过电机的转速判断电机是否处于静止工况，如果是则关闭逆变器，使得电机的轴承没有电流或电流很小，从而比较大电流对电机的轴承产生腐蚀。
另一方面，请参阅图4，图4是本申请实施例公开的一种路谱工况CLTC的示意图。如图4所示，根据中国标准的路谱工况CLTC可知，静止工况下的占比在23.3％，从工况谱中可知将近1/4的时间处于停车等待，这个时间对电机轴承产生电腐蚀较大的风险，因此，当车辆运用了本申请实施例的方法后，能够避免当车辆处于静止工况时，大电流对电机轴承进行腐蚀。此外，本申请不需要增加额外的硬件或特殊材料以保护电机轴承不被腐蚀，因此，与现有技术相比，本申请还能够通过不增加额外的硬件或不采用特殊材料，而降低保护电机轴承的成本。
另外，本申请实施例公开一种电动汽车，所述电动汽车包括本申请实施例的电动汽车动力架构，其中，由于对于电动汽车中的电机轴承内外圈的电阻值而言，电机转速越高，电阻值越大，进而根据欧姆定律可知，电阻越大，电流越小，反而言之，电机转速越低，电阻值越小，进而根据欧姆定律可知，电阻越小，电流越大，因此，在静止工况这类电机转速很低的情况中，电机轴承内圈的电流很大，从而会对电机轴承产生腐蚀，为了避开轴电流最大的工况，本申请第二方面的电动汽车通过电机的转速判断电机是否处于静止工况，如果是则关闭逆变器，使得电机的轴承没有电流或电流很小，从而比较大电流对电机的轴承产生腐蚀。
在本申请所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
另外，作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
再者，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
需要说明的是，功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电动汽车降低电机轴承电腐蚀方法，其特征在于，所述方法应用于电动汽车动力架构，所述电动汽车动力架构包括动力电池、逆变器、电机，所述逆变器产生的电压通过所述电机的定子耦合到所述电机的转子，所述电机的转子与所述电机的轴承内圈相连接，使所述电机的轴承内外形成一个通电回路，所述方法包括：
读取所述电机的转速；
基于所述电机的转速判断所述电机是否处于静止工况；
当所述电机处于静止工况时，控制所述逆变器的工作状态转换为断开状态，以使得与所述动力电池连接的所述逆变器所产生的电压停止耦合到所述电机中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电机的转速判断所述电机是否处于静止工况，包括：
判断所述电机的转速是否小于等于第一预设阈值；
当所述电机的转速小于等于所述第一预设阈值时，确定所述电机处于所述静止工况。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述判断所述电机的转速是否小于等于第一预设阈值之前，所述方法还包括：
根据目标电动汽车的工作参数确定所述第一预设阈值。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述第一预设阈值为10rpm。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述电机的转速判断所述电机是否处于静止工况，包括：
判断所述电机的转速是否小于等于第一预设阈值；
当所述电机的转速小于等于所述第一预设阈值时，判断所述电机的扭矩值是否大于第二预设阈值，且小于第三预设阈值；
当所述电机的扭矩值大于第二预设阈值，且小于第三预设阈值时，确定所述电机处于所述静止工况。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二预设阈值为-1Nm，所述第二预设阈值为1Nm。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述逆变器包括六个开关器，六个所述开关器在所述电机处于静止工况时，为断开状态。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述控制所述逆变器的工作状态转换为断开状态，包括：
控制六个开关器的工作状态转换为断开状态。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述电动汽车动力架构还包括电池内阻，所述电池内阻与所述动力电池电性连接。
10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1
-9任一项所述的电动汽车动力架构。
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