CN116653632A - 纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质 - Google Patents

纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN116653632A
CN116653632A CN202310824725.1A CN202310824725A CN116653632A CN 116653632 A CN116653632 A CN 116653632A CN 202310824725 A CN202310824725 A CN 202310824725A CN 116653632 A CN116653632 A CN 116653632A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
preset
protection strategy
rotating speed
overspeed
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202310824725.1A
Other languages
English (en)
Inventor
钟国翔
陈广辉
程新庆
朱海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Original Assignee
Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai filed Critical Gree Electric Appliances Inc of Zhuhai
Priority to CN202310824725.1A priority Critical patent/CN116653632A/zh
Publication of CN116653632A publication Critical patent/CN116653632A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/0061—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to electrical machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

本发明公开了一种纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质，该方法包括：在所述纯电动汽车行驶的情况下，获取所述电机的转速，记为所述电机的当前转速；根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护；其中，预设的超速保护策略，包括：零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略中的至少之一。该方案，通过根据电机转速采用对应的保护策略，降低纯电动汽车的转速超速或失控的情况下对电机控制器和电机的损耗，避免电机扭矩突变导致整车动力不平衡，提升安全性。

Description

纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质
技术领域
本发明属于纯电动汽车技术领域，具体涉及一种纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质，尤其涉及一种纯电动汽车的超速保护控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质。
背景技术
国家从政策上积极推动新能源汽车(即纯电动汽车)的发展，而电机控制器作为纯电动汽车的电机系统的核心部件，具备实现直流电和交流电的相互转换，在纯电动汽车正常行驶时可将动力电池的直流电逆变成三相交流电，为驱动电机提供电源并控制电机输出转矩以驱动车辆行驶；在纯电动汽车滑行或制动过程中电机控制器可控制驱动电机运行于馈电模式，将驱动电机的动能转换成电能给动力电池充电，有效地通过节约效能来提升纯电动汽车的纯电续航里程。
在纯电动汽车中，车辆的唯一动力源为驱动电机，驱动电机的控制复杂(如驱动电机的有感和无感矢量控制、弱磁控制、扭矩精度控制及控制策略等方面均较复杂)，以及驱动电机的电子电气线路、软件的复杂化和干扰源的多样化(如驱动电机的电路板元器件的布局对信号传输可能会存在干扰、整车各个部件之间控制策略的配合、软件代码存在尚未发现的bug以及整车通信干扰等多个方面)，均存在诸多不可控因素，如一些纯电动汽车接连出现多起车辆超速失控事件引发轩然大波。并且，大部分的纯电动汽车的驱动电机的电机类型为永磁同步电机，一旦驱动电机的永磁体退磁或者脱离半轴连接等故障发生时，驱动电机可能会引起转速失控而引发整车失控，严重危及人身安全。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质，以解决纯电动汽车的驱动电机的控制复杂、且驱动电机的电路板元器件的布置复杂，若纯电动汽车出现超速失控则会引发车辆失控；并且纯电动汽车的驱动电机采用永磁同步电机时永磁同步电机退磁或脱离半轴连接则会引起纯电动汽车转速失控，均会严重危及人身安全的问题，达到通过根据电机转速采用对应的保护策略，降低纯电动汽车的转速超速或失控的情况下对电机控制器和电机的损耗，避免电机扭矩突变导致整车动力不平衡，提升安全性的效果。
本发明提供一种纯电动汽车的控制方法中，所述纯电动汽车的控制系统，包括：直流电池、母线电容、逆变器和电机；所述直流电池经所述母线电容后输出直流母线电压，所述直流母线电压经所述逆变器后输出供电电压至所述电机；所述逆变器，包括：三相全桥整流桥；所述三相全桥整流桥，包括：上桥臂的三个开关管，以及下桥臂的三个开关管；所述纯电动汽车的控制方法，包括：在所述纯电动汽车行驶的情况下，获取所述电机的转速，记为所述电机的当前转速；根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护；其中，预设的超速保护策略，包括：零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略中的至少之一；其中，所述零扭矩控制保护策略，是指使所述逆变器进入零扭矩的控制状态，以使所述电机的输出扭矩为零扭矩；所述三相主动短路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂的任一个桥臂中的三个开关管，以使所述电机的定子绕组与所述逆变器中开通的一个桥臂中的三个开关管之间形成回路，使所述电机产生的反电动势通过所述电机的定子绕组进行泄放并产生制动力矩；所述开路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂中的所有开关管，以使所述逆变器进入被动整流的状态，使所述电机空载运行。
在一些实施方式中，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，包括：确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值；若确定所述电机的当前转速已大于预设超速阈值，则发起所述电机的当前转速已超速的提醒消息，并执行所述零扭矩控制保护策略，以实现对所述电机的第一阶段的超速保护。
在一些实施方式中，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：在执行所述零扭矩控制保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已继续升高至大于第一预设转速值；若确定所述电机的当前转速已继续升高至大于第一预设转速值，则执行所述三相主动短路保护策略，以实现对所述电机的第二阶段的超速保护；若确定所述电机的当前转速未继续升高至大于第一预设转速值，则返回，以继续确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值，并以此循环。
在一些实施方式中，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：在执行所述三相主动短路保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已降低至小于第二预设转速值；其中，所述第一预设转速值大于所述预设超速阈值，所述预设超速阈值大于所述第二预设转速值；若确定所述电机的当前转速已降低至小于第二预设转速值，则执行所述开路保护策略，以实现对所述电机的第三阶段的超速保护；若确定所述电机的当前转速未降低至小于第二预设转速值，则继续执行所述三相主动短路保护策略，以继续实现对所述电机的第二阶段的超速保护。
与上述方法相匹配，本发明另一方面提供一种纯电动汽车的控制装置中，所述纯电动汽车的控制系统，包括：直流电池、母线电容、逆变器和电机；所述直流电池经所述母线电容后输出直流母线电压，所述直流母线电压经所述逆变器后输出供电电压至所述电机；所述逆变器，包括：三相全桥整流桥；所述三相全桥整流桥，包括：上桥臂的三个开关管，以及下桥臂的三个开关管；所述纯电动汽车的控制装置，包括：获取单元，被配置为在所述纯电动汽车行驶的情况下，获取所述电机的转速，记为所述电机的当前转速；控制单元，被配置为根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护；其中，预设的超速保护策略，包括：零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略中的至少之一；其中，所述零扭矩控制保护策略，是指使所述逆变器进入零扭矩的控制状态，以使所述电机的输出扭矩为零扭矩；所述三相主动短路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂的任一个桥臂中的三个开关管，以使所述电机的定子绕组与所述逆变器中开通的一个桥臂中的三个开关管之间形成回路，使所述电机产生的反电动势通过所述电机的定子绕组进行泄放并产生制动力矩；所述开路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂中的所有开关管，以使所述逆变器进入被动整流的状态，使所述电机空载运行。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，包括：确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值；若确定所述电机的当前转速已大于预设超速阈值，则发起所述电机的当前转速已超速的提醒消息，并执行所述零扭矩控制保护策略，以实现对所述电机的第一阶段的超速保护。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：在执行所述零扭矩控制保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已继续升高至大于第一预设转速值；若确定所述电机的当前转速已继续升高至大于第一预设转速值，则执行所述三相主动短路保护策略，以实现对所述电机的第二阶段的超速保护；若确定所述电机的当前转速未继续升高至大于第一预设转速值，则返回，以继续确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值，并以此循环。
在一些实施方式中，所述控制单元，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：在执行所述三相主动短路保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已降低至小于第二预设转速值；其中，所述第一预设转速值大于所述预设超速阈值，所述预设超速阈值大于所述第二预设转速值；若确定所述电机的当前转速已降低至小于第二预设转速值，则执行所述开路保护策略，以实现对所述电机的第三阶段的超速保护；若确定所述电机的当前转速未降低至小于第二预设转速值，则继续执行所述三相主动短路保护策略，以继续实现对所述电机的第二阶段的超速保护。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种纯电动汽车，包括：以上所述的纯电动汽车的控制装置。
与上述方法相匹配，本发明再一方面提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的纯电动汽车的控制方法。
由此，本发明的方案，通过设置零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略相结合的车辆超速安全保护机制，通过判断电机转速：当电机转速高于预设超速阈值时，执行零扭矩控制保护策略；在执行零扭矩控制保护策略之和，当电机转速持续异常升高、且大于第一预设转速值时，执行三相主动短路保护策略；在执行三相主动短路保护策略之后，当电机转速下降至较低转速如小于第二预设转速值时，由三相主动短路保护策略切换到开路保护策略，从而，通过根据电机转速采用对应的保护策略，降低纯电动汽车的转速超速或失控的情况下对电机控制器和电机的损耗，避免电机扭矩突变导致整车动力不平衡，提升安全性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的纯电动汽车的控制方法的一实施例的流程示意图；
图2为本发明的方法中在第一阶段执行所述零扭矩控制保护策略的一实施例的流程示意图；
图3为本发明的方法中在第二阶段执行所述三相主动短路保护策略的一实施例的流程示意图；
图4为本发明的方法中在第三阶段执行所述开路保护策略的一实施例的流程示意图；
图5为本发明的纯电动汽车的控制装置的一实施例的结构示意图；
图6为纯电动汽车的超速保护控制方法的一实施例的流程示意图；
图7为开路保护策略下续流二极管的工作状态示意图；
图8为三相主动短路保护策略下IGBT的工作状态示意图(即开通下桥臂的示意图)；
图9为三相主动短路保护策略下电机转矩和转速的关系曲线示意图。
结合附图，本发明实施例中附图标记如下：
102-获取单元；104-控制单元。
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，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
针对纯电动汽车的驱动电机的控制复杂、且驱动电机的电路板元器件的布置复杂，若纯电动汽车出现超速失控则会引发车辆失控；并且纯电动汽车的驱动电机采用永磁同步电机时永磁同步电机退磁或脱离半轴连接则会引起纯电动汽车转速失控，均会严重危及人身安全的问题。根据电机控制器的安全目标，要求在电机控制器发生故障时，关闭电机输出，使其转矩接近于零。相关方案中的主流解决方案有两种，具体可以参见图7、图8和图9所示的例子。
一种方案，是关断绝缘栅双极型晶体管(IGBT)，即开路保护策略(如图7所示，黑色加粗线表示工作状态)，但该方案下在电机高速运行的过程中，电机会产生较大的反电动势，电机反电动势高于母线电压，电机电流通过IGBT的续流二极管向电池整流回馈，会产生较大的制动力矩。
图7为开路保护策略下续流二极管的工作状态示意图。如图7所示，直流母线电池，经开关K、母线电容和三相全桥逆变桥后输出至电机M。其中，开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、开关管S5和开关管S6构成三相全桥逆变桥，开关管S1、开关管S2、开关管S3在上桥臂，开关管S4、开关管S5和开关管S6在下桥臂。直流母线电池的正极，经开关K后连接至直流母线电压DC的正极接线端子。直流母线电池的负极，经开关K后连接至直流母线电压DC的负极接线端子。母线电容连接在直流母线电压DC的正极接线端子与直流母线电压DC的负极接线端子之间。如图7所示，在开路保护策略下，开关管S1、开关管S2、开关管S6未处于工作状态，而是与之并联的续流二极管处于导通状态(如图7黑线加粗部分)。
另一种方案，是进行电机三相主动短路(如图8所示，黑色加粗线表示工作状态)，该方案下电机会输出制动转矩，制动转矩大小与电机转速变化成非线性(如图9所示)，在电机较低转速时，转矩随着转速的增加先快速增加后急剧减小，最后在高速段趋于稳定并接近于0，但在进入主动短路的瞬间，电机会产生短时的大电流，所以在功率器件选择上除了要满足电机正常运行的电流要求，还需要能够承受主动短路产生的瞬间电流和稳态电流。
图8为三相主动短路保护策略下IGBT的工作状态示意图(即开通下桥臂的示意图)。如图8所示，直流母线电池，经开关K、母线电容和三相全桥逆变桥后输出至电机M。其中，开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、开关管S5和开关管S6构成三相全桥逆变桥，开关管S1、开关管S2、开关管S3在上桥臂，开关管S4、开关管S5和开关管S6在下桥臂。直流母线电池的正极，经开关K后连接至直流母线电压DC的正极接线端子。直流母线电池的负极，经开关K后连接至直流母线电压DC的负极接线端子。母线电容连接在直流母线电压DC的正极接线端子与直流母线电压DC的负极接线端子之间。如图8所示，在主动短路保护策略下，开关管S4、开关管S5、开关管S6处于工作状态。
其中，图7和图8在结构上是一致的，S1～S6为6个开关器件。图7中S1～S6均为关断状态，但由于电机在高速运转下反电动势高于DC电池电压，反电动势会根据电路设计特性，电流从续流二极管被动导通流向电池端。图8中，通过控制S4～S6导通，使得电机三相线实现短路，将电机产生反电动势通过电机内部定子电阻的发热来进行消耗，图中黑色粗实线为电路导通及电流流向的示意图。
图9为三相主动短路保护策略下电机转矩和转速的关系曲线示意图，如图9所示，三相主动短路保护策略下，电机的转速(rpm)与电机的转矩(Nm)之间的关系变化成非线性。
一些方案中，通过对比当前转速V和第一设定转速Vset1、第二设定转速Vset2，通过控制电机和电机控制器是否断开连接实现对电机进行超速保护。具体地，通过判断当前转速V大于第一设定转速Vset1，则触发超速保护策略，通过外加的继电器控制断开电机与电机控制器的连接，此时需满足反电动势Umax1＝0.8～0.9Ulim小于功率管电压限值Ulim，防止反电动势过高对控制器元器件造成损坏；当转速V小于设定转速Vset2则停止执行超速保护动作，通过外加的继电器控制将电机与电机控制器恢复连接，此时需满足反电动势Umax1＝0.65～0.75Ulim小于功率管电压限值Ulim。该方案需在电机和电机控制器之间外加一个继电器，需要增加额外的硬件成本，其控制执行超速保护时断开电机和电机控制器的连接，停止超速保护时恢复电机和电机控制器的连接。
还有一些方案，通过对比电机转速是否大于最高转速的设定比例TBD％，判断电机控制系统失效并进入ASC模式(即主动短路模式)，并向VCU(即整车控制器)发送请求断开离合器和断开主继电器指令进行保护措施。具体地，通过判断电机转速大于最高转速的设定比例TBD％，判定电机控制系统失效，进入ASC模式保持m秒，同时脱离离合器及断开电池主负继电器，当转速低于TBD％时，进入飞轮模式，其方案对于>80kW的超大功率电机可能造成磁钢退磁，使电机性能降低。
可见，相关方案中采用的电动汽车超速安全保护解决方案，当电机出现超速失控时，如果单纯采用关断逆变器中IGBT保护策略，在高转速区域由于电机反电动势高于母线电压，电机电流通过IGBT的续流二极管向电池整流回馈，会对母线上的器件带来冲击危害，损坏元器件，且高低转速的过程都产生较大的制动力矩，对高速行驶中的车辆而言极其危险。
因此，本发明的方案提出一种纯电动汽车的控制方法，具体是一种纯电动汽车的超速保护控制方法，通过确定电机转速，针对不同电机转速下的开路保护策略及三相主动短路保护策略的特性，选择不同电机转速下采用的不同的保护策略，既能起到对纯电动汽车的超速保护功能，也能有效避免反电动势对电机和电机控制器的冲击损坏，这样，不仅能够减小对电机控制器中元器件的损坏，而且可以有效地提高车辆在高速行驶过程中出现故障时整车系统的稳定性及可靠性。
根据本发明的实施例，提供了一种纯电动汽车的控制方法，如图1所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。所述纯电动汽车的控制系统，包括：直流电池、母线电容、逆变器和电机；所述直流电池经所述母线电容后输出直流母线电压，所述直流母线电压经所述逆变器后输出供电电压至所述电机；所述逆变器，包括：三相全桥整流桥；所述三相全桥整流桥，包括：上桥臂的三个开关管，以及下桥臂的三个开关管，每个开关管可以采用IGBT；如图7和图8所示，直流母线电池，经开关K、母线电容和三相全桥逆变桥后输出至电机M。其中，开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、开关管S5和开关管S6构成三相全桥逆变桥，开关管S1、开关管S2、开关管S3在上桥臂，开关管S4、开关管S5和开关管S6在下桥臂。所述纯电动汽车的控制方法，包括：步骤S110至步骤S120。
在步骤S110处，在所述纯电动汽车行驶的情况下，获取所述电机的转速，记为所述电机的当前转速。
在步骤S120处，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护；其中，预设的超速保护策略，包括：零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略中的至少之一。
其中，所述零扭矩控制保护策略，是指使所述逆变器进入零扭矩的控制状态，以使所述电机的输出扭矩为零扭矩；所述三相主动短路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂的任一个桥臂中的三个开关管，以使所述电机的定子绕组与所述逆变器中开通的一个桥臂中的三个开关管之间形成回路，使所述电机产生的反电动势通过所述电机的定子绕组进行泄放并产生制动力矩；所述开路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂中的所有开关管，以使所述逆变器进入被动整流的状态，使所述电机空载运行。
具体地，图6为纯电动汽车的超速保护控制方法的一实施例的流程示意图。如图6所示，本发明的方案，通过确定电机转速，在电机高速段采用电机三相主动短路保护策略，在电机低速段采用关断逆变器中IGBT策略(即开路保护策略)，这样，针对不同电机转速下的开路保护策略及三相主动短路保护策略的特性，选择不同电机转速下采用的不同的保护策略，既能起到对纯电动汽车的超速保护功能，也能有效避免反电动势对电机和电机控制器的冲击损坏，不仅能够减小对电机控制器中元器件的损坏，而且可以有效地提高车辆在高速行驶过程中出现故障时整车系统的稳定性及可靠性。
结合图7和图8所示的例子，在本发明的方案中，当电机转速超过预先设定的超速阈值(通常为最高车速限速值对应的电机转速)时，进入零扭矩控制状态(即执行零扭矩控制保护策略)，即，使逆变器进入0Nm的控制状态，电机输出扭矩为0Nm。若电机转速持续异常升高，电机转速高于第一预设转速值时，实施主动短路保护机制(即三相主动短路保护策略)，关断逆变器中IGBT的上桥臂三个管，同时开通下桥臂三个管(或者开通逆变器中IGBT的上桥臂三个管，同时关断下桥臂三个管)，电机定子绕组与开通桥臂一侧的IGBT形成回路，电机产生的反电动势能量通过定子绕组发热消耗释放出来，并产生一定的制动力矩。当电机转速下降到低转速区，切换到开路保护状态(即即开路保护策略)，关断逆变器中IGBT上桥臂和下桥臂所有的管，逆变器进入被动整流的状态，此时产生的反电动势低于母线电压，无法经过IGBT的续流二极管向高压电池整流回馈，无法形成回路，电机端空载运行，避免电机输出扭矩突变带来整车动力不平衡，从而使车辆能够安全缓慢地停下来。
本发明的方案提出的一种纯电动汽车的超速保护控制方法，设置了零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略相结合的车辆超速安全保护机制，通过判断电机转速，选择在不同电机转速时刻使用不同的保护措施；当电机转速高于预设超速阈值时，进入零扭矩控制状态(即执行零扭矩控制保护策略)，不再响应VCU的扭矩指令；当电机转速持续异常升高、且大于第一预设转速值时，进入主动短路安全保护策略(即三相主动短路保护策略)；当由主动短路状态(即三相主动短路保护策略)的电机转速下降至较低转速时，切换到开路保护机制(即开路保护策略)。这样，不容易造成电机或者逆变器(如三相全桥整流桥)过热，也不会对母线电路上的电子元器件进行损害，避免了电机输出扭矩突变带来整车动力不平衡，提高了驾乘安全保障。其中，增加零扭矩控制保护策略进行多级控制保护，有效降低对电机控制器和电机的损坏，避免扭矩突变带来整车动力的不平衡，提高驾乘体验。
在一些实施方式中，步骤S120中根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，包括：在第一阶段执行所述零扭矩控制保护策略的保护过程。
下面结合图2所示本发明的方法中在第一阶段执行所述零扭矩控制保护策略的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中在第一阶段执行所述零扭矩控制保护策略的具体过程，包括：步骤S210至步骤S220。
步骤S210，确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值。
步骤S220，若确定所述电机的当前转速已大于预设超速阈值，则发起所述电机的当前转速已超速的提醒消息，并执行所述零扭矩控制保护策略，以实现对所述电机的第一阶段的超速保护。
具体地，如图6所示，纯电动汽车的超速保护控制方法，包括：
步骤1、判断当前电机转速是否超过预设超速阈值(最高车速限速值)：若是则执行步骤2，否则继续在步骤1等待。
步骤2、当前电机转速超过预设超速阈值(最高车速限速值)时，上报超速报警，执行零扭矩控制保护策略，此时控制器端(即电机控制器)进入超速报警状态，不再执行VCU扭矩指令，控制电机端输出零扭矩，正常情况下车辆最高会保持最高限速车速运行，之后执行步骤3。
在一些实施方式中，步骤S120中根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：在第二阶段执行所述三相主动短路保护策略的保护过程。
下面结合图3所示本发明的方法中在第二阶段执行所述三相主动短路保护策略的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中在第二阶段执行所述三相主动短路保护策略的具体过程，包括：步骤S310至步骤S330。
步骤S310，在执行所述零扭矩控制保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已继续升高至大于第一预设转速值。
步骤S320，若确定所述电机的当前转速已继续升高至大于第一预设转速值，则执行所述三相主动短路保护策略，以实现对所述电机的第二阶段的超速保护。
步骤S330，若确定所述电机的当前转速未继续升高至大于第一预设转速值，则返回，以继续确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值，并以此循环。
具体地，如图6所示，纯电动汽车的超速保护控制方法，还包括：
步骤3、判断当前电机转速是否超过第一预设转速值：若是则执行步骤4，否则返回步骤1。
步骤4、当车辆车速出现异常升速，当前电机转速超过第一预设转速值时，触发主动短路保护机制(即三相主动短路保护策略)，关断逆变器中IGBT的上桥臂三个管，同时开通下桥臂三个管(或者开通逆变器中IGBT的上桥臂三个管，同时关断下桥臂三个管)，电机定子绕组与开通桥臂一侧的IGBT形成回路，电机产生的反电动势能量通过定子绕组发热消耗释放出来，并产生一定的制动力矩，达到制动效果，使得电机转速持续下降，之后执行步骤5。
在一些实施方式中，步骤S120中根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：在第三阶段执行所述开路保护策略的保护过程。
下面结合图4所示本发明的方法中在第三阶段执行所述开路保护策略的一实施例流程示意图，进一步说明步骤S120中在第三阶段执行所述开路保护策略的具体过程，包括：步骤S410至步骤S430。
步骤S410，在执行所述三相主动短路保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已降低至小于第二预设转速值；其中，所述第一预设转速值大于所述预设超速阈值，所述预设超速阈值大于所述第二预设转速值。
步骤S420，若确定所述电机的当前转速已降低至小于第二预设转速值，则执行所述开路保护策略，以实现对所述电机的第三阶段的超速保护。如图6所示，在执行完第三阶段超速保护后无需返回，保护机制处理完毕，无循环，此时该故障需要断电重启后才能恢复。
步骤S430，若确定所述电机的当前转速未降低至小于第二预设转速值，则继续执行所述三相主动短路保护策略，以继续实现对所述电机的第二阶段的超速保护。
具体地，如图6所示，纯电动汽车的超速保护控制方法，还包括：步骤5、判断当前电机转速是否小于第二预设转速值：若是则执行步骤6，否则继续执行步骤4。
步骤6、当电机转速下降到第二预设转速值时，关闭主动短路保护机制，执行开路保护策略，关断逆变器中IGBT上桥臂和下桥臂所有的管，逆变器进入被动整流的状态。由于此时电机转速已降为较低转速，电机运行在低转速区，如果进入开路保护工作状态，则电机产生的反电动势低于母线电压，无法经过续流二极管向高压电池整流回馈，也就无法形成闭合回路，此时电机端空载运行。此时，电机反电动势对挂在直流母线上的器件不会产生冲击危害；同时也不会产生较大的制动力矩，只存在轴承等摩擦力矩，从而使电机转速逐渐降低至零，实现安全停车。
其中，预设超速阈值(最高车速限速值)、第一预设转速值与第二预设转速值，与电机在主动短路下的电机转矩和转速的关系相关，不同的电机预设值不同，通常情况下第一预设转速值>预设超速阈值(最高车速限速值)>第二预设转速值。
如图9所示，以一款峰值功率75kW、峰值转速9000rpm、峰值扭矩250Nm的电机为例，图9为其主动短路保护策略下电机转矩和转速关系曲线图，由图9可以看出主动短路状态下，电机输出扭矩在低转速区随着转速的升高而急速增大，后随着转速的升高而慢慢减小，在高速区的时候趋于稳定。以图9为例，预设阈值设置为8000rpm，第一预设转速值设置为9000rpm，第二预设转速值设置在2000rpm。即，在8000转以上且未触发主动短路机制时执行零扭矩控制保护策略，当电机转速超过9000rpm时，触发主动短路保护机制(即三相主动短路保护策略)，此时转速由9000rpm降至2000rpm区间执行主动短路保护机制，2000rpm以下执行开路保护。通过分级控制，实现不同电机转速下采取不同的保护措施，减少对控制器以及电机端的损害，提高整车在高速状态下车辆的稳定性与安全性。
本发明的方案，关键在于针对车辆超速失控状态设计的一种安全保障机制，避免车辆失控造成人身安全事故；具体是根据不同电机转速区间采取不同的保护措施进行分级控制，一方面为了避免车辆超速失控，另一方面为了保护电机控制器元器件的损坏。因此，针对车辆在行驶过程中，因出现其它整车故障导致停车的过程中，当车速较高时可采用主动短路保护机制(即三相主动短路保护策略)，车速降低后切换至开路保护保护策略，能够有效降低对电机控制器和电机的损坏，避免扭矩突变带来整车动力的不平衡，提高驾乘体验。
采用本实施例的技术方案，通过设置零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略相结合的车辆超速安全保护机制，通过判断电机转速：当电机转速高于预设超速阈值时，执行零扭矩控制保护策略；在执行零扭矩控制保护策略之和，当电机转速持续异常升高、且大于第一预设转速值时，执行三相主动短路保护策略；在执行三相主动短路保护策略之后，当电机转速下降至较低转速如小于第二预设转速值时，由三相主动短路保护策略切换到开路保护策略，从而，通过根据电机转速采用对应的保护策略，降低纯电动汽车的转速超速或失控的情况下对电机控制器和电机的损耗，避免电机扭矩突变导致整车动力不平衡，提升安全性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于纯电动汽车的控制方法的一种纯电动汽车的控制装置。参见图5所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该纯电动汽车的控制装置可以包括：所述纯电动汽车的控制系统，包括：直流电池、母线电容、逆变器和电机；所述直流电池经所述母线电容后输出直流母线电压，所述直流母线电压经所述逆变器后输出供电电压至所述电机；所述逆变器，包括：三相全桥整流桥；所述三相全桥整流桥，包括：上桥臂的三个开关管，以及下桥臂的三个开关管，每个开关管可以采用IGBT；如图7和图8所示，直流母线电池，经开关K、母线电容和三相全桥逆变桥后输出至电机M。其中，开关管S1、开关管S2、开关管S3、开关管S4、开关管S5和开关管S6构成三相全桥逆变桥，开关管S1、开关管S2、开关管S3在上桥臂，开关管S4、开关管S5和开关管S6在下桥臂。所述纯电动汽车的控制装置，包括：获取单元102和控制单元104。
其中，所述获取单元102，被配置为在所述纯电动汽车行驶的情况下，获取所述电机的转速，记为所述电机的当前转速。该获取单元102的具体功能及处理参见步骤S110。
所述控制单元104，被配置为根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护；其中，预设的超速保护策略，包括：零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略中的至少之一。该控制单元104的具体功能及处理参见步骤S120。
其中，所述零扭矩控制保护策略，是指使所述逆变器进入零扭矩的控制状态，以使所述电机的输出扭矩为零扭矩；所述三相主动短路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂的任一个桥臂中的三个开关管，以使所述电机的定子绕组与所述逆变器中开通的一个桥臂中的三个开关管之间形成回路，使所述电机产生的反电动势通过所述电机的定子绕组进行泄放并产生制动力矩；所述开路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂中的所有开关管，以使所述逆变器进入被动整流的状态，使所述电机空载运行。
具体地，图6为纯电动汽车的超速保护控制装置的一实施例的流程示意图。如图6所示，本发明的方案，通过确定电机转速，在电机高速段采用电机三相主动短路保护策略，在电机低速段采用关断逆变器中IGBT策略(即开路保护策略)，这样，针对不同电机转速下的开路保护策略及三相主动短路保护策略的特性，选择不同电机转速下采用的不同的保护策略，既能起到对纯电动汽车的超速保护功能，也能有效避免反电动势对电机和电机控制器的冲击损坏，不仅能够减小对电机控制器中元器件的损坏，而且可以有效地提高车辆在高速行驶过程中出现故障时整车系统的稳定性及可靠性。
结合图7和图8所示的例子，在本发明的方案中，当电机转速超过预先设定的超速阈值(通常为最高车速限速值对应的电机转速)时，进入零扭矩控制状态(即执行零扭矩控制保护策略)，即，使逆变器进入0Nm的控制状态，电机输出扭矩为0Nm。若电机转速持续异常升高，电机转速高于第一预设转速值时，实施主动短路保护机制(即三相主动短路保护策略)，关断逆变器中IGBT的上桥臂三个管，同时开通下桥臂三个管(或者开通逆变器中IGBT的上桥臂三个管，同时关断下桥臂三个管)，电机定子绕组与开通桥臂一侧的IGBT形成回路，电机产生的反电动势能量通过定子绕组发热消耗释放出来，并产生一定的制动力矩。当电机转速下降到低转速区，切换到开路保护状态(即即开路保护策略)，关断逆变器中IGBT上桥臂和下桥臂所有的管，逆变器进入被动整流的状态，此时产生的反电动势低于母线电压，无法经过IGBT的续流二极管向高压电池整流回馈，无法形成回路，电机端空载运行，避免电机输出扭矩突变带来整车动力不平衡，从而使车辆能够安全缓慢地停下来。
本发明的方案提出的一种纯电动汽车的超速保护控制装置，设置了零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略相结合的车辆超速安全保护机制，通过判断电机转速，选择在不同电机转速时刻使用不同的保护措施；当电机转速高于预设超速阈值时，进入零扭矩控制状态(即执行零扭矩控制保护策略)，不再响应VCU的扭矩指令；当电机转速持续异常升高、且大于第一预设转速值时，进入主动短路安全保护策略(即三相主动短路保护策略)；当由主动短路状态(即三相主动短路保护策略)的电机转速下降至较低转速时，切换到开路保护机制(即开路保护策略)。这样，不容易造成电机或者逆变器(如三相全桥整流桥)过热，也不会对母线电路上的电子元器件进行损害，避免了电机输出扭矩突变带来整车动力不平衡，提高了驾乘安全保障。其中，增加零扭矩控制保护策略进行多级控制保护，有效降低对电机控制器和电机的损坏，避免扭矩突变带来整车动力的不平衡，提高驾乘体验。
在一些实施方式中，所述控制单元104，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，包括：在第一阶段执行所述零扭矩控制保护策略的保护过程，具体如下：
所述控制单元104，还被配置为确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S210。
所述控制单元104，还被配置为若确定所述电机的当前转速已大于预设超速阈值，则发起所述电机的当前转速已超速的提醒消息，并执行所述零扭矩控制保护策略，以实现对所述电机的第一阶段的超速保护。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S220。
具体地，如图6所示，纯电动汽车的超速保护控制装置，包括：
步骤1、判断当前电机转速是否超过预设超速阈值(最高车速限速值)：若是则执行步骤2，否则继续在步骤1等待。
步骤2、当前电机转速超过预设超速阈值(最高车速限速值)时，上报超速报警，执行零扭矩控制保护策略，此时控制器端(即电机控制器)进入超速报警状态，不再执行VCU扭矩指令，控制电机端输出零扭矩，正常情况下车辆最高会保持最高限速车速运行，之后执行步骤3。
在一些实施方式中，所述控制单元104，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：在第二阶段执行所述三相主动短路保护策略的保护过程，具体如下：
所述控制单元104，还被配置为在执行所述零扭矩控制保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已继续升高至大于第一预设转速值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S310。
所述控制单元104，还被配置为若确定所述电机的当前转速已继续升高至大于第一预设转速值，则执行所述三相主动短路保护策略，以实现对所述电机的第二阶段的超速保护。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S320。
所述控制单元104，还被配置为若确定所述电机的当前转速未继续升高至大于第一预设转速值，则返回，以继续确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值，并以此循环。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S330。
具体地，如图6所示，纯电动汽车的超速保护控制装置，还包括：
步骤3、判断当前电机转速是否超过第一预设转速值：若是则执行步骤4，否则返回步骤1。
步骤4、当车辆车速出现异常升速，当前电机转速超过第一预设转速值时，触发主动短路保护机制(即三相主动短路保护策略)，关断逆变器中IGBT的上桥臂三个管，同时开通下桥臂三个管(或者开通逆变器中IGBT的上桥臂三个管，同时关断下桥臂三个管)，电机定子绕组与开通桥臂一侧的IGBT形成回路，电机产生的反电动势能量通过定子绕组发热消耗释放出来，并产生一定的制动力矩，达到制动效果，使得电机转速持续下降，之后执行步骤5。
在一些实施方式中，所述控制单元104，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：在第三阶段执行所述开路保护策略的保护过程，具体如下：
所述控制单元104，还被配置为在执行所述三相主动短路保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已降低至小于第二预设转速值；其中，所述第一预设转速值大于所述预设超速阈值，所述预设超速阈值大于所述第二预设转速值。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S410。
所述控制单元104，还被配置为若确定所述电机的当前转速已降低至小于第二预设转速值，则执行所述开路保护策略，以实现对所述电机的第三阶段的超速保护。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S420。
所述控制单元104，还被配置为若确定所述电机的当前转速未降低至小于第二预设转速值，则继续执行所述三相主动短路保护策略，以继续实现对所述电机的第二阶段的超速保护。该控制单元104的具体功能及处理还参见步骤S430。
具体地，如图6所示，纯电动汽车的超速保护控制装置，还包括：步骤5、判断当前电机转速是否小于第二预设转速值：若是则执行步骤6，否则继续执行步骤4。
步骤6、当电机转速下降到第二预设转速值时，关闭主动短路保护机制，执行开路保护策略，关断逆变器中IGBT上桥臂和下桥臂所有的管，逆变器进入被动整流的状态。由于此时电机转速已降为较低转速，电机运行在低转速区，如果进入开路保护工作状态，则电机产生的反电动势低于母线电压，无法经过续流二极管向高压电池整流回馈，也就无法形成闭合回路，此时电机端空载运行。此时，电机反电动势对挂在直流母线上的器件不会产生冲击危害；同时也不会产生较大的制动力矩，只存在轴承等摩擦力矩，从而使电机转速逐渐降低至零，实现安全停车。
其中，预设超速阈值(最高车速限速值)、第一预设转速值与第二预设转速值，与电机在主动短路下的电机转矩和转速的关系相关，不同的电机预设值不同，通常情况下第一预设转速值>预设超速阈值(最高车速限速值)>第二预设转速值。
如图9所示，以一款峰值功率75kW、峰值转速9000rpm、峰值扭矩250Nm的电机为例，图9为其主动短路保护策略下电机转矩和转速关系曲线图，由图9可以看出主动短路状态下，电机输出扭矩在低转速区随着转速的升高而急速增大，后随着转速的升高而慢慢减小，在高速区的时候趋于稳定。以图9为例，预设阈值设置为8000rpm，第一预设转速值设置为9000rpm，第二预设转速值设置在2000rpm。即，在8000转以上且未触发主动短路机制时执行零扭矩控制保护策略，当电机转速超过9000rpm时，触发主动短路保护机制(即三相主动短路保护策略)，此时转速由9000rpm降至2000rpm区间执行主动短路保护机制，2000rpm以下执行开路保护。通过分级控制，实现不同电机转速下采取不同的保护措施，减少对控制器以及电机端的损害，提高整车在高速状态下车辆的稳定性与安全性。
本发明的方案，关键在于针对车辆超速失控状态设计的一种安全保障机制，避免车辆失控造成人身安全事故；具体是根据不同电机转速区间采取不同的保护措施进行分级控制，一方面为了避免车辆超速失控，另一方面为了保护电机控制器元器件的损坏。因此，针对车辆在行驶过程中，因出现其它整车故障导致停车的过程中，当车速较高时可采用主动短路保护机制(即三相主动短路保护策略)，车速降低后切换至开路保护保护策略，能够有效降低对电机控制器和电机的损坏，避免扭矩突变带来整车动力的不平衡，提高驾乘体验。
由于本实施例的装置所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本发明的技术方案，通过设置零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略相结合的车辆超速安全保护机制，通过判断电机转速：当电机转速高于预设超速阈值时，执行零扭矩控制保护策略；在执行零扭矩控制保护策略之和，当电机转速持续异常升高、且大于第一预设转速值时，执行三相主动短路保护策略；在执行三相主动短路保护策略之后，当电机转速下降至较低转速如小于第二预设转速值时，由三相主动短路保护策略切换到开路保护策略，既能起到对纯电动汽车的超速保护功能，也能有效避免反电动势对电机和电机控制器的冲击损坏，可以有效地提高车辆在高速行驶过程中出现故障时整车系统的稳定性及可靠性。
根据本发明的实施例，还提供了对应于纯电动汽车的控制装置的一种纯电动汽车。该纯电动汽车可以包括：以上所述的纯电动汽车的控制装置。
由于本实施例的纯电动汽车所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本发明的技术方案，通过设置零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略相结合的车辆超速安全保护机制，通过判断电机转速：当电机转速高于预设超速阈值时，执行零扭矩控制保护策略；在执行零扭矩控制保护策略之和，当电机转速持续异常升高、且大于第一预设转速值时，执行三相主动短路保护策略；在执行三相主动短路保护策略之后，当电机转速下降至较低转速如小于第二预设转速值时，由三相主动短路保护策略切换到开路保护策略，有效降低对电机控制器和电机的损坏，避免扭矩突变带来整车动力的不平衡，提高驾乘体验。
根据本发明的实施例，还提供了对应于纯电动汽车的控制方法的一种存储介质，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行以上所述的纯电动汽车的控制方法。
由于本实施例的存储介质所实现的处理及功能基本相应于前述方法的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
采用本发明的技术方案，通过设置零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略相结合的车辆超速安全保护机制，通过判断电机转速：当电机转速高于预设超速阈值时，执行零扭矩控制保护策略；在执行零扭矩控制保护策略之和，当电机转速持续异常升高、且大于第一预设转速值时，执行三相主动短路保护策略；在执行三相主动短路保护策略之后，当电机转速下降至较低转速如小于第二预设转速值时，由三相主动短路保护策略切换到开路保护策略，不容易造成电机或者逆变器(如三相全桥整流桥)过热，也不会对母线电路上的电子元器件进行损害，避免了电机输出扭矩突变带来整车动力不平衡，提高了驾乘安全保障。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种纯电动汽车的控制方法，其特征在于，所述纯电动汽车的控制系统，包括：直流电池、母线电容、逆变器和电机；所述直流电池经所述母线电容后输出直流母线电压，所述直流母线电压经所述逆变器后输出供电电压至所述电机；所述逆变器，包括：三相全桥整流桥；所述三相全桥整流桥，包括：上桥臂的三个开关管，以及下桥臂的三个开关管；所述纯电动汽车的控制方法，包括：
在所述纯电动汽车行驶的情况下，获取所述电机的转速，记为所述电机的当前转速；
根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护；其中，预设的超速保护策略，包括：零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略中的至少之一；
其中，所述零扭矩控制保护策略，是指使所述逆变器进入零扭矩的控制状态，以使所述电机的输出扭矩为零扭矩；
所述三相主动短路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂的任一个桥臂中的三个开关管，以使所述电机的定子绕组与所述逆变器中开通的一个桥臂中的三个开关管之间形成回路，使所述电机产生的反电动势通过所述电机的定子绕组进行泄放并产生制动力矩；
所述开路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂中的所有开关管，以使所述逆变器进入被动整流的状态，使所述电机空载运行。
2.根据权利要求1所述的纯电动汽车的控制方法，其特征在于，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，包括：
确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值；
若确定所述电机的当前转速已大于预设超速阈值，则发起所述电机的当前转速已超速的提醒消息，并执行所述零扭矩控制保护策略，以实现对所述电机的第一阶段的超速保护。
3.根据权利要求2所述的纯电动汽车的控制方法，其特征在于，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：
在执行所述零扭矩控制保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已继续升高至大于第一预设转速值；
若确定所述电机的当前转速已继续升高至大于第一预设转速值，则执行所述三相主动短路保护策略，以实现对所述电机的第二阶段的超速保护；
若确定所述电机的当前转速未继续升高至大于第一预设转速值，则返回，以继续确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值，并以此循环。
4.根据权利要求3所述的纯电动汽车的控制方法，其特征在于，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：
在执行所述三相主动短路保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已降低至小于第二预设转速值；其中，所述第一预设转速值大于所述预设超速阈值，所述预设超速阈值大于所述第二预设转速值；
若确定所述电机的当前转速已降低至小于第二预设转速值，则执行所述开路保护策略，以实现对所述电机的第三阶段的超速保护；
若确定所述电机的当前转速未降低至小于第二预设转速值，则继续执行所述三相主动短路保护策略，以继续实现对所述电机的第二阶段的超速保护。
5.一种纯电动汽车的控制装置，其特征在于，所述纯电动汽车的控制系统，包括：直流电池、母线电容、逆变器和电机；所述直流电池经所述母线电容后输出直流母线电压，所述直流母线电压经所述逆变器后输出供电电压至所述电机；所述逆变器，包括：三相全桥整流桥；所述三相全桥整流桥，包括：上桥臂的三个开关管，以及下桥臂的三个开关管；所述纯电动汽车的控制装置，包括：
获取单元，被配置为在所述纯电动汽车行驶的情况下，获取所述电机的转速，记为所述电机的当前转速；
控制单元，被配置为根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护；其中，预设的超速保护策略，包括：零扭矩控制保护策略、三相主动短路保护策略和开路保护策略中的至少之一；
其中，所述零扭矩控制保护策略，是指使所述逆变器进入零扭矩的控制状态，以使所述电机的输出扭矩为零扭矩；所述三相主动短路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂的任一个桥臂中的三个开关管，以使所述电机的定子绕组与所述逆变器中开通的一个桥臂中的三个开关管之间形成回路，使所述电机产生的反电动势通过所述电机的定子绕组进行泄放并产生制动力矩；所述开路保护策略，是指关断所述逆变器的上桥臂和所述逆变器的下桥臂中的所有开关管，以使所述逆变器进入被动整流的状态，使所述电机空载运行。
6.根据权利要求5所述的纯电动汽车的控制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，包括：
确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值；
若确定所述电机的当前转速已大于预设超速阈值，则发起所述电机的当前转速已超速的提醒消息，并执行所述零扭矩控制保护策略，以实现对所述电机的第一阶段的超速保护。
7.根据权利要求6所述的纯电动汽车的控制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：
在执行所述零扭矩控制保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已继续升高至大于第一预设转速值；
若确定所述电机的当前转速已继续升高至大于第一预设转速值，则执行所述三相主动短路保护策略，以实现对所述电机的第二阶段的超速保护；
若确定所述电机的当前转速未继续升高至大于第一预设转速值，则返回，以继续确定所述电机的当前转速是否大于预设超速阈值，并以此循环。
8.根据权利要求7所述的纯电动汽车的控制装置，其特征在于，所述控制单元，根据所述电机的当前转速所属区间，执行预设的超速保护策略，以实现对所述电机的分阶段的超速保护，还包括：
在执行所述三相主动短路保护策略之后，确定所述电机的当前转速是否已降低至小于第二预设转速值；其中，所述第一预设转速值大于所述预设超速阈值，所述预设超速阈值大于所述第二预设转速值；
若确定所述电机的当前转速已降低至小于第二预设转速值，则执行所述开路保护策略，以实现对所述电机的第三阶段的超速保护；
若确定所述电机的当前转速未降低至小于第二预设转速值，则继续执行所述三相主动短路保护策略，以继续实现对所述电机的第二阶段的超速保护。
9.一种纯电动汽车，其特征在于，包括：如权利要求5至8中任一项所述的纯电动汽车的控制装置。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行权利要求1至4中任一项所述的纯电动汽车的控制方法。
CN202310824725.1A 2023-07-06 2023-07-06 纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质 Pending CN116653632A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310824725.1A CN116653632A (zh) 2023-07-06 2023-07-06 纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310824725.1A CN116653632A (zh) 2023-07-06 2023-07-06 纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116653632A true CN116653632A (zh) 2023-08-29

Family

ID=87715374

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310824725.1A Pending CN116653632A (zh) 2023-07-06 2023-07-06 纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN116653632A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117791502A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 中国第一汽车股份有限公司 车辆电机保护方法、装置、计算机设备和存储介质

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117791502A (zh) * 2024-02-23 2024-03-29 中国第一汽车股份有限公司 车辆电机保护方法、装置、计算机设备和存储介质

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9948219B2 (en) Rotating electrical machine control device
US8040081B2 (en) Motor drive apparatus, hybrid drive apparatus and method for controlling motor drive apparatus
JP6927316B2 (ja) インバータ制御装置
CN111619351B (zh) 一种安全状态控制方法、装置及汽车
CN102811021B (zh) 车用电驱动系统故障模式下的安全控制系统及安全控制器
CN109159669A (zh) 一种电驱动系统的保护系统和方法
CN102611369B (zh) 电动汽车专用开关磁阻电机调速系统
CN109747423B (zh) 一种电动汽车安全关断系统和方法
CN116653632A (zh) 纯电动汽车的控制方法、装置、纯电动汽车和存储介质
CN104106205A (zh) 交流电机系统及其控制方法
CN112468057A (zh) 用于车辆的电机控制方法和电路、电机驱动系统以及车辆
CN104767465A (zh) 一种电动车用永磁电机驱动装置
WO2018181929A1 (ja) 車両
JP2014155393A (ja) 交流電機システム及びその制御方法
Swaminathan et al. Review on different topologies of power electronic converters and control strategies for motors in electric vehicles
CN113787913B (zh) 新能源汽车主驱控制器的故障响应方法及系统
CN104935143A (zh) 一种起动发电装置
CN202076978U (zh) 一种智能无刷电机控制器
JP2980469B2 (ja) インバータ装置
JP3145313B2 (ja) 電気自動車制御装置
CN202550951U (zh) 电动汽车专用开关磁阻电机调速系统
JP6935715B2 (ja) インバータ制御装置
CN112428823A (zh) 一种电动车永磁同步电机反电动势抑制方法及系统
CN114670638B (zh) 一种安全状态控制方法、装置和电机控制器
CN114683850B (zh) 一种安全状态控制方法、装置和设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination