滤波电容器的保护方法、保护系统及电机控制器技术方案

本发明专利技术提供一种滤波电容器的保护方法、保护系统及电机控制器，通过物理建模的方法实时动态地获取滤波电容器的绝对温度，并根据获取的绝对温度值与设定的温度保护阈值之间的关系，控制电机控制器的输出能力，进而对滤波电容器进行过热保护。本发明专利技术通过物理建模的方法对滤波电容器进行保护，避免了温度传感器采集滤波电容器温度时因工况变化导致的绝对温度最大值的转移。同时，相对于传统的温度传感器测量，物理建模有较强的鲁棒性和一致性，可以有效的避免由于温度传感器特性不一致或寿命老化带来的温度测量数据的不准确性。另外，本发明专利技术提供的滤波电容器的保护方法可以替代温度传感器的使用，降低了生产成本。

Protection method, protection system and motor controller of filter capacitor

【技术实现步骤摘要】
滤波电容器的保护方法、保护系统及电机控制器
本专利技术涉及电动汽车控制
，具体涉及一种滤波电容器的保护方法、保护系统及电机控制器。
技术介绍
电动汽车被广泛认为是解决汽车尾气污染和石油能源短缺等问题的主要途径之一，随着电动汽车的快速发展，对其核心零部件的产品性能、一致性和可靠性要求也越来越重要。电机控制器作为电动汽车动力总成的控制单元，它的产品性能将直接影响整车的性能指标。电机控制器的电流输出能力受到多种方面因素的影响，从控制机本身来看，元器件的发热是主要限制电流能力输出的因素。由于工作中元器件不同程度的发热，为了避免器件的热损坏，以及满足控制器使用寿命，必须严格限制器件的温度上升，因此当温度达到设计指标的上限值时，就需要通过降低控制器的输出能力来进行降温。电机控制器中的滤波电容器起到对直流侧的滤波缓冲作用，同时也直接限制着电机控制器的持续输出能力。当滤波电容器因为温度过高，需要保护时，则需要降低电机控制器的持续输出电流，以防止滤波电容器的不可逆热损坏。因此对滤波电容器进行过热保护十分重要。常见的保护方式是在元器件的发热点放置温度传感器，通过控制器对温度信号的采集，实现控制器的保护。但是此种方式存在两个重要的缺点：一是增加物理温度传感器，会直接增加产品成本，常见一颗热电偶的价格约20～30RMB；二是对于电容器这种体积大、结构材料复杂，且工作环境多变的情况，滤波电容器内的最高温度点往往是不断变化的，一个固定位置的温度传感器没法准确测量出最高温度点，也就没法起到保护作用。专利技术内容本专利技术的一目的在于提供一种滤波电容器的保护方法、保护系统及电机控制器，通过物理建模的方法获得滤波电容器的绝对温度，并根据绝对温度值与设定的温度保护阈值之间的关系控制电机控制器的输出能力，进而对滤波电容器进行保护。本专利技术的另一目的在于提供一种波电容器的保护方法、保护系统及电机控制器，取代温度传感器获取滤波电容器的绝对温度，降低生产成本的同时避免由于温度传感器特性不一致或温度传感器寿命老化带来的温度测量数据的不准确性。为了实现上述目的，本专利技术提供一种滤波电容器的保护方法，用以对电机控制器中滤波电容器进行过热保护，包括：采集滤波电容器多种工况下的数据信息；对所述数据信息的进行物理建模，形成与工况相对应的物理模型以获得滤波电容器的绝对温度；设定与工况对应的滤波电容器的温度保护阈值；获取某一工况下的输入信息并输入与所述工况对应的物理模型用于获取滤波电容器的绝对温度；以及，判断所述工况下所述滤波电容器的绝对温度与温度保护阈值之间的大小关系并根据判断结果控制电机控制器的输出信息。可选的，所述数据信息和所述输入信息均包括：滤波电容的波纹电流、直流侧的直流电流及水冷温度。可选的，获取所述滤波电容器的绝对温度的过程包括：获取某一工况下滤波电容器的波纹电流、直流侧的直流电流并输入与所述工况对应的物理模型获取滤波电容器的绝对温升数值；获取水冷温度，并根据所述水冷温度和所述绝对温升数值计算出滤波电容器的绝对温度。可选的，所述水冷温度通过水冷系统中的水温传感器获得。可选的，所述输出信息包括：电机控制器的输出功率。可选的，当所述滤波电容器的绝对温度低于所述温度保护阈值时，电机控制器的输出功率不作限制；当所述滤波电容器的绝对温度超出所述温度保护阈值时，电机控制器在额定输出功率的基础上相应减小实际输出功率。可选的，所述温度保护阈值包括温度保护阈值上限和温度保护阈值下限，当所述滤波电容器的绝对温度超过所述温度保护阈值下限且未达到所述温度保护阈值上限时，电机控制器的输出功率呈线性减小，当所述滤波电容器的绝对温度达到所述温度保护阈值上限时，电机控制器的输出功率被限制为0。可选的，所述滤波电容为薄膜电容器。可选的，所述滤波电容为聚丙烯薄膜电容器。基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种滤波电容器的保护系统，用于实时动态地获取电机控制器中滤波电容器的绝对温度并进行保护，包括：输入模块、分析模块、阈值设定模块及输出模块，所述输入模块用于获取某一工况下的输入信息并将所述输入信息输送至所述分析模块；所述分析模块根据所述输入信息进行分析以获取滤波电容器的绝对温度；阈值设定模块用于设定与工况对应的温度保护阈值；所述输出模块判定所述绝对温度与所述温度保护阈值之间的大小关系，并根据判定结果控制电机控制器的输出信息。可选的，所述分析模块包括与滤波电容器不同工况相对应的物理模型，所述物理模型通过特定输入信息与标定结果相结合的方式进行物理建模而形成。可选的，所述输入信息包括：滤波电容的波纹电流、直流侧的直流电流及水冷温度。可选的，获取所述滤波电容器的绝对温度的过程包括：输入模块获取某一工况下滤波电容器的波纹电流、直流侧的直流电流和水冷温度，并将所述滤波电容器的波纹电流、所述直流侧的直流电流输入和水冷温度输入至所述分析模块；所述分析模块将所述滤波电容器的波纹电流、所述直流侧的直流电流输入与所述工况对应的物理模型以获取滤波电容器的绝对温升数值，并根据所述水冷温度和所述绝对温升数值计算出滤波电容器的绝对温度。可选的，所述水冷温度通过电水冷系统中的水温传感器获得。可选的，所述输出信息包括：电机控制器的输出功率。可选的，当所述滤波电容器的绝对温度低于所述温度保护阈值时，所述输出模块对电机控制器的输出功率不作限制；当所述滤波电容器的绝对温度超出所述温度保护阈值时，所述输出模块在电机控制器的额定输出功率的基础上相应减小实际输出功率。可选的，所述温度保护阈值包括温度保护阈值上限和温度保护阈值下限，当所述滤波电容器的绝对温度超过所述温度保护阈值下限且未达到所述温度保护阈值上限时，所述输出模块控制电机控制器的输出功率呈线性减小，当所述滤波电容器的绝对温度达到所述温度保护阈值上限时，所述输出模块限制电机控制器的输出功率为0。可选的，所述滤波电容为薄膜电容器。可选的，所述滤波电容为聚丙烯薄膜电容器。基于同一专利技术构思，本专利技术还提供一种电机控制器，包括：滤波电容器保护系统，所述滤波电容器保护系统用于实时动态地获取滤波电容器的绝对温度并进行保护，包括：输入模块、分析模块、阈值设定模块及输出模块，所述输入模块用于获取某一工况下的输入信息并将所述输入信息输送至所述分析模块；所述分析模块根据所述输入信息进行分析以获取滤波电容器的绝对温度；阈值设定模块用于设定与工况对应的温度保护阈值；所述输出模块判定所述绝对温度与所述温度保护阈值之间的大小关系，并根据判定结果控制电机控制器的输出信息。综上所述，本专利技术提供的滤波电容器的保护方法，通过物理建模的方法实时动态地获取滤波电容器的绝对温度，并根据获取的滤波电容器的绝对温度值与设定的温度保护阈值之间的关系，控制电机控制器的输出能力，进而对滤波电容器进行热保护。本专利技术通过物理建模的方法对滤波电容器进行保护，避免了滤波电容器因本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种滤波电容器的保护方法，用以对电机控制器中滤波电容器进行过热保护，其特征在于，包括：/n采集滤波电容器多种工况下的数据信息；/n对所述数据信息的进行物理建模，形成与工况相对应的物理模型用于获取滤波电容器的绝对温度；/n设定与工况对应的滤波电容器的温度保护阈值；/n获取某一工况下的输入信息并输入与所述工况对应的物理模型以获得滤波电容器的绝对温度；以及，/n判断所述工况下所述的滤波电容器的绝对温度与温度保护阈值之间的大小关系并根据判断结果控制电机控制器的输出信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种滤波电容器的保护方法，用以对电机控制器中滤波电容器进行过热保护，其特征在于，包括：
采集滤波电容器多种工况下的数据信息；
对所述数据信息的进行物理建模，形成与工况相对应的物理模型用于获取滤波电容器的绝对温度；
设定与工况对应的滤波电容器的温度保护阈值；
获取某一工况下的输入信息并输入与所述工况对应的物理模型以获得滤波电容器的绝对温度；以及，
判断所述工况下所述的滤波电容器的绝对温度与温度保护阈值之间的大小关系并根据判断结果控制电机控制器的输出信息。


2.根据权利要求1所述的滤波电容器的保护方法，其特征在于，所述数据信息和所述输入信息均包括：滤波电容的波纹电流、直流侧的直流电流及水冷温度。


3.根据权利要求2所述的滤波电容器的保护方法，其特征在于，获取所述滤波电容器的绝对温度的过程包括：
获取某一工况下滤波电容器的波纹电流、直流侧的直流电流并输入与所述工况对应的物理模型获取滤波电容器的绝对温升数值；
获取水冷温度，并根据所述水冷温度和所述绝对温升数值计算出滤波电容器的绝对温度。


4.根据权利要求3所述的滤波电容器的保护方法，其特征在于，所述水冷温度通过水冷系统中的水温传感器获得。


5.根据权利要求1所述的滤波电容器的保护方法，其特征在于，所述输出信息包括：电机控制器的输出功率。


6.根据权利要求5所述的滤波电容器的保护方法，其特征在于，当所述滤波电容器的绝对温度低于所述温度保护阈值时，电机控制器的输出功率不作限制；当所述滤波电容器的绝对温度超出所述温度保护阈值时，电机控制器在额定输出功率的基础上相应减小实际输出功率。


7.根据权利要求6所述的滤波电容器的保护方法，其特征在于，所述温度保护阈值包括温度保护阈值上限和温度保护阈值下限，当所述滤波电容器的绝对温度超过所述温度保护阈值下限且未达到所述温度保护阈值上限时，电机控制器的输出功率呈线性减小，当所述滤波电容器的绝对温度达到所述温度保护阈值上限时，电机控制器的输出功率被限制为0。


8.根据权利要求1所述的滤波电容器的保护方法，其特征在于，所述滤波电容为薄膜电容器。


9.根据权利要求8所述的滤波电容器的保护方法，其特征在于，所述滤波电容为聚丙烯薄膜电容器。


10.一种滤波电容器的保护系统，用于实时动态地获取电机控制器中滤波电容器的绝对温度并进行保护，其特征在于，包括：输入模块、分析模块、阈值设定模块及输出模块，
所述输入模块用于获取某一工况下的输入信息并将所述输入信息输送至所述分析模块；
所述分析模块根据所述输入信息进行分析以获取滤波电容器的绝对温度；
阈值设定模块用于设定与工况对应的温度保护阈值；
所述输出模块判定所述绝对温度与所述温度保护阈值之间的大小关系，并根...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙可，王宇，黄宜坤，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31