针对电动汽车高压直流充电的减噪系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种针对电动汽车高压直流充电的减噪系统及方法，减噪系统包括充电电路及控制模块，控制模块电连接电机控制器，控制模块获取电机的输入电流及电机当前位置下，电机的q轴的纹波电流幅值；控制模块基于q轴的纹波电流幅值形成一偏置电流，使得电机的纹波电流幅值自于0扭矩处过零波动，切换至始终于0扭矩的一侧波动。采用上述技术方案后，在不需要增加外部电感以求减少电流纹波的约束下，可避免扭矩的频繁过零，从而避免齿轮之间配合而造成的噪音，从而提高充电时的舒适度。同时，此方案产生的偏执扭矩较小，也可避免充电时的扭矩使整车移动。使整车移动。使整车移动。

【技术实现步骤摘要】
针对电动汽车高压直流充电的减噪系统及方法


[0001]本专利技术涉及电动汽车领域，尤其涉及一种针对电动汽车高压直流充电的减噪系统及方法。

技术介绍

[0002]随着电动汽车的快速发展，其主要应解决的问题，在于用户的续航里程和充电速度。当电动汽车的电量殆尽时，需要用户快速地充电，以继续行驶。
[0003]通常充电的方式，为交流充电或直流充电，由于直流充电的充电速度快，已建有大量的直流充电基站。对于目前已普及的400V供电系统的电动汽车，目前已建成较完善的基础设施。而具有800V直流母线系统的电动汽车与400V直流母线相比，在动力性能上更具优势。因此，在电动汽车侧，配置了800V高压母线系统的情况越来越多，但兼容800V电池系统的直流快速充电桩的基础设施建设不足。
[0004]因此，不少厂家提出了可同时适用于400V低压充电与800V高压充电的充电电路。且充电时，对电机产生0扭矩，以防止车辆溜动。在该情形下，当电动汽车充电时，齿轮由于齿轮单元间未紧密咬合(例如齿和齿间具有缝隙)，而充电时的电流纹波频繁过零，产生频繁过零的纹波扭矩，导致齿和齿将出现打齿现象，产生噪音，对于电动汽车的使用者而言，带来不好的使用体验。
[0005]因此，需要一种针对电动汽车高压直流充电的减噪方式，有效解决集成驱动电机与逆变器实现boost升压充电零扭矩控制时，扭矩波动产生的电机噪音问题。

技术实现思路

[0006]为了克服上述技术缺陷，本专利技术的目的在于提供一种针对电动汽车高压直流充电的减噪系统及方法，在不需要增加外部电感以求减少电流纹波的约束下，可降低扭矩纹波，减小硬件成本与体积，在满足安全与舒适度需求的前提下实现充电效率最大化。
[0007]本专利技术公开了一种针对电动汽车高压直流充电的减噪系统，设于电动汽车内，减噪系统包括充电电路及控制模块，
[0008]充电电路包括：
[0009]电源，设于充电电路上；
[0010]电机控制器，并联于电源两端，包括形成三相电路的第一相、第二相、第三相；
[0011]电机，包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与第一相、第二相、第三相并接；
[0012]开关元件K1，一端连接在第一绕组、第二绕组及第三绕组的并接处，另一端外连至一直流充电座，其中
[0013]第一相包括串联的开关管S1、开关管S2，且并接至充电电路上；
[0014]第二相包括串联的开关管S3、开关管S4，且并接至充电电路上；
[0015]第三相包括串联的开关管S5、开关管S6，且并接至充电电路上；
[0016]第一绕组的一端连接在开关管S1和开关管S2间；
[0017]第二绕组的一端连接在开关管S3和开关管S4间；
[0018]第三绕组的一端连接在开关管S5和开关管S6间；
[0019]控制模块电连接电机控制器，控制模块根据直流充电座的充电功率，获取电机的输入电流，且控制模块获取电机的当前位置及于当前位置下，电机的q轴的纹波电流幅值；
[0020]控制模块基于q轴的纹波电流幅值形成一偏置电流，并控制电机的第一相、第二相、第三相的电流矢量在q轴方向输出偏置电流，且控制电机的第一相、第二相、第三相的电流矢量在d轴方向输出一与偏置电流正交的矢量和等于输入电流的d轴电流，使得电机的纹波电流幅值自于0扭矩处过零波动，切换至始终于0扭矩的一侧波动。
[0021]优选地，偏置电流产生的当前扭矩小于电机的阻力扭矩，使得电机的齿轮相对静止且紧密咬合；
[0022]偏置电流的大小固定，或根据电机的当前位置的电角度变化。
[0023]优选地，电机控制器与控制模块于离线环境下，标定电机于不同角度下的q轴的纹波电流幅值，并形成一纹波电流幅值标定表，其中控制模块根据电机的电感、电机控制器的开关频率计算纹波电流幅值；
[0024]基于纹波电流幅值标定表，控制模块计算针对每一纹波电流幅值的最小偏置电流，其中最小偏置电流对电机产生一当前扭矩，且于扭矩
‑
输入电流关系内，当前扭矩与0扭矩值无交点；
[0025]电机控制器基于输入电流与最小偏置电流计算d轴电流。
[0026]优选地，控制模块基于q轴的纹波电流幅值形成第一偏置电流，电机控制器与控制模块于实际环境下，实时检测当前扭矩于0扭矩值的波动状态；
[0027]当当前扭矩与0扭矩值仍具有交点时，沿第一偏置电流增加偏置值，直至当前扭矩与0扭矩值无交点。
[0028]本专利技术还公开了一种针对电动汽车高压直流充电的减噪方法，包括以下步骤：
[0029]配置一充电电路，充电电路包括：电源，设于充电电路上；电机控制器，并联于电源两端，包括形成三相电路的第一相、第二相、第三相；电机，包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与第一相、第二相、第三相并接；开关元件K1，一端连接在第一绕组、第二绕组及第三绕组的并接处，另一端外连至一直流充电座，其中
[0030]第一相包括串联的开关管S1、开关管S2，且并接至充电电路上；
[0031]第二相包括串联的开关管S3、开关管S4，且并接至充电电路上；
[0032]第三相包括串联的开关管S5、开关管S6，且并接至充电电路上；
[0033]第一绕组的一端连接在开关管S1和开关管S2间；
[0034]第二绕组的一端连接在开关管S3和开关管S4间；
[0035]第三绕组的一端连接在开关管S5和开关管S6间；
[0036]配置一控制模块，控制模块电连接电机控制器，控制模块根据直流充电座的充电功率，获取电机的输入电流，且控制模块获取电机的当前位置及于当前位置下，电机的q轴的纹波电流幅值；
[0037]控制模块基于q轴的纹波电流幅值形成一偏置电流，并控制电机的第一相、第二
相、第三相的电流矢量在q轴方向输出偏置电流，且控制电机的第一相、第二相、第三相的电流矢量在d轴方向输出一与偏置电流正交的矢量和等于输入电流的d轴电流，使得电机的纹波电流幅值自于0扭矩处过零波动，切换至始终于0扭矩的一侧波动。
[0038]优选地，偏置电流产生的当前扭矩小于电机的阻力扭矩，使得电机的齿轮相对静止且紧密咬合；
[0039]偏置电流的大小固定，或根据电机的当前位置的电角度变化。
[0040]优选地，还包括以下步骤：
[0041]电机控制器与控制模块于离线环境下，标定电机于不同角度下的q轴的纹波电流幅值，并形成一纹波电流幅值标定表，其中控制模块根据电机的电感、电机控制器的开关频率计算纹波电流幅值；
[0042]基于纹波电流幅值标定表，控制模块计算针对每一纹波电流幅值的最小偏置电流，其中最小偏置电流对电机产生一当前扭矩，且于扭矩
‑
输入电流关系内，当前扭矩与0扭矩值无交点；
[0043]电机控制器基于输入电流与最小偏置电流计本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种针对电动汽车高压直流充电的减噪系统，设于电动汽车内，其特征在于，所述减噪系统包括充电电路及控制模块，所述充电电路包括：电源，设于充电电路上；电机控制器，并联于所述电源两端，包括形成三相电路的第一相、第二相、第三相；电机，包括形成三相绕组的第一绕组、第二绕组及第三绕组，且第一绕组、第二绕组及第三绕组分别与所述第一相、第二相、第三相并接；开关元件K1，一端连接在第一绕组、第二绕组及第三绕组的并接处，另一端外连至一直流充电座，其中所述第一相包括串联的开关管S1、开关管S2，且并接至充电电路上；所述第二相包括串联的开关管S3、开关管S4，且并接至充电电路上；所述第三相包括串联的开关管S5、开关管S6，且并接至充电电路上；所述第一绕组的一端连接在开关管S1和开关管S2间；所述第二绕组的一端连接在开关管S3和开关管S4间；所述第三绕组的一端连接在开关管S5和开关管S6间；所述控制模块电连接所述电机控制器，所述控制模块根据直流充电座的充电功率，获取所述电机的输入电流，且所述控制模块获取所述电机的当前位置及于所述当前位置下，电机的q轴的纹波电流幅值；所述控制模块基于所述q轴的纹波电流幅值形成一偏置电流，并控制所述电机的第一相、第二相、第三相的电流矢量在q轴方向输出所述偏置电流，且控制电机的第一相、第二相、第三相的电流矢量在d轴方向输出一与所述偏置电流正交的矢量和等于所述输入电流的d轴电流，使得所述电机的纹波电流幅值自于0扭矩处过零波动，切换至始终于0扭矩的一侧波动。2.如权利要求1所述的减噪系统，其特征在于，所述偏置电流产生的当前扭矩小于所述电机的阻力扭矩，使得所述电机的齿轮相对静止且紧密咬合；所述偏置电流的大小固定，或根据所述电机的当前位置的电角度变化。3.如权利要求2所述的减噪系统，其特征在于，所述电机控制器与控制模块于离线环境下，标定所述电机于不同角度下的q轴的纹波电流幅值，并形成一纹波电流幅值标定表，其中所述控制模块根据所述电机的电感、电机控制器的开关频率计算所述纹波电流幅值；基于所述纹波电流幅值标定表，所述控制模块计算针对每一纹波电流幅值的最小偏置电流，其中所述最小偏置电流对所述电机产生一当前扭矩，且于扭矩
‑
输入电流关系内，当前扭矩与0扭矩值无交点；所述电机控制器基于输入电流与最小偏置电流计算d轴电流。4.如权利要求1所述的减噪系统，其特征在于，所述控制模块基于所述q轴的纹波电流幅值形成第一偏置电流，所述电机控制器与控制模块于实际环境下，实时检测当前扭矩于0扭矩值的波动状态；当当前扭矩与0扭矩值仍具有交点时，沿所述第一偏置电流增加偏置值，直至当前扭矩
与0扭矩值无交点。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：李一粟，包慧创，王海鑫，
申请(专利权)人：臻驱科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：