System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种电机控制器、动力总成和电动车辆制造技术_技高网

一种电机控制器、动力总成和电动车辆制造技术

技术编号:43868353 阅读:18 留言:0更新日期:2024-12-31 18:54
本申请提供了一种电机控制器、动力总成和电动车辆,应用于电动汽车技术领域,上述电机控制器包括三相桥臂电路和一个桥臂驱动电路,三相桥臂电路中每相桥臂电路的桥臂两端用于接收车辆的动力电池的供电,三相桥臂电路中每相桥臂电路的桥臂中点用于向车辆的驱动电机输出一相交流电。桥臂驱动电路可以控制三相桥臂电路输出三相交流电驱动驱动电机带动车辆行驶,以及在驱动电机带动车辆行驶的过程中接收到一个主动短路保护信号之后,控制三相桥臂电路进入一个保护状态。在三相桥臂电路进入一个保护状态的第一时长后,桥臂驱动电路还可以控制三相桥臂电路进入另一个保护状态或维持上述一个保护状态,以更快的对主动短路保护瞬态电流进行抑制。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电动汽车,尤其涉及一种电机控制器、动力总成和电动车辆


技术介绍

1、电机控制器(motor control unit,mcu)是新能源汽车中用于对电机进行控制的部件,电机控制器还与动力电池相连接,可以将动力电池提供的直流电转换为驱动电机工作所需要的交流电。电机控制器中一般配置有三相桥臂电路,通过控制三相桥臂电路中每相桥臂电流上的开关管的导通与关断,可实现将直流电转化为交流电。在纵多类型的驱动电机中,永磁同步电机因高效率、高功率密度与高可靠性等优势,受到电动汽车厂商的广泛关注与青睐。其中,当车辆高速运行时,永磁同步电机需要运行于弱磁工况,主动削弱电机反电势以提高运行转速范围。若此时驱动系统出现故障,直接关闭驱动信号的保护方案会导致三相桥臂电路的开关管全部关闭,进而引起母线电容过充、功率器件过压击穿、扭矩失控等连锁问题。在一些相关技术中,可以选用对主动短路控制的方式对三相桥臂电路中的开关管进行控制,从而避免上述问题。但是,该方案会产生极高的瞬态电流,存在功率器件过流损毁、电机永磁体退磁等潜在风险。因此,亟需提供一种方案以解决上述问题。


技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种电机控制器、动力总成和电动车辆,以实现更快的对三相桥臂电路的主动短路保护状态的瞬态电流进行抑制。

2、为了解决上述问题,本申请实施例提供了以下技术方案。

3、第一方面,提供了一种电机控制器,该电机控制器包括三相桥臂电路和一个桥臂驱动电路。上述三相桥臂电路包括三相上桥臂开关管和三相下桥臂开关管。三相桥臂电路中的每相桥臂电路的桥臂两端用于接收车辆的动力电池的供电,三相桥臂电路中每相桥臂电路的桥臂中点用于向车辆的驱动电机输出一相交流电。其中,上述驱动电机为永磁同步电机。上述桥臂驱动电路用于控制三相桥臂电路输出三相交流电驱动上述驱动电机带动车辆行驶,以及在驱动电机带动车辆行驶的过程中接收到一个主动短路保护信号之后,控制三相桥臂电路进入两个保护状态中的一个保护状态。在三相桥臂电路进入上述一个保护状态的第一时长后,上述桥臂驱动电路还用于控制三相桥臂电路进入上述两个保护状态中的另一个保护状态或维持上述一个保护状态。其中,上述两个保护状态包括主动短路保护状态和不控整流保护状态。主动短路保护状态为一个桥臂驱动电路控制三相上桥臂开关管同时保持导通及三相下桥臂开关管同时保持关断、或者一个桥臂驱动电路控制三相上桥臂开关管同时保持关断及三相下桥臂开关管同时保持导通。不控整流保护状态为一个桥臂驱动电路控制三相上桥臂开关管和三相下桥臂开关管同时保持关断。

4、通过上述方式,在驱动电机带动车辆行驶的过程中接收到一个主动短路保护信号之后,上述桥臂驱动电路可以先控制三相桥臂电路进入一个保护状态,然后在经过第一时长后再控制三相桥臂电路进入另一个保护状态或者维持上述一个保护状态。基于此,桥臂驱动电路可以驱动三相桥臂电路在主动短路保护状态和不控整流保护状态之间进行切换并控制每个保护状态的持续时长,从而避免三相桥臂电路长时间处于主动短路保护状态或不控整流保护状态,从而对主动短路保护状态的瞬态电流进行抑制,防止三相桥臂电路中的三相上桥臂开关管或者三相下桥臂开关管过流损毁。

5、在一种实施方式中,上述桥臂驱动电路还可以在控制三相桥臂电路进入上述另一个保护状态的第二时长后,控制三相桥臂电路进入上述一个保护状态。通过上述方式,桥臂驱动电路可以控制三相桥臂电路在主动短路保护状态和不控整流保护状态之间反复切换,可以更好的对三相桥臂电路的主动短路保护瞬态电流进行抑制。

6、在一种实施方式中,上述第一时长与上述第二时长的差值小于或等于预设值,该预设值小于或等于第一时长或第二时长的三分之一。通过上述方式,主动短路保护状态与不控整流保护状态的持续时长可以更为均匀,从而在对主动短路保护状态的瞬态电流进行抑制的同时更好的保护器件。

7、在一种实施方式中,上述桥臂驱动电路可以在驱动电机带动车辆行驶的速度大于或等于第一速度的过程中接收到一个主动短路保护信号之后,控制三相桥臂电路进入主动短路保护状态,以及在三相桥臂电路进入主动短路保护状态的第一时长后,控制三相桥臂电路进入不控整流保护状态。通过上述方式,桥臂驱动电路可以在车辆高速行驶且需要进行主动短路保护时,控制三相桥臂电路在主动短路保护状态和不控整流保护状态之间切换,从而对主动短路保护状态的瞬态电流进行抑制。

8、在一种实施方式中,上述桥臂驱动电路可以进一步在控制三相桥臂电路进入不控整流保护状态的第二时长后,控制三相桥臂电路维持不控整流保护状态或进入主动短路保护状态。通过上述方式,桥臂驱动电路可以在三相桥臂电路进入不控整流保护状态达到第二时长后根据驱动电机的状态选择维持不控整流保护状态或进入主动短路保护状态,以便于根据实际情况调整三相桥臂电路的控制模式。

9、在一种实施方式中,上述桥臂驱动电路还可以在驱动电机带动车辆行驶的速度小于或等于第二速度的过程中接收一个主动短路保护信号之后,控制三相桥臂电路进入主动短路保护状态。在三相桥臂电路进入主动短路保护状态的第一时长后,控制三相桥臂电路维持主动短路保护状态。其中,第二速度小于第一速度。通过上述方式,桥臂驱动电路也可以在车辆低速运行且需要进行主动短路保护时,控制三相桥臂电路在主动短路保护状态。

10、在一种实施方式中,上述桥臂驱动电路还用于在控制三相桥臂电路进入上述一个保护状态的第一时长后,根据驱动电机的定子电流的d轴分量控制三相桥臂电路维持上述一个保护状态或进入上述另一个保护状态。通过上述方式,桥臂驱动电路根据驱动电机的定子电流的d轴分量控制三相桥臂电路维持主动短路保护状态或进入不控整流保护状态,从而更好的对主动短路保护瞬态电流进行抑制。

11、在一种实施方式中,在控制三相桥臂电路进入主动短路保护状态的第一时长之后,上述桥臂驱动电路还用于:响应于驱动电机的定子电流的d轴分量小于第一电流值,控制三相桥臂电路进入不控整流保护状态。通过上述方式,当驱动电机的定子电流的d轴分量很小时,对三相桥臂电路的开关管和驱动电机的绕组的影响很小。因此,可以将三相桥臂电路的所有开关管均关断。

12、在一种实施方式中,上述第一电流值小于或等于驱动电机的电机特征电流值-ψf/ld,ψf为驱动电机的永磁磁链,ld为驱动电机的d轴电感。

13、在一种实施方式中,在控制三相桥臂电路进入不控整流保护状态的第一时长之后,上述桥臂驱动电路还用于:响应于驱动电机的定子电流的d轴分量大于第二电流值,控制三相桥臂电路进入主动短路保护状态。

14、在一种实施方式中,在控制三相桥臂电路进入主动短路保护状态的第一时长之后,上述桥臂驱动电路还用于:响应于驱动电机的定子电流的d轴分量大于第一电流值、小于第二电流值,控制三相桥臂电路维持主动短路保护状态。

15、在一种实施方式中,上述第二电流值大于驱动电机的电机特征电流值-ψf/ld,ψf为驱动电机的永磁磁链,ld为驱动电机的d轴电感。

...

【技术保护点】

1.一种电机控制器,其特征在于,所述电机控制器包括三相桥臂电路和一个桥臂驱动电路,所述三相桥臂电路包括三相上桥臂开关管和三相下桥臂开关管,所述三相桥臂电路中的每相所述桥臂电路的桥臂两端用于接收车辆的动力电池的供电,所述三相桥臂电路中每相所述桥臂电路的桥臂中点用于向所述车辆的驱动电机输出一相交流电,所述驱动电机为永磁同步电机,所述一个桥臂驱动电路用于:

2.根据权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路还用于:

3.根据权利要求2所述的电机控制器,其特征在于,所述第一时长与所述第二时长的差值小于或等于预设值,所述预设值小于或等于所述第一时长或所述第二时长的三分之一。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路进一步用于:

5.根据权利要求4所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路进一步用于:

6.根据权利要求1-5任一项所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路还用于:

7.根据权利要求1-6任一项所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路还用于:

8.根据权利要求7所述的电机控制器,其特征在于,在控制所述三相桥臂电路进入所述主动短路保护状态的所述第一时长之后,所述一个桥臂驱动电路还用于:

9.根据权利要求8所述的电机控制器,其特征在于,所述第一电流值小于或等于所述驱动电机的电机特征电流值-ψf/Ld,ψf为所述驱动电机的永磁磁链,Ld为所述驱动电机的d轴电感。

10.根据权利要求7-9任一项所述的电机控制器,其特征在于,在控制所述三相桥臂电路进入所述不控整流保护状态的所述第一时长之后,所述一个桥臂驱动电路还用于:

11.根据权利要求10所述的电机控制器,其特征在于,在控制所述三相桥臂电路进入所述主动短路保护状态的所述第一时长之后,所述一个驱动电路还用于:

12.根据权利要求10或11所述的电机控制器,其特征在于,所述第一电流值大于所述驱动电机的电机特征电流值-ψf/Ld,ψf为所述驱动电机的永磁磁链,Ld为所述驱动电机的d轴电感。

13.根据权利要求6-12任一项所述的电机控制器,其特征在于,所述驱动电机的定子电流的d轴分量和q轴分量根据以下公式计算得到:

14.一种动力总成,其特征在于,所述动力总成包括驱动电机以及如权利要求1-13任一项所述的电机控制器,所述电机控制器用于输出三相电流电以控制所述驱动电机。

15.一种电动车辆,其特征在于,所述电动车辆包括动力电池以及如权利要求14所述的动力总成,所述动力电池用于为所述动力总成中的所述电机控制器供电。

...

【技术特征摘要】

1.一种电机控制器,其特征在于,所述电机控制器包括三相桥臂电路和一个桥臂驱动电路,所述三相桥臂电路包括三相上桥臂开关管和三相下桥臂开关管,所述三相桥臂电路中的每相所述桥臂电路的桥臂两端用于接收车辆的动力电池的供电,所述三相桥臂电路中每相所述桥臂电路的桥臂中点用于向所述车辆的驱动电机输出一相交流电,所述驱动电机为永磁同步电机,所述一个桥臂驱动电路用于:

2.根据权利要求1所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路还用于:

3.根据权利要求2所述的电机控制器,其特征在于,所述第一时长与所述第二时长的差值小于或等于预设值,所述预设值小于或等于所述第一时长或所述第二时长的三分之一。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路进一步用于:

5.根据权利要求4所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路进一步用于:

6.根据权利要求1-5任一项所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路还用于:

7.根据权利要求1-6任一项所述的电机控制器,其特征在于,所述一个桥臂驱动电路还用于:

8.根据权利要求7所述的电机控制器,其特征在于,在控制所述三相桥臂电路进入所述主动短路保护状态的所述第一时长之后,所述一个桥臂驱动电路还用于:<...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔺梦轩阳辉刘兴
申请(专利权)人:华为数字能源技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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