一种电机驱动系统的控制方法、控制装置及车辆与流程

本发明属于电驱动，特别涉及一种电机驱动系统的控制方法、控制装置及车辆。

背景技术：

1、随着新能源汽车的广泛使用，电机作为电动汽车核心部件之一的动力系统，在安全性要求越来越高的同时，也要求电机驱动系统具有越来越高的可靠性。为避免车辆及道路人员受到伤害，动力系统往往要同时满足热安全、高压安全和扭矩安全三大安全目标。

2、对于驱动永磁同步电机的装置，若故障之后以电路开路作为安全状态，电机转动时产生的反电势会在母线产生高压，同时可能造成电流倒灌回动力电池产生，带来高压风险和扭矩风险。如果故障后以电机短路作为安全状态，由于母线电压被动放电的存在，当母线电压完全跌落后，控制器无法保持电机短路作为安全状态。将进入电路开路状态，最终仍会在母线产生超出最大允许电压的高压，可能会对相关人员造成危害。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种电机驱动系统的控制方法、控制装置及车辆，可解决车辆故障后存在热安全、高压安全和扭矩安全的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种电机驱动系统的控制方法、控制装置及车辆，且所述电机驱动系统的控制方法至少包括以下步骤：

3、当检测到车辆处于故障工况状态，所述车辆进入安全状态切换模式；

4、在所述车辆进入安全状态切换模式后，实时检测母线电压；以及

5、当所述母线电压大于阈值电压时，控制电机驱动系统进入短路模式，当所述母线电压小于所述阈值电压时，控制电机驱动系统进入开路模式，使得所述母线电压在最大允许电压和最小允许电压之间波动。

6、在本发明一实施例中，所述阈值电压的范围可通过以下公式获取：

7、uth≤umax-(tdelay_asc×k1/czk)；

8、uth≥umin-(tdelay_fw×k2/czk)；

9、其中，umax为所述最大允许电压，tdelay_asc为从所述母线电压大于所述阈值电压，到所述电机驱动系统实际进入电机短路模式的延时，tdelay_fw为从所述母线电压小于电机驱动系统阈值电压，到所述电机驱动系统实际进入电机开路模式的延时，czk为母线电容的容值，umin为所述最小允许电压，k1和k2为系数。在本发明一实施例中，所述最大允许电压为安全电压，所述最小允许电压为所述电机驱动系统维持所述短路模式所需的最小电压。

10、在本发明一实施例中，当所述母线电压等于所述阈值电压时，所述电机驱动系统维持当前状态。

11、在本发明一实施例中，所述阈值电压在预设范围内，且所述阈值电压为所述预设范围内的任意一个值。

12、在本发明一实施例中，所述阈值电压在预设范围内，所述阈值电压为一个区间，且所述区间为所述预设范围内的任意一个子集。

13、在本发明一实施例中，当所述阈值电压为一个区间时，在将所述母线电压与所述阈值电压比较时，

14、当所述母线电压大于所述区间的最大端点值时，判定所述母线电压大于所述阈值电压；

15、当所述母线电压小于所述区间的最小端点值时，判定所述母线电压小于所述阈值电压；以及

16、当所述母线电压位于所述区间中时，判定所述母线电压等于所述阈值电压。

17、在本发明一实施例中，当所述母线电压大于阈值电压时，控制逆变器三个桥臂中与接地端或电源端连接的三个控制管处于断开状态，其他三个控制管处于导通状态，使得所述电机驱动系统进入短路模式，当所述母线电压小于所述阈值电压时，控制逆变器中的所有控制管处于断开状态，使得电机驱动系统进入开路模式。

18、本发明还提供一种电机驱动系统的控制装置，至少包括：

19、安全状态触发模块，当检测车辆处于故障工况状态，使得所述车辆进入安全状态切换模式；

20、母线电压采样模块，在所述车辆进入安全状态切换模式后，实时检测母线电压；

21、电压比较模块，获取所述母线电压与阈值电压的关系；

22、安全状态切换逻辑模块，依据母线电压和阈值电压的关系确定电机驱动系统的工作模式；以及。

23、功率模块，依据所述电机驱动系统的工作模式调整所述电机驱动系统，当所述母线电压大于阈值电压时，控制所述电机驱动系统进入短路模式，当所述母线电压小于所述阈值电压时，控制电机驱动系统进入开路模式，使得所述母线电压在最大允许电压和最小允许电压之间波动。

24、本发明还提供一种车辆，所述车辆内设置有电子设备，且所述电子设备包括：

25、存储器，存储有程序指令；以及

26、处理器，运行所述程序指令实现如上所述的电机驱动系统的控制方法。

27、综上所述，本发明提供的一种电机驱动系统的控制方法、控制装置及车辆，当识别到车辆处于故障工况状态后，通过调整电机驱动系统的工作状态，将母线电压维持在设定的最大允许电压和最小允许电压之间，保证车辆的高压安全。当电机处于高速旋转条件下，电机驱动系统处于短路状态时，由于反电势不会在母线产生高压，电机的扭矩和电流与短路状态时电机的扭矩和电流基本相同，不会出现大电流，进而保证扭矩安全和热安全。而在电机处于低速旋转条件下，电机驱动系统处于开路状态时，电机的扭矩和相电流均为零，远小于恒定进而短路状态的条件。进而可以避免低速蠕行时的负扭矩和持续的短路电流，支持整车蠕行。

技术特征：

1.一种电机驱动系统的控制方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电机驱动系统的控制方法，其特征在于，所述阈值电压的范围可通过以下公式获取：

3.根据权利要求1所述的一种电机驱动系统的控制方法，其特征在于，所述最大允许电压为安全电压，所述最小允许电压为所述电机驱动系统维持所述短路模式所需的最小电压。

4.根据权利要求1所述的一种电机驱动系统的控制方法，其特征在于，当所述母线电压等于所述阈值电压时，所述电机驱动系统维持当前状态。

5.根据权利要求1所述的一种电机驱动系统的控制方法，其特征在于，所述阈值电压在预设范围内，且所述阈值电压为所述预设范围内的任意一个值。

6.根据权利要求1所述的一种电机驱动系统的控制方法，其特征在于，所述阈值电压在预设范围内，所述阈值电压为一个区间，且所述区间为所述预设范围内的任意一个子集。

7.根据权利要求1所述的一种电机驱动系统的控制方法，其特征在于，

8.根据权利要求1所述的一种电机驱动系统的控制方法，其特征在于，当所述母线电压大于阈值电压时，控制逆变器三个桥臂中与接地端或电源端连接的三个控制管处于断开状态，其他三个控制管处于导通状态，使得所述电机驱动系统进入短路模式，当所述母线电压小于所述阈值电压时，控制逆变器中的所有控制管处于断开状态，使得电机驱动系统进入开路模式。

9.一种电机驱动系统的控制装置，其特征在于，至少包括：

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆内设置有电子设备，且所述电子设备包括：

技术总结本发明提供一种电机驱动系统的控制方法、控制装置及车辆，属于电驱动电技术领域。所述电机驱动系统的控制方法包括以下步骤：当检测到车辆处于故障工况状态，所述车辆进入安全状态切换模式；在所述车辆进入安全状态切换模式后，实时检测母线电压；以及当所述母线电压大于阈值电压时，控制电机驱动系统进入短路模式，当所述母线电压小于所述阈值电压时，控制电机驱动系统进入开路模式，使得所述母线电压在最大允许电压和最小允许电压之间波动。通过本发明提供的一种电机驱动系统的控制方法、控制装置及车辆，可保证车辆的热安全、高压安全和扭矩安全。技术研发人员：魏东鑫,张屹,谢萌,陈剑锋受保护的技术使用者：联合汽车电子有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/29