电动汽车安全控制方法、电动汽车及存储介质技术

本发明专利技术实施例提供了一种电动汽车安全控制方法、电动汽车及存储介质，所述电动汽车安全控制方法包括：当位置检测装置正常时，使用所述位置检测装置检测获得的电机转子的位置角度和转速对所述电动汽车的电机进行闭环控制；当位置检测装置发生故障时，使用电机模型观测得到的电机转子的估算位置角度和估算转速对所述电动汽车的电机进行闭环控制。本发明专利技术实施例通过对电动汽车位置检测装置的冗余控制，解决了发生故障时，整车失去动力问题，实现了风险控制和冗余控制，保证了车辆的正常行驶，留有足够的时间裕量，将整车行驶到安全区域或者4S店进行维修。

【技术实现步骤摘要】
电动汽车安全控制方法、电动汽车及存储介质
本专利技术实施例涉及汽车领域，更具体地说，涉及一种电动汽车安全控制方法、电动汽车及存储介质。
技术介绍
随着电动汽车的推广和普及，人们越来越关心电动汽车的可靠性和安全性。电动汽车的电子装置高达数万个，每个装置故障都可能导致车辆无法运行，甚至威胁人的生命。位置检测装置是电机控制器的关键部件，一旦发生故障，整车将失去动力，导致无法运行。常用的位置检测装置包括ABZ(A相，B相，Z相)编码器和旋转变压器，主要功能是检测当前电机转子的位置和转速，电机转子的位置用于电机矢量控制对电机的励磁电流和力矩电流进行解耦控制。电机转子的转速反馈用于速度环路，根据当前的传动比，可以计算出当前车辆的行驶车速等。由此可见位置检测装置对电动汽车控制的重要性。目前常用冗余控制着手于硬件上的冗余，或者通过软解码获取转子的位置及其转速。硬件上的冗余，需要添加硬件外围电路和电子器件，增加了硬件的复杂程度和制造成本，缺乏竞争性；软解码依赖于主芯片，需要硬件支持软解码才能采用该方案，在现有的硬件及软件架构下很难实现。这两种方案只能解决由于控制器硬件端原因导致的故障，解决不了电机端因素导致的故障。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种电动汽车安全控制方法、电动汽车及存储介质，旨在解决在电动汽车位置检测装置发生故障时，如何获取转子的位置及其转速的问题。本专利技术实施例解决上述技术问题的技术方案是，提供一种电动汽车安全控制方法，包括：当位置检测装置正常时，使用所述位置检测装置检测获得的电机转子的位置角度和转速对所述电动汽车的电机进行闭环控制；当位置检测装置发生故障时，使用电机模型观测得到的电机转子的估算位置角度和估算转速对所述电动汽车的电机进行闭环控制。在本专利技术实施例所述的电动汽车安全控制方法中，所述电机模型通过以下步骤观测得到所述电机转子的估算转速：采集电机电流，并根据所述电机电流获得估算坐标系δ/γ下的δ轴电流iδ、γ轴电流iγ；根据电流环输出的电压获得所述估算坐标系δ/γ下的δ轴电压uδ、γ轴电压uγ；根据所述δ轴电流iδ、γ轴电流iγ、δ轴电压uδ、γ轴电压uγ，获得所述电机转子的估算转速。在本专利技术实施例所述的电动汽车安全控制方法中，所述根据所述δ轴电流iδ、γ轴电流iγ、δ轴电压uδ、γ轴电压uγ，获得所述电机转子的估算转速，包括：将所述δ轴电流iδ、γ轴电流iγ、δ轴电压uδ、γ轴电压uγ代入以下计算式计算获得所述电机转子的估算转速：其中，Rs为定子电阻，Lδ为δ轴电感、Lγ为γ轴电感、为电机永磁体δ轴磁链，为电机永磁体γ轴磁链，w′为电机转子的估算转速。在本专利技术实施例所述的电动汽车安全控制方法中，所述电机转子的估算位置角度通过以下计算式获得：θ′＝∫w′dt其中，θ′为所述电机转子的估算位置角度。在本专利技术实施例所述的电动汽车安全控制方法中，所述根据所述电机电流获得估算坐标系δ/γ下的δ轴电流iδ、γ轴电流iγ包括：根据前一周期的采样电流获得当前周期的预估电流；根据当前周期的采样电流与所述预估电流获得电流偏差；根据所述电流偏差对所述电机模型进行补偿控制，获得所述估算坐标系δ/γ下的δ轴电流iδ、γ轴电流iγ。在本专利技术实施例所述的电动汽车安全控制方法中，所述当前周期的预估电流通过以下计算式计算获得：其中，T为载波采样周期，k代表采样周期数。在本专利技术实施例所述的电动汽车安全控制方法中，所述电机永磁体δ轴磁链和电机永磁体γ轴磁链满足以下表达式：其中，为电机永磁体在d/q坐标系下的磁链，Δθ为估算转子位置角度与实际转子位置角度的偏差，且在所述估算坐标系δ/γ下收敛稳定后，所述偏差为零。在本专利技术实施例所述的电动汽车安全控制方法中，所述方法包括：实时检测所述检测装置的故障标志位；在每一检测周期，若所述故障标志位被置位，则将计数值累加一次，若所述故障标志位未被置位，则将所述计数值清零；在所述计数值达到预设值时，确认所述位置检测装置发生故障。本专利技术实施例还提供一种电动汽车，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述的电动汽车安全控制方法的步骤。本专利技术实施例还提供一种存储介质，所述存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现如上所述的电动汽车安全控制方法的步骤。本专利技术实施例的电动汽车安全控制方法、电动汽车及存储介质，通过对电动汽车位置检测装置的冗余控制，解决了发生故障时，整车失去动力问题，实现了风险控制和冗余控制，保证了车辆的正常行驶，留有足够的时间裕量，将整车行驶到安全区域或者4S店进行维修。附图说明图1是本专利技术实施例的电动汽车安全控制方法的流程示意图；图2是典型的同步电机双闭环控制框图；图3是本专利技术实施例的电动汽车安全控制方法中获得电机转子的估算转速的流程示意图；图4是本专利技术另一实施例的电动汽车安全控制方法的流程示意图；图5是本专利技术实施例的电动汽车安全控制系统示意图；图6是本专利技术实施例的电动汽车示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术电动汽车安全控制方法可应用于电动汽车，并可在电动汽车位置检测装置发生故障时达到冗余控制的目的。如图1所示，是本专利技术实施例的电动汽车安全控制方法的流程示意图，该电动汽车安全冗余方法具体包括以下步骤：步骤S11：当位置检测装置正常时，使用位置检测装置检测获得的电机转子的位置角度和转速对电动汽车的电机如永磁同步电机(permanentmagnetsynchronousmotor，PMSM)进行闭环控制。结合图2所示的典型的同步电机双闭环控制框图，常用的位置检测装置3可包括ABZ编码器和旋转变压器。当位置检测装置正常时，使用位置检测装置3检测获得的电机转子的位置角度和转速对电动汽车的电机的速度环1和电流环2进行闭环控制。步骤S12：当位置检测装置发生故障时，使用电机模型观测得到的电机转子的估算位置角度和估算转速对电动汽车的电机进行闭环控制。在该步骤中，如图3所示，具体可通过以下步骤观测得到电机转子的估算转速：步骤S121：采集电机电流，并根据电机电流获得估算坐标系δ/γ下的δ轴电流iδ、γ轴电流iγ。具体为，根据前一周期(即第k-1个周期)的采样电流i'(k-1)，获得电机当前周期的预估电流i'(k)。具体可通过以下计算式获得电机当前周期的预估电流i'(k)：其中，T为载波采样周期，k代表采样周期数。采样电机当前周期(即第k个周期)电流，根据电机当前周期采样电流与预估电流获得电流偏差；根据电流偏差对电机模型进行补偿控制，构成闭环，获得估算坐标系δ/γ下的δ轴电流iδ、γ轴电流iγ。通过此方式，一方面可以加快系统的收敛，另一方面可以提高系统的抗扰动能力，提高系统的鲁棒性。步骤S122：根据电流环2输出的电压获得估算坐标系δ/γ下的δ轴电压uδ、γ轴电压uγ。步骤S123：根据δ轴电流iδ、γ轴电流iγ和δ轴电压uδ、γ轴电压uγ，获得电机转子的估算转速。具体可根据以下计算式获得电机转子的估算转速：其中，Rs为定子电阻，Lδ为δ轴电感、Lγ为γ轴电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车安全控制方法，其特征在于，包括：当位置检测装置正常时，使用所述位置检测装置检测获得的电机转子的位置角度和转速对所述电动汽车的电机进行闭环控制；当位置检测装置发生故障时，使用电机模型观测得到的电机转子的估算位置角度和估算转速对所述电动汽车的电机进行闭环控制。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车安全控制方法，其特征在于，包括：当位置检测装置正常时，使用所述位置检测装置检测获得的电机转子的位置角度和转速对所述电动汽车的电机进行闭环控制；当位置检测装置发生故障时，使用电机模型观测得到的电机转子的估算位置角度和估算转速对所述电动汽车的电机进行闭环控制。2.根据权利要求1所述的电动汽车安全控制方法，其特征在于，所述电机模型通过以下步骤观测得到所述电机转子的估算转速：采集电机电流，并根据所述电机电流获得估算坐标系δ/γ下的δ轴电流iδ、γ轴电流iγ；根据电流环输出的电压获得所述估算坐标系δ/γ下的δ轴电压uδ、γ轴电压uγ；根据所述δ轴电流iδ、γ轴电流iγ、δ轴电压uδ、γ轴电压uγ，获得所述电机转子的估算转速。3.根据权利要求2所述的电动汽车安全控制方法，其特征在于，所述根据所述δ轴电流iδ、γ轴电流iγ、δ轴电压uδ、γ轴电压uγ，获得所述电机转子的估算转速，包括：将所述δ轴电流iδ、γ轴电流iγ、δ轴电压uδ、γ轴电压uγ代入以下计算式计算获得所述电机转子的估算转速：其中，Rs为定子电阻，Lδ为δ轴电感、Lγ为γ轴电感、为电机永磁体δ轴磁链，为电机永磁体γ轴磁链，w′为电机转子的估算转速。4.根据权利要求3所述的电动汽车安全控制方法，其特征在于，所述电机转子的估算位置角度通过以下计算式获得：θ′＝∫w′dt其中，θ′为所述电机转子的估算位置角度。5.根据权利要求2所述的电动汽车安全控制方法，其特征在于，所述根据所述电机电流获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：李民强，
申请(专利权)人：苏州汇川联合动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32