一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统及方法技术方案

本发明专利技术提供一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统及方法，所述系统包括：被测电机控制器，其三相交流输出与被测电机的三相交流输入相连，以驱动被测电机运行；模拟控制器，其三相交流输出连接至被测电机控制器的直流输入正端，用于模拟电动汽车高压继电器的闭合和断开，以实现被测电机控制器两端直流电压的跌落；动力电池，其母线正端与模拟控制器的直流输入正端相连，其母线负端同时连接至模拟控制器的直流输入负端和被测控制器的直流输入负端；被测电机，工作在转矩环；测功机，工作在转速环，用于以指定速度带动被测电机；测功机变频器，用于控制测功机按照设定的速度运行。本发明专利技术解决了电压跌落时电机控制器的控制性能难以验证的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源汽车
，尤其涉及一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统及方法。
技术介绍
永磁同步电机由于具有功率密度高、转动惯量低、效率高等优点而被更多地应用于高性能运动控制的应用场合，如航空航天、精密机床、机器人直接驱动以及近来发展非常迅速的电动汽车领域等。安全性与高可靠性是电动汽车对永磁同步电机控制的基本要求。理想情况下，电动汽车上的电池能可靠地给电机控制器供电，从而电机控制器也能稳定地控制电机输出车辆所需动力。电池与电机控制器之间存在一个高压继电器，整车控制器通过控制该继电器的闭合和断开就能实现电池能量的供给和中断。当电机控制器正在工作时，高压继电器应该是闭合的。可是实际上，电动汽车高压继电器可能因为互锁电路虚接或其他原因导致主触点瞬时关断，此时，电压会存在跌落，若电压跌落的幅值尚不至于引起欠压故障关管时，电机容易出现电压饱和失控现象，这对于电机控制器的控制性能是一个考验。因此，对这种情况下，电机控制器的控制性能进行验证和评估是。由于电动汽车领域属于新型领域，其高压电压跌落问题尚未引起足够的重视，目前，电动汽车领域尚无高压电压跌落模拟发生器。在一些进口电机台架中配备的可编程电池模拟器可以通过编程使其输出的高压直流电压发生变化，但是，一方面，可编程电池模拟器都需进口，价格昂贵，很多企业尚未购买该设备；另一方面是，实际发生继电器断开引起电压跌落时，电压的跌落曲线与母线电容、电机运行功率、跌落时间等有关，若采用可编程电池模拟器，难以将其电压变化设置为与实际电压跌落情形相符合。而且，采用可编程电池模拟器时的电机控制器瞬态电流变化也与实际发生电压跌落时电机控制器电流变化不一致。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于，克服电动汽车高压继电器由于互锁电路虚接或其他原因导致的主触点瞬时关断造成电压跌落时，电机控制器的控制性能难以检测的问题，提供一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统及方法。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统，包括：被测电机控制器，其三相交流输出与被测电机的三相交流输入相连，以驱动被测电机运行；模拟控制器，其三相交流输出连接至所述被测电机控制器的直流输入正端，用于模拟电动汽车高压继电器的闭合和断开，以实现所述被测电机控制器两端直流电压的跌落；动力电池，其母线正端与所述模拟控制器的直流输入正端相连，其母线负端同时连接至所述模拟控制器的直流输入负端和所述被测控制器的直流输入负端；被测电机，工作在转矩环；测功机，工作在转速环，用于以指定速度带动所述被测电机；测功机变频器，用于控制所述测功机按照设定的速度运行。其中，所述模拟控制器与所述被测电机控制器的结构相同，所述模拟控制器的三相交流输出中的任意两相并联后连接至所述被测电机控制器的直流输入正端，另一相悬空并绝缘。其中，所述模拟控制器的三相交流输出中的U相和W相并联后，连接至所述被测电机控制器的直流输入正端，所述模拟控制器的三相交流输出中的V相悬空并绝缘。其中，所述模拟控制器的每相均包括串联的上开关管和下开关管，当所述模拟控制器模拟继电器动作导致的电压跌落时，所述模拟控制器的U相、V相、W相的上开关管和下开关管都关断；当电压跌落到欠压故障电压设置值附近但跌落的幅值不足以引起欠压故障关管时，所述模拟控制器的U相、W相上开关管导通，V相上开关管关断，U相、V相、W相的下开关管都关断。其中，所述电压跌落到欠压故障电压设置值附近但跌落的幅值不足以引起欠压故障关管，具体是指从电压跌落开始时记录时间直到达到标定的电压跌落持续时间。其中，还包括用于实现高压线转接的接线柜，所述模拟控制器的三相交流输出中的任意两相并联后经所述接线柜转接，与所述被测电机控制器的直流输入正端相连，所述被测电机控制器的三相交流输出经所述接线柜转接，与所述被测电机的三相交流输入相连。其中，所述被测电机与所述测功机之间通过电机工装进行机械连接，所述测功机变频器通过三相线与三相电源相连，工业电通过所述测功机变频器转化为所述测功机在某特定转速和扭矩下所需要的三相电输入，以使所述测功机按设定的速度运行。本专利技术还提供一种在电压跌落时利用所述的系统检测电机控制性能的方法，包括：步骤S1，模拟控制器模拟继电器动作导致的电压跌落时，切断动力电池对被测电机控制器的电能供应；步骤S2，当电压跌落到欠压故障电压设置值附近但跌落的幅值不足以引起欠压故障关管时，恢复动力电池对被测电机控制器的电能供应；步骤S3，检测被测电机的实际扭矩输出是否与预设的欠压降功率扭矩请求相符，以及在电压跌落结束之后，实际扭矩是否恢复到电压跌落之前的扭矩请求值。其中，所述步骤S2中，电压跌落到欠压故障电压设置值附近但跌落的幅值不足以引起欠压故障关管，具体是指从电压跌落开始时记录时间直到达到标定的电压跌落持续时间。其中，当模拟控制器模拟继电器动作导致的电压跌落时，模拟控制器的U相、V相、W相的上开关管和下开关管都关断；当电压跌落到欠压故障电压设置值附近但跌落的幅值不足以引起欠压故障关管时，模拟控制器的U相、W相上开关管导通，V相上开关管关断，U相、V相、W相的下开关管都关断。其中，所述步骤S3还包括：检测电机的三相电流是否正常。实施本专利技术所带来的有益效果是：通过模拟控制器制造电压跌落状态，模拟整车高压继电器由于互锁电路虚接或其他原因导致的主触点瞬时关断现象，检测在此状况下电机控制器的控制性能，以及当出现电压跌落，且电压跌落的幅值尚不至于引起欠压故障关管时，电机是否会出现电压饱和失控现象，从而解决了整车继电器瞬时断开导致电压跌落时，电机控制器的控制性能难以验证的问题，为避免电机控制器因电压饱和而失控提供了新的检测验证方法。并且利用了现有电机台架，无需新购设备，降低了检测成本，避免因条件不具备而无法检测电压跌落时电机控制器的控制性能的所带来的缺憾。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统的结构示意图。图2是本专利技术实施例一一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统的具体结构示意图。图3是本专利技术实施例二一种在电压跌落时检测电机控制性能的方法的流程示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例进行详细说明。请参照图1所示，本专利技术实施例一提供一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统，包括：被测电机控制器，其三相交流输出与被测电机的三相交流输入相连，以驱动被测电机运行；模拟控制器，其三相交流输出连接至所述被测电机控制器的直流输入正端，用于模拟电动汽车高压继电器的闭合和断开，以实现所述被测电机控制器两端直流电压的跌落；动力电池，其母线正端与所述模拟控制器的直流输入正端相连，其母线负端同时连接至所述模拟控制器的直流输入负端和所述被测控制器的直流输入负端；被测电机，工作在转矩环；测功机，工作在转速环，用于以指定速度带动所述被测电机；测功机变频器，用于控制所述测功机按照设定的速度运行。由上可知，本专利技术实施例在现有电机台架上新增模拟控制器，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统，其特征在于，包括：被测电机控制器，其三相交流输出与被测电机的三相交流输入相连，以驱动被测电机运行；模拟控制器，其三相交流输出连接至所述被测电机控制器的直流输入正端，用于模拟电动汽车高压继电器的闭合和断开，以实现所述被测电机控制器两端直流电压的跌落；动力电池，其母线正端与所述模拟控制器的直流输入正端相连，其母线负端同时连接至所述模拟控制器的直流输入负端和所述被测控制器的直流输入负端；被测电机，工作在转矩环；测功机，工作在转速环，用于以指定速度带动所述被测电机；测功机变频器，用于控制所述测功机按照设定的速度运行。

【技术特征摘要】
1.一种在电压跌落时检测电机控制性能的系统，其特征在于，包括：被测电机控制器，其三相交流输出与被测电机的三相交流输入相连，以驱动被测电机运行；模拟控制器，其三相交流输出连接至所述被测电机控制器的直流输入正端，用于模拟电动汽车高压继电器的闭合和断开，以实现所述被测电机控制器两端直流电压的跌落；动力电池，其母线正端与所述模拟控制器的直流输入正端相连，其母线负端同时连接至所述模拟控制器的直流输入负端和所述被测控制器的直流输入负端；被测电机，工作在转矩环；测功机，工作在转速环，用于以指定速度带动所述被测电机；测功机变频器，用于控制所述测功机按照设定的速度运行。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述模拟控制器与所述被测电机控制器的结构相同，所述模拟控制器的三相交流输出中的任意两相并联后连接至所述被测电机控制器的直流输入正端，另一相悬空并绝缘。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述模拟控制器的三相交流输出中的U相和W相并联后，连接至所述被测电机控制器的直流输入正端，所述模拟控制器的三相交流输出中的V相悬空并绝缘。4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述模拟控制器的每相均包括串联的上开关管和下开关管，当所述模拟控制器模拟继电器动作导致的电压跌落时，所述模拟控制器的U相、V相、W相的上开关管和下开关管都关断；当电压跌落到欠压故障电压设置值附近但跌落的幅值不足以引起欠压故障关管时，所述模拟控制器的U相、W相上开关管导通，V相上开关管关断，U相、V相、W相的下开关管都关断。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述电压跌落到欠压故障电压设置值附近但跌落的幅值不足以引起欠压故障关管，具体是指从电压跌落开始时记录时间直到达到标定的电压跌落持续时间。6.根据权利要求2所述的系统，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄慈梅，刘伟，赵小坤，李乐荣，夏铸亮，肖隆兴，
申请(专利权)人：广州汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44