一种车用电机控制器效率的测量方法、装置及系统制造方法及图纸

技术编号:19097275 阅读:49 留言:0更新日期:2018-10-03 02:11
本发明专利技术涉及一种车用电机控制器效率的测量方法,包括:根据电机在预设工况下的运行状态,获取被测电机控制器的输入功率;获取所述被测电机控制器的能量损耗功率;根据所述输入功率和所述能量损耗功率,获取所述被测电机控制器的输出功率;根据所述输出功率和所述输入功率,获取所述被测电机控制器效率。本发明专利技术实施例所提供的方法考虑到了车用电机系统实际运行环境和工况,和传统的测量方法相比,试验得到的电机控制器效率值准确度高、波动小;和热量测量方法相比,试验设备结构简单,可以有效减少试验时间,降低试验成本。

【技术实现步骤摘要】
一种车用电机控制器效率的测量方法、装置及系统
本专利技术涉及车用驱动电机控制器效率测试的相关
,确切地说,涉及一种车用电机控制器效率的测量方法、装置及系统。
技术介绍
电机控制器的效率测试是电机控制器试验的一个重要测试项目。电机控制器效率测试的方法有电量测量法和热量测量法,国内外研究主要集中在对热量测量法的研究方面,但是由于热量法只能测试稳定状态时电机控制器的效率,且测试所需时间长,因此该方法并不适用于测量电机控制器的瞬时效率。为方便起见,目前一般采用电量测量法作为电机控制器效率测试的方法,其方法是通过测量电机控制器输入端和输出端的电压和电流,通过功率分析仪得到输入端和输出端的电功率,进而利用公式计算得到电机控制器的效率。电量测量法在理论上是可行的,但是在进行实际试验过程中,由于多种已知的或者未知的因素干扰,以及测量误差的存在,在一定程度上存在效率测试精度不高的问题,还没有比较准确的测量电机控制器效率的电量测量法,这是电机控制器效率测试的共性问题。近二十年来,电动汽车技术获得了快速发展,随着人们环保意识的增强和对电动汽车技术的认可,电动汽车在世界范围内逐渐开始普及。车用驱动电机控制器作为电动汽车的核心零部件之一,在电动汽车中起着非常重要的作用,它直接关系到电动汽车的运行效率,影响电动汽车的续驶里程,因此车用驱动电机工作效率的准确测试对于车用电机性能的高效控制和车载能源的高效利用至关重要。在电动汽车领域,电机控制器的效率也是重要性能指标之一。目前,电机控制器的效率测试方法通常是采用上述传统的电量测量方法,但是在实际测试过程中,由于电机控制器效率一般都非常高,而电机控制器一般采用高频率的IGBT模块或者MOSFET模块进行高频开关控制,由此带来的高频谐波和电磁干扰都会对电机控制器的信号测量和效率计算带来很大的误差影响,并且不时还会出现电机控制器的效率值超过100%的情况。因此,如何有效地提高电机控制器效率测试的精度,是同行业技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
鉴于上述问题,本专利技术提供一种车用电机控制器效率的测量方法、装置及系统,该测量方法,可以有效地提高电机控制器效率测试的精度,对电机控制器的设计和性能评价具有重要的意义,也适用于武器装备、航空航天、机械电子等诸多领域。为实现上述目的,根据本公开实施例的第一方面,提供一种车用电机控制器效率的测量方法,包括:根据电机在预设工况下的运行状态,获取被测电机控制器的输入功率;获取所述被测电机控制器的能量损耗功率;根据所述输入功率和所述能量损耗功率,获取所述被测电机控制器的输出功率;根据所述输出功率和所述输入功率,获取所述被测电机控制器效率。在一个实施例中,获取被测电机控制器的输入功率,包括:通过电流传感器和电压传感器分别测量被测电机控制器输入端的直流电流和直流电压;根据所述直流电流和所述直流电压,获取被测电机控制器的输入功率。在一个实施例中,获取所述被测电机控制器的能量损耗功率,包括:分别测量所述被测电机控制器输出端各相的电流;分别测量所述被测电机控制器输入端的正极和负极与所述被测电机控制器输出端各相之间的电压V,根据所述电压V,获取所述被测电机控制器输出端各相上桥臂的电压和各相下桥臂的电压;根据所述各相上桥臂的电压和各相下桥臂的电压,通过第一预设公式,将所述被测电机控制器输出端各相的电流分为通过各相上桥臂的电流和通过各相下桥臂的电流;根据所述被测电机控制器输出端各相上桥臂的电压和各相下桥臂的电压、通过各相上桥臂的电流和通过各相下桥臂的电流,获取各部分的损耗功率;根据第二预设公式,将所述各部分的损耗功率相加,获得所述被测电机控制器总的损耗功率。在一个实施例中,根据直流母线电压,设定阈值,所述阈值为直流母线电压的90%;所述第一预设公式为:式中,IVTim和UVTim表示各相上下桥臂的电流和电压,UDC表示被测电机控制器直流端的电压;i∈{1,2,3,…,2n},表示的是各个桥臂的编号,下标k∈{1,2,3,…,n},表示各相,每相依次各包括相对应的两个连续编号的桥臂;Ik表示的是被测电机控制器输出端各相的电流;其中,当i取奇数时,当i取偶数时,在一个实施例中,所述第二预设公式为:式中,Plosses_m表示的是被测电机控制器的损耗功率,T表示的是被测电机控制器输出端电流的基波周期,t1是任意采样开始时刻,t2=t1香T;UVTim表示各相上下桥臂的电压;i∈{1,2,3,…,2n},表示的是各个桥臂的编号,IVtim(t)表示的是被测电机控制器输出端各相的上下桥臂的电流。根据本公开实施例的第二方面,提供一种车用电机控制器效率的测量装置,包括:第一获取模块,用于根据电机在预设工况下的运行状态,获取被测电机控制器的输入功率;第二获取模块,用于获取所述被测电机控制器的能量损耗功率;第三获取模块,用于根据所述输入功率和所述能量损耗功率,获取所述被测电机控制器的输出功率;第四获取模块,用于根据所述输出功率和所述输入功率,获取所述被测电机控制器效率。在一个实施例中,所述第一获取模块,包括:第一测量子模块,用于通过电流传感器和电压传感器分别测量被测电机控制器输入端的直流电流和直流电压;第一获取子模块,用于根据所述直流电流和所述直流电压,获取被测电机控制器的输入功率。在一个实施例中,所述第二获取模块,包括:第二测量子模块,用于分别测量所述被测电机控制器输出端各相的电流;第二获取子模块,用于分别测量所述被测电机控制器输入端的正极和负极与所述被测电机控制器输出端各相之间的电压V,根据所述电压V,获取所述被测电机控制器输出端各相上桥臂的电压和各相下桥臂的电压;第三获取子模块,用于根据所述各相上桥臂的电压和各相下桥臂的电压,通过第一预设公式,将所述被测电机控制器输出端各相的电流分为通过各相上桥臂的电流和通过各相下桥臂的电流;第四获取子模块,用于根据所述被测电机控制器输出端各相上桥臂的电压和各相下桥臂的电压、通过各相上桥臂的电流和通过各相下桥臂的电流,获取各部分的损耗功率;第五获取子模块,用于根据第二预设公式,将所述各部分的损耗功率相加,获得所述被测电机控制器总的损耗功率。在一个实施例中,根据直流母线电压,设定阈值,所述阈值为直流母线电压的90%;所述第三获取子模块中的所述第一预设公式为:式中,IVTim和UVTim表示各相上下桥臂的电流和电压,UDC表示被测电机控制器直流端的电压;i∈{1,2,3,…,2n},表示的是各个桥臂的编号,下标k∈{1,2,3,…,n},表示各相,每相依次各包括相对应的两个连续编号的桥臂;Ik表示的是被测电机控制器输出端各相的电流;其中,当i取奇数时,当i取偶数时,在一个实施例中,所述第五获取子模块中的所述第二预设公式为:式中,Plosses_m表示的是被测电机控制器的损耗功率,T表示的是被测电机控制器输出端电流的基波周期,t1是任意采样开始时刻,t2=t1香T;UVTim表示各相上下桥臂的电压;i∈{1,2,3,…,2n},表示的是各个桥臂的编号,改为IVtim(t)表示的是被测电机控制器输出端各相的上下桥臂的电流。根据本公开实施例的第三方面,提供一种车用电机控制器效率的测量系统,使用如上述实施例任一项所述的车用电机控制器效率的测量方法,实现本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种车用电机控制器效率的测量方法,其特征在于,包括:根据电机在预设工况下的运行状态,获取被测电机控制器的输入功率;获取所述被测电机控制器的能量损耗功率;根据所述输入功率和所述能量损耗功率,获取所述被测电机控制器的输出功率;根据所述输出功率和所述输入功率,获取所述被测电机控制器效率。

【技术特征摘要】
1.一种车用电机控制器效率的测量方法,其特征在于,包括:根据电机在预设工况下的运行状态,获取被测电机控制器的输入功率;获取所述被测电机控制器的能量损耗功率;根据所述输入功率和所述能量损耗功率,获取所述被测电机控制器的输出功率;根据所述输出功率和所述输入功率,获取所述被测电机控制器效率。2.如权利要求1所述的一种车用电机控制器效率的测量方法,其特征在于,获取被测电机控制器的输入功率,包括:通过电流传感器和电压传感器分别测量被测电机控制器输入端的直流电流和直流电压;根据所述直流电流和所述直流电压,获取被测电机控制器的输入功率。3.如权利要求1所述的一种车用电机控制器效率的测量方法,其特征在于,获取所述被测电机控制器的能量损耗功率,包括:分别测量所述被测电机控制器输出端各相的电流;分别测量所述被测电机控制器输入端的正极和负极与所述被测电机控制器输出端各相之间的电压V,根据所述电压V,获取所述被测电机控制器输出端各相上桥臂的电压和各相下桥臂的电压;根据所述各相上桥臂的电压和各相下桥臂的电压,通过第一预设公式,将所述被测电机控制器输出端各相的电流分为通过各相上桥臂的电流和通过各相下桥臂的电流;根据所述被测电机控制器输出端各相上桥臂的电压和各相下桥臂的电压、通过各相上桥臂的电流和通过各相下桥臂的电流,获取各部分的损耗功率;根据第二预设公式,将所述各部分的损耗功率相加,获得所述被测电机控制器总的损耗功率。4.如权利要求3所述的一种车用电机控制器效率的测量方法,其特征在于,根据直流母线电压,设定阈值,所述阈值为直流母线电压的90%;所述第一预设公式为:式中,IVTim和UVTim表示各相上下桥臂的电流和电压,UDC表示被测电机控制器直流端的电压;i∈{1,2,3,…,2n},表示的是各个桥臂的编号,下标k∈{1,2,3,…,n},表示各相,每相依次各包括相对应的两个连续编号的桥臂;Ik表示的是被测电机控制器输出端各相的电流;其中,当i取奇数时,当i取偶数时,5.如权利要求4所述的一种车用电机控制器效率的测量方法,其特征在于,所述第二预设公式为:式中,Plosses_m表示的是被测...

【专利技术属性】
技术研发人员:宋强王伟李易庭王明生
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京,11

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