IGBT载波频率的控制方法、装置及电动汽车制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种IGBT载波频率的控制方法，应用于对电动汽车电机控制器IGBT载波频率的控制，包括：在所述电动汽车启动的情况下，监测电机电流值；根据所述电机电流值和第一预置对应关系，确定所述IGBT的第一开关频率，所述第一预置对应关系为所述IGBT在指定工作噪声的环境下对所述电机控制器控制效率求得的所述电机电流值和所述IGBT开关频率对应关系的最优解；将所述IGBT的载波频率调整为所述第一开关频率。本发明专利技术还公开了一种IGBT载波频率的控制装置和一种电动汽车。

【技术实现步骤摘要】
IGBT载波频率的控制方法、装置及电动汽车
本专利技术涉及新能源汽车
，具体涉及一种IGBT载波频率的控制方法、装置及电动汽车。
技术介绍
电动汽车作为可持续发展的新能源交通工具，越来越受到用户和汽车生产商的青睐。而电机及其控制器是电动汽车的核心部件，其包括电机、电机控制器和相应的控制策略。绝缘栅双极型晶体管(InsulatedGateBipolarTransistor，IGBT)是电机控制器中将电池提供的直流转换为电机工作交流电的关键器件，IGBT作为功率半导体器件，具有功率密度大、几何尺寸小、效率高等优点，是一种非常理想的开关器件。但是，IGBT在开关过程中，会产生开关损耗，通常开关损耗占IGBT功率总损耗的30％-70％，IGBT开关频率越高，开关损耗占比越大，相应导致电机控制器的控制效率越低；同时，IGBT的开关频率对整车的噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness，NVH)也有较大的影响，IGBT工作过程中，会产生开关频率及其整数倍频的电磁噪音，电机控制器中的IGBT工作开关频率一般为2～10kHz，其电磁噪音处于人耳可听见的范围内，尤其是2～6kHz开关频率产生的电磁噪音对人耳刺激较大。现有技术中，通过将电机转速划分为不同的转速段，并将不同的转速段设定不同的IGBT开关频率，在一定程度上抑制IGBT开关频率工作中产生的高频噪声。但是，不同转速段以固定IGBT开关频率工作，无法根据电动汽车的使用工况准确调整IGBT开关频率，无法满足不同使用工况下NVH和电机控制器控制效率的不同需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供了一种IGBT载波频率的控制方法、装置及电动汽车，以解决相关技术中不同转速段以固定IGBT开关频率工作，无法根据电动汽车的使用工况准确调整IGBT开关频率，无法满足不同使用工况下NVH和电机控制器控制效率的不同需求。为实现上述专利技术目的，根据本专利技术的第一个方面，提供了一种IGBT载波频率的控制方法，应用于对电动汽车电机控制器IGBT载波频率的控制，包括：在所述电动汽车启动的情况下，监测电机电流值；根据所述电机电流值和第一预置对应关系，确定所述IGBT的第一开关频率，所述第一预置对应关系为所述IGBT在指定工作噪声的环境下对所述电机控制器控制效率求得的所述电机电流值和所述IGBT开关频率对应关系的最优解；将所述IGBT的载波频率设置为所述第一开关频率。根据本专利技术第二个方面，提供了一种IGBT载波频率的控制装置，应用于对电动汽车电机控制器IGBT载波频率的控制，包括：第一监测模块，用于在所述电动汽车启动的情况下，监测电机电流值；确定模块，用于根据所述电机电流值和第一预置对应关系，确定所述IGBT的第一开关频率，所述第一预置对应关系为所述IGBT在指定工作噪声的环境下对所述电机控制器控制效率求得的所述电机电流值和所述IGBT开关频率对应关系的最优解；设置模块，用于将所述IGBT的载波频率设置为所述第一开关频率。根据本专利技术第三个方面，提供了一种电动汽车，包括：存储器、处理器和通讯总线，所述存储器通过所述通讯总线与所述处理器通信连接；所述存储器中存储有计算机可执行指令，所述处理器用于执行所述计算机可执行指令，以实现本专利技术第一个方面任一可选实施方式提供的方法。根据本专利技术第四个方面，提供了计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令在被执行时，用于实现本专利技术第一个方面任一可选实施方式提供的方法。本专利技术提供的一种IGBT载波频率的控制方法、装置及电动汽车，其中，IGBT载波频率的控制方法，应用于对电动汽车电机控制器IGBT载波频率的控制，包括：在电动汽车启动的情况下，监测电机电流值；根据电机电流值和第一预置对应关系，确定IGBT的第一开关频率，第一预置对应关系为IGBT在指定工作噪声的环境下对电机控制器控制效率求得的电机电流值和IGBT开关频率对应关系的最优解；将IGBT的载波频率设置为第一开关频率。相对于相关技术中采用电机转速调整IGBT载波频率，采用电机电流作值为调整IGBT载波频率的参数，是因为在电动汽车行驶在急加速或急减速等特殊工况下，电机电流值相对稳定，不会出现如转速快速变化的情况，而稳定的电流值可以减少IGBT载波频率的调整频率，避免出现因为将IGBT载波频率随电机转速进行频繁且大幅度的调整而降低IGBT寿命的问题；并且，基于电机转速的动态调整方式在上述的特殊工况下，难以做到对电机控制器的控制效率与IGBT开关频率产生的电磁噪声的兼顾，因此，本专利技术实施例采用电流调整IGBT载波频率能够有效平衡电动汽车在特殊工况下对电机控制器的控制效率以及IGBT开关频率产生的电磁噪声的需求。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本专利技术的具体实施方式。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。图1是本申请一实施例提供的IGBT载波频率的控制方法的实现流程图；图2是本申请另一实施例提供的IGBT载波频率的控制方法的实现流程图；图3是IGBT开关损耗与电机电流大小对应关系曲线图；图4是本申请实施例中第三预置对应关系图；图5是本申请实施例中第二预置对应关系图；图6是本申请实施例提供的IGBT载波频率的控制装置的结构示意图；图7是本申请实施例提供的IGBT载波频率的控制装置中的第一监测模块的结构示意图；图8是本申请实施例提供的电动汽车的结构框图。具体实施方式为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。在本申请实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。IGBT在开关过程中，会产生开关损耗，通常开关损耗占IGBT功率总损耗的30％-70％，IGBT开关频率越高，开关损耗占比越大，相应导致电机控制器的控制效率越低；同时，IGBT的开关频率对整车NVH也有较大的影响，较低的IGBT开关频率影响整车的乘用舒适性。相关技术中，通过电机转速确定IGBT开关频率本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种IGBT载波频率的控制方法，其特征在于，应用于对电动汽车电机控制器IGBT载波频率的控制，包括：/n在所述电动汽车启动的情况下，监测电机电流值；/n根据所述电机电流值和第一预置对应关系，确定所述IGBT的第一开关频率，所述第一预置对应关系为所述IGBT在指定工作噪声的环境下对所述电机控制器控制效率求得的所述电机电流值和所述IGBT开关频率对应关系的最优解；/n将所述IGBT的载波频率设置为所述第一开关频率。/n

【技术特征摘要】
1.一种IGBT载波频率的控制方法，其特征在于，应用于对电动汽车电机控制器IGBT载波频率的控制，包括：
在所述电动汽车启动的情况下，监测电机电流值；
根据所述电机电流值和第一预置对应关系，确定所述IGBT的第一开关频率，所述第一预置对应关系为所述IGBT在指定工作噪声的环境下对所述电机控制器控制效率求得的所述电机电流值和所述IGBT开关频率对应关系的最优解；
将所述IGBT的载波频率设置为所述第一开关频率。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在将所述IGBT的载波频率设置为所述第一开关频率之前，所述方法还包括：
监测电机转速；
根据所述电机转速和第二预置对应关系，确定所述IGBT的第二开关频率，所述第二预置对应关系为所述电机控制器在稳定控制电机电流的情况下所述IGBT的最小开关频率与所述电机转速的对应关系；
将所述IGBT的载波频率设置为所述第一开关频率，包括：
在所述第一开关频率大于所述第二开关频率的情况下，将所述IGBT的载波频率设置为所述第一开关频率；
在所述第一开关频率小于所述第二开关频率的情况下，将所述IGBT的载波频率设置为所述第二开关频率。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在监测电机转速之前，所述方法还包括：
以电机转速为变量，在每一个电机转速下，执行第一循环，得到每一个所述电机转速对应的所述IGBT的所述第二开关频率，所述第二开关频率为当前所述电机转速下，所述电机控制器稳定控制电机电流的所述IGBT的最小开关频率；
根据每一个所述电机转速对应的所述IGBT的第二开关频率，确定所述电机转速与所述IGBT的第二开关频率的对应关系表，得到所述第二预置对应关系。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述执行第一循环包括：
在电机输出最大转矩的情况下，以第一预设开关频率为起点，按照第一固定步长逐渐减小所述IGBT的开关频率；
在每一个IGBT开关频率下，计算所述电机控制器对所述电机电流的控制效率；
在所述电机控制器对所述电机电流的控制效率的变化大于第一预设阈值的情况下，停止减小所述IGBT开关频率；
按照第二固定步长逐渐增加所述IGBT的开关频率，直至所述电机控制器的控制效率恢复，得到当前所述电机转速对应的所述IGBT的第二开关频率，所述第二固定步长小于所述第一固定步长。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第一预设开关频率为10kHz，所述第一固定步长大于0.5kHz，所述第二固定步长小于或等于0.5kHz。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述监测电机电流，包括：
监测电机三相电流的电流值；
根据预设电流频率限值，低通滤波处理所述三相电流；
根据滤波处理后的所述三相电流的电流值，确定所述电机的电流矢量幅值；
所述根据所述电机电流值和第一预置对应关系，确定所述IGBT的第一开关频率，包括：
根据所述电流矢量幅值和所述第一预置对应关系，确定所述IGBT的第一开关频率。


7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述电流数量幅值和所述第一预置对应关系，确定所述IGBT的第一开关频率，包括：
根据所述电流矢量幅值和电机额定电流值，确定电流比；
根据所述电流比和第三预置对应关系，确定所述IGBT的第一开关频率；所述第三预置对应关系为所述IGBT在指定工作噪声的环境下对所述电机控制器控制效率求得的所述电流比和所述IGBT开关频率对应关系的最优解。


8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述监测电机电流值之前，所述方法还包括：
以电机电流值为变量，在每一个电机电流值下，执行第二循环，得到每一个所述电机电流值对应的所述IGBT的所述第一开关频...

【专利技术属性】
技术研发人员：李龙，刘涛，
申请(专利权)人：北京罗克维尔斯科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11