一种电动汽车用电机驱动控制器的堵转保护系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车用电机驱动控制器的堵转保护系统及方法，根据电机转速预设的上限阈值和下限阈值，来判断是否进入堵转，并考虑IGBT的损耗，设定IGBT第一开关频率和第二开关频率实现堵转降频保护；在高温区，根据首次进入堵转标志位，通过判断IGBT温度来分段控制电机执行扭矩；在低温区，根据采集的IGBT温度预设上限阈值和预设下限阈值，通过线性插值的方法控制电机输出扭矩；根据堵转标志位、转速堵转标志位、IGBT温度设定值及扭矩限值，设定不同的加载/卸载速率控制电机输出扭矩；本发明专利技术综合考虑了堵转降频保护、高温区的限扭保护、低温区的输出特性来保护IGBT驱动模块，整车实际应用效果较好。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车用电机驱动控制器的堵转保护系统及方法
本专利技术属于纯电动汽车电驱动系统控制
，特别涉及一种电动汽车用电机驱动控制器的堵转保护系统及方法。
技术介绍
近年来，随着新能源汽车的核心技术——“三电”(电池、电驱、电控)的发展，其高动力性、安全性和可靠性直接影响车辆的性能。电驱动系统——电机和控制器，作为电动汽车的核心零部件之一，在行驶过程中，主要根据控制器中的IGBT功率驱动模块通过三相桥式逆变将直流电转化为交流电，通过SVPWM算法来控制功率单元的开关来驱动永磁同步电机。针对实际中整车复杂特殊的工况，如：在坡道低转速大扭矩工况下电机进入堵转，此时会导致控制器IGBT驱动模块温升很快；而在低温环境(-20℃～-40℃)下，因电感、电容性能下降，IGBT的承受能力有限，因此，在高/低温下采取控制保护策略同等重要，避免造成IGBT驱动模块的损坏。专利文献1(公开号：CN102350958B)公开了一种电动汽车电驱动系统的电机堵转保护方法，根据扭矩指令需求，利用电机控制器的三相驱动桥来驱动电机，实时检测电机转速和输出扭矩；在电机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动汽车用电机驱动控制器的堵转保护系统，其特征在于，包括：/n信号采集处理模块，采集加速踏板深度、电机转速、IGBT温度，通过CAN总线接收VCU扭矩指令，同时对采集的信号进行滤波处理；/n传感器模块，输出电机转速和位置信号；/nIGBT驱动控制模块，通过三相桥式逆变将直流电转化为交流电，通过电流控制器和SVPWM算法，输出PWM信号控制功率单元的开关来驱动永磁同步电机，输出电机实际执行扭矩。/n

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车用电机驱动控制器的堵转保护系统，其特征在于，包括：
信号采集处理模块，采集加速踏板深度、电机转速、IGBT温度，通过CAN总线接收VCU扭矩指令，同时对采集的信号进行滤波处理；
传感器模块，输出电机转速和位置信号；
IGBT驱动控制模块，通过三相桥式逆变将直流电转化为交流电，通过电流控制器和SVPWM算法，输出PWM信号控制功率单元的开关来驱动永磁同步电机，输出电机实际执行扭矩。


2.一种电动汽车用电机驱动控制器的堵转保护方法，其特征在于，包括：
S100、判断电机驱动控制器的堵转标志位：根据电机转速预设的上限阈值和下限阈值，来判断是否进入堵转，并考虑IGBT的损耗，设定IGBT第一开关频率和第二开关频率实现堵转降频保护；
S200、控制高温区电机输出扭矩最大值：在高温区，根据首次进入堵转标志位，通过判断IGBT温度来分段控制电机执行扭矩；
S300、控制低温区电机输出扭矩最大值：在低温区，根据采集的IGBT温度预设上限阈值和预设下限阈值，通过线性插值的方法控制电机输出扭矩；
S400、实现电机驱动控制器的堵转保护：根据堵转标志位、转速堵转标志位、IGBT温度设定值及扭矩限值，设定不同的加载/卸载速率控制电机输出扭矩。


3.根据权利要求2所述的电动汽车用电机驱动控制器的堵转保护方法，其特征在于，步骤S100中判断电机驱动控制器的堵转标志位的方法为：
设定电机转速的下限阈值S1和上限阈值S2，电机实际扭矩阈值Trq_Act；IGBT第一开关频率PWM1和第二开关频率PWM2，判断方法包括以下情形：
S101、若电机转速小于预设的下限阈值S1，则转速堵转标志位有效；
S102、若电机转速大于预设的上限阈值S2，则转速堵转标志位无效；
S103、若电机转速位于预设的下限阈值S1和上限阈值S2之间时，则转速堵转标志位维持上一时刻的状态不变；
S104、若转速堵转标志位有效时，则堵转标志位为有效，同时开关频率设定为PWM2；
S105、若转速堵转标志位有效时，电机实际扭矩小于阈值Trq_Act时，则首次进入堵转标志位为有效；
S106、若转速堵转标志位有效时，电机实际扭矩大于阈值Trq_Act时，则首次进入堵转标志位维持上一时刻的状态不变；
S107、若转速堵转标志位无效时，则堵转标志位为无效，首次进入堵转标志位为无效，同时开关频率设定为PWM1；
其中S1<S2；PWM1>PWM2；电机实际扭矩阈值Trq_Act通过标定得到。


4.根据权利要求3所述的电动汽车用电机驱动控制器的堵转保护方法，其特征在于，步骤S200中控制高温区电机输出扭矩最大值的方法包括两种情形：
当首次进入堵转标志位为有效：
S201、若IGBT的温度大于预设第一温度阈值H1，则电机输出扭矩限值Trq_Max＝k1Trq_H1；
S202、若IGBT的温度大于预设第二温度阈值H2且小于第一温度阈值H1，则电机输出扭矩限值Trq_Max＝k2Trq_H2；
S203、若IGBT的温度大于预设第三温度阈值H3且小于第二温度阈值H2，则电机输出扭矩限...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘蕾，魏冰，程胜民，张陈，
申请(专利权)人：合肥巨一动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34