一种纯电动车的动力系统及其运行方法技术方案

本发明专利技术涉及一种纯电动车的动力系统及其运行方法，包括交流永磁同步电机ＰＭＳＭ和电机控制系统，其中，电机控制系统采用数字信号处理数字信号处理（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｓｉｇｎａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ）ＤＳＰ芯片；通过整车控制器控制动力系统在禁止模式、零扭矩模式、速度模式、扭矩模式、报警模式、故障模式共六种模式之间控制转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及轿车动力系统，具体涉及。
技术介绍
目前，人们日益重视对环境的保护和能源的有效、合理使用。因此，高效、 节能、环保的纯电动汽车成为汽车行业发展趋势之一。纯电动驱动系统能做到 低能耗和零排放的目的，极具市场化前景。在轿车中应用，受到安装空间的限 制，对电机驱动系统的体积尺寸要求苛刻，而在现有技术中，无法实现对电驱 动系统的控制和保护，从而也就无法确保纯电动轿车电驱动系统的正常可靠运 行，同时保证驾驶的舒适性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于一种纯电动车的动力系统及其运作方法，包括交流永磁同步电机PMSM和电机控制系统，其中，电机控制系统采用数字信号处理数字信 号处理(Digital Signal Processing) DSP芯片；通过整车控制器控制动力系 统在禁止模式、零扭矩模式、速度模式、扭矩模式、报警模式、故障模式共六 种模式之间控制转换。在纯电动汽车驱动系统中一般采用正弦波永磁同步电机，它具有运行可靠、 体积小、质量轻、损耗少、效率高以及形状和尺寸灵活多样等显著优点，不仅 能驱动整车，而且能通过制动能量回收对电池充电，在本纯电动轿车电机控制 系统中，采用Ti公司的DSP芯片，将DSP的高速运算能力与面向电机的高效控 制能力集于一体。为了保证纯电动车电机驱动系统的正常可靠运行，采用了六种运行工作模式。具体技术方案如下-一种纯电动车的动力系统，包括交流永磁同步电机PMSM和电机控制系统， 其中，电机控制系统采用数字信号处理数字信号处理(Digital Signal Processing) DSP芯片。所述交流永磁同步电机可以进行正常扭矩驱动、低速行进、再生制动能量 回收、提供驱动电源。电机控制系统进行控制从而实现所述正常扭矩驱动、低速行进、再生制动 能量回收、提供驱动电源。所述交流永磁同步电机具有六种运行模式，分别为禁止、零扭矩、速度、 扭矩、故障和报警模式。整车控制器对所述六种运行模式进行控制并进行控制转换。一种纯电动车的动力系统的运行方法，其特征在于，通过整车控制器控制 动力系统在禁止模式、零扭矩模式、速度模式、扭矩模式、报警模式、故障模 式共六种模式之间控制转换。在禁止模式下，P丽门驱动输出和逆变器是禁止的，故障均被清除；当检测 到的电流小于标定限制，控制系统清除电流硬件闭锁；当检测到的温度在标定 的范围内，清除过温硬件闭锁；电机控制系统正常上电后首先进入禁止模式。零扭矩模式为速度模式和扭矩模式的转换过渡模式，在零扭矩模式下，逆 变器正常工作，电机被控制提供零扭矩输出，在高速时，需要电机绕组中的弱 磁电流以压制反电动势。在速度模式下，车辆处于低速运行状态，主要用于档位处于前进档，电子 油门为零时的车辆起步；电机控制系统控制环调节电机扭矩以达到使电机运行在指定的速度，该扭矩不能变为负值，当电机被驱动到比要求速度更高的转速， 控制扭矩被钳制为零。在扭矩模式下，当整车正常驱动，电机运行在该模式，该模式提供驱动扭 矩和再生制动功能，扭矩控制是电机矢量控制的核心部分，对电机需求扭矩指 令来自整车控制器的CAN信息；当电机控制系统得到的电机扭矩超过电机提供 最大扭矩，该扭矩指令被钳制为最大扭矩值；为抵消反电动势对电机的影响， 能达到需求的扭矩，在高速时应用弱磁控制，电机控制系统控制环调节扭矩保 持到指令值。在报警模式下，逆变器正常工作，当电机控制系统检测到电机定子和逆变 器温度在一限定范围内时扭矩被限制在一定的范围内。 在故障模式下，逆变器和PWM门驱动均被禁止。当发生传感器故障、门驱动故障、逆变器故障、过温故障、过压故障、过 流故障中的一项或几项，电机控制系统进入故障模式，进入故障模式后必须通 过对电机控制系统复位来实现对故障的清除。电机当前模式下，初始化所有的输入输出，初始化CAN通信，电机控制系 统进入禁止模式。禁止模式下，当整车控制器检测整车状态正常，和/或电机控制系统检测电 机系统状态正常，和/或整车控制器允许逆变器正常工作且请求进入零扭矩模 式，和/或档位处于空档，则进入零扭矩模式。零扭矩模式下，当档位处于前进档，和/或驾驶员没有对电子油门踏板进行 操作，和/或整车控制器请求电机进入低转速运行状态，和/或整车低速起步， 和/或驾驶员对电子油门进行操作，整车控制器请求电机控制系统进入零扭矩模 式，当进入零扭矩模式后整车控制器请求电机控制系统进入扭矩模式。零扭矩模式/速度模式下，当档位处于前进档或者倒车档，和/或驾驶员对电子油门进行操作，整车控制器请求电机控制系统进入扭矩模式；当电机温度 或者逆变器温度达到一定温度范围，则对扭矩请求进行限制，防止电机或者逆 变器过温使系统进入故障模式。与目前现有技术相比，本专利技术通过电机控制系统的六种运行模式之间的 切换实现对电驱动系统的控制和保护，通过对纯电动轿车电机控制系统的六 种运行模式，实现纯电动轿车电驱动系统的正常可靠运行，同时保证驾驶的 舒适性。 附图说明图l为模式转换示意图中1.电机当前模式，2.禁止模式，3.零扭矩模式，4.速度模式，5.扭矩模式，6.故障模式具体实施例方式下面根据附图对本专利技术进行详细描述，其为本专利技术多种实施方式中的一种 优选实施例。本实施例中纯电动轿车系统是采用交流永磁同步电机(PMSM)，它主要提供四种功能1、 正常扭矩驱动；2、 低速行进；3、 再生制动能量回收；4、 提供驱动电源。 这些功能的实现通过电机的控制模块实现。在本纯电动轿车系统中，电机有如下六种运行模式，这六种模式之间的控制转换通过整车控制器的指令来实现。(1) 禁止(2) 零扭矩(3) 速度(4) 扭矩(5) 故障(6) 报警其中零扭矩,速度，扭矩，报警为主要有效的控制方式。在禁止和故障模式下 逆变器是禁止的。六种模式具体如下-1. 电机控制系统禁止模式在禁止模式下PWM门驱动输出和逆变器是禁止的。任何故障都被清除；如 果检测到的电流小于标定限制的话，控制系统会清除电流硬件闭锁；如果检测 到的温度在标定的范围内，清除过温硬件闭锁。电机控制系统正常上电后首先 会进入禁止模式。2. 零扭矩模式逆变器能正常工作，电机被控制提供零扭矩输出，在高速时，需要电机绕 组中的弱磁电流以压制反电动势。因此零扭矩模式为速度模式和扭矩模式转换 过渡模式，为电机运行提供可靠保障。模式转换如下图1所示不满足下图1 转换路径的都被认为是故障。3. 速度模式该模式只被用在车辆低速运行状态，主要用于档位处于前进档，电子油门 为零时的车辆起步；电机控制模块控制环调节电机扭矩以达到使电机运行在指 定的速度，这个扭矩不能变为负值，如果电机被驱动到比要求速度更高的转速时，控制扭矩将会钳制为零。4. 扭矩模式当整车正常驱动的情况下，电机运行在扭矩模式。此模式提供驱动扭矩和 再生制动功能，扭矩控制是此电机矢量控制的核心部分；对电机需求扭矩指令 来自整车控制器的CAN信息；如果电机控制系统得到的电机扭矩超过电机提供 最大扭矩，这个扭矩指令会被钳制为最大扭矩值。为了抵消反电动势对电机的 影响，能达到需求的扭矩，在高速时应用弱磁控制方法。电机控制系统控制环 会调节扭矩保持到指令值。5. 报警模式在此模式下逆变器正常工作；当电机控制系统检测到电机定子和逆变器温 度在某一限定范围内时扭矩请求会本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动车的动力系统，其特征在于，包括交流永磁同步电机ＰＭＳＭ和电机控制系统，其中，电机控制系统采用数字信号处理ＤＳＰ芯片。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓，陈立冲，王瑛，宋波，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：34[中国|安徽]