CN102386655B - 一种车用电机控制器预充电控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车用电机控制器预充电控制方法，通过预充电开始前与开始后的两次测量值对比，判断是否预充电开始，通过预充电开始后与结束后的两次测量值对比，判断预充电是否完成。本发明的方法不依靠复杂的检测电路，在现有检测电路的基础上，通过对预充电路直流母线电压采集判断方式的改进，实现准确判断预充电开始与完成，实用性强，配置灵活，提高了电机控制器及新能源电动汽车整车的安全性和可靠性。采用本发明方法的电机控制器精度高，控制点少，***简单可靠，故障点少；电机控制器在完成预充电控制的同时，还增加了诊断功能，可靠性高。

Description

一种车用电机控制器预充电控制方法
技术领域
本发明涉及一种车用电机控制器预充电控制方法。
背景技术
车用电机控制器是新能源电动汽车核心零部件之一，是将车载动力电池或超级电容等储能器件的直流电转换为驱动电机所用三相交流电的关键部件。如图1所示，所述车用电机控制器即是图中逆变器部分，其直流侧具有大容量的电容C1，因此当电源与电机控制器接通时会发生阶跃响应，导致电机控制器直流母线上产生瞬时大电流。长期瞬时大电流的冲击，会降低主接触器、电机控制器直流母线快速熔断器以及滤波电容的使用寿命，所以需要为电机控制器增加预充电电路，如图中直流回路中的接触器KM1、KM2，预充电电阻R1，R1与KM2串联后与KM1并联，预充电的主要过程是：首先闭合KM2，进行预充电，预充电完成后断开KM2，闭合KM1即可。图中，虚线框内部分为电机控制器。
现有技术的预充电控制策略，对于预充电完成的判断，基本分为三种：1、采集电机控制器直流母线电流，当直流母线电流接近0A时输出预充完成信号；2、通过单独的电源管理***采集车载动力电源的电压，然后利用总线通信将电源电压值发送到电机控制器进行比较，两处电压趋于相等时，输出预充完成信号；3、采集电机控制器直流母线电压，当直流母线电压达到设定达欠压保护点，经过延时后，输出预充完成信号。由于电流传感器和电压及电流采样电路的精度偏差、车载动力电源管理***一致性等问题，可能电机控制器输出预充完成信号时实际预充电未完成，导致车载动力电源与电机控制器直流母线存在电压差，未消除瞬时大电流冲击的风险，影响电机控制器的安全性和可靠性，或者输出预充电完成信号时实际预充电早已完成，导致降低控制效率。
发明内容
本发明的目的是提供一种预充电控制方法，用以解决现有技术预充电完成的判断不准确导致控制器安全性低或效率低的问题。
为实现上述目的，本发明的方案是：一种车用电机控制器预充电控制方法，其特征在于，步骤如下：
a，预充电开始前采集母线电压，记为VC1-1，然后开始预充电；
b，延时t1，再次采集母线电压，记为VC1-2；判断VC1-2与VC1-1的第一差值是否大于第一设定值K1；
c，如果第一差值大于K1，则判定直流母线预充电已经开始，执行步骤d；如果不大于K1，则执行步骤b，直到第一差值大于K1，或者t1延时次数达到第一设定次数时，终止预充电；
d，延时t2，采集母线电压，记为VC1-3；判断VC1-3与VC1-2的第二差值是否小于第二设定值K2；
e，如果第二差值小于K2，则判定直流母线预充电完成，结束预充电，主回路投入运行；如果第二差值不小于K2，则循环执行步骤d，直到第二差值小于K2，或者t2延时次数达到第二设定次数时，结束预充电。
所述步骤e中，如果t2延时次数达到第二设定次数，所述第二差值仍不小于K2，则记录此时的采集值VC1-3用于进行处理后输出采集电路精度偏差报警。
本发明所提出车用电机控制器预充电控制方案，不依靠复杂的检测电路，在现有检测电路的基础上，通过对预充电路直流母线电压采集判断方式的改进，实现准确判断预充电开始与完成，实用性强，配置灵活，提高了电机控制器及新能源电动汽车整车的安全性和可靠性。采用本发明方法的电机控制器精度高，控制点少，***简单可靠，故障点少；电机控制器在完成预充电控制的同时，还增加了诊断功能，可靠性高。
附图说明
图1是车用电机控制器电路图；
图2是预充电控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
如图1，***主回路包括车载动力电源V1，车载动力电源V1通过预充电电路（预充电阻R1、主接触器KM1、预充电接触器KM2）连接母线电容C1，母线电容连接逆变电路（功率模块V1-V6）。***还包括采样电路以及控制器，控制器控制实施该本发明的控制方法。
一个具体的控制步骤如下：
其中，直流母线电压为VC1，VC1-1、VC1-2、VC1-3分别表示预充电开始前、预充电后、预充电结束的三次采集量。计数器用来记录采集次数。
设置一个计数器C1并清0，采集直流母线电压VC1-1；然后吸合预充电接触器KM2，开始进行预充电。此时车载动力电源V1，经预充电阻R1限流后向直流母线滤波电容C1充电。
经过t1时间的延时，再次采集电机控制器直流母线电压VC1-2，计数器C1加1。
比较VC1-2和VC1-1，如果差值大于设定误差值K1，判定直流母线预充电已经开始，执行步骤4；如果差值不大于设定误差值K1，判断计数器值是否等于3。如果不等于3，执行步骤2；如果等于3，判定预充电路线路故障，断开预充电接触器KM2，结束预充电。
计数器C1清0。
经过t2时间的延时，再次采集电机控制器直流母线电压VC1-3，计数器C1加1。
比较VC1-3和VC1-2，如果差值小于设定误差值K2，判定直流母线预充电完成，执行步骤8；如果差值不小于设定误差值K2，存储VC1-3（将该值放入某存储空间），判断计数器值是否等于3。如果不等于3，执行步骤5；如果等于3，执行步骤7。
输出采集电路精度偏差报警。
吸合主接触器KM1，断开预充电接触器KM2，电机控制器预充电完成。
相应流程图见图2。
本发明的要点在于：通过预充电开始前与开始后的两次测量值对比，判断是否预充电开始，通过预充电开始后与结束后的两次测量值对比，判断预充电是否完成。
作为其他实施例，计数器实际上可以设置两个，一个用于1-3步，进行VC1-2采集次数（即t1延时次数）的记录；另一个用于5-8步，进行VC1-3的采集次数（即t2延时次数）的记录。
延时时间t1根据经验与设定误差值K1、设定的VC1-2记录次数极限（即第一设定次数）确定，如上述实施例中，VC1-2的记录次数极限为3，即如果延时2次t1以内，均能够向下执行。同理，t2的值应考虑K2、VC1-3的记录次数极限（即第二设定次数）。以上实施例中，VC1-3的记录次数极限也是3。存储VC1-3的目的在于利用该值计算并输出采集电路的精度偏差，属于扩展功能。由于每次将VC1-3存入同一个存储空间，所以最终的VC1-3是达到预充电完成判断次数时的采集值VC1-3，进行处理后输出采集电路精度偏差报警。

Claims (2)

1.一种车用电机控制器预充电控制方法，其特征在于，步骤如下：
a，预充电开始前采集母线电压，记为VC1-1，然后开始预充电；
b，延时t1，再次采集母线电压，记为VC1-2；判断VC1-2与VC1-1的第一差值是否大于第一设定值K1；
c，如果第一差值大于K1，则判定直流母线预充电已经开始，执行步骤d；如果不大于K1，则执行步骤b，直到第一差值大于K1，或者t1延时次数达到第一设定次数时，终止预充电；
d，延时t2，采集母线电压，记为VC1-3；判断VC1-3与VC1-2的第二差值是否小于第二设定值K2；
e，如果第二差值小于K2，则判定直流母线预充电完成，结束预充电，主回路投入运行；如果第二差值不小于K2，则循环执行步骤d，直到第二差值小于K2，或者t2延时次数达到第二设定次数时，结束预充电。
2.根据权利要求1所述的一种车用电机控制器预充电控制方法，其特征在于，所述步骤e中，如果t2延时次数达到第二设定次数，所述第二差值仍不小于K2，则记录此时的采集值VC1-3用于进行处理后输出采集电路精度偏差报警。
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