CN105799541A - 电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法，本方法采集驱动电机三相电流并与设定的电流保护值进行比较，小于电流保护值时车辆正常行驶，任一相电流大于电流保护值时，设定采集次数N及电流预警值；连续N次采集的任一相电流均大于电流预警值时，判定发生驱动电机过流故障，控制器给出故障标志位并且驱动电机控制***停止工作；否则车辆正常行驶并重复三相电流的采集周期；当驱动电机转速≤驱动电机***允许自恢复转速并且给定的力矩及转速指令为零时，控制器清除故障标志位并且正常响应车辆控制指令，驱动电机控制***恢复工作。本方法保证车辆驱动电机发生过流故障时能够自行恢复并持续运行，避免车辆失去动力，确保车辆的行驶安全。

Description

电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法

技术领域

本发明涉及一种电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法。

背景技术

电动汽车行驶过程中，电机***的输出电流根据整车行驶工况的变化而变化。当驾驶员踩油门加速或坡道起步时，特别是在车辆满载或超载的情况下，驱动电机需要输出较大力矩，此时电机***会产生较大的三相电流，很可能超出控制器的电流保护值，从而报出过流故障导致车辆失去动力停车。在车辆上坡或高速行驶的过程中，一旦发生该故障会存在很大的安全隐患。另外引起驱动电机过流故障的原因除了在上坡、满载和超载等情况下重踩油门以外，当车辆运行环境恶化，控制器硬件在受到电磁干扰时，也可能出现一个假的电流信号过冲，导致过流故障的误判。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法，本方法在不增加任何装置的情况下，保证车辆驱动电机在发生过流故障时能够自行恢复并持续运行，避免车辆失去动力，确保车辆的行驶安全。

为解决上述技术问题，本发明电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法包括如下步骤：

步骤一、通过控制器采集驱动电机三相电流，采集的三相电流与控制器硬件电流保护值I_Ipm进行比较，当三相电流小于I_Ipm时车辆正常行驶，并且设定三相电流采集的次数N及电流预警值I_Protect；当任一相电流大于I_Ipm时，控制器硬件自动触发故障信号，驱动电机控制***停运；

步骤二、如果连续N次采集的任一相电流均大于I_Protect时，判定发生驱动电机过流故障，控制器给出故障标志位并且驱动电机控制***停止工作，车辆处于惯性运动状态；如果在N次采集周期内出现任一相电流小于I_Protect时，车辆正常行驶并重复三相电流的采集周期；

步骤三、判定驱动电机过流故障后，控制器检测驱动电机转速，当驱动电机转速≤驱动电机***允许自恢复转速Speed_Recover并且车辆给定的力矩及转速指令为零时，控制器清除故障标志位并且正常响应车辆控制指令，驱动电机控制***恢复工作，车辆恢复正常行驶状态。

进一步，所述电流预警值I_Protect根据驱动电机***性能指标拟定，留有不小于电流保护值I_Ipm10%的不饱和余量。

进一步，所述驱动电机三相电流采集次数N根据干扰信号的频谱和驱动电机功率模块所能承受持续故障电流的时间拟定，其计算公式为，，其中：为N次采样的时间，为采样周期，为干扰信号造成驱动电机连续过流故障的最大频率时间，为驱动电机功率模块所能承受持续故障电流的最小时间。

进一步，所述驱动电机***允许自恢复转速Speed_Recover根据驱动电机的反电势和功率模块能承受的电压拟定，其计算公式为：

式中：为功率模块承受的电压峰值，为功率模块最大电压利用率，为驱动电机反电势系数，为驱动电机极对数。

由于本发明电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法采用了上述技术方案，即本方法通过采集驱动电机三相电流并与设定的电流保护值进行比较，小于电流保护值时车辆正常行驶，任一相电流大于电流保护值时，设定三相电流采集的次数N及电流预警值；连续N次采集的任一相电流均大于电流预警值时，判定发生驱动电机过流故障，控制器给出故障标志位并且驱动电机控制***停止工作，车辆处于惯性运动状态；否则车辆正常行驶并重复三相电流的采集周期；判定驱动电机过流故障后，当驱动电机转速≤驱动电机***允许自恢复转速并且驱动电机给定的力矩及转速指令为零时，控制器清除故障标志位并且正常响应车辆控制指令，驱动电机控制***恢复工作，车辆恢复正常行驶状态。本方法在不增加任何装置的情况下，保证车辆驱动电机在发生过流故障时能够自行恢复并持续运行，避免车辆失去动力，确保车辆的行驶安全。

附图说明

下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明：

图1为本发明电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法逻辑框图。

具体实施方式

实施例如图1所示，本发明电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法包括如下步骤：

步骤一、通过控制器采集驱动电机三相电流，采集的三相电流与控制器硬件电流保护值I_Ipm进行比较，当三相电流小于I_Ipm时车辆正常行驶，并且设定三相电流采集的次数N及电流预警值I_Protect；当任一相电流大于I_Ipm时，控制器硬件自动触发故障信号，驱动电机控制***停运；其中电流保护值I_Ipm为控制器硬件根据车辆各项参数设计时的固定值，与控制器硬件采用的元器件相关；

步骤二、如果连续N次采集的任一相电流均大于I_Protect时，判定发生驱动电机过流故障，控制器给出故障标志位并且驱动电机控制***停止工作，车辆处于惯性运动状态；如果在N次采集周期内出现任一相电流小于I_Protect时，车辆正常行驶并重复三相电流的采集周期；

步骤三、判定驱动电机过流故障后，控制器检测驱动电机转速，当驱动电机转速≤驱动电机***允许自恢复转速Speed_Recover并且车辆给定的力矩及转速指令为零时，控制器清除故障标志位并且正常响应车辆控制指令，驱动电机控制***恢复工作，车辆恢复正常行驶状态。

优选的，所述电流预警值I_Protect根据驱动电机***性能指标拟定，留有不小于电流保护值I_Ipm10%的不饱和余量。

优选的，所述驱动电机三相电流采集次数N根据干扰信号的频谱和驱动电机功率模块所能承受持续故障电流的时间拟定，其计算公式为，，其中：为N次采样的时间，为采样周期，为干扰信号造成驱动电机连续过流故障的最大频率时间，为驱动电机功率模块所能承受持续故障电流的最小时间。

优选的，所述驱动电机***允许自恢复转速Speed_Recover根据驱动电机的反电势和功率模块能承受的电压拟定，其计算公式为：

式中：为功率模块承受的电压峰值，为功率模块最大电压利用率，为驱动电机反电势系数，为驱动电机极对数。

本方法针对车辆在高速行驶或较长坡道行驶等工况下出现的驱动电机***过流故障导致车辆失去动力而停车的现象制定的，在没有发生永久性故障的情况下，如果检测到短暂的过流故障，车辆可以在不用停车下电重启的情况下自动恢复正常行驶。并且驾驶员不会有明显的车辆停顿、车辆失控的感觉，有效避免车辆在驱动电机过流故障情况下失控的风险，提高了车辆的操控性能。

Claims (4)

1.一种电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法，其特征在于本方法包括如下步骤：

步骤一、通过控制器采集驱动电机三相电流，采集的三相电流与控制器硬件电流保护值I_Ipm进行比较，当三相电流小于I_Ipm时车辆正常行驶，并且设定三相电流采集的次数N及电流预警值I_Protect；当任一相电流大于I_Ipm时，控制器硬件自动触发故障信号，驱动电机控制***停运；

步骤二、如果连续N次采集的任一相电流均大于I_Protect时，判定发生驱动电机过流故障，控制器给出故障标志位并且驱动电机控制***停止工作，车辆处于惯性运动状态；如果在N次采集周期内出现任一相电流小于I_Protect时，车辆正常行驶并重复三相电流的采集周期；

步骤三、判定驱动电机过流故障后，控制器检测驱动电机转速，当驱动电机转速≤驱动电机***允许自恢复转速Speed_Recover并且车辆给定的力矩及转速指令为零时，控制器清除故障标志位并且正常响应车辆控制指令，驱动电机控制***恢复工作，车辆恢复正常行驶状态。

2.根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法，其特征在于：所述电流预警值I_Protect根据驱动电机***性能指标拟定，留有不小于电流保护值I_Ipm10%的不饱和余量。

3.根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法，其特征在于：所述驱动电机三相电流采集次数N根据干扰信号的频谱和驱动电机功率模块所能承受持续故障电流的时间拟定，其计算公式为，，，其中：为N次采样的时间，为采样周期，为干扰信号造成驱动电机连续过流故障的最大频率时间，为驱动电机功率模块所能承受持续故障电流的最小时间。

4.根据权利要求1所述的电动汽车驱动电机过流故障的自愈方法，其特征在于：所述驱动电机***允许自恢复转速Speed_Recover根据驱动电机的反电势和功率模块能承受的电压拟定，其计算公式为：

式中：为功率模块承受的电压峰值，为功率模块最大电压利用率，为驱动电机反电势系数，为驱动电机极对数。