CN110011278A - 一种电机短路保护方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及过电压保护技术领域，公开了一种电机短路保护方法及装置，包括：检测车辆的电机控制器中的电容器电压是否超过预设的电压阈值；若超过，判断车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值；若车辆的电机转速小于或等于预设的转速阈值，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。实施本发明实施例，能够降低功率器件或者电机控制器失效甚至损坏的概率。

Description

一种电机短路保护方法及装置

技术领域

本发明涉及过电压保护技术领域，具体涉及一种电机短路保护方法及装置。

背景技术

车辆在故障的状态下将车辆电机的主继电器断开时，可能由于车辆电机反电动势倒灌或者充电机短暂的充电，导致电机控制器中的电容器上的电压快速上升，进而可能导致电机控制器中的功率器件(例如：绝缘栅双极型晶体管，Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)损坏，甚至影响车辆的整车安全。目前，一般都是通过下述的主动短路保护方案来避免上述风险：当检测到电机控制器中的电容器上的电压超过预设的阈值时，控制电机控制器中的IGBT中的三个上桥或者三个下桥打开，以让电机绕组短路，进而让车辆的电机反电动势通过电机绕组发热的方式消耗掉。

在实践中发现，若不区分车辆的具体工况，一发生故障就盲目启用上述主动短路保护方案，由于车辆电机倒灌的反电动势全部作用于IGBT中的三个上桥或者三个下桥上，可能导致电机控制器中的功率器件失效甚至损坏；而且，电机绕组短路瞬间会有较大的瞬态电流，该瞬态电流可能导致电机磁钢失磁，进而导致电机控制器失效甚至损坏。

可见，盲目启用上述主动短路保护方案，可能导致功率器件或者电机控制器失效甚至损坏。

发明内容

本发明实施例公开了一种电机短路保护方法及装置，能够降低功率器件或者电机控制器失效甚至损坏的概率。

本发明实施例第一方面公开一种电机短路保护方法，该方法包括：

检测车辆的电机控制器中的电容器电压是否超过预设的电压阈值；若超过，判断所述车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值；

若所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述在所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案，包括：

在所述车辆的电机转速为零且小于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案；

或者，在所述车辆的电机转速大于零且小于或等于预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件的状态由开管切换至关管，且禁止启用主动短路保护方案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，所述方法还包括：

若所述车辆的电机转速大于所述预设的转速阈值，启用所述主动短路保护方案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在所述启用所述主动短路保护方案之后，所述方法还包括：

判断在所述电机控制器中是否检测到瞬态电流，所述瞬态电流为预设电流值和预设产生次数的电流；

若检测到所述瞬态电流，输出提示信息，所述提示信息用于提示用户控制所述车辆降速，以让所述车辆的电机转速降至小于或等于所述预设的转速阈值；

当检测到所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件的状态由开管切换关管，且停用所述主动短路保护方案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在所述判断所述车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值之前，所述方法还包括：

获取所述车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速；其中，所述目标时间段的时长小于或等于预设的时长阈值；

计算所述目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为所述车辆的电机转速。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第一方面中，在所述获取所述车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速之后，所述方法还包括：

判断所述最大电机转速以及所述最小电机转速的差值是否小于或者等于预设的差值阈值；

若所述最大电机转速以及所述最小电机转速的差值小于或者等于预设的差值阈值，执行所述计算所述目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为所述车辆的电机转速的步骤。

本发明实施例第二方面公开一种电机短路保护方法，该方法包括：

当检测到车辆在进行充电时，判断所述车辆的电池包中的主继电器是否断开；

若所述主继电器断开，判断在所述主继电器断开且对所述车辆进行充电的充电机未断开的瞬间，所述充电机传输至所述车辆的电能是否让所述车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值；

若超过，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

本发明实施例第三方面公开一种电机短路保护装置，该装置包括：

第一检测单元，用于检测车辆的电机控制器中的电容器电压是否超过预设的电压阈值；

第一判断单元，用于在所述第一检测单元检测出车辆的电机控制器中的电容器电压超过预设的电压阈值时，判断所述车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值；

第一控制单元，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述第一控制单元用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案的方式具体为：

第一控制单元，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速为零且小于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案；

或者，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速大于零且小于或等于预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件的状态由开管切换至关管，且禁止启用主动短路保护方案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述装置还包括：

启用单元，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速大于所述预设的转速阈值，启用所述主动短路保护方案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述装置还包括：

第二判断单元，用于在所述启用单元启用所述主动短路保护方案之后，判断在所述电机控制器中是否检测到瞬态电流，所述瞬态电流为预设电流值和预设产生次数的电流；

输出单元，用于在所述第二判断单元检测到所述瞬态电流时，输出提示信息，所述提示信息用于提示用户控制所述车辆降速，以让所述车辆的电机转速降至小于或等于所述预设的转速阈值；

第二控制单元，用于在检测到所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件的状态由开管切换关管，且停用所述主动短路保护方案。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述装置还包括：

获取单元，用于在所述第一判断单元判断所述车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值之前，获取所述车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速；其中，所述目标时间段的时长小于或等于预设的时长阈值；

计算单元，用于计算所述目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为所述车辆的电机转速。

作为一种可选的实施方式，在本发明实施例第二方面中，所述装置还包括：

第三判断单元，用于在所述获取单元获取所述车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速之后，判断所述最大电机转速以及所述最小电机转速的差值是否小于或者等于预设的差值阈值；

以及，所述计算单元，具体用于在所述第三判断单元判断出所述最大电机转速以及所述最小电机转速的差值小于或者等于预设的差值阈值时，计算所述目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为所述车辆的电机转速。

本方面实施例第四方面公开一种电机短路保护装置，该装置包括：

第一判断单元，用于在检测到车辆在进行充电时，判断所述车辆的电池包中的主继电器是否断开；

第二判断单元，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电池包中的主继电器断开时，判断在所述主继电器断开且对所述车辆进行充电的充电机未断开的瞬间，所述充电机传输至所述车辆的电能是否让所述车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值；

控制单元，用于在所述第二判断单元判断出所述充电机传输至所述车辆的电能让所述车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过所述预设的电压阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

本发明实施例第五方面公开一种电机短路保护装置，包括：

存储有可执行程序代码的存储器；

与所述存储器耦合的处理器；

所述处理器调用所述存储器中存储的所述可执行程序代码，执行本发明实施例第一方面公开的一种电机短路保护方法，以及本发明实施例第二方面公开的一种电机短路保护方法。

本发明实施例第六方面公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，所述计算机程序使得计算机执行本发明实施例第一方面公开的一种电机短路保护方法，以及本发明实施例第二方面公开的一种电机短路保护方法。

本发明实施例第七方面公开一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行本发明实施例第一方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

本发明实施例第八方面公开一种应用发布平台，所述应用发布平台用于发布计算机程序产品，其中，当所述计算机程序产品在计算机上运行时，使得所述计算机执行本发明实施例第一方面的任意一种方法的部分或全部步骤。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

本方面实施例中，当车辆的电机转速为零时，若检测到车辆的电机控制器中的电容器上的电压超过预设的电压阈值，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，也禁止启用主动短路保护方案，因为禁止电机控制器中的功率器件开管，可以让电容器上的电压叠加在功率器件中的六个桥臂上，相比于启用主动短路保护方案，让电容器上的电压叠加在功率器件中三个上桥或者三个下桥的桥臂上，具有更高的耐电压性，进而降低了功率器件损坏的概率；

以及，当车辆的电机转速大于零且小于或等于预设的转速阈值时，若检测到车辆的电机控制器中的电容器上的电压超过预设的电压阈值，控制电机控制器中的功率器件的状态由开管切换至关管，且禁止启用主动短路保护方案；因为车辆的电机转速大于零，即说明车辆已经启动，此时功率器件是按照预设的频率进行开管或关管的，所以禁止启用主动短路保护方案，直接控制电机控制器中的功率器件关管，可以让电容器上的电压叠加在功率器件中的六个桥臂上，提高了功率器件的耐电压性，且当车辆的电机转速小于或等于预设的转速阈值时，电机所产生的反电动势叠加在功率器件中的六个桥臂上，不会超过功率器件的耐电压性，其中，该预设的转速阈值可以由开发人员测量获得；

为了避免绕组短路产生的瞬态电流导致电机磁钢失磁，进而导致电机控制器失效甚至损坏，所以上述方法中能不启用主动短路保护方案，就尽量不启用主动短路保护方案；但是，当车辆的电机转速大于预设的转速阈值时，若检测到车辆的电机控制器中的电容器上的电压超过预设的电压阈值，此时电机产生的反电动势的电压较大，若叠加在功率器件中的六个桥臂上会超过功率器件的耐电压性，所以要启用主动短路保护方案，以降低功率器件失效甚至损坏的概率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例公开的一种电机短路保护方法的流程示意图；

图2是本发明实施例公开的另一种电机短路保护方法的流程示意图；

图3是本发明实施例公开的一种电机短路保护装置的结构示意图；

图4是本发明实施例公开的另一种电机短路保护装置的结构示意图；

图5是本发明实施例公开的又一种电机短路保护装置的结构示意图；

图6是本发明实施例公开的一种电机控制器中的功率器件的示意图；

图7是本发明实施例公开的一种辅助说明如何测量预设的转速阈值的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”和“第三”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述特定顺序。本发明实施例的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

本发明实施例公开了一种电机短路保护方法及装置，能够降低功率器件或者电机控制器失效甚至损坏的概率。

下面将结合具体实施例对本发明技术方案进行详细说明。

实施例一

请参阅图1，图1是本发明实施例公开的一种电机短路保护方法的流程示意图。如图1所示，该电机短路保护方法可以包括以下步骤：

101、电机短路保护装置检测车辆的电机控制器中的电容器电压是否超过预设的电压阈值；若超过，执行步骤102；若未超过，结束本流程。

本发明实施例中，电容器可以包括但不限于：DC_LINK电容器，即直流支撑电容器，属于无源器件的一种，其具有耐电压高、耐电流大、低阻抗、低电感、容量损耗小、漏电流小、温度性能好、充放电速度快、使用寿命长 (约10万小时)、安全防爆和无极性安装方便等优点。被广泛应用于电力电子行业；

预设的电压阈值可以是保证电机控制器不损坏的某一个电容器上的电压数值，具体数值可以由开发人员根据大量的实验结果设定的。

102、电机短路保护装置判断车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值；若是；执行步骤103；若否，结束本流程。

本发明实施例中，车辆的电机转速的测量方法可以包括但不限于：光反射法、磁电法、光栅法或者霍尔开关检测法；本发明实施例以霍尔开关检测法为例进行说明，不应对本发明构成限定。霍尔开关检测法：即在电机转动部分固定一块磁铁，并在磁铁运动轨迹的圆周外缘设置一个霍尔开关，当电机转动时，霍尔开关周期性感应磁力线产生脉冲电压，统计一定时间内的脉冲电压数量，就可以换算出电机转速。

作为一种可选的实施方式，电机短路保护装置在判断车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值之前，可以获取车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速；并计算目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为车辆的电机转速；其中，目标时间段的时长小于或等于预设的时长阈值；

需要说明的是，目标时间段的时长可以是由开发人员根据大量的实验结果设定的，而且，预设的时长阈值可以尽可能的小(例如一秒)，使得电机转速在所选取的目标时间段内更接近匀速，进而可以确定出更加精确的电机转速。

在实践中发现，如果只取某一个时间点的电机转速作为后续的电机转速判断标准存在偶然性；实施上述方法，可以通过优选短时间段内，车辆的最大的电机转速以及最小的电机转速，并计算它们的平均值作为电机转速，可以得到更具代表性的电机转速。

作为另一种可选的实施方式，电机短路保护装置在获取到车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速之后，电机短路保护装置还可以判断目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的差值是否小于或者等于预设的差值阈值，如果最大电机转速以及最小电机转速的差值小于或者等于预设的差值阈值时，计算目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为车辆的电机转速。

需要说明的是，预设的差值阈值可以是由开发人员根据大量的实验结果设定的。

在实践中发现，如果在目标时间段内电机的最大转速和最小转速的差值太大(即若大于预设的差值阈值)，则说明此时的电机转速可能发生突变，进而在此情况下计算电机在目标时间段内的最大转速和做小转速的平均值作为电机的转速存在偶然性，所确定出的电机转速不具代表性。实施上述方法，可以筛选掉最大电机转速以及最小电机转速的差值大于预设的差值阈值的目标时间段，进而可以确定出更具代表性的电机转速。

本发明实施例中，预设的转速阈值可以通过以下方法测量得到：让电机控制器与车辆电机在测试台架上以发电状态运行(其中，母线电压设定为最高电压)，控制车辆电机的初始转速为100rpm，并将转矩设置到最大，断开如图7中所示的主继电器(需要说明的是：图7中的HV+表示电源正极；HV- 表示电源负极；IGBT U、IGBT V和IGBT W分别表示三个绝缘栅双极型晶体管；G1、G2、G3、G4、G5和G6分别表示三个IGBT中的六个桥)，以让电机产生反电动势作用在电机控制器中的功率器件上，此时可以通过示波器测量图7中1、2两点之间的电压；然后控制车辆电机的转速以每次100rpm的增量从低到高逐渐增加，在此过程中通过示波器观察1、2两点之间的电压，若1、2 两点之间的电压接近功率器件的耐电压极限(一般预留50V以上的余量，且功率器件的耐电压具体数值可以根据功率器件的型号通过互联网查询到)，暂停增加电机的转速，并记录下此时的电机转速作为预设的转速阈值。

需要说明的是：由于电机在不同的转速下所产生的反电动势的电压是不同，所以可以测量出当电机所产生的反电动势的电压达到功率器件的耐电压极限时的电机转速作为预设的转速阈值；进而可以保证电机的转速小于或等于预设的转速阈值时，电机所产生的反电动势作用在功率器件上不会让功率器件失效甚至损坏；另外，针对不同的车辆电机所测量出来的转速阈值可能是不同的，例如：当异常出现时，使用反电动势越高的车辆电机可能导致电容器上的电压上升得越快，增幅也越高，那么通过上述测量方法所得到的转速阈值也就越小，所以预设的转速阈值无法定量，其具体数值可以由开发人员根据所使用的电机型号通过上述测量方法得到。

103、电机短路保护装置控制车辆的电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

本发明实施例中，主动短路保护方案可以包括：当检测到车辆的电机控制器中的电容器上的电压超过预设的电压阈值时，控制电机控制器中的功率器件中的三个上桥或者三个下桥打开，以让电机绕组短路，进而让车辆的电机反电动势通过电机绕组发热的方式消耗掉。

功率器件可以包括：绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate BipolarTransistor，IGBT)，其是由BJT(双极型三极管)和MOS(绝缘栅型场效应管)组成的复合全控型电压驱动式功率半导体器件,兼有金氧半场效晶体管 (Metal-Oxide-SemiconductorField-Effect Transistor，MOSFET)的高输入阻抗和电力晶体管(Giant Transistor，GTR)的低导通压降两方面的优点。本发明实施例以绝缘栅双极型晶体管(IGBT)为例进行说明，不应构成对该方法的限定；

在实践中发现，传统车辆在检测到电机控制器中的电容器上的电压超过预设的电压阈值时，会自动启动上述主动短路保护方案。如图6所示(需要说明的是：图6中的HV+表示电源正极；HV-表示电源负极；IGBT U、IGBT V和 IGBT W分别表示三个绝缘栅双极型晶体管；G1、G2、G3、G4、G5和G6分别表示三个IGBT中的六个桥)，启动上述主动短路保护方案时，电机控制器会控制IGBT中的三个上桥或三个下桥打开(即让G1、G3和G5打开，或者让G2、 G4和G6打开)，以让电机绕组短路，进而让车辆的电机反电动势通过电机绕组发热的方式消耗掉；但是启用主动短路保护方案可能导致电机绕组在短路瞬间产生数值较大的瞬态电流(即某一数值大小与产生次数的电流)，瞬态电流可能导致电机的磁钢失磁，进而导致电机失效甚至损坏。但是，实施本发明实施例，电机短路保护装置可以通过内置的电压监测仪器来监测电机控制器中的电容器上的电压，当电压超过预设的电压阈值且电机转速小于预设的转速阈值时，禁止启用上述主动短路保护方案，以避免瞬态电流导致电机磁钢失磁，降低了电机控制器失效甚至损坏的概率；

而且如6图所示，启用上述主动短路保护方案，电容器上的电压只能叠加在IGBT中的三个上桥或三个下桥上(其中，打开三个上桥，电容器上的电压就叠加在三个下桥的桥臂上；打开三个下桥，电容器上的电压就叠加在三个上桥的桥臂上)，耐电压能力较弱(耐电压能力只有一半)；而实施本发明实施例，电机短路保护装置在电容器上的电压超过预设的电压阈值，且电机转速小于预设的转速阈值时，可以控制电机控制器中的IGBT禁止开管(即禁止三个上桥和三个下桥打开)，以让电容器上的电压叠加在IGBT中三个上桥和三个下桥的桥臂上，具有更高的耐电压性，进而降低了IGBT失效甚至损坏的概率。

作为一种可选的实施方式，电机短路保护装置在车辆的电机转速小于或等于预设的转速阈值时，控制车辆的电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案的方式可以是：电机短路保护装置在车辆的电机转速为零且小于预设的转速阈值时，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

作为另一种可选的实施方式，电机短路保护装置在车辆的电机转速小于或等于预设的转速阈值时，控制车辆的电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案的方式可以是：电机短路保护装置在车辆的电机转速大于零且小于或等于预设的转速阈值时，控制电机控制器中的功率器件的状态由开管切换至关管，且禁止启用主动短路保护方案。

在实践中发现，当车辆的电机转速大于零且小于或等于预设的转速阈值时，说明车辆已经启动，此时IGBT是按照预设的频率进行开管或关管的，若电机短路保护装置通过内置的电压监测仪器监测到电机控制器中的电容器上的电压超过预设的电压阈值时，可以控制IGBT的状态由开管切换至关管，以让IGBT不导通(即禁止IGBT中的三个上桥和三个下桥打开)，进而提高功率器件的耐电压能力；且由于此时电机转速小于或者等于预设的转速阈值，所以电机所产生的反电动势作用在功率器件中的六个桥臂(三个上桥和三个下桥)上时，不会超过功率器件的耐电压，进而可以避免功率器件失效甚至损坏；另外，禁止启用主动短路保护方案可以避免瞬态电流导致电机磁钢失磁，进而降低了电机控制器失效甚至损坏的概率。

作为一种可选的实施方式，电机短路保护装置在判断出车辆的电机转速大于预设的转速阈值，可以启用上述的主动短路保护方案。

在实践中发现，当车辆的电机转速大于预设的速度阈值时，此时电机产生的反电动势较大，若不启用主动短路保护方案，较大的反电动势电压可能将超过功率器件的最大耐电压，如果作用在功率器件上可能导致功率器件失效甚至损坏；所以电机短路保护装置可以启用主动短路保护方案，以让电机的反电动势通过电机绕组发热的方式消耗掉，降低功率器件失效甚至损坏的概率。

作为一种可选的实施方式，电机短路保护装置在启用主动短路保护方案之后，还可以判断在电机控制器中是否检测到瞬态电流；若检测到瞬态电流，输出提示信息，该提示信息用于提示用户控制车辆降速，以让车辆的电机转速降至小于或等于预设的转速阈值；当检测到车辆的电机转速小于或等于预设的转速阈值时，控制电机控制器中的功率器件的状态由开管切换关管，且停用主动短路保护方案。

需要说明的是，瞬态电流为预设电流值和预设产生次数的电流。

在实践中发现，启用主动短路保护方案让电机绕组短路，绕组可能会产生随机次数、随机大小的瞬态电流，而瞬态电流可能导致电机的磁钢失磁，甚至导致电机失效甚至损坏。实施上述方法，电机短路保护装置可以输出提示信息提醒用户控制车辆减速，以让电机转速降到预设的转速阈值以下；由于转速下降，电机产生的反电动势也就下降，进而就算停用主动短路保护方案，较小的反电动势作用在功率器件上也不会超过功率器件的耐电压，而且停用主动短路保护方案，可以避免电机控制器失效，进而可以保护整车安全。

可见，实施图1所描述的方法，电机短路保护装置可以在检测到车辆的电机控制器中的电容器上的电压超过预设的电压阈值时，通过分析电机的转速信号以区分车辆使用的不同工况，进而可以根据电机不同的转速采取相应的保护措施，以避免盲目启用主动短路保护方案，进而导致功率器件或者电机控制器失效甚至损坏。

实施例二

请参阅图2，图2是本发明实施例公开的另一种电机短路保护方法的流程示意图。如图2所示，该电机短路保护方法可以包括以下步骤：

需要说明的是：本发明实施例中，以下步骤201～步骤203可以独立实施，构成一个独立的电机短路保护方法，用于在车辆进行充电的工况中，对车辆电机进行短路保护；另外，以下步骤201～步骤203还可以配合实施例一所公开一种电机短路保护方法实施，以构成一个在多种工况下，对车辆电机进行短路保护的方案；本发明实施例不作限定。

201、电机短路保护装置在检测到车辆在进行充电时，判断车辆的电池包中的主继电器是否断开；若断开，执行步骤202；若未断开，结束本流程。

202、电机短路保护装置判断在电池包中的主继电器断开且对车辆进行充电的充电机未断开的瞬间，充电机传输至车辆的电能是否让车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值；若超过，执行步骤203；若未超过，结束本流程。

本发明实施例中，在电池包中的主继电器断开但对车辆进行充电的充电机未断开的瞬间，充电机在该瞬间传输至车辆的电能是导致电容器上的电压上升的主要原因，即并不再是由于电机启动时产生的反电动势导致的；所以可以判断充电机瞬间传输的电能是否让车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值，以判断是否执行后续的保护措施。

需要进一步说明的是，车辆充电异常(如过流)的情况可以分为以下两种情况：(1)由于电池管理***(Battery Management System，BMS)控制异常，导致先切断车辆整车的主继电器，而后切断对车辆进行充电的充电机的继电器，可能导致车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值的情况；(2)电池管理***(BatteryManagement System，BMS) 控制正常，先切断了对车辆进行充电的充电机的继电器，后切断车辆整车的主继电器。但是如果充电机的继电器由于粘连而没有切断，后续车辆整车的主继电器又被切断了(即充电机的继电器没有被切断的情况下切断车辆主继电器，即又变成了第一种情况，先切断了车辆整车的主继电器，后切断充电机的继电器)，那么也可能导致车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值的情况。

203、电机短路保护装置控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

本发明实施例中，电机短路保护装置控制电机控制器中的功率器件禁止开管(即禁止IGBT中的三个上桥和三个下桥打开)，与实施例一中的步骤103 同理，可以提高功率器件的耐电压能力，而且由于充电机瞬间传输的电能较小，所以产生的电压也较小，较小的电压作用在功率器件上也不会超过功率器件的耐电压能力，进而避免功率器件失效甚至损坏；另外，禁止启用主动短路保护方案，可以避免瞬态电流导致电机磁钢失磁，进而降低了电机控制器失效甚至损坏的概率。

可见，与实施图1所描述的方法相比较，实施图2所描述的方法，还可以在车辆在充电发生故障导致电池包的主继电器断开时，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案，以避免电机控制器或者电机控制器中的功率器件失效甚至损坏。

实施例三

请参阅图3，图3是本发明实施例公开的一种电机短路保护装置的结构示意图。如图3所示，该电机短路保护装置可以包括：

第一检测单元301，用于检测车辆的电机控制器中的电容器电压是否超过预设的电压阈值；

第一判断单元302，用于在第一检测单元301检测出车辆的电机控制器中的电容器电压超过预设的电压阈值时，判断车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值；

第一控制单元303，用于在第一判断单元302判断出车辆的电机转速小于或等于预设的转速阈值时，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

可见，实施图3所描述的电机短路保护装置，电机短路保护装置可以在检测到车辆的电机控制器中的电容器上的电压超过预设的电压阈值时，通过分析电机的转速信号以区分车辆使用的不同工况，进而可以根据电机不同的转速采取相应的保护措施，以避免盲目启用主动短路保护方案，进而导致功率器件或者电机控制器失效甚至损坏。

实施例四

请参阅图4，图4是本发明实施例公开的另一种电机短路保护装置的结构示意图。其中，图4所示的电机短路保护装置是由图3所示的电机短路保护装置进行优化得到的。与图3所示的电机短路保护装置相比较，图4所示的电机短路保护装置还可以包括：

启用单元304，用于在第一判断单元302判断出车辆的电机转速大于预设的转速阈值，启用主动短路保护方案。

实施上述方法，可以通过启用主动短路保护方案，以让电机的反电动势通过电机绕组发热的方式消耗掉，降低功率器件失效甚至损坏的概率。

作为一种可选的实施方式，图4所示的电机短路保护装置还可以包括：

第二判断单元305，用于在检测到车辆在进行充电时，判断车辆的电池包中的主继电器是否断开；

第三判断单元306，用于在第二判断单元305判断出车辆的电池包中的主继电器断开时，判断在主继电器断开且对车辆进行充电的充电机未断开的瞬间，充电机传输至车辆的电能是否让车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值；

第二控制单元307，用于在第三判断单元306判断出充电机传输至车辆的电能让车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值时，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

实施上述方法，可以在车辆在充电发生故障导致电池包的主继电器断开时，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案，以避免电机控制器或者电机控制器中的功率器件失效甚至损坏。

作为一种可选的实施方式，图4所示的电机短路保护装置还可以包括：

第四判断单元308，用于在启用单元304启用主动短路保护方案之后，判断在电机控制器中是否检测到瞬态电流，该瞬态电流为预设电流值和预设产生次数的电流；

输出单元309，用于在第四判断单元308检测到瞬态电流时，输出提示信息，该提示信息用于提示用户控制车辆降速，以让车辆的电机转速降至小于或等于预设的转速阈值；

第三控制单元310，用于在检测到车辆的电机转速小于或等于预设的转速阈值时，控制电机控制器中的功率器件的状态由开管切换关管，且停用主动短路保护方案。

实施上述方法，电机短路保护装置可以输出提示信息提醒用户控制车辆减速，以让电机转速降到预设的转速阈值以下；由于转速下降，电机产生的反电动势也就下降，进而就算停用主动短路保护方案，较小的反电动势作用在功率器件上也不会超过功率器件的耐电压，而且停用主动短路保护方案，可以避免电机控制器失效，进而可以保护整车安全。

作为另一种可选的实施方式，图4所示的电机短路保护装置还可以包括：

获取单元311，用于在第一判断单元302判断车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值之前，获取车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速；其中，目标时间段的时长小于或等于预设的时长阈值；

计算单元312，用于计算目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为车辆的电机转速。

实施上述方法，可以通过优选短时间段内，车辆的最大的电机转速以及最小的电机转速，并计算它们的平均值作为电机转速，可以得到更具代表性的电机转速。

作为另一种可选的实施方式，图4所示的电机短路保护装置还可以包括：

第五判断单元313，用于在获取单元311获取车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速之后，判断最大电机转速以及最小电机转速的差值是否小于或者等于预设的差值阈值；

以及，计算单元312，具体用于在第五判断单元313判断出最大电机转速以及最小电机转速的差值小于或者等于预设的差值阈值时，计算目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为车辆的电机转速。

实施上述方法，可以筛选掉最大电机转速以及最小电机转速的差值大于预设的差值阈值的目标时间段，进而可以确定出更具代表性的电机转速。

作为另一种可选的实施方式，第一控制单元303用于在第一判断单元302 判断出车辆的电机转速小于或等于预设的转速阈值时，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案的方式具体为：

第一控制单元303，用于在第一判断单元302判断出车辆的电机转速为零且小于预设的转速阈值时，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案；

或者，用于在第一判断单元302判断出车辆的电机转速大于零且小于或等于预设的转速阈值时，控制电机控制器中的功率器件的状态由开管切换至关管，且禁止启用主动短路保护方案。

实施上述方法，可以避免功率器件失效甚至损坏；另外，禁止启用主动短路保护方案可以避免瞬态电流导致电机磁钢失磁，进而降低了电机控制器失效甚至损坏的概率。

可见，与实施图3所描述的电机短路保护装置相比较，实施图4所描述的电机短路保护装置，还可以在车辆在充电发生故障导致电池包的主继电器断开时，控制电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案，以避免电机控制器或者电机控制器中的功率器件失效甚至损坏；以及，可以通过优选短时间段内，车辆的最大的电机转速以及最小的电机转速，并计算它们的平均值作为电机转速，可以得到更具代表性的电机转速；以及，可以避免功率器件失效甚至损坏；另外，禁止启用主动短路保护方案可以避免瞬态电流导致电机磁钢失磁，进而降低了电机控制器失效甚至损坏的概率。

实施例五

请参阅图5，图5是本发明实施例公开的又一种电机短路保护装置的结构示意图。如图5所示，该电机短路保护装置可以包括：

存储有可执行程序代码的存储器501；

与存储器501耦合的处理器502；

其中，处理器502调用存储器501中存储的可执行程序代码，执行图1～图2任意一种电机短路保护方法。

本发明实施例公开一种计算机可读存储介质，其存储计算机程序，其中，该计算机程序使得计算机执行图1～图2任意一种电机短路保护方法。

本发明实施例还公开一种应用发布平台，其中，应用发布平台用于发布计算机程序产品，其中，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行如以上各方法实施例中的方法的部分或全部步骤。

在本发明的各种实施例中，应理解，上述各过程的序号的大小并不意味着执行顺序的必然先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。

上述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物单元，即可位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可根据实际的需要选择其中的部分或全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

上述集成的单元若以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可获取的存储器中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或者部分，可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储器中，包括若干请求用以使得一台计算机设备(可以为个人计算机、服务器或者网络设备等，具体可以是计算机设备中的处理器)执行本发明的各个实施例上述方法的部分或全部步骤。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存储器(Random Access Memory，RAM)、可编程只读存储器(Programmable Read-only Memory，PROM)、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable Read Only Memory，EPROM)、一次可编程只读存储器 (One-time Programmable Read-Only Memory，OTPROM)、电子抹除式可复写只读存储器(Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory， EEPROM)、只读光盘(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM)或其他光盘存储器、磁盘存储器、磁带存储器、或者能够用于携带或存储数据的计算机可读的任何其他介质。

以上对本发明实施例公开的一种电机短路保护方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限定。

Claims (14)

1.一种电机短路保护方法，其特征在于，所述方法包括：

检测车辆的电机控制器中的电容器电压是否超过预设的电压阈值；若超过，判断所述车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值；

若所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案，包括：

在所述车辆的电机转速为零且小于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案；

或者，在所述车辆的电机转速大于零且小于或等于预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件的状态由开管切换至关管，且禁止启用主动短路保护方案。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

若所述车辆的电机转速大于所述预设的转速阈值，启用所述主动短路保护方案。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述启用所述主动短路保护方案之后，所述方法还包括：

判断在所述电机控制器中是否检测到瞬态电流，所述瞬态电流为预设电流值和预设产生次数的电流；

若检测到所述瞬态电流，输出提示信息，所述提示信息用于提示用户控制所述车辆降速，以让所述车辆的电机转速降至小于或等于所述预设的转速阈值；

当检测到所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件的状态由开管切换关管，且停用所述主动短路保护方案。

5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其特征在于，在所述判断所述车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值之前，所述方法还包括：

获取所述车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速；其中，所述目标时间段的时长小于或等于预设的时长阈值；

计算所述目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为所述车辆的电机转速。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述获取所述车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速之后，所述方法还包括：

判断所述最大电机转速以及所述最小电机转速的差值是否小于或者等于预设的差值阈值；

若所述最大电机转速以及所述最小电机转速的差值小于或者等于预设的差值阈值，执行所述计算所述目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为所述车辆的电机转速的步骤。

7.一种电机短路保护方法，其特征在于，所述方法包括：

当检测到车辆在进行充电时，判断所述车辆的电池包中的主继电器是否断开；

若所述主继电器断开，判断在所述主继电器断开且对所述车辆进行充电的充电机未断开的瞬间，所述充电机传输至所述车辆的电能是否让所述车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值；

若超过，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

8.一种电机短路保护装置，其特征在于，所述装置包括：

第一检测单元，用于检测车辆的电机控制器中的电容器电压是否超过预设的电压阈值；

第一判断单元，用于在所述第一检测单元检测出车辆的电机控制器中的电容器电压超过预设的电压阈值时，判断所述车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值；

第一控制单元，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一控制单元用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案的方式具体为：

第一控制单元，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速为零且小于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案；

或者，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速大于零且小于或等于预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件的状态由开管切换至关管，且禁止启用主动短路保护方案。

10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

启用单元，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电机转速大于所述预设的转速阈值，启用所述主动短路保护方案。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第二判断单元，用于在所述启用单元启用所述主动短路保护方案之后，判断在所述电机控制器中是否检测到瞬态电流，所述瞬态电流为预设电流值和预设产生次数的电流；

输出单元，用于在所述第二判断单元检测到所述瞬态电流时，输出提示信息，所述提示信息用于提示用户控制所述车辆降速，以让所述车辆的电机转速降至小于或等于所述预设的转速阈值；

第二控制单元，用于在检测到所述车辆的电机转速小于或等于所述预设的转速阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件的状态由开管切换关管，且停用所述主动短路保护方案。

12.根据权利要求8～11任一项所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

获取单元，用于在所述第一判断单元判断所述车辆的电机转速是否小于或者等于预设的转速阈值之前，获取所述车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速；其中，所述目标时间段的时长小于或等于预设的时长阈值；

计算单元，用于计算所述目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为所述车辆的电机转速。

13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

第三判断单元，用于在所述获取单元获取所述车辆在目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速之后，判断所述最大电机转速以及所述最小电机转速的差值是否小于或者等于预设的差值阈值；

以及，所述计算单元，具体用于在所述第三判断单元判断出所述最大电机转速以及所述最小电机转速的差值小于或者等于预设的差值阈值时，计算所述目标时间段内的最大电机转速以及最小电机转速的平均值作为所述车辆的电机转速。

14.一种电机短路保护装置，其特征在于，所述装置包括：

第一判断单元，用于在检测到车辆在进行充电时，判断所述车辆的电池包中的主继电器是否断开；

第二判断单元，用于在所述第一判断单元判断出所述车辆的电池包中的主继电器断开时，判断在所述主继电器断开且对所述车辆进行充电的充电机未断开的瞬间，所述充电机传输至所述车辆的电能是否让所述车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过预设的电压阈值；

控制单元，用于在所述第二判断单元判断出所述充电机传输至所述车辆的电能让所述车辆的电机控制器中的电容器上的电压上升至超过所述预设的电压阈值时，控制所述电机控制器中的功率器件禁止开管，且禁止启用主动短路保护方案。