CN112046416B - 电动汽车用电驱动***及其控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电驱动控制技术领域,提供了一种电动汽车用电驱动***及其控制方法,该电动汽车用电驱动***包括:电机本体及设于电机本体外的电机壳体,电控管理模块设于定子轴与后端盖之间,在电控管理模块的两侧分别设有功率器件1及功率器件2,功率器件2靠近后端盖设置,功率器件1及设于电机本体内的散热器与电机水套接触,电机水套的进水口及出水口与整车散热***连同,功率器件2的三相回路通过母排固定与铝基板上,铝基板通过散热层与乘客舱壳体连接。电控管理模块集成于电机壳体内,电动汽车电驱***的集成度更高,在不影响散热性能的情况下,有利于节省成本。
Description
技术领域
本发明涉及电驱动控制技术领域,提供了一种电动汽车用电驱动***及其控制方法。
背景技术
目前新能源电动汽车已经出现了多年连续增长式发展,市场上出现几种类型新能源电动汽车,目前主要有EV纯电动汽车,HEV混合动力汽车,PHEV插电式混合动力及FCEV。其中EV目前是主力推动方向也是市场主流技术路线,在纯电动汽车这些年推广中,伴随着补贴政策实施,产销量逐年递增,但随着产业化发展,双积分政策落地及后补贴政策实施,性能和安全的要求也越来越高,纯电动汽车面临着市场和成本的巨大压力,尤其是成本这块,目前电池和电驱动占据了一辆车大部分成本,其中电驱动***约占10%左右,在满足产品功能基础上,如何保证性能目标不降低,技术变革成为摆在各个车厂和零部件***供应商的重要议题和研究方向。
发明内容
本发明提供了一种电动汽车用电驱动***,在不降低散性能的情况下将电控管理模块与电机进行集成,以降低电驱的生产成本。
本发明是这样实现的,一种电动汽车用电驱动***,所述***包括:
电机本体及设于电机本体外的电机壳体,电控管理模块设于定子轴与后端盖之间,在电控管理模块的两侧分别设有功率器件1及功率器件2,功率器件2靠近后端盖设置,功率器件1及设于电机本体内的散热器与电机水套接触,电机水套的进水口及出水口与整车散热***连同,功率器件2的三相回路通过母排固定与铝基板上,铝基板通过散热层与乘客舱壳体连接。
进一步的,将电控管理模块、功率器件1、功率器件2设置成圆形,三者同轴设置。
进一步的,电控管理模块由前级控制单元DSP1及后级控制单元DSP2组成,其中,前级控制单元DSP1与后级控制单元DSP2通讯连连接,后级控制单元DSP2与功率器件1、功率器件2通讯连接。
本发明是这样实现的,一种基于电动汽车用电驱动***的控制方法具体包括如下步骤:
S1、检测当前是否启动PTC加热器;
S2、若检测结果为是,则电控管理模块控制功率器件2输出功率大于功率器件1,若检测结果为否,则电控管理模块控制功率器件1输出功率于功率器件2。
进一步的,当车辆处于正向驱动模式时,若请求车速所需的电机功率小于功率阈值,则电控管理模块只启动功率器件1。
进一步的,若请求车速所需的电机功率大于或等于功率阈值,则电控管理模块同时启动功率器件1及功率器件2,但功率器件1及功率器2件按照设定的分配比进行功率输出,功率器件1的输出功率大于功率器件2。
进一步的,当车辆处于反向驱动模式时,电控管理模块只启动功率器件1。
进一步的,当车辆处于制动馈电模式时,电控管理模块控制功率器件1及功率器件2均以最大功率进行输出。
进一步的,前级控制单元DSP1用于采集车辆运行的运行信息,并发送至后级控制单元DSP2,后级控制单元DSP2计算电机的输出扭矩、转速及转子位置,同时控制功率器件1及功率器件2的功率分配,功率器件1和/或功率器件2基于后级控制单元DSP2输出的信息控制电机的转动。
本发明提供的电动汽车用电驱动***具有如下有益技术效果:
1)电控管理模块集成于电机壳体内,电动汽车电驱***的集成度更高,在不影响散热性能的情况下,有利于节省成本;
2)在进行PTC加热时,充分利用功率器件的散热,有利于节省动力电池的电能,增大动力电池的续航里程;
3)该电动汽车用电驱动***中设置有两个功率器件,在其中一个功率器件故障时,电动汽车用电驱动***通过另一个功率器件可以维持电动汽车的正常运转。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电动汽车用电驱动***的结构示意图;
图2为本发明实施例提供的电动汽车用电驱动***的控制方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图,通过对最优实施例的描述,对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例提供的电动汽车用电驱动***的结构示意图,为了便于说明,仅示出与本发明实施例相关的部分。
该***包括:
电机本体及设于电机本体外的电机壳体,电控管理模块设于定子轴与后端盖之间,在电控管理模块的两侧分别设有功率器件1及功率器件2,功率器件2靠近后端盖设置,功率器件1及设于电机本体内的散热器与电机水套接触,电机水套的进水口及出水口与整车散热***连同,功率器件2的三相回路通过母排固定与铝基板上,铝基板通过散热层与乘客舱壳体连接;
在本发明实施例中,电控管理模块由前级控制单元DSP1及后级控制单元DSP2组成,其中,前级控制单元DSP1与后级控制单元DSP2通讯连连接,后级控制单元DSP2与功率器件1、功率器件2通讯连接;前端盖是指转轴所在侧的端盖,后端盖是转轴远离侧的端盖;
在本发明实施例中,将功率器件1、功率器件2及电控管理模块设置成圆形,且三者同轴设置,大幅度缩短了控制回路,能量传递链最短,线束最短且便于固定和连接,极大地减少了杂散电感和寄生电容,保证布线信号同步完整性,同时提升了EMC的试验等级要求。
图2为本发明实施例提供的电动汽车用电驱动***的控制方法流程图,该方法具体包括如下:
S1、检测当前是否启动PTC加热器;
S2、若检测结果为是,则电控管理模块控制功率器件2输出功率大于功率器件1,若检测结果为否,则电控管理模块控制功率器件1输出功率于功率器件2。
在本发明实施例中,功率器件1与水套中的冷却介质进行热交换,该冷却介质中的热量流入整车散热***,功率器件2中的热量依次通过铝基板、散热层导入乘客舱壳体,从散热效率的角度来说,功率器件1的散热能力大于功率器件2,因此,将功率器件1作为默认的功率输出器件,但是在车载空调处于制热状态是,由于功率器件2是通过乘客舱壳体进行散热的,在散热过程中,高乘客舱的温度是所有提升的,因此,通过功率器件2进行散热有利于节省PTC加热所需的电耗;
在本发明实施例中,功率器件1及功率器件2均有若干功率器串联而成,因此,功率器件1及功率器件2的输出功率由导通的功率器决定,导通的功率器越多,对应功率器件的输出功率越大,在导通的功率器相同的情况下,PWM占空比越大,其功率器的输出功率越大。
在本发明实施例中,当车辆处于正向驱动模式时,若请求车速所需的电机功率大于或等于功率阈值,则电控管理模块同时启动功率器件1及功率器件2,但功率器件1及功率器2件按照设定的分配比进行功率输出,功率器件1的输出功率大于功率器件2,尽量保证功率器件1及功率器件2处于功率舒适区,避免功率器件的输出功率过大;若请求车速所需的电机功率小于功率阈值,则电控管理模块只启动功率器件1。
在本发明实施例中,当车辆处于反向驱动模式时,由于倒车的车速较低,请求车速所需的电机功率较小,功率器件发热量较小,此时,电控管理模块只启动功率器件1;
当车辆处于制动馈电模式时,电控管理模块控制功率器件1及功率器件2均以最大功率进行输出,将功率器件1及功率器件2输出的功率转化为电能,给动力电池进行充电。
在本发明实施例中,电控管理模块由前级控制单元DSP1及后级控制单元DSP2组成,其中,前级控制单元DSP1用于采集车辆运行的运行信息,并发送至后级控制单元DSP2,后级控制单元DSP2计算电机的输出扭矩、转速及转子位置,同时控制功率器件1及功率器件2的功率分配,功率器件1和/或功率器件2基于后级控制单元DSP2输出的信息控制电机的转动,其中,运行信息包括:车油门踏板信号、档位状态信息、制动踏板及手刹信号和ABS轮速信号,电机的三相电流、母线电流、母线电压、旋变位置信号和转速信号、电机温度和IGBT温度。
本发明提供的电动汽车用电驱动***具有如下有益技术效果:
1)电控管理模块集成于电机壳体内,电动汽车电驱***的集成度更高,在不影响散热性能的情况下,有利于节省成本;
2)在进行PTC加热时,充分利用功率器件的散热,有利于节省动力电池的电能,增大动力电池的续航里程;
3)该电动汽车用电驱动***中设置有两个功率器件,在其中一个功率器件故障时,电动汽车用电驱动***通过另一个功率器件可以维持电动汽车的正常运转。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制,只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进,均在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种电动汽车用电驱动***的控制方法,其特征在于,电动汽车用电驱动***包括:
电机本体及设于电机本体外的电机壳体,电控管理模块设于定子轴与后端盖之间,在电控管理模块的两侧分别设有功率器件1及功率器件2,功率器件2靠近后端盖设置,功率器件1及设于电机本体内的散热器与电机水套接触,电机水套的进水口及出水口与整车散热***连通,功率器件2的三相回路通过母排固定于铝基板上,铝基板通过散热层与乘客舱壳体连接;
将电控管理模块、功率器件1、功率器件2设置成圆形,三者同轴设置;
电控管理模块由前级控制单元DSP1及后级控制单元DSP2组成,其中,前级控制单元DSP1与后级控制单元DSP2通讯连接,后级控制单元DSP2与功率器件1、功率器件2通讯连接;
电动汽车用电驱动***的控制方法具体包括如下步骤:
S1、检测当前是否启动PTC加热器;
S2、若检测结果为是,则电控管理模块控制功率器件2输出功率大于功率器件1,若检测结果为否,则电控管理模块控制功率器件1输出功率大于功率器件2。
2.如权利要求1所述电动汽车用电驱动***的控制方法,其特征在于,当车辆处于正向驱动模式时,若请求车速所需的电机功率小于功率阈值,则电控管理模块只启动功率器件1。
3.如权利要求2所述电动汽车用电驱动***的控制方法,其特征在于,若请求车速所需的电机功率大于或等于功率阈值,则电控管理模块同时启动功率器件1及功率器件2,但功率器件1及功率器件2 按照设定的分配比进行功率输出,功率器件1的输出功率大于功率器件2。
4.如权利要求1所述电动汽车用电驱动***的控制方法,其特征在于,当车辆处于反向驱动模式时,电控管理模块只启动功率器件1。
5.如权利要求1所述电动汽车用电驱动***的控制方法,其特征在于,当车辆处于制动馈电模式时,电控管理模块控制功率器件1及功率器件2均以最大功率进行输出。
6.如权利要求1所述电动汽车用电驱动***的控制方法,其特征在于,前级控制单元DSP1用于采集车辆运行的运行信息,并发送至后级控制单元DSP2,后级控制单元DSP2计算电机的输出扭矩、转速及转子位置,同时控制功率器件1及功率器件2的功率分配,功率器件1和/或功率器件2基于后级控制单元DSP2输出的信息控制电机的转动。
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