CN112202380B - 一种电动车温度保护方法、电动车的控制器及电动车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动车温度保护方法、电动车的控制器及电动车，其中，该电动车温度保护方法包括：将电机的电机温度与预设的第一温度阈值进行比较，将控制器的控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较，在电机温度大于第一温度阈值或控制器温度大于第二温度阈值的情况下，根据电机温度和控制器温度选取最小的数值作为调节参考值，基于调节参考值对电机的相电流进行PI调节得到目标相电流，输出目标相电流至电机，使电机根据目标相电流得到相应的扭矩，其中，目标相电流小于或等于预设的电流阈值。通过本申请，解决了对电机和控制器进行温度保护会导致电动车运行效率低的问题，提高电动车的运行效率。

Description

一种电动车温度保护方法、电动车的控制器及电动车

技术领域

本发明涉及电动车控制技术领域，尤其涉及一种电动车温度保护方法、电动车的控制器及电动车。

背景技术

电动车的电机控制往往通过对相电流进行矢量控制来实现，而当相电流是一个长时间的大电流时，设置在电动车上的电机和控制器的温度都会升高，容易造成电机或者控制器损坏。为了避免上述情况造成电机或控制器的损坏，在相关技术中，通过检测控制器温度和电机温度来触发对电机和控制器的温度保护，一旦控制器温度或电机温度达到预设温度阈值，电动车会直接断电报警，但这会造成电动车在山区爬坡时或者在红绿灯很多的城市路段行驶时启停次数增多，导致电动车运行的效率低。

针对相关技术中，对电机和控制器进行温度保护会导致电动车运行效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本申请实施例提供了一种电动车温度保护方法、电动车的控制器及电动车，以至少解决相关技术中对电机和控制器进行温度保护会导致电动车运行效率低的问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种电动车温度保护方法，所述方法包括：

将电机的电机温度与预设的第一温度阈值进行比较，将控制器的控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较，在所述电机温度大于所述第一温度阈值或所述控制器温度大于所述第二温度阈值的情况下，根据所述电机温度和所述控制器温度选取最小的数值作为调节参考值；

基于所述调节参考值对所述电机的相电流进行PI调节得到目标相电流，输出所述目标相电流至所述电机，使所述电机根据所述目标相电流得到相应的扭矩，其中，所述目标相电流小于或等于预设的电流阈值。

在其中一些实施例中，所述将电机的电机温度与预设的第一温度阈值进行比较之前，所述方法包括：

获取所述电机和所述控制器所属电动车的踏板指令，其中所述踏板指令包括踏板工作的电压AD值；

将所述电压AD值与预设的电压阈值进行比较；

在所述电压AD值大于或等于所述电压阈值的情况下，获取所述电机温度和所述控制器温度。

在其中一些实施例中，所述将控制器的控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较之后，所述方法包括：

在所述电机温度小于或等于所述第一温度阈值且所述控制器温度小于或等于所述第二温度阈值的情况下，启动检测计时器；

在所述检测计时器的指定时间内，获取所述控制器的控制器温度，并将所述控制器温度与所述第二温度阈值进行比较；

在所述控制器温度大于所述第二温度阈值的情况下，基于所述控制器温度对所述电机的相电流进行PI调节得到所述目标相电流。

在其中一些实施例中，所述将所述控制器温度与所述第二温度阈值进行比较之后，所述方法包括：

在所述控制器温度小于或者等于所述第二温度阈值的情况下，将所述电机的相电流调节至控制器最大功率级对应的相电流。

在其中一些实施例中，所述启动检测计时器之后，所述方法包括：在对所述电机的相电流进行PI调节的执行时间超出所述指定时间的情况下，将所述电机的相电流下调至预设的正常工作电流阈值。

在其中一些实施例中，所述将所述电机的相电流下调至预设的正常工作电流阈值之后，所述方法还包括：

获取所述控制器的控制器温度，将所述控制器温度与所述第二温度阈值进行比较；

在所述控制器温度大于所述第二温度阈值的情况下，基于所述控制器温度对所述电机的相电流进行PI调节得到所述目标相电流。

在其中一些实施例中，所述将所述控制器温度与所述第二温度阈值进行比较之后，所述方法包括：

在所述控制器温度小于或等于所述第二温度阈值的情况下，将所述电机的相电流调节至控制器最大功率级对应的相电流。

第二方面，本申请实施例提供了一种电动车的控制器，包括测温电路、温度传感器和主控芯片，所述主控芯片分别连接所述测温电路和所述温度传感器，所述主控芯片和所述温度传感器分别连接至所述控制器所属电动车上的电机；

所述温度传感器，用于采集所述电机的电机温度；

所述测温电路，用于采集所述控制器的控制器温度；

所述主控芯片，用于获取所述电机温度和所述控制器温度，以及执行如上述第一方面所述的电动车温度保护方法。

在其中一些实施例中，所述测温电路包括阻容滤波电路和控制器温度传感器，所述控制器温度传感器经所述阻容滤波电路连接所述主控芯片。

第三方面，本申请实施例提供了一种电动车，包括电机和如上述第二方面所述的控制器，所述电机连接所述控制器；

所述控制器，用于获取所述电机的相电流，以及根据所述电机的电机温度和所述控制器的控制器温度对所述电机的相电流进行调节，并将调节后的相电流发送至所述电机；

所述电机，用于根据所述调节后的相电流得到相应的扭矩。

相比相关技术，本申请实施例提供的电动车温度保护方法，通过将电机的电机温度与预设的第一温度阈值进行比较，将控制器的控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较，在电机温度大于第一温度阈值或控制器温度大于第二温度阈值的情况下，根据电机温度和控制器温度选取最小的数值作为调节参考值，基于调节参考值对电机的相电流进行PI调节得到目标相电流，输出目标相电流至电机，使电机根据目标相电流得到相应的扭矩，其中，目标相电流小于或等于预设的电流阈值，解决了对电机和控制器进行温度保护会导致电动车运行效率低的问题，提高电动车的运行效率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的电动车温度保护方法的应用环境示意图；

图2是根据本申请实施例的电动车温度保护方法的流程图；

图3是根据本申请实施例的另一种电动车温度保护方法的流程图；

图4是根据本申请实施例的电动车温度保护方法的流程示意图；

图5是根据本申请实施例的电动车的控制器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行描述和说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请提供的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些示例或实施例，对于本领域的普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图将本申请应用于其他类似情景。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本申请公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本申请揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本申请公开的内容不充分。

在本申请中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域普通技术人员显式地和隐式地理解的是，本申请所描述的实施例在不冲突的情况下，可以与其它实施例相结合。

除非另作定义，本申请所涉及的技术术语或者科学术语应当为本申请所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请所涉及的“一”、“一个”、“一种”、“该”等类似词语并不表示数量限制，可表示单数或复数。本申请所涉及的术语“包括”、“包含”、“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含；例如包含了一系列步骤或模块(单元)的过程、方法、***、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可以还包括没有列出的步骤或单元，或可以还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。本申请所涉及的“连接”、“相连”、“耦接”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电气的连接，不管是直接的还是间接的。本申请所涉及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。本申请所涉及的术语“第一”、“第二”、“第三”等仅仅是区别类似的对象，不代表针对对象的特定排序。

图1是根据本申请实施例的电动车温度保护方法的应用环境示意图，本申请提供的电动车温度保护方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。电机控制器为安装在电动车上的控制器，该控制器可以对安装在该电动车上的电机的相电流进行分段控制。该控制器根据电机的电机温度和控制器的控制器温度，通过线性PI调节限制电机的相电流，使该相电流跳过电机大电流需求段，满足电机扭矩响应，解决了对电机和控制器进行温度保护会导致电动车运行效率低的问题，提高了电动车的运行效率，可以增加电动车的续航里程，提高电动车的安全性。

本实施例提供了一种电动车温度保护方法，图2是根据本申请实施例的电动车温度保护方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：

S210、将电机的电机温度与预设的第一温度阈值进行比较。第一温度阈值可以根据电动车实际使用的电机功率级别来确定。

S220、若电机温度大于第一温度阈值，根据电机温度和控制器的控制器温度选取最小的数值作为调节参考值。

S230、若电机温度小于或等于第一温度阈值，将控制器的控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较。第一温度阈值可以根据电动车实际使用的控制器功率级别来确定。

S240、若控制器温度大于第二温度阈值，根据电机温度和控制器温度选取最小的数值作为调节参考值。

通过步骤S220至步骤S240，在电机温度大于第一温度阈值或者控制器温度大于第二温度阈值的情况下，都会根据电机温度基于温度反比限制得到电机限制结果，根据控制器温度基于温度反比限制得到控制器限制结果，从电机限制结果和控制器限制结果中选取最小的数值作为调节参考值。

S250、基于调节参考值对电机的相电流进行PI调节得到目标相电流，输出该目标相电流至电机。该目标相电流小于或等于预设的电流阈值，该电流阈值满足电动车慢速行驶对电机扭矩的要求，电机可以根据该目标相电流得到相应的扭矩。

当电机的相电流是一个长时间的大电流时，在检测到电机温度或控制器温度超过预设的温度阈值的情况下，该电动车温度保护方法不会触发电动车断电来防止电机或控制器损坏，而是根据电机温度和控制器温度获得一个调节参考值。基于该调节参考值对电机的相电流进行线性PI调节限制，将数值较大的相电流下调至目标相电流。该目标相电流在满足电机扭矩响应的前提下保护稳定，使得电机相较于相电流调节前的运行较为缓慢，但仍能保证电动车处于行驶状态，从而减少了电动车的启停次数，解决了对电机和控制器进行温度保护会导致电动车运行效率低的问题，提高了电动车的运行效率。且电动车因启停次数产生的耗电也会减少，可以增加电动车的续航里程，还可以避免因频繁启停导致的道路事故，提高安全性。

在一些实施例中，将电机温度与预设的第一温度阈值进行比较之前，获取电机和控制器所属电动车的踏板指令，踏板指令包括踏板工作的电压AD值。将电压AD值与预设的电压阈值进行比较。该电压阈值可以根据电动车的踏板配件本身的输出范围确定，一般为0.8V至1.1V。需要注意的是，该电压阈值不限于上述提到的电压值。在电压AD值小于电压阈值的情况下，不输出相电流至电机，该踏板指令不足以驱动电机运行，电动车静止。在电压AD值大于或等于电压阈值的情况下，该踏板指令可以驱动电机运行，电动车处于运行状态，此时获取电机温度和控制器温度。在电动车运行状态下通过实时获取电机温度和控制器温度，可以确保对电机的相电流进行调节的及时性。

本实施例提供了另一种电动车温度保护方法，图3是根据本申请实施例的另一种电动车温度保护方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：

S310、将电机的电机温度与预设的第一温度阈值进行比较，将控制器的控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较。

S320、在电机温度小于或等于第一温度阈值且控制器温度小于或等于第二温度阈值的情况下，启动检测计时器。

S330、在检测计时器的指定时间内，获取控制器的控制器温度，并将控制器温度与第二温度阈值进行比较。

S340、在控制器温度大于第二温度阈值的情况下，基于控制器温度对电机的相电流进行PI调节得到目标相电流。

在电机和控制器的温度都没有超过预设的温度阈值的情况下，在检测计时器的指定时间内，将控制器的控制器温度基于温度反比限制得到控制器限制结果，将该控制器限制结果作为一个调节参考值，对电机的相电流进行线性PI调节限制，将电机的相电流下调至目标相电流，提高了电动车的运行效率和安全性，增加了电动车的续航里程。

在一些实施例中，在检测计时器的指定时间内，在控制器温度小于或者等于第二温度阈值的情况下，将电机的相电流调节至控制器最大功率级对应的相电流，可以提高电动车的运行效率和安全性，增加电动车的续航里程。

在一些实施例中，将控制器的控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较之后，在电机温度小于或等于第一温度阈值且控制器温度小于或等于第二温度阈值的情况下，启动检测计时器。在对电机的相电流进行PI调节的执行时间超出检测计时器的指定时间的情况下，即在指定时间内电机的相电流没有得到调节的情况下，将电机的相电流下调至预设的正常工作电流阈值。该正常工作电流阈值满足电动车正常行驶对电机扭矩的要求。

尽管电机的相电流没有在指定时间内得到调节，也可以通过该方法将电机的相电流限定在正常工作电流阈值下，从而使得相电流不会是一个长时间的大电流，减缓电机或控制器的温度升高，进而保证电动车正常行驶，进一步提高电动车的运行效率，增减电动车的续航里程。

在一些实施例中，将电机的相电流下调至预设的正常工作电流阈值之后，获取控制器的控制器温度，将控制器温度与第二温度阈值进行比较。在控制器温度大于第二温度阈值的情况下，基于控制器温度对电机的相电流进行PI调节得到目标相电流。在控制器温度小于或等于第二温度阈值的情况下，将电机的相电流调节至控制器最大功率级对应的相电流。通过结合控制器温度在适当的阶段对相电流实现分段控制，可以满足电机扭矩响应，保持相电流稳定，提高了电动车的运行效率和安全性，增加了电动车的续航里程。

在一些实施例中，图4是根据本申请实施例的电动车温度保护方法的流程示意图，如图4所示，首先检测踏板指令中的电压AD值，将电压AD值与预设的电压阈值进行比较。若电压AD至大于或等于电压阈值，则不输出相电流。若电压AD值小于电压阈值，则检测电机的电机温度，将电机温度与预设的第一温度阈值进行比较。若电机温度大于第一温度阈值，根据电机温度基于温度反比限制得到电机限制结果，并根据控制器温度基于温度反比限制得到控制器限制结果，从电机限制结果和控制器限制结果中选取较小的值作为调节参考值，根据该调节参考值对电机的相电流进行PI调节限制，得到并输出目标相电流。

若电机温度小于或等于第一温度阈值，检测控制器的控制器温度，将控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较。若控制器温度大于第二温度阈值，根据控制器温度基于温度反比限制得到控制器限制结果，并根据电机温度基于温度反比限制得到电机限制结果，从电机限制结果和控制器限制结果中选取较小的值作为调节参考值，根据该调节参考值对电机的相电流进行PI调节限制，得到并输出目标相电流。

若控制器温度小于或等于第二温度阈值，启动检测计时器。在检测计时器的指定时间内，当控制器温度大于第二温度阈值时，根据控制器温度基于温度反比限制得到控制器限制结果，根据该控制器限制结果对电机的相电流进行PI调节限制，得到并输出目标相电流。在检测计时器的指定时间内，当控制器温度小于或等于第二温度阈值时，将电机的相电流调节至控制器最大功率级对应的相电流。

在对电机的相电流进行调节的执行时间超出检测计时器的指定时间的情况下，即在指定时间内电机的相电流没有得到调节的情况下，将电机的相电流下调至预设的正常工作电流阈值，并执行检测控制器的控制器温度。

本发明根据电机的电机温度和控制器的控制器温度，通过PI调节限制电机的相电流，使该相电流跳过电机大电流需求段，满足电机扭矩响应，解决了对电机和控制器进行温度保护会导致电动车运行效率低的问题，提高了电动车的运行效率，可以增加电动车的续航里程，提高电动车的安全性。

本实施例还提供了一种电动车的控制器，图5是根据本申请实施例的电动车的控制器的结构示意图，如图5所示，该控制器测温电路、温度传感器和主控芯片，主控芯片分别连接测温电路和温度传感器，主控芯片和温度传感器分别连接至控制器所属电动车上的电机。温度传感器用于采集电机的电机温度；测温电路用于采集控制器的控制器温度；主控芯片用于获取电机温度和控制器温度，以及执行上述任一项方法实施例中的步骤，从而根据电机温度和控制器温度对电机的相电流进行调节，并将调节后的相电流发送至电机，使电机根据调节后的相电流得到相应的扭矩。

本实施例中主控芯片采用RX62T。主控芯片的引脚7和引脚30连接温度传感器，主控芯片的引脚33连接测温电路，主控芯片的引脚1连接钥匙开关，主控芯片的引脚12、引脚23和引脚35连接8脉冲转速信号，主控芯片的引脚8、引脚19、引脚20和引脚31连接电子油门，主控芯片的引脚26连接刹车开关和刹车灯，主控芯片的引脚27连接车载DC地线，主控芯片的引脚6、引脚17、引脚18和引脚29连接分别连接编码器。

在一些实施例中，为了避免干扰信号影响控制器温度采集信号，测温电路包括阻容滤波电路和控制器温度传感器，控制器温度传感器通过阻容滤波电路连接主控芯片的引脚33，通过增加阻容滤波电路对干扰信号进行滤除，同时结合软件滤波处理可以实现对控制器温度的精确采集。阻容滤波电路包括串联的电阻和电容，电阻和电容之间的节点连接主控芯片的引脚33且电容接地。

本领域技术人员可以理解，图5中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的控制器的限定，具体的控制器可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

本实施例还提供了一种电动车，包括电机和上述任一项方法实施例中的控制器，电机连接控制器。控制器获取电机的相电流，以及根据电机的电机温度和控制器的控制器温度对电机的相电流进行调节，并将调节后的相电流发送至电机，电机根据调节后的相电流得到相应的扭矩，提高了电动车的运行效率和安全性，增加了电动车的续航里程。

本领域的技术人员应该明白，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电动车温度保护方法，其特征在于，所述方法包括：

将电机的电机温度与预设的第一温度阈值进行比较，将控制器的控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较，在所述电机温度大于所述第一温度阈值或所述控制器温度大于所述第二温度阈值的情况下，根据所述电机温度和所述控制器温度选取最小的数值作为调节参考值；

基于所述调节参考值对所述电机的相电流进行PI调节得到目标相电流，输出所述目标相电流至所述电机，使所述电机根据所述目标相电流得到相应的扭矩，其中，所述目标相电流小于或等于预设的电流阈值；

所述将控制器的控制器温度与预设的第二温度阈值进行比较之后，所述方法包括：

在所述电机温度小于或等于所述第一温度阈值且所述控制器温度小于或等于所述第二温度阈值的情况下，启动检测计时器；

在所述检测计时器的指定时间内，获取所述控制器的控制器温度，并将所述控制器温度与所述第二温度阈值进行比较；

在所述控制器温度大于所述第二温度阈值的情况下，基于所述控制器温度对所述电机的相电流进行PI调节得到所述目标相电流。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将电机的电机温度与预设的第一温度阈值进行比较之前，所述方法包括：

获取所述电机和所述控制器所属电动车的踏板指令，其中所述踏板指令包括踏板工作的电压AD值；

将所述电压AD值与预设的电压阈值进行比较；

在所述电压AD值大于或等于所述电压阈值的情况下，获取所述电机温度和所述控制器温度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述控制器温度与所述第二温度阈值进行比较之后，所述方法包括：

在所述控制器温度小于或者等于所述第二温度阈值的情况下，将所述电机的相电流调节至控制器最大功率级对应的相电流。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述启动检测计时器之后，所述方法包括：在对所述电机的相电流进行PI调节的执行时间超出所述指定时间的情况下，将所述电机的相电流下调至预设的正常工作电流阈值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述将所述电机的相电流下调至预设的正常工作电流阈值之后，所述方法还包括：

获取所述控制器的控制器温度，将所述控制器温度与所述第二温度阈值进行比较；

在所述控制器温度大于所述第二温度阈值的情况下，基于所述控制器温度对所述电机的相电流进行PI调节得到所述目标相电流。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述将所述控制器温度与所述第二温度阈值进行比较之后，所述方法包括：

在所述控制器温度小于或等于所述第二温度阈值的情况下，将所述电机的相电流调节至控制器最大功率级对应的相电流。

7.一种电动车的控制器，其特征在于，包括测温电路、温度传感器和主控芯片，所述主控芯片分别连接所述测温电路和所述温度传感器，所述主控芯片和所述温度传感器分别连接至所述控制器所属电动车上的电机；

所述温度传感器，用于采集所述电机的电机温度；

所述测温电路，用于采集所述控制器的控制器温度；

所述主控芯片，用于获取所述电机温度和所述控制器温度，以及执行如权利要求1至6任一项所述的电动车温度保护方法。

8.如权利要求7所述的控制器，其特征在于，所述测温电路包括阻容滤波电路和控制器温度传感器，所述控制器温度传感器经所述阻容滤波电路连接所述主控芯片。

9.一种电动车，其特征在于，包括电机和如权利要求7所述的控制器，所述电机连接所述控制器；

所述控制器，用于获取所述电机的相电流，以及根据所述电机的电机温度和所述控制器的控制器温度对所述电机的相电流进行调节，并将调节后的相电流发送至所述电机；

所述电机，用于根据所述调节后的相电流得到相应的扭矩。

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