一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法

摘要

本发明公开了一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法，属于电动汽车电驱动系统领域。所述方法包括：通过电机控制器确定是否接收到整车控制器或电池管理器发出的电池断开指令或是否超过预设时间未接收到整车控制器或电池管理器的信息，当确定接收到指令或信息时，检测母线电压、电机转速和电驱动系统的运行状态，确定是否需要泄放母线电压，当确定需要泄放母线电压时，通过控制开关晶体管来在电机上施加电流，母线电压通过电机进行泄放，实现母线电压的快速泄放，保障维修人员在电动汽车断电后维修时的人身安全，同时还可以在电动汽车出现故障或者事故时，保障车内驾驶者和乘客的生命财产安全。

说明书

技术领域

本发明涉及电动汽车电驱动系统领域，特别涉及一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法。

背景技术

目前，电动汽车作为新一轮经济增长的突破口和实现交通能源转型的根本途径，已经成为世界各主要国家和汽车制造厂商的共同战略选择。在各国政府的大力推动下，世界汽车产业进入了全面的交通能源转型时期，电动汽车进入了加速发展的新阶段。在我国新能源汽车市场，电动汽车占主导地位，销量逐年增长。电驱动系统作为电动汽车的动力供给来源，其性能对于电动汽车的正常稳定运行有着非常重要的作用。

现有电动汽车电驱动系统大多数使用高压系统，电压在300V以上，电驱动系统中的电机控制器(MCU)为了降低电压，在其直流母线端添加滤波电容，在电动汽车断电后或出现故障时，通过负载放电释放剩余电量。

在实现本发明的过程中，本发明人发现现有技术中至少存在以下问题：

现有电动汽车电驱动系统母线端的滤波电容上的电压不是通过负载放电立即降低，而是缓慢降低，泄放时间较长，当电动汽车断电后维修时，维修人员可能会因为等待时间过短导致触电；当电动汽车出现故障或者事故时，由于漏电易导致车内驾驶者和乘客的触电，存在一定的安全隐患。

发明内容

为了更好地保障接触电动汽车人员的人身安全，本发明提供一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法。

具体而言，包括以下的技术方案：

一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法，所述系统包括母线、电池、电机控制器、电机、整车控制器或电池管理器，所述电机控制器与所述电池通过所述母线连接，所述电机控制器与所述电机通过三相线连接，所述电机控制器与所述整车控制器或所述电池管理器通过控制器局域网络连接，所述方法包括：

所述电机控制器确定是否接收到所述整车控制器或所述电池管理器发出的电池断开指令或是否超过预设时间未接收到所述整车控制器或所述电池管理器的信息；

当所述电机控制器接收到所述整车控制器或所述电池管理器发出的电池断开指令或超过预设时间未接收到所述整车控制器或所述电池管理器的信息时，所述电机控制器检测母线电压、电机转速和电驱动系统的运行状态，确定是否需要泄放所述母线电压；

当确定需要泄放所述母线电压时，所述电机控制器通过控制开关晶体管来在所述电机上施加电流，所述母线电压通过所述电机进行泄放。

进一步地，所述电机控制器检测母线电压、电机转速和电驱动系统的运行状态，确定是否需要泄放所述母线电压包括：当所述电机控制器检测到所述母线电压高于电压阈值、所述电机转速小于转速阈值且所述电驱动系统自身没有处于设定的故障状态时，确定需要泄放所述母线电压。

进一步地，所述电机控制器通过控制开关晶体管来在所述电机上施加电流包括：所述电机控制器控制所述开关晶体管的开启和断开的时间长短来设置施加的所述电流的取值。

进一步地，所述电机控制器通过控制开关晶体管来在所述电机上施加电流包括：所述电机控制器通过控制开关晶体管来在所述电机直轴上施加一个特定电流。

进一步地，所述电机直轴上施加特定电流的取值小于使所述电机转动的阈值。

进一步地，在所述电机控制器通过控制开关晶体管来在所述电机上施加电流，所述母线电压通过所述电机上的电流进行泄放之后，所述方法还包括：所述电机控制器检测所述母线电压或所述电机转速或所述电驱动系统的运行状态，确定是否停止泄放所述母线电压。

进一步地，所述电机控制器检测所述母线电压或所述电机转速或所述电驱动系统的运行状态，确定是否停止泄放所述母线电压包括：当所述电机控制器检测到所述母线电压低于电压阈值、所述电机转速大于转速阈值且所述电驱动系统自身处于设定的故障状态时，确定停止泄放所述母线电压。

进一步地，在所述电机控制器通过控制开关晶体管来在所述电机上施加电流，所述母线电压通过所述电机上的电流进行泄放之后，所述方法还包括：所述电机控制器检测所述母线电压连续泄放时间，当所述母线电压连续泄放时间大于泄放时间阈值时，停止泄放所述母线电压。

进一步地，所述电压阈值为60V，所述转速阈值为150rpm。

进一步地，泄放时间阈值为3s。

本发明实施例提供的技术方案的有益效果：

通过所述电机控制器确定是否接收到所述整车控制器或所述电池管理器发出的电池断开指令或是否超过预设时间未接收到所述整车控制器或所述电池管理器的信息，当确定接收到所述指令或所述信息时，检测母线电压、电机转速和电驱动系统的运行状态，确定是否需要泄放所述母线电压，当确定需要泄放所述母线电压时，通过控制开关晶体管来在所述电机上施加电流，所述母线电压通过所述电机进行泄放，实现母线电压的快速泄放，保障维修人员在电动汽车断电后维修时的人身安全，同时还可以在电动汽车出现故障或者事故时，保障车内驾驶者和乘客的生命财产安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述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是本发明一实施例提供的一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法的系统框图；

图2是本发明一实施例提供的一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法的方法流程图；

图3是本发明一实施例提供的一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法的泄放示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本实施例提供了一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法，以某型号电动汽车为例进行详细的说明。

对于电动汽车电驱动系统而言，电动汽车电驱动系统包括母线、电池、电机控制器、电机、整车控制器或电池管理器，如图1所示，电机控制器与电池通过母线连接，电机控制器与电机通过三相线连接，电机控制器与整车控制器或电池管理器通过控制器局域网络连接。

对于一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法，如图2所示，该方法包括：

步骤101：电机控制器确定是否接收到整车控制器或电池管理器发出的电池断开指令或是否超过预设时间未接收到整车控制器或电池管理器的信息；

步骤102：当电机控制器接收到整车控制器或电池管理器发出的电池断开指令或超过预设时间未接收到整车控制器或电池管理器的信息时，电机控制器检测母线电压、电机转速和电驱动系统的运行状态，确定是否需要泄放母线电压；

具体地，当电机控制器接收到整车控制器或电池管理器发出的电池断开指令或超过预设时间未接收到整车控制器或电池管理器的信息时，即当电动汽车钥匙被取下电池断开或电动汽车发生其他故障导致电池断开或电动汽车发生通信故障导致电机控制器接收不到整车控制器或电池管理器的信息时，电机控制器检测母线电压、电机转速且电驱动系统的运行状态，当电机控制器检测到母线电压高于电压阈值、电机转速小于转速阈值且电驱动系统自身没有处于设定的故障状态时，确定需要泄放母线电压。

在本实施例中，电压阈值为60V，转速阈值为150rpm。当电动汽车钥匙被取下电池断开或电动汽车发生其他故障导致电池断开或电动汽车发生通信故障导致电机控制器接收不到整车控制器或电池管理器的信息时，电机控制器检测母线电压是否高于60V，电机转速是否小于150rpm，电驱动系统自身是否有严重故障，如果母线电压高于60V，电机转速小于150rpm且电驱动系统自身没有严重故障，说明需要泄放母线电压。

步骤103：当确定需要泄放母线电压时，电机控制器通过控制开关晶体管来在电机上施加电流，母线电压通过电机进行泄放。

在该步骤中，当确定需要泄放母线电压时，电机控制器通过控制开关晶体管来在电机上施加电流，其中，电机控制器控制开关晶体管的开启和断开的时间长短来设置施加的电流的取值。具体地，电机控制器通过控制开关晶体管在电机直轴上施加一个特定电流i_d，满足电机直轴上施加特定电流i_d的取值小于使电机转动的阈值且使电机转动的阈值根据电机的型号进行设定。

在本实施例中，当确定需要泄放母线电压时，电机控制器通过控制开关晶体管在电机直轴上施加电流i_d，使交轴上的i_q＝0，母线电压通过母线，经过电机控制器和三相线，利用电机进行释放。

进一步地，在电机控制器通过控制开关晶体管来在电机上施加电流，母线电压通过电机进行泄放之后，该方法还包括：电机控制器检测母线电压或电机转速或电驱动系统的运行状态，确定是否停止泄放母线电压。当电机控制器检测到母线电压低于电压阈值、电机转速大于转速阈值且电驱动系统自身处于设定的故障状态时，确定停止泄放母线电压。

同时，在电机控制器通过控制开关晶体管来在电机上施加电流，母线电压通过电机进行泄放之后，该方法还包括：电机控制器检测母线电压连续泄放时间，当母线电压连续泄放时间大于等于泄放时间阈值时，停止泄放母线电压。

在本实施例中，电压阈值为60V，转速阈值为150rpm，泄放时间阈值为3s。当母线电压通过电机进行泄放之后，电机控制器检测母线电压是否低于60V或电机转速是否大于150rpm或电驱动系统自身是否有严重故障或母线电压连续泄放时间是否大于等于3s，如果母线电压低于60V或电机转速大于150rpm或电驱动系统自身有严重故障或母线电压连续泄放时间大于等于3s，确定停止泄放母线电压。

在实际使用过程中，如图3所示，电机控制器确定是否接收到整车控制器或电池管理器发出的电池断开指令或是否超过预设时间未接收到整车控制器或电池管理器的信息，如果电机控制器接收到整车控制器或电池管理器发出的电池断开指令或超过预设时间未收到整车控制器或电池管理器的信息，检测母线电压是否大于60V，如果母线电压高于60V，进入下一步，如果低于60V，则退出泄放；检测电机转速是否小于150rpm，如果电机转速小于150rpm，进入下一步，如果大于150rpm，则退出泄放；检测电驱动系统自身是否处于设定的故障状态，如果没有处于设定的故障状态，确定需要泄放母线电压，否则退出泄放；当泄放母线电压时，如果电机控制器检测母线电压低于60V或母线电压连续泄放时间大于等于3s或电机转速大于150rpm或电驱动系统自身处于设定的故障状态，停止泄放母线电压。

本实施例提供的一种电动汽车电驱动系统母线电压泄放方法，通过电机控制器确定是否接收到整车控制器或电池管理器发出的电池断开指令或是否超过预设时间未接收到整车控制器或电池管理器的信息，当确定接收到指令或信息时，检测母线电压、电机转速和电驱动系统的运行状态，确定是否需要泄放母线电压，当确定需要泄放母线电压时，通过控制开关晶体管来在电机上施加电流，母线电压通过电机进行泄放，实现母线电压的快速泄放，保障维修人员在电动汽车断电后维修时的人身安全，同时还可以在电动汽车出现故障或者事故时，保障车内驾驶者和乘客的生命财产安全。

以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本发明的技术方案，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。