電動車、電動車電機(jī)控制器及其控制方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及電動車、電動車電機(jī)控制器及其 控制方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電動車以電池作為能量來源，但由于電池存儲電量有限致使電動車?yán)m(xù)航里程受到 了很大限制。如何提升電動車?yán)m(xù)航里程，已成為電動車行業(yè)亟待解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 有鑒于此，本發(fā)明提供了電動車、電動車電機(jī)控制器及其控制方法和裝置，以減小 電動車電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)損耗，從而有效節(jié)約電池電量，提升電動車?yán)m(xù)航里程。
[0004] -種電動車電機(jī)控制器的控制方法，包括：
[0005] 獲取電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0006] 根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的電機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)開關(guān)頻率的對應(yīng)關(guān)系，確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速下對 應(yīng)的目標(biāo)開關(guān)頻率;其中，所述對應(yīng)關(guān)系的設(shè)置要求包括:將電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍劃分成 多個轉(zhuǎn)速段，以及為平均轉(zhuǎn)速越低的轉(zhuǎn)速段分配越低的目標(biāo)開關(guān)頻率；
[0007] 將電動車電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)頻率調(diào)節(jié)為所述當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的目 標(biāo)開關(guān)頻率。
[0008] 其中，所述將電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍劃分成多個轉(zhuǎn)速段，包括:將電動車的電機(jī)轉(zhuǎn) 速范圍均勻地劃分成多個轉(zhuǎn)速段。
[0009] 可選地，所述對應(yīng)關(guān)系的設(shè)置要求還包括:在各目標(biāo)開關(guān)頻率的切換點處設(shè)置回 差。
[0010] 其中，所述獲取電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速，包括：
[0011]根據(jù)電機(jī)位置傳感器的輸出信號來計算得到電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0012] 或者，根據(jù)電機(jī)的狀態(tài)方程來求解得到電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0013] -種電動車電機(jī)控制器的控制裝置，包括：
[0014] 轉(zhuǎn)速獲取單元，用于獲取電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0015] 對應(yīng)關(guān)系存儲單元，用于存儲預(yù)先設(shè)定好的電機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)開關(guān)頻率的對應(yīng)關(guān) 系；其中，所述對應(yīng)關(guān)系的設(shè)置要求包括:將電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍劃分成多個轉(zhuǎn)速段，以 及為平均轉(zhuǎn)速越低的轉(zhuǎn)速段分配越低的目標(biāo)開關(guān)頻率；
[0016] 頻率確定單元，用于根據(jù)所述對應(yīng)關(guān)系存儲單元中存儲的對應(yīng)關(guān)系，確定當(dāng)前電 機(jī)轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的目標(biāo)開關(guān)頻率；
[0017] 頻率調(diào)節(jié)單元，用于將電動車電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)頻率調(diào)節(jié)為所述當(dāng)前電 機(jī)轉(zhuǎn)速下對應(yīng)的目標(biāo)開關(guān)頻率。
[0018] 其中，所述將電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍劃分成多個轉(zhuǎn)速段，包括:將電動車的電機(jī)轉(zhuǎn) 速范圍均勻地劃分成多個轉(zhuǎn)速段。
[0019] 可選地，所述對應(yīng)關(guān)系的設(shè)置要求還包括:在各目標(biāo)開關(guān)頻率的切換點處設(shè)置回 差。
[0020] 其中，所述轉(zhuǎn)速獲取單元為根據(jù)電機(jī)位置傳感器的輸出信號來計算得到電動車的 電機(jī)轉(zhuǎn)速的單元;或者，所述轉(zhuǎn)速獲取單元為根據(jù)電機(jī)的狀態(tài)方程來求解得到電動車的電 機(jī)轉(zhuǎn)速的單元。
[0021 ] -種電動車電機(jī)控制器，包括如上述公開的任一種控制裝置。
[0022] -種電動汽車，包括如上述公開的任一種電動車電機(jī)控制器。
[0023] 從上述的技術(shù)方案可以看出，由于隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高，過低的電機(jī)控制器功 率器件開關(guān)頻率會降低電機(jī)矢量控制精度，因而本發(fā)明根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速實時調(diào)節(jié)電機(jī)控制器 功率器件的開關(guān)頻率，高轉(zhuǎn)速段仍采用高開關(guān)頻率，平均轉(zhuǎn)速越低的轉(zhuǎn)速段則采用越低的 開關(guān)頻率，由此實現(xiàn)在不影響全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的電機(jī)矢量控制精度的前提下，盡量降低電機(jī) 控制器功率器件的開關(guān)損耗，從而節(jié)約電池電量，提升電動車?yán)m(xù)航里程。
【附圖說明】
[0024] 為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025] 圖1為本發(fā)明實施例公開的一種電動車電機(jī)控制器的控制方法流程圖；
[0026] 圖2為本發(fā)明實施例公開的一種電動車電機(jī)控制器的控制裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0027] 下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；?本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他 實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028] 參見圖1，本發(fā)明實施例公開了一種電動車電機(jī)控制器的控制方法，以減小電動車 電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)損耗，從而有效節(jié)約電池電量，提升電動車?yán)m(xù)航里程，包括： [0029]步驟101:獲取電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速；
[0030] 其中，獲取電動車電機(jī)轉(zhuǎn)速的方式，可以是通過測速計直接測量得到電機(jī)轉(zhuǎn)速;也 可以是通過一定方式計算得到電機(jī)轉(zhuǎn)速，如根據(jù)電機(jī)位置傳感器的輸出信號來計算得到電 動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速，或者，根據(jù)電機(jī)的狀態(tài)方程來求解得到電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0031] 步驟102:根據(jù)預(yù)先設(shè)定的電機(jī)轉(zhuǎn)速與目標(biāo)開關(guān)頻率的對應(yīng)關(guān)系，確定當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn) 速下對應(yīng)的目標(biāo)開關(guān)頻率；
[0032] 其中，所述對應(yīng)關(guān)系的設(shè)置要求包括:將電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍劃分成多個轉(zhuǎn)速 段，以及為平均轉(zhuǎn)速越低的轉(zhuǎn)速段分配越低的目標(biāo)開關(guān)頻率。
[0033] 步驟103:將電動車電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)頻率調(diào)節(jié)為所述當(dāng)前電機(jī)轉(zhuǎn)速下 對應(yīng)的目標(biāo)開關(guān)頻率。
[0034] 本實施例旨在根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速來實時調(diào)節(jié)電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)頻率，平均轉(zhuǎn) 速越低的轉(zhuǎn)速段采用越低的開關(guān)頻率，以實現(xiàn)在不影響電機(jī)矢量控制精度的前提下，盡量 降低電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)損耗，從而節(jié)約電池電量，提升電動車?yán)m(xù)航里程。下面，對 本實施例的技術(shù)方案進(jìn)行詳述。
[0035] 已知電機(jī)控制器是電動車上的重要部件，其功能在于：通過調(diào)節(jié)輸出PWM(Pulse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制）波的占空比來實時調(diào)節(jié)輸出電壓的幅值、頻率和相位， 從而有效控制電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速。電機(jī)控制器可以說是電動車上的主要電能轉(zhuǎn)換裝 置，減小電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)損耗，有助于提高電機(jī)控制器的電能轉(zhuǎn)換效率，進(jìn)而減 小電動車電池電量損耗，提升電動車?yán)m(xù)航里程。基于此，本實施例將減小電機(jī)控制器功率器 件的開關(guān)損耗作為提升電動車?yán)m(xù)航里程的切入點進(jìn)行分析研究。
[0036] 降低電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)頻率，是減小電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)損耗的 一種手段。但是，隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高，過低的開關(guān)頻率會導(dǎo)致THDI(Total Harmonic Current Distortion，電流總諧波畸變率)值迅速變大以及對輸出電流控制能力的下降，從 而降低電機(jī)矢量控制精度。因此，傳統(tǒng)技術(shù)為保證全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的電機(jī)矢量控制精度，只得 將電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)頻率設(shè)置得很大，使之足以滿足最高轉(zhuǎn)速下的電機(jī)矢量控制 精度要求，但必然的，此時電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)損耗也會很大。
[0037] 而本實施例為了能夠在保證全轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的電機(jī)矢量控制精度的情況下，減小電 機(jī)控制器功率器件的開關(guān)損耗，本實施例不再將電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)頻率設(shè)置為一 恒定值，而是根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速來實時調(diào)節(jié)電機(jī)控制器功率器件的開關(guān)頻率，具體為：
[0038] 預(yù)先把電動車的電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍劃分為η段;然后，給每一轉(zhuǎn)速段單獨分配一個目標(biāo) 開關(guān)頻率(所述目標(biāo)開關(guān)頻率，即在該轉(zhuǎn)速段內(nèi)為保證電機(jī)矢量控制精度而允許的電機(jī)控 制器功率器件開關(guān)頻率的最低值），由于隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸升高，過低的開關(guān)頻率會降低電 機(jī)矢量控制精度，因而平均轉(zhuǎn)速越高的轉(zhuǎn)速