專利名稱:一種電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種電機(jī)運(yùn)行過載的保護(hù)方法,特別涉及一種電動(dòng)汽車以及混合動(dòng)力汽車的電機(jī)在運(yùn)行過程中發(fā)生過載時(shí)用于保護(hù)電機(jī)的一種控制方法。
背景技術(shù):
目前,電動(dòng)車輛以及混合動(dòng)力車輛已經(jīng)開始扮演著越來越重要的角色,而電機(jī)是電動(dòng)車輛及混合動(dòng)力車輛上的重要?jiǎng)恿υ?,因此,電機(jī)的安全性和可靠性顯得尤為重要。電機(jī)在運(yùn)行過程中容易出現(xiàn)過載,出現(xiàn)過載則會(huì)使電機(jī)的工作電流很大,如果電機(jī)運(yùn)行時(shí)的電流大于電機(jī)的額定工作電流,長時(shí)間運(yùn)行會(huì)導(dǎo)致電機(jī)機(jī)身過熱,電機(jī)內(nèi)部的溫升過快,如果溫度太高會(huì)破壞繞組的絕緣,從而造成電機(jī)的永久損壞。
目前,一種用于保護(hù)電機(jī)過載的方式為采用機(jī)械式過載繼電器,當(dāng)檢測到過載后斷開電機(jī)電源保護(hù)電機(jī);另一種方法是通過散熱裝置來改善電機(jī)的散熱能力從而提高過載能力。但是這兩種方法都存在缺陷第一種方法過載后要停止電機(jī)運(yùn)行,對于行駛中的電動(dòng)車來說并不適用;第二種方法增加散熱裝置會(huì)占用車輛空間,并且增加成本。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決現(xiàn)有的電機(jī)過載保護(hù)方法通過開關(guān)切斷電源帶來的不實(shí)用性以及通過散熱裝置的帶來的成本增加問題,本發(fā)明提供一種電機(jī)過載保護(hù)方法,可以有效防止電機(jī)過載,對于行駛中的電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車具有實(shí)用性,并且可以降低成本。本發(fā)明提供一種電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,該方法包括
a、實(shí)時(shí)采集電機(jī)的電流,計(jì)算平均每個(gè)積分周期內(nèi)的電流積分值;
b、將所述電流積分值與第一電流閥值進(jìn)行比較,當(dāng)所述電流積分值大于或等于第一電流閥值時(shí),降低過載系數(shù),將電機(jī)運(yùn)行有關(guān)的輸入量乘以所述過載系數(shù)得到新的輸入量,直到所述電流積分值小于或等于第二電流閥值。進(jìn)一步地,所述電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法還包括
C、當(dāng)所述電流積分值小于或等于第二電流閥值,增大過載系數(shù),再將電機(jī)運(yùn)行有關(guān)的輸入量乘以所述過載系數(shù)得到新的輸入量,使電機(jī)在新的輸入量的條件下運(yùn)行。進(jìn)一步地,所述計(jì)算平均每個(gè)積分周期內(nèi)的電流積分值的方法包括計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)的電流積分值,再計(jì)算所述一段時(shí)間內(nèi)平均每個(gè)周期的電流積分值。進(jìn)一步地,所述第一電流閥值為在一個(gè)積分周期內(nèi)對電機(jī)正常運(yùn)行的極限電流積分所得到的積分值。進(jìn)一步地,所述第二電流閥值為所述第一電流閥值的0. 85—0. 95倍。進(jìn)一步地,所述過載系數(shù)大于或等于0且小于或等于I,且初始值為I。進(jìn)一步地,所述步驟b還包括當(dāng)所述電流積分值小于第一電流閥值時(shí),則判定電機(jī)正常運(yùn)行,保持過載系數(shù)不變。進(jìn)一步地,所述電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法還包括d、實(shí)時(shí)檢測電機(jī)溫度,當(dāng)檢測到電機(jī)溫度超過電機(jī)正常運(yùn)行的最高溫度值時(shí)減小第一電流閥值和第二電流閥值,并保持第一電流閥值和第二電流閥值的差值不變,當(dāng)所述電機(jī)溫度恢復(fù)至所述最高溫度值以下時(shí),恢復(fù)所述第一電流閥值和第二電流閥值。進(jìn)一步地,所述電機(jī)電流的采集,電流積分值的運(yùn)算以及電流積分值與第一電流閥值和第二電流閥值的比較均采用DSP控制器實(shí)現(xiàn)。進(jìn)一步地,所述與電機(jī)運(yùn)行有關(guān)的輸入量為輸入給電機(jī)定子繞組的電流、電壓或功率。本發(fā)明通過設(shè)定第一電流閥值和第二電流閥值,發(fā)生過載時(shí)通過調(diào)節(jié)過載系數(shù)使得電機(jī)的電流積分值保持在第一電流閥值和第二電流閥值之間,有效的防止電機(jī)過載,并且不依賴硬件開關(guān)和散熱裝置,降低了成本,適用于運(yùn)行中的電動(dòng)汽車及混合動(dòng)力汽車。
附圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法的流程圖。附圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法的溫度控制流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。如附圖I所示,一種電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,該方法包括
a、實(shí)時(shí)采集電機(jī)的電流,計(jì)算平均每個(gè)積分周期內(nèi)的電流積分值;
b、將所述電流積分值與第一電流閥值進(jìn)行比較,當(dāng)所述電流積分值大于或等于第一電流閥值時(shí),降低過載系數(shù),將電機(jī)運(yùn)行有關(guān)的輸入量乘以所述過載系數(shù)得到新的輸入量,直到所述電流積分值小于或等于第二電流閥值。其中,步驟a對電機(jī)的電流進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測,因?yàn)殡姍C(jī)三相電流的周期會(huì)隨著電機(jī)的轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)變化,因此優(yōu)選為先計(jì)算在一段時(shí)間內(nèi)的電流積分值,再計(jì)算這段時(shí)間內(nèi)平均每個(gè)積分周期內(nèi)的電流積分值,積分周期為電機(jī)運(yùn)行時(shí)的三相電流的周期。步驟b首先判斷電機(jī)是否過載,將計(jì)算得到的電流積分值與預(yù)先設(shè)定的第一電流閥值進(jìn)行比較,第一電流閥值為在一個(gè)積分周期內(nèi)對電機(jī)正常運(yùn)行的極限電流積分所得的積分值,極限電流是電機(jī)正常運(yùn)行的最大電流,超過極限電流則電機(jī)發(fā)生過載,極限電流值由電機(jī)的過載能力決定,不同的電機(jī),過載能力不同。如果電流積分值大于或等于第一電流閥值,則判斷為電機(jī)過載,周期性地降低過載系數(shù)。因?yàn)榭刂瞥绦蚴前凑展潭l率執(zhí)行的,所有的函數(shù)按照周期循環(huán)執(zhí)行,這為本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知。所以在一個(gè)控制系統(tǒng)里過載系數(shù)按照固定的頻率變化,過載系數(shù)的下降速度和幅度根據(jù)控制系統(tǒng)具體確定,不同的控制系統(tǒng),過載系數(shù)的調(diào)節(jié)也會(huì)不同;過載系數(shù)的初始值為1,過載系數(shù)大于或等于0且小于或等于1,將此時(shí)的過載系數(shù)與控制的輸入量(輸入給電機(jī)的定子繞組的電流、電壓或功率)相乘,得到新的輸入量,再檢測此時(shí)的電流積分值并與第一電流閥值比較,直到電流積分值小于或等于第二電流閥值。優(yōu)選地,步驟b還包括當(dāng)電機(jī)控制器檢測到電流積分值小于第一電流閥值時(shí),則判斷電機(jī)正常運(yùn)行,保持過載系數(shù)I不變。進(jìn)一步地,本實(shí)施例提供的一種電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法還包括
C、當(dāng)所述電流積分值小于或等于第二電流閥值,增大過載系數(shù),再將電機(jī)運(yùn)行有關(guān)的輸入量乘以所述過載系數(shù)得到新的輸入量,使電機(jī)在新的輸入量的條件下運(yùn)行。步驟c為過載恢復(fù)階段,當(dāng)電流積分值小于或等于第二電流閥值,則將過載系數(shù)周期性的增大,直到增大到1,過載系數(shù)的恢復(fù)速度和幅度根據(jù)控制系統(tǒng)具體確定;同時(shí)將電機(jī)運(yùn)行有關(guān)的輸入量乘以過載系數(shù)得到新的輸入量,使電機(jī)在新的輸入量條件下運(yùn)行,第二電流閥值為第一電流閥值的O. 85—0. 95倍,優(yōu)選地,設(shè)定第二電流閥值為第一電流閥值的O. 9倍。如果只設(shè)定第一電流閥值,當(dāng)檢測到電流積分值小于第一電流閥值之后恢復(fù)過載系數(shù)使電流回升,則在很短時(shí)間內(nèi)又會(huì)出現(xiàn)過載情況,如此反復(fù),會(huì)使系統(tǒng)一直處于過載與過載恢復(fù),則電機(jī)的電流出現(xiàn)振蕩,因此設(shè)置第二電流閥值,使過載與過載恢復(fù)之間有 一定的電流緩沖區(qū),防止電流出現(xiàn)振蕩。本實(shí)施例首先檢測電機(jī)三相電流并計(jì)算平均每個(gè)周期內(nèi)的電流積分值,與設(shè)定的第一電流閥值進(jìn)行比較,如果電流積分值大于或等于第一電流閥值則判定電機(jī)過載,如果電流積分值小于第一電流閥值則判定電機(jī)正常運(yùn)行并保持過載系數(shù)不變。如果電機(jī)過載,通過降低過載系數(shù)降低有關(guān)的輸入量使得電流積分值小于或等于設(shè)定的第二電流閥值;當(dāng)電流積分值小于或等于第二電流閥值則進(jìn)行過載恢復(fù),使電機(jī)的電流有效值保持在第一電流閥值與第二電流閥值之間。由于環(huán)境溫度和散熱條件等因素,會(huì)影響電機(jī)的散熱效果,在電機(jī)工作過程中要實(shí)時(shí)監(jiān)測電機(jī)的溫度,因此電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法還包括
d、實(shí)時(shí)檢測電機(jī)溫度,當(dāng)檢測到電機(jī)溫度超過電機(jī)正常運(yùn)行的最高溫度值時(shí)減小第一電流閥值和第二電流閥值,并保持第一電流閥值和第二電流閥值的差值不變,當(dāng)所述電機(jī)溫度恢復(fù)至所述最高溫度值以下時(shí),恢復(fù)所述第一電流閥值和第二電流閥值。如附圖2所示,電機(jī)控制器實(shí)時(shí)采集電機(jī)的溫度,并與電機(jī)正常運(yùn)行的最高溫度值比較,當(dāng)檢測到電機(jī)溫度超過電機(jī)正常運(yùn)行的最高溫度時(shí),同步降低第一電流閥值和第二電流閥值,并保持第一電流閥值和第二電流閥值的區(qū)間不變,這樣,當(dāng)檢查到電機(jī)過載后會(huì)使電機(jī)工作在更低的第一電流閥值以下,防止電機(jī)的溫度進(jìn)一步升高;當(dāng)電機(jī)溫度恢復(fù)至電機(jī)正常運(yùn)行的最高溫度值以下時(shí),再同步恢復(fù)第一電流閥值和第二電流閥值。優(yōu)選地,本實(shí)施例中采用運(yùn)算速度快、實(shí)時(shí)性高的DSP控制器采集電機(jī)電流,計(jì)算平均每個(gè)周期內(nèi)的電流積分值,以及實(shí)現(xiàn)電流積分值與第一電流閥值和第二電流閥值的比較。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,該方法包括 a、實(shí)時(shí)采集電機(jī)的電流,計(jì)算平均每個(gè)積分周期內(nèi)的電流積分值; b、將所述電流積分值與第一電流閥值進(jìn)行比較,當(dāng)所述電流積分值大于或等于第一電流閥值時(shí),降低過載系數(shù),同時(shí)將電機(jī)運(yùn)行有關(guān)的輸入量乘以所述過載系數(shù)得到新的輸入量,直到所述電流積分值小于或等于第二電流閥值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,所述方法還包括 C、當(dāng)所述電流積分值小于或等于第二電流閥值,增大過載系數(shù),同時(shí)將電機(jī)運(yùn)行有關(guān)的輸入量乘以所述過載系數(shù)得到新的輸入量,使電機(jī)在新的輸入量的條件下運(yùn)行。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,所述計(jì)算平均每個(gè)積分周期內(nèi)的電流積分值的方法包括計(jì)算一段時(shí)間內(nèi)的電流積分值,再計(jì)算所述一段時(shí)間內(nèi)平均每個(gè)周期的電流積分值。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,所述第一電流閥值為在一個(gè)積分周期內(nèi)對電機(jī)正常運(yùn)行的極限電流積分所得到的積分值。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,所述第二電流閥值為所述第一電流閥值的0. 85—0. 95倍。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,所述過載系數(shù)大于或等于0且小于或等于I,且初始值為I。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,所述步驟b還包括當(dāng)所述電流積分值小于第一電流閥值時(shí),判定電機(jī)正常運(yùn)行,保持過載系數(shù)不變。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,所述電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法還包括 d、實(shí)時(shí)檢測電機(jī)溫度,當(dāng)檢測到電機(jī)溫度超過電機(jī)正常運(yùn)行的最高溫度值時(shí)減小第一電流閥值和第二電流閥值,并保持第一電流閥值和第二電流閥值的差值不變;當(dāng)所述電機(jī)溫度恢復(fù)至所述最高溫度值以下時(shí),恢復(fù)所述第一電流閥值和第二電流閥值。
9.根據(jù)權(quán)利要求I一8中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,所述電機(jī)電流的采集、電流積分值的運(yùn)算以及電流積分值與第一電流閥值和第二電流閥值的比較均采用DSP控制器實(shí)現(xiàn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求I一8中任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,其特征在于,所述與電機(jī)運(yùn)行有關(guān)的輸入量為輸入給電機(jī)定子繞組的電流、電壓或功率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電機(jī)運(yùn)行過載保護(hù)方法,該方法包括實(shí)時(shí)采集電機(jī)電流,并計(jì)算平均每個(gè)周期內(nèi)的電流積分值,并將電流積分值與設(shè)定的第一電流閥值進(jìn)行比較確定電機(jī)是否過載,如果發(fā)生過載則降低過載系數(shù)使得電流積分值小于或等于設(shè)定的第二電流閥值,再通過過載恢復(fù)使得電機(jī)電流積分值保持在第一閥值與第二閥值之間,該方法能夠有效的防止電機(jī)過載,對于運(yùn)行中的電動(dòng)車具有實(shí)用性。
文檔編號(hào)H02H9/02GK102810850SQ201110143909
公開日2012年12月5日 申請日期2011年5月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月31日
發(fā)明者陳煥龍, 湯小華, 杜智勇 申請人:比亞迪股份有限公司