專利名稱：一種車(chē)用電機(jī)控制器預(yù)充電控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種車(chē)用電機(jī)控制器預(yù)充電控制方法。
背景技術(shù)：
車(chē)用電機(jī)控制器是新能源電動(dòng)汽車(chē)核心零部件之一，是將車(chē)載動(dòng)力電池或超級(jí)電容等儲(chǔ)能器件的直流電轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)電機(jī)所用三相交流電的關(guān)鍵部件。如圖1所示，所述車(chē)用電機(jī)控制器即是圖中逆變器部分，其直流側(cè)具有大容量的電容Cl，因此當(dāng)電源與電機(jī)控制器接通時(shí)會(huì)發(fā)生階躍響應(yīng)，導(dǎo)致電機(jī)控制器直流母線上產(chǎn)生瞬時(shí)大電流。長(zhǎng)期瞬時(shí)大電流的沖擊，會(huì)降低主接觸器、電機(jī)控制器直流母線快速熔斷器以及濾波電容的使用壽命，所以需要為電機(jī)控制器增加預(yù)充電電路，如圖中直流回路中的接觸器KM1、KM2，預(yù)充電電阻 R1，R1與KM2串聯(lián)后與KMl并聯(lián)，預(yù)充電的主要過(guò)程是首先閉合KM2，進(jìn)行預(yù)充電，預(yù)充電完成后斷開(kāi)KM2，閉合KMl即可。圖中，虛線框內(nèi)部分為電機(jī)控制器?，F(xiàn)有技術(shù)的預(yù)充電控制策略，對(duì)于預(yù)充電完成的判斷，基本分為三種1、采集電機(jī)控制器直流母線電流，當(dāng)直流母線電流接近OA時(shí)輸出預(yù)充完成信號(hào)；2、通過(guò)單獨(dú)的電源管理系統(tǒng)采集車(chē)載動(dòng)力電源的電壓，然后利用總線通信將電源電壓值發(fā)送到電機(jī)控制器進(jìn)行比較，兩處電壓趨于相等時(shí)，輸出預(yù)充完成信號(hào)；3、采集電機(jī)控制器直流母線電壓，當(dāng)直流母線電壓達(dá)到設(shè)定達(dá)欠壓保護(hù)點(diǎn)，經(jīng)過(guò)延時(shí)后，輸出預(yù)充完成信號(hào)。由于電流傳感器和電壓及電流采樣電路的精度偏差、車(chē)載動(dòng)力電源管理系統(tǒng)一致性等問(wèn)題，可能電機(jī)控制器輸出預(yù)充完成信號(hào)時(shí)實(shí)際預(yù)充電未完成，導(dǎo)致車(chē)載動(dòng)力電源與電機(jī)控制器直流母線存在電壓差，未消除瞬時(shí)大電流沖擊的風(fēng)險(xiǎn)，影響電機(jī)控制器的安全性和可靠性，或者輸出預(yù)充電完成信號(hào)時(shí)實(shí)際預(yù)充電早已完成，導(dǎo)致降低控制效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種預(yù)充電控制方法，用以解決現(xiàn)有技術(shù)預(yù)充電完成的判斷不準(zhǔn)確導(dǎo)致控制器安全性低或效率低的問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的方案是一種車(chē)用電機(jī)控制器預(yù)充電控制方法，其特征在于，步驟如下
a,預(yù)充電開(kāi)始前采集母線電壓，記為VCl-I，然后開(kāi)始預(yù)充電；
b，延時(shí)tl，再次采集母線電壓，記為VC1-2 ；判斷VC1-2與VCl-I的第一差值是否大于第一設(shè)定值Kl ；
c,如果第一差值大于K1，則判定直流母線預(yù)充電已經(jīng)開(kāi)始，執(zhí)行步驟d ；如果不大于 K1，則執(zhí)行步驟b，直到第一差值大于K1，或者tl延時(shí)次數(shù)達(dá)到第一設(shè)定次數(shù)時(shí)，終止預(yù)充電；
d，延時(shí)t2，采集母線電壓，記為VC1-3 ；判斷VC1-2與VCl-I的第二差值是否小于第二設(shè)定值K2 ；
e,如果第二差值小于K2，則判定直流母線預(yù)充電完成，結(jié)束預(yù)充電，主回路投入運(yùn)行；如果第二差值不小于K2，則循環(huán)執(zhí)行步驟d，直到第二差值小于K2，或者t2延時(shí)次數(shù)達(dá)到第二設(shè)定次數(shù)時(shí)，結(jié)束預(yù)充電。所述步驟e中，如果t2延時(shí)次數(shù)達(dá)到第二設(shè)定次數(shù)，所述第二差值仍不小于K2，則記錄此時(shí)的采集值VC1-3用于進(jìn)行處理后輸出采集電路精度偏差報(bào)警。本發(fā)明所提出車(chē)用電機(jī)控制器預(yù)充電控制方案，不依靠復(fù)雜的檢測(cè)電路，在現(xiàn)有檢測(cè)電路的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)預(yù)充電路直流母線電壓采集判斷方式的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷預(yù)充電開(kāi)始與完成，實(shí)用性強(qiáng)，配置靈活，提高了電機(jī)控制器及新能源電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)的安全性和可靠性。采用本發(fā)明方法的電機(jī)控制器精度高，控制點(diǎn)少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，故障點(diǎn)少；電機(jī)控制器在完成預(yù)充電控制的同時(shí)，還增加了診斷功能，可靠性高。


圖1是車(chē)用電機(jī)控制器電路圖； 圖2是預(yù)充電控制流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。如圖1，系統(tǒng)主回路包括車(chē)載動(dòng)力電源Vl，車(chē)載動(dòng)力電源Vl通過(guò)預(yù)充電電路(預(yù)充電阻Rl、主接觸器KMl、預(yù)充電接觸器KM2 )連接母線電容Cl，母線電容連接逆變電路(功率模塊V1-V6)。系統(tǒng)還包括采樣電路以及控制器，控制器控制實(shí)施該本發(fā)明的控制方法。一個(gè)具體的控制步驟如下
其中，直流母線電壓為VCl，VCl-l、VCl-2、VCl-3分別表示預(yù)充電開(kāi)始前、預(yù)充電后、預(yù)充電結(jié)束的三次采集量。計(jì)數(shù)器用來(lái)記錄采集次數(shù)。1、設(shè)置一個(gè)計(jì)數(shù)器Cl并清0，采集直流母線電壓VC1-1 ；然后吸合預(yù)充電接觸器 KM2，開(kāi)始進(jìn)行預(yù)充電。此時(shí)車(chē)載動(dòng)力電源VI，經(jīng)預(yù)充電阻Rl限流后向直流母線濾波電容 Cl充電。2、經(jīng)過(guò)tl時(shí)間的延時(shí)，再次采集電機(jī)控制器直流母線電壓VC1-2，計(jì)數(shù)器Cl加1。3、比較VC1-2和VCl-I，如果差值大于設(shè)定誤差值Kl，判定直流母線預(yù)充電已經(jīng)開(kāi)始，執(zhí)行步驟4;如果差值不大于設(shè)定誤差值K1，判斷計(jì)數(shù)器值是否等于3。如果不等于3， 執(zhí)行步驟2 ；如果等于3，判定預(yù)充電路線路故障，斷開(kāi)預(yù)充電接觸器KM2，結(jié)束預(yù)充電。4、計(jì)數(shù)器Cl清0。5、經(jīng)過(guò)t2時(shí)間的延時(shí)，再次采集電機(jī)控制器直流母線電壓VC1-3，計(jì)數(shù)器Cl加1。6、比較VC1-3和VC1-2，如果差值小于設(shè)定誤差值K2，判定直流母線預(yù)充電完成， 執(zhí)行步驟8 ；如果差值不小于設(shè)定誤差值K2，存儲(chǔ)VC1-3 (將該值放入某存儲(chǔ)空間)，判斷計(jì)數(shù)器值是否等于3。如果不等于3，執(zhí)行步驟5 ；如果等于3，執(zhí)行步驟7。7、輸出采集電路精度偏差報(bào)警。8、吸合主接觸器KM1，斷開(kāi)預(yù)充電接觸器KM2，電機(jī)控制器預(yù)充電完成。相應(yīng)流程圖見(jiàn)圖2。本發(fā)明的要點(diǎn)在于通過(guò)預(yù)充電開(kāi)始前與開(kāi)始后的兩次測(cè)量值對(duì)比，判斷是否預(yù)充電開(kāi)始，通過(guò)預(yù)充電開(kāi)始后與結(jié)束后的兩次測(cè)量值對(duì)比，判斷預(yù)充電是否完成。
作為其他實(shí)施例，計(jì)數(shù)器實(shí)際上可以設(shè)置兩個(gè)，一個(gè)用于1-3步，進(jìn)行VC1-2采集次數(shù)(即tl延時(shí)次數(shù))的記錄；另一個(gè)用于5-8步，進(jìn)行VC1-3的采集次數(shù)(即t2延時(shí)次數(shù)) 的記錄。延時(shí)時(shí)間tl根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與設(shè)定誤差值K1、設(shè)定的VC1-2記錄次數(shù)極限(即第一設(shè)定次數(shù))確定，如上述實(shí)施例中，VC1-2的記錄次數(shù)極限為3，即如果延時(shí)2次tl以內(nèi)，均能夠向下執(zhí)行。同理，t2的值應(yīng)考慮K2、VCl-3的記錄次數(shù)極限(即第二設(shè)定次數(shù))。以上實(shí)施例中，VC1-3的記錄次數(shù)極限也是3。存儲(chǔ)VC1-3的目的在于利用該值計(jì)算并輸出采集電路的精度偏差，屬于擴(kuò)展功能。由于每次將VC1-3存入同一個(gè)存儲(chǔ)空間，所以最終的VC1-3是達(dá)到預(yù)充電完成判斷次數(shù)時(shí)的采集值VC1-3，進(jìn)行處理后輸出采集電路精度偏差報(bào)警。
權(quán)利要求
1.一種車(chē)用電機(jī)控制器預(yù)充電控制方法，其特征在于，步驟如下a,預(yù)充電開(kāi)始前采集母線電壓，記為VCl-I，然后開(kāi)始預(yù)充電；b，延時(shí)tl，再次采集母線電壓，記為VC1-2 ；判斷VC1-2與VCl-I的第一差值是否大于第一設(shè)定值Kl;c,如果第一差值大于K1，則判定直流母線預(yù)充電已經(jīng)開(kāi)始，執(zhí)行步驟d ；如果不大于 K1，則執(zhí)行步驟b，直到第一差值大于K1，或者tl延時(shí)次數(shù)達(dá)到第一設(shè)定次數(shù)時(shí)，終止預(yù)充電；d，延時(shí)t2，采集母線電壓，記為VC1-3 ；判斷VC1-2與VCl-I的第二差值是否小于第二設(shè)定值K2 ；e,如果第二差值小于K2，則判定直流母線預(yù)充電完成，結(jié)束預(yù)充電，主回路投入運(yùn)行； 如果第二差值不小于K2，則循環(huán)執(zhí)行步驟d，直到第二差值小于K2，或者t2延時(shí)次數(shù)達(dá)到第二設(shè)定次數(shù)時(shí)，結(jié)束預(yù)充電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車(chē)用電機(jī)控制器預(yù)充電控制方法，其特征在于，所述步驟e中，如果t2延時(shí)次數(shù)達(dá)到第二設(shè)定次數(shù)，所述第二差值仍不小于K2，則記錄此時(shí)的采集值VC1-3用于進(jìn)行處理后輸出采集電路精度偏差報(bào)警。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種車(chē)用電機(jī)控制器預(yù)充電控制方法，通過(guò)預(yù)充電開(kāi)始前與開(kāi)始后的兩次測(cè)量值對(duì)比，判斷是否預(yù)充電開(kāi)始，通過(guò)預(yù)充電開(kāi)始后與結(jié)束后的兩次測(cè)量值對(duì)比，判斷預(yù)充電是否完成。本發(fā)明的方法不依靠復(fù)雜的檢測(cè)電路，在現(xiàn)有檢測(cè)電路的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)預(yù)充電路直流母線電壓采集判斷方式的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確判斷預(yù)充電開(kāi)始與完成，實(shí)用性強(qiáng)，配置靈活，提高了電機(jī)控制器及新能源電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)的安全性和可靠性。采用本發(fā)明方法的電機(jī)控制器精度高，控制點(diǎn)少，系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠，故障點(diǎn)少；電機(jī)控制器在完成預(yù)充電控制的同時(shí)，還增加了診斷功能，可靠性高。
文檔編號(hào)H02J7/00GK102386655SQ20111035708
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月11日
發(fā)明者張磊, 楊泗鵬, 蔣晏強(qiáng), 鄭維 申請(qǐng)人:鄭州宇通客車(chē)股份有限公司