| 专利名称： | 一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法 | ||
| 专利名称(英文)： | A start-up process of the electric vehicle motor rotoplug self-checking method | ||
| 专利号： | CN201610132853.X | 申请时间： | 20160309 |
| 公开号： | CN105680419A | 公开时间： | 20160615 |
| 申请人： | 北京航空航天大学 | ||
| 申请地址： | 100191 北京市海淀区学院路37号 | ||
| 发明人： | 杨世春; 周帆; 李亚伦; 崔海港; 曹耀光 | ||
| 分类号： | H02H7/085; H02P1/26; B60L3/00; B60L3/04 | 主分类号： | H02H7/085 |
| 代理机构： | 北京永创新实专利事务所 11121 | 代理人： | 赵文颖 |
| 摘要： | 本发明公开了一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法，具体为：电动汽车启动上电后，转速传感器采集电机的转速信号，如果电机转速正常，无需断电保护；如果电机未能旋转，整车控制器采集制动踏板的信号，判断此时电动汽车是否处于制动状态，如果此时正在制动，无需断电保护，如果并未进行制动，电机控制器采集电流采集模块输出的电流信号，判断相电流之差是否大于10％，如果大于10％，则判断电机发生堵转现象，立即断电保护，否则，电机控制器循环增大转矩信号，并实时采集温度传感器以及电流传感器的信号，当电流或者温度超过预定门限值时，立即停机断电保护；电机控制器实时检测转速传感器采集的转速，当电机正常运转后，上电保护自动停止。 | ||
| 摘要(英文)： | The invention discloses a start-up process of the electric vehicle motor rotoplug self-checking method, in particular to : the starting power of the electric vehicle, the rotating speed of the motor speed sensor signal, if the normal rotating speed of the motor, does not need to be power-off protection; if the motor failed to rotate, the vehicle controller collects the brake pedal signal, at this time is judged whether the electric automobile is in braking state, if at this moment is the brake, no need of power-off protection, if and not brake, motor controller collects the current acquisition module output current signal, judging whether the difference between the phase current of greater than 10%, if greater than 10%, the phenomenon is judged rotoplug motor occurs, to immediately power-off protection, otherwise, motor controller cycle increase the torque signal, and real-time acquisition temperature sensor and the signal of the current sensor, when the current or temperature exceeds a predetermined threshold value, immediately shutdown power-off protection; motor controller real-time detection of the rotational speed of the rotational speed sensor, when the motor is in normal running, the, power-on protection automatic stop. | ||
1.一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法，其特征在于，包括以下步骤： 电动汽车启动上电后，转速传感器采集电机的转速信号， 如果电机转速正常，则电机上电启动正常，无需断电保护； 如果电机未能旋转，整车控制器采集制动踏板的信号，判断此时电动汽车是否处于制动 状态，如果此时正在制动，无需断电保护，如果并未进行制动，电机控制器采集电流采集模 块输出的电流信号，判断相电流之差是否大于10％，如果大于10％，则判断电机发生堵转 现象，立即断电保护，否则，电机控制器循环增大转矩信号，并实时采集温度传感器以及电 流传感器的信号，当电流或者温度超过预定门限值时，立即停机断电保护； 电机控制器实时检测转速传感器采集的转速，当电机正常运转后，上电保护自动停止。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法，其特征在于，所 述的电流传感器与三相电机的每一相分别相连，实时采集电机各相电流，将采集到的电流数 据发送给电机控制器。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法，其特征在于，所 述的温度传感器检测电机的温度，并将温度值传递给整车控制器。
1.一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法，其特征在于，包括以下步骤： 电动汽车启动上电后，转速传感器采集电机的转速信号， 如果电机转速正常，则电机上电启动正常，无需断电保护； 如果电机未能旋转，整车控制器采集制动踏板的信号，判断此时电动汽车是否处于制动 状态，如果此时正在制动，无需断电保护，如果并未进行制动，电机控制器采集电流采集模 块输出的电流信号，判断相电流之差是否大于10％，如果大于10％，则判断电机发生堵转 现象，立即断电保护，否则，电机控制器循环增大转矩信号，并实时采集温度传感器以及电 流传感器的信号，当电流或者温度超过预定门限值时，立即停机断电保护； 电机控制器实时检测转速传感器采集的转速，当电机正常运转后，上电保护自动停止。
2.根据权利要求1所述的一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法，其特征在于，所 述的电流传感器与三相电机的每一相分别相连，实时采集电机各相电流，将采集到的电流数 据发送给电机控制器。
3.根据权利要求1所述的一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法，其特征在于，所 述的温度传感器检测电机的温度，并将温度值传递给整车控制器。
翻译：技术领域
本发明属于电动汽车电机控制领域，具体涉及一种电机启动过程中的自检方法。
背景技术
永磁同步电机由于其结构简单、功率密度高、调速范围宽等优点，在电动汽车中被广泛 采用，实现对电机的可靠控制对于电动汽车行驶安全及可靠性有着重要意义。
现有电动汽车电机自检装置一般是在断开控制器与电机的连接线之后，或者更换电机或 控制器之后进行的检测，而对于电动汽车启动过程中电机发生堵转情况的情况检查手段则较 少。现有的电动汽车电机自检一般通过CAN总线的OBD系统进行检查，其检查的方式一般 为判断通电后电机的运转情况。这种检测方法属于一种后验性的检测方式，需要对电机先上 电然后通过其运转状况来给出电机状态是否故障的判断。对于电机堵转情况下，如果对电机 长时间上电，容易烧坏电机，对电动汽车的运行安全和可靠性造成较大的危害。
为解决电动汽车启动时堵转易造成电机烧毁的情况，需有一种对电机进行堵转自检的方 法以保证电动汽车启动时的运转安全。
发明内容
针对电动汽车电机启动过程中存在可能产生电机堵转烧毁电机的问题，本发明提供一种 电机上电时堵转自检方法，对电机启动过程进行控制，当出现堵转情况时，增大转矩信号并 适当控制各相电流，防止烧毁电机，实现电机启动安全保证电机的有效控制，防止过流，延 长电机的使用寿命。
一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法，包括以下步骤：
电动汽车启动上电后，转速传感器采集电机的转速信号，
如果电机转速正常，则电机上电启动正常，无需断电保护；
如果电机未能旋转，整车控制器采集制动踏板的信号，判断此时电动汽车是否处于制动 状态，如果此时正在制动，无需断电保护，如果并未进行制动，电机控制器采集电流采集模 块输出的电流信号，判断相电流之差是否大于10％，如果大于10％，则判断电机发生堵转 现象，立即断电保护，否则，电机控制器循环增大转矩信号，并实时采集温度传感器以及电 流传感器的信号，当电流或者温度超过预定门限值时，立即停机断电保护；
电机控制器实时检测转速传感器采集的转速，当电机正常运转后，上电保护自动停止。
本发明的优点在于：
(1)本发明提供的电动汽车启动过程电机堵转自检方法简单可靠，易于控制；
(2)本发明提供的电动汽车启动过程电机堵转自检方法采用霍尔传感器对电流进行检 测，对电能的耗费较少；
(3)本发明提供的电动汽车启动过程电机堵转自检方法过程快速、高效，能够有效管理
附图说明
图1：本发明的电动汽车启动过程电机堵转自检方法流程图；
图2：本发明电动汽车启动过程电机堵转自检装置示意图；
图中：
1-制动踏板；2-整车控制器；3-温度传感器；4-电机；
5-电机控制器；6-电流传感器；7-转速传感器
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细说明。
电机堵转电流和起动电流在数值上是相等的，但电机起动电流和堵转电流的持续时间不 同，起动电流最大值出现在电机接通电源后的0.025s以内，随着时间的推移按指数规律衰 减，衰减速度与电机的时间常数有关；而电机的堵转电流并不随时间的推移衰减，而是保持 不变的。所以，为了对电机启动进行检测，需要对电机各相电流进行检测，采用霍尔传感器 测量各相电流，电机通电后如果电机出现堵转情况，则三相电流会出现不平衡的状态，一般 将每两相电流之间相差超过10％认为是三相不均衡。故对电机的三相电流进行测量，若两相 之间相差超过10％，则可认为电机堵转，并增大转矩信号，如果增加转矩信号后，制动踏板 未踩下且电动汽车仍未启动，则向驾驶者报出故障并提示检修。
传统电机控制系统中的制动踏板1，整车控制器2，温度传感器3，电机4，电机控制器 5，电流传感器6，转速传感器7的主要逻辑关系如图2所示。
电流传感器6用于实时采集电机4各相电流，与三相电机4的每一相分别相连，将采集 到的电流数据发送给电机控制器5，电机控制器5根据三相电流的值判断每相电流之间的差 值是否大于10％以及是否大于电流的门限值。本发明采用霍尔传感器元件将其套在电机控 制器5的输出线束上用以检测电机4各相电流，然后将电流信号传递给整车控制器2，整车 控制器2对电流进行判断并综合整车控制器2中制动踏板信号，判断是否出现堵转情况。
转速传感器7用于检测电机4的转速，上电启动后，电机4正常运转则转速传感器7可 将正常转速信号传递给电机控制器5，电机4启动正常，无需进行断电保护。
温度传感器3用于检测电机4的温度，并将温度值传递给整车控制器2，用于判断电机 4的温度是否达到门限值，如果电机4温度过高则可认定为电机4出现堵转切断电源保护电 机4。
整车控制器2用于综合采集制动踏板1的制动踏板信号，并对电机4温度进行判断，如 果电机4温度超过门限值，则向电机控制器5发送控制信号切断电机4供电。
电机控制器5用于对电机4三相电流的检测和控制，当相电流之间的差值大于10％即 认为电机启动不正常，此时增加转矩信号适当增加电机转矩，当电机电流或温度大于门限值 时，切断电机电源并通过仪表盘报出错误。
本发明的一种电动汽车启动过程电机堵转自检方法，流程如图1所示，具体为：电动汽 车启动上电后，转速传感器7采集电机4的转速信号，如果电机4转速正常，则表明电机4 上电启动正常，无需对电机4进行断电保护；如果上电后，电机4未能旋转，此时整车控制 器2需采集制动踏板1的信号，判断此时是否处于制动状态，如果此时正在制动，则无需进 行断电保护，如果驾驶员并未进行制动，电机控制器5采集电流采集模块6的电流信号，判 断相电流之差是否大于10％，如果大于10％则表明电机发生了堵转现象，此时立即断电保 护以免烧毁电机，如果未大于10％，则电机控制器5循环增大转矩信号，并实时采集温度传 感器3以及电流传感器6的信号，一旦出现电流或者温度超过预定门限值得情况，则立即停 机断电保护，保证电机安全；同时电机控制器5也实时检测转速传感器7的转速情况，当电 机4正常运转后，上电保护自动停止。
