主动放电方法、控制装置、存储介质和程序产品与流程

    技术2024-11-21  1


    本公开涉及高压电容放电,并且更具体地涉及一种主动放电方法、实施该方法的控制装置、计算机可读存储介质和计算机程序产品。


    背景技术:

    1、由于电驱动系统(electric driver system,eds)的母线电压一般远高于人体能承受的电压,因此在汽车停车或发生紧急情况(例如,撞车)时,为避免人体受到伤害,需要针对母线电容进行主动放电以将母线电压快速降低到安全电压(例如,60v)以下。

    2、目前针对eds的主动放电策略主要包括基于电机绕组损耗的主动放电策略和基于快速放电电阻损耗的主动放电策略。基于电机绕组损耗的主动放电策略复用电机绕组,通过电流闭环控制绕组电流来实现对电容电流的快速泄放,其要求控制回路中的电流传感器、位置传感器和三相桥臂均无故障,因此在桥臂出现短路或断路故障时,动力电子单元(power electronics unit,peu)无法实现正常闭环控制,易导致电流抖动以及电容与绕组间的持续充放,使得输出扭矩持续波动,从而造成危害。基于快速放电电阻损耗的主动放电策略则通过外接快速放电电阻实现对电容残余能量的损耗,由于需要额外的辅助电路实现,因此会增加eds的体积、重量和成本。

    3、要说明的是,在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解,因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


    技术实现思路

    1、为了解决或至少缓解以上问题中的一个或多个,提供了以下技术方案。本公开的实施例提供了一种主动放电方法、实施该方法的控制装置、计算机可读存储介质和计算机程序产品,其能够实现eds出现桥臂断路故障时的稳定放电过程,解决了在桥臂断路故障下无法稳定放电的问题。

    2、按照本公开的第一方面,提供一种主动放电方法,包括以下步骤:a、响应于针对母线电容的主动放电指令,获取当前的电机转速、母线电压以及功率模块的故障信息;b、在所述电机转速大于转速阈值的情况下,生成主动短路指令以控制电机进入主动短路状态,直至所述电机转速等于所述转速阈值;以及c、在所述故障信息指示所述功率模块无故障或存在断路故障且所述电机转速小于或等于所述转速阈值的情况下,利用周期性的窄脉冲交替导通所述功率模块的上桥臂和下桥臂以进行主动放电,直至所述母线电压等于电压阈值。

    3、作为以上方案的替代或补充,在根据本公开一实施例的主动放电方法中,步骤c包括:在所述故障信息指示所述功率模块无故障的情况下,在第一时段期间,利用第一驱动信号驱动三相上桥臂并利用第二驱动信号驱动三相下桥臂,在紧接在所述第一时段之后的第二时段期间,利用所述第二驱动信号驱动所述三相上桥臂并利用所述第一驱动信号驱动所述三相下桥臂,交替执行所述第一时段期间和所述第二时段期间的操作,直至所述母线电压等于电压阈值,其中,所述第一驱动信号和所述第二驱动信号中的一者为低电平信号,另一者为窄脉冲信号。

    4、作为以上方案的替代或补充,在根据本公开一实施例的主动放电方法中,步骤b包括:在所述故障信息指示单相上桥臂存在断路故障的情况下,控制无故障的上桥臂处于关断状态并控制三相下桥臂处于导通状态;或在所述故障信息指示单相下桥臂存在断路故障的情况下,控制无故障的下桥臂处于关断状态并控制三相上桥臂处于导通状态。

    5、作为以上方案的替代或补充,在根据本公开一实施例的主动放电方法中,步骤c包括:在所述故障信息指示单相上桥臂或单相下桥臂存在断路故障的情况下,在第三时段期间,利用第三驱动信号驱动无故障的上桥臂并利用第四驱动信号驱动无故障的下桥臂,在紧接在所述第三时段之后的第四时段期间,利用所述第四驱动信号驱动所述无故障的上桥臂并利用所述第三驱动信号驱动所述无故障的下桥臂,交替执行所述第三时段期间和所述第四时段期间的操作,直至所述母线电压等于电压阈值,其中,所述第三驱动信号和所述第四驱动信号中的一者为低电平信号,另一者为窄脉冲信号。

    6、作为以上方案的替代或补充,在根据本公开一实施例的主动放电方法中,步骤b包括:在所述故障信息指示单相上桥臂存在短路故障的情况下,控制无故障的上桥臂处于导通状态并控制三相下桥臂处于关断状态;或在所述故障信息指示单相下桥臂存在短路故障的情况下,控制无故障的下桥臂处于导通状态并控制三相上桥臂处于关断状态。

    7、作为以上方案的替代或补充,在根据本公开一实施例的主动放电方法中,所述方法还包括:在所述故障信息指示单相上桥臂或单相下桥臂存在短路故障的情况下,控制故障桥臂中无故障的功率开关管持续处于关断状态。

    8、作为以上方案的替代或补充,在根据本公开一实施例的主动放电方法中,所述方法还包括:在所述电机转速处于第一转速范围内的情况下,获取当前的电机转子电角度;基于所述故障信息确定主动放电电角度范围;在所述电机转子电角度处于所述主动放电电角度范围内的情况下,利用周期性的窄脉冲交替导通无故障的两相桥臂中的上桥臂和下桥臂以进行主动放电;以及在所述当前的电机转子电角度超出所述主动放电电角度范围的情况下,控制所述电机进入主动短路状态。

    9、作为以上方案的替代或补充,在根据本公开一实施例的主动放电方法中,所述方法还包括:在所述电机转速处于第二转速范围内的情况下,针对无故障的两相桥臂:在第五时段期间,利用第五驱动信号驱动无故障的上桥臂并利用第六驱动信号驱动无故障的下桥臂,在紧接在所述第五时段之后的第六时段期间,利用所述第六驱动信号驱动所述无故障的上桥臂并利用所述第五驱动信号驱动所述无故障的下桥臂,交替执行所述第五时段期间和所述第六时段期间的操作,其中,所述第五驱动信号和所述第六驱动信号中的一者为低电平信号,另一者为窄脉冲信号。

    10、作为以上方案的替代或补充,在根据本公开一实施例的主动放电方法中,所述方法还包括:获取当前的三相电流值;在所述三相电流值大于电流阈值的情况下,停止针对所述第五时段期间和所述第六时段期间的操作的交替执行过程,并控制所述无故障的两相桥臂中的功率开关管处于关断状态,直至所述三相电流值等于所述电流阈值;以及在延长所述第五时段或所述第六时段之一的前提下,恢复针对所述第五时段期间和所述第六时段期间的操作的交替执行过程。

    11、作为以上方案的替代或补充,在根据本公开一实施例的主动放电方法中,所述方法还包括:当所述三相电流值大于所述电流阈值的次数大于第一次数的情况下,结束主动放电过程;或在所述母线电压等于所述电压阈值的情况下,结束主动放电过程。

    12、根据本公开的第二方面,提供一种控制装置,包含:存储器;处理器;以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序的运行使得根据本公开第一方面所述的主动放电方法中的任意一项被执行。

    13、根据本公开的第三方面,提供一种计算机存储介质,所述计算机存储介质包括指令,所述指令在运行时执行根据本公开第一方面所述的主动放电方法中的任意一项。

    14、根据本公开的第四方面,提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现根据本公开第一方面所述的主动放电方法中的任意一项。

    15、本公开的一个或多个实施例提供了一种先快速降速、再稳定放电的主动放电方案。首先,该方案通过在电机转速大于转速阈值的情况下控制电机进入主动短路(activeshort circuit,asc)状态实现了电机转速的快速下降。此外,该方案利用周期性的窄脉冲交替导通功率模块的上桥臂和下桥臂,能够有效抑制asc电流和扭矩抖动,避免电流冲击和电压反充,从实现稳定放电。再者,该主动放电方案能够适用于eds出现桥臂断路故障的情况,在无需额外电路成本的前提下解决了在桥臂断路故障下无法稳定放电的问题。


    技术特征:

    1.一种主动放电方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的主动放电方法,其特征在于,步骤c包括:

    3.根据权利要求1所述的主动放电方法,其特征在于,步骤b包括:

    4.根据权利要求1所述的主动放电方法,其特征在于,步骤c包括:

    5.根据权利要求1所述的主动放电方法,其特征在于,步骤b包括:

    6.根据权利要求1所述的主动放电方法,其特征在于,所述方法还包括:

    7.根据权利要求6所述的主动放电方法,其特征在于,所述方法还包括:

    8.根据权利要求7所述的主动放电方法,其特征在于,所述方法还包括:

    9.根据权利要求8所述的主动放电方法,其特征在于,所述方法还包括:

    10.根据权利要求9所述的主动放电方法,其特征在于,所述方法还包括:

    11.一种控制装置,其特征在于,包含:存储器;处理器;以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述计算机程序的运行使得根据权利要求1-10中任一项所述的主动放电方法被执行。

    12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括指令,所述指令在运行时执行根据权利要求1-10中任一项所述的主动放电方法。

    13.一种计算机程序产品,包括计算机程序,该计算机程序被处理器执行时,实现根据权利要求1-10中任一项所述的主动放电方法。


    技术总结
    本公开涉及高压电容放电技术领域,并且更具体地涉及一种主动放电方法、实施该方法的控制装置、计算机可读存储介质和计算机程序产品。该主动放电方法包括:A、响应于针对母线电容的主动放电指令,获取当前的电机转速、母线电压以及功率模块的故障信息;B、在电机转速大于转速阈值的情况下,生成主动短路指令以控制电机进入主动短路状态,直至电机转速等于转速阈值;以及C、在故障信息指示功率模块无故障或存在断路故障且电机转速小于或等于转速阈值的情况下,利用周期性的窄脉冲交替导通功率模块的上桥臂和下桥臂以进行主动放电,直至母线电压等于电压阈值。

    技术研发人员:徐鑫炎,关晓强,王强龙
    受保护的技术使用者:蔚来汽车科技(安徽)有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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