[发明专利]永磁同步电机惰行条件下反电动势的保护方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种在永磁同步电机惰行条件下反电动势的保护控制方法、装置及系统，属于汽车技术领域；当控制器电源和/或动力直流电源都处于失电状态时，此时驱动电机处于被动惰行状态，产生的反电动势将会损坏逆变器内部的电力半导体；本发明在逆变器的输入端加入电压变换装置，当电机的反电动势值超过设定值时，使得电压变换装置向电机控制器或备用电机控制器输出控制电源以保证电机处于可控状态。本发明解决了如何增加永磁同步电机惰行条件下车辆系统故障保护处理可靠性的问题。

技术领域

本发明属于纯电动汽车技术领域，特别是一种永磁同步电机惰行条件下反电动势的保护方法、装置及系统。

背景技术

新能源汽车目前发展迅速，尤其是纯电动汽车领域的技术不断进步，对车辆控制系统安全性能要求有了更高标准，对驱动安全的要求也在逐步提高。永磁同步电机以其高效率、大启动转矩、高功率密度以及高调速范围等优势而在新能源汽车中的应用越来越广泛。反电动势是永磁同步电机的重要参数之一，将对电机乃至整个车辆牵引传动系统产生影响。

当永磁同步电机处于被动地惰行过程中，比如车辆被拖车且驱动电机电源没有接通，此时电机处于非受控状态，当电机惰行速度过高，所产生的反电动势过大时，将使逆变器甚至电机本体出现不可逆转的故障和损坏。在传统解决方案中，如在逆变器和电机之间加入接触器，虽可以避免逆变器的损坏，但增加了系统的成本且接触器重新闭合将对整个系统产生影响。而电机控制系统运行情况复杂，提高有关电控系统的故障处理和保护很有意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种永磁同步电机惰行条件下反电动势的保护方法、装置及系统，在逆变器输入端加入电压变换装置，在控制器电源和/或动力直流电源处于失电状态时，当电机的反电动势超过设定值时，使得电压变换装置自动输出控制电源以启动电机控制器或备用电机控制器控制逆变器中的电力半导体开关，从而达到主动控制电机和逆变器的目的。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种永磁同步电机惰行条件下反电动势的保护控制方法，在逆变器输入端加入电压变换装置，在控制器电源和/或动力直流电源都处于失电状态时，当电机的反电动势超过设定值时，电压变换装置向电机控制器提供控制电源。

进一步的，还设有备用电机控制器，且电压变换装置也向备用电机控制器提供控制电源，所述备用电机控制器用于控制逆变器中的电力半导体开关。

进一步的，所述电压变换装置还向其他用电设备提供控制电源。

本发明还提供一种永磁同步电机惰行条件下反电动势的保护控制装置，包括动力直流电源、电压变换装置、暂态储能装置、逆变器、电机控制器、控制器电源和驱动电机；所述逆变器输出交流电供给驱动电机，逆变器经暂态储能装置和开关接入到动力直流电源，电机控制器由控制器电源供电并控制逆变器内部的电力半导体开关；逆变器的输入端设有电压变换装置，电压变换装置在电机的反电动势超过设定值时，向电机控制器提供控制电源，保证电机处于可控状态。

进一步的，该装置还包括备用电机控制器，且电压变换装置也向备用电机控制器提供控制电源，所述备用电机控制器用于控制逆变器中的电力半导体开关。

进一步的，所述电压变换装置还向其他用电设备提供控制电源。

进一步的，所述电压变换装置设置在逆变器与动力直流电源之间。

本发明还提供一种基于上述保护控制装置的控制器电源故障处理系统，用于当电机惰行条件下，处理控制器电源故障事件，该系统还包括：

整车控制器，用于获取、分析及处理控制器电源管理器信息，并输出执行信息；

与上述整车控制器相连的仪表显示系统，用于接收整车控制器的控制指令，在控制器电源出现故障时点亮与故障控制器电源相对应的故障指示灯；

电池管理系统，用于接收整车控制器的控制指令，对整车输出功率进行调整。