專利名稱：車用無刷直流電機溫度輔助控制方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種車用無刷直流電機控制領域，尤其是涉及一種車用無刷直流電機溫度輔助控制方法及裝置。
背景技術：
過熱問題一直是車用無刷直流電機系統應用的障礙之一。無刷直流電機系統包括電機本體和控制器兩部分，當電機本體過熱時相繞組電阻阻值增大，甚至繞組燒壞；當控制器過熱時，控制板尤其是功率開關管在高溫下會被損壞而不能正常工作。總之，嚴重的過熱會導致電機系統部件損壞而無法正常運轉。因而對電機系統需要限定一個合適的溫度工作范圍，這就涉及到溫度控制策略。
傳統的溫度控制策略相對簡單，如過熱時僅給出警示信號執行靠駕駛員降速降載，如過熱時直接關閉電機或限制占空比在某一水平。前者不能有效避免過熱問題，畢竟駕駛員意志不能精確控制；后者雖能一定程度上避免過熱問題，但電機系統的輸出容量卻不能充分發揮，同時占空比水平要受到工作環境影響。事實上，完全的溫度控制即以溫度而非轉矩轉速為主要控制目標的電機系統顯然可以避免過熱，但卻以損失轉矩等動力性能為代價的，這并非合理的控制策略。一般地，車用無刷直流電機系統功能結構如圖2所示，駕駛員根據外界環境和車速等確定駕駛意愿，控制加速踏板即控制電源有效輸出電壓，進而電機系統輸出合適的動力。此時，溫度系統處于開環狀態。一旦溫度高于相應限值時，若未采取相應措施，系統將可能無法正常運行。
發明內容
本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種可以有效防止汽車電機系統過熱的車用無刷直流電機溫度輔助控制方法及裝置。本發明的目的可以通過以下技術方案來實現一種車用無刷直流電機溫度輔助控制方法，包括以下步驟I)溫度傳感器分別采集電機控制器的控制器溫度信息和電機本體的電機本體溫度信息，并發送至信號濾波單元；2)信號濾波單元對控制器溫度信息和電機本體溫度信息進行調理濾波后發送至溫度控制器；3)溫度控制器分別判斷信號濾波單元輸入的控制器溫度信息和電機本體溫度信息是否大于過熱閾值溫度，若至少有一個為是，執行步驟4);若均為否，則不進行溫度調節，根據駕駛員的駕駛意愿控制汽車電機系統； 4)溫度控制器分別對控制器溫度信息和電機本體溫度信息進行處理，計算電源輸入占空比，輸出PWM波至汽車電機系統控制無刷直流電機。步驟4)具體包括以下步驟
A)溫度控制器分別對控制器溫度信息和電機本體溫度信息進行改進PI補償控制，獲得基于控制器溫度信息的第一占空比和基于電機本體溫度信息的第二占空比；B)對第一占空比、第二占空比以及根據駕駛員駕駛意愿(即油門的大小)輸入的第三占空比進行比較，取最小占空比作為最終輸出，調制PWM波，輸送至汽車電機系統控制無刷直流電機。步驟A)中第一占空比和第二占空比根據如下公式計算
權利要求
1.一種車用無刷直流電機溫度輔助控制方法，其特征在于，包括以下步驟 1)溫度傳感器分別采集電機控制器的控制器溫度信息和電機本體的電機本體溫度信息，并發送至信號濾波單元； 2)信號濾波單元對控制器溫度信息和電機本體溫度信息進行調理濾波后發送至溫度控制器； 3)溫度控制器分別判斷信號濾波單元輸入的控制器溫度信息和電機本體溫度信息是否大于過熱閾值溫度，若至少有一個為是，執行步驟4);若均為否，則根據駕駛員的駕駛意愿控制汽車電機系統； 4)溫度控制器分別對控制器溫度信息和電機本體溫度信息進行處理，計算出電源輸入占空比，輸出PWM波至汽車電機系統控制無刷直流電機。
2.根據權利要求I所述的車用無刷直流電機溫度輔助控制方法，其特征在于，步驟4)具體包括以下步驟 A)溫度控制器分別對控制器溫度信息和電機本體溫度信息進行PI補償控制，獲得基于控制器溫度信息的第一占空比和基于電機本體溫度信息的第二占空比； B)對第一占空比、第二占空比以及根據駕駛員的駕駛意愿輸入的第三占空比進行比較，取最小占空比作為輸出，調制PWM波，輸送至汽車電機系統控制無刷直流電機。
3.根據權利要求2所述的車用無刷直流電機溫度輔助控制方法，其特征在于，步驟A)中第一占空比和第二占空比根據如下公式計算
4.一種車用無刷直流電機溫度輔助控制裝置，該裝置連接與汽車電機系統，其特征在于，包括 溫度傳感器，設有兩組，分別設置在汽車電機系統的電機控制器和電機本體上； 信號濾波單元，與溫度傳感器連接； 溫度控制器，分別連接信號濾波單元和汽車電機系統。
全文摘要
本發明涉及一種車用無刷直流電機溫度輔助控制方法及裝置，控制方法為采集電機本體和電機控制器溫度信號，經調理濾波單元送入溫度控制器內，溫度控制器根據設定的溫度限值進行改進PI補償控制，計算出避免過熱時電機的最大輸出功率，同時與車輛行駛的需求功率相比較，取其中最小值作為電機輸出功率，以此來調節電機本體及電機控制器的溫度；控制裝置包括設在電機本體和電機控制器上的兩組溫度傳感器、與溫度傳感器對應連接的信號濾波單元，以及連接信號濾波單元和汽車電機系統的溫度控制器。與現有技術相比，本發明有效了解決無刷直流電機過熱問題，又能在接近限值溫度時，保證汽車不過多喪失動力性，最大程度滿足駕駛者的駕駛意愿。
文檔編號H02P7/06GK102946223SQ201210101710
公開日2013年2月27日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者陳鳳祥, 王明強, 周蘇, 章桐 申請人:同濟大學