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IGBT模块过压的控制方法、装置及电动汽车与流程

2022-06-29 20:19:45 来源:中国专利 TAG:

igbt模块过压的控制方法、装置及电动汽车
技术领域
1.本技术涉及电动汽车技术领域,尤其是涉及一种igbt模块过压的控制方法、装置及电动汽车。


背景技术:

2.电动汽车的动力来源于驱动电机,驱动电机将动力电池的电能转化为机械能来实现车辆的运动。驱动电机与电机控制器是纯电动汽车驱动系统的重要组成部分,其中驱动电机作为执行机构输出预期扭矩,从而实现驱动系统的动力输出,而电机控制器根据一定的策略输出控制信号,在保证系统安全可靠的前提下控制驱动电机按照预期输出动力。在电机控制器中功率转换模块属于核心部件,目前国内外主流纯电动汽车均采用绝缘栅双极型晶体管(insulated gate bipolar transistor,igbt)作为功率转换模块,而在igbt模块性能参数不变的情况下如何“压榨”其性能,即在不增加驱动系统硬件成本、不损害系统寿命的前提下最大限度的发挥其性能是目前广大电动汽车厂家以及电机控制器供应商所追求的目标。对于电机控制器的igbt功率模块而言,使其工作在准极限状态便是“压榨”其性能的最常用手段,准极限状态指的是igbt能够稳定工作、不影响其预期使用寿命的极限状态。在目前主流的电动汽车的电机控制器中,igbt模块的尖峰电压是影响其寿命的重要因素,因此在控制过程中将igbt模块的尖峰电压限制在合理范围内是保证纯电动汽车驱动系统长期稳定、可靠工作的前提。在当前“压榨”igbt功率模块性能的潮流下,如何在充分发挥igbt模块性能的前提下防止igbt模块由于尖峰电压过高而影响其寿命成为急需解决的技术问题。


技术实现要素:

3.本技术的目的在于提供一种igbt模块过压的控制方法、装置及电动汽车,从而解决现有技术中igbt模块尖峰电压过高影响寿命的问题。
4.为了达到上述目的,本技术提供一种igbt模块过压的控制方法,包括:
5.周期性的采集电机控制器的工作参数、所述电机控制器上igbt模块的工作参数,以及所述电机控制器驱动的电机的工作参数;
6.根据当前采集的所述电机控制器的工作参数、所述igbt模块的工作参数和所述电机的工作参数,以及,预先训练的径向基函数rbf神经网络,获得所述igbt模块的当前的尖峰电压;
7.在根据相邻的多个所述尖峰电压确定所述igbt模块处于过压状态的情况下,根据当前的所述尖峰电压调整所述电机控制器的输出指令。
8.可选地,根据当前的所述尖峰电压调整所述电机控制器的输出指令,包括:
9.根据当前的所述尖峰电压,计算当前的参数调整系数;
10.根据相邻的一个或多个所述参数调整系数,调整所述输出指令。
11.可选地,计算当前的参数调整系数之前,所述方法还包括:
12.根据相邻的多个所述尖峰电压,对当前的所述尖峰电压进行滤波处理。
13.可选地,根据当前的所述尖峰电压,计算当前的参数调整系数,包括:
14.将当前的所述尖峰电压限制在第二预设电压和第三预设电压之间;
15.根据限制后的尖峰电压,计算当前的所述参数调整系数。
16.可选地,所述参数调整系数包括过压系数;
17.根据相邻的一个或多个所述参数调整系数,调整所述输出指令,包括:
18.周期性的采集所述电机控制器驱动的电机的输出扭矩;
19.根据多个所述过压系数和多个所述输出扭矩,调整所述电机控制器输出的扭矩控制指令;其中,所述输出扭矩为所述电机在第一时刻的输出扭矩,所述第一时刻为采集的与计算所述过压系数相关的工作参数的时刻。
20.可选地,所述参数调整系数还包括限流系数;所述方法还包括:
21.在调整所述扭矩控制指令之后,若确定所述igbt模块仍处于过压状态,则根据当前限制后的尖峰电压,计算所述限流系数;
22.根据所述限流系数,调整所述电机控制器输出的相电流控制指令。
23.可选地,所述参数调整系数包括限流系数;
24.根据相邻的一个或多个所述参数调整系数,调整所述输出指令,包括:
25.根据所述限流系数,调整所述电机控制器输出的相电流控制指令。
26.可选地,根据所述限流系数,调整所述电机控制器输出的相电流控制指令,包括:
27.采集所述电机控制器驱动的电机的当前的相电流;
28.根据当前的所述限流系数和当前的所述相电流,调整所述电机控制器输出的相电流控制指令。
29.可选地,所述方法还包括:
30.根据相邻的多个所述尖峰电压,对当前的所述尖峰电压进行滤波处理;
31.若预设时长内的滤波后的尖峰电压均大于第一预设电压,则确定所述igbt模块处于过压状态;其中,所述第一预设电压小于所述igbt模块的尖峰电压极限值。
32.本技术实施例还提供一种igbt模块过压的控制装置,包括:
33.采集模块,用于周期性的采集电机控制器的工作参数、所述电机控制器上igbt模块的工作参数,以及所述电机控制器驱动的电机的工作参数;
34.获取模块,用于根据当前采集的所述电机控制器的工作参数、所述igbt模块的工作参数和所述电机的工作参数,以及,预先训练的径向基函数rbf神经网络,获得所述igbt模块的当前的尖峰电压;
35.调整模块,用于在根据相邻的多个所述尖峰电压确定所述igbt模块处于过压状态的情况下,根据当前的所述尖峰电压调整所述电机控制器的输出指令。
36.可选地,所述调整模块包括:
37.计算子模块,用于根据当前的所述尖峰电压,计算当前的参数调整系数;
38.调整子模块,用于根据相邻的一个或多个所述参数调整系数,调整所述输出指令。
39.可选地,所述调整模块还包括:
40.处理子模块,用于根据相邻的多个所述尖峰电压,对当前的所述尖峰电压进行滤波处理。
41.可选地,所述计算子模块包括:
42.第一限制单元,用于将当前的所述尖峰电压限制在第二预设电压和第三预设电压之间;
43.第一计算单元,用于根据限制后的尖峰电压,计算当前的所述参数调整系数。
44.可选地,所述参数调整系数包括过压系数;
45.所述调整子模块包括:
46.采集单元,用于周期性的采集所述电机控制器驱动的电机的输出扭矩;
47.第一调整单元,用于根据多个所述过压系数和多个所述输出扭矩,调整所述电机控制器输出的扭矩控制指令;其中,所述输出扭矩为所述电机在第一时刻的输出扭矩,所述第一时刻为采集的与计算所述过压系数相关的工作参数的时刻。
48.可选地,所述参数调整系数还包括限流系数;
49.所述调整子模块还包括:
50.计算单元,用于在调整所述扭矩控制指令之后,若确定所述igbt模块仍处于过压状态,则根据当前限制后的尖峰电压,计算所述限流系数;
51.第二调整单元,用于根据所述限流系数,调整所述电机控制器输出的相电流控制指令。
52.可选地,所述参数调整系数包括限流系数;
53.所述调整子模块还包括:
54.第三调整单元,用于根据所述限流系数,调整所述电机控制器输出的相电流控制指令。
55.可选地,所述第二调整单元具体用于:采集所述电机控制器驱动的电机的当前的相电流;根据当前的所述限流系数和当前的所述相电流,调整所述电机控制器输出的相电流控制指令。
56.可选地,所述第三调整单元具体用于:采集所述电机控制器驱动的电机的当前的相电流;根据当前的所述限流系数和当前的所述相电流,调整所述电机控制器输出的相电流控制指令。
57.可选地,所述装置还包括:
58.处理模块,用于根据相邻的多个所述尖峰电压,对当前的所述尖峰电压进行滤波处理;
59.确定模块,用于若预设时长内的滤波后的尖峰电压均大于第一预设电压,则确定所述igbt模块处于过压状态;其中,所述第一预设电压小于所述igbt模块的尖峰电压极限值。
60.本技术实施例还提供一种电动汽车,包括:处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,所述程序被所述处理器执行时实现如上所述的igbt模块过压的控制方法的步骤。
61.本技术实施例还提供一种可读存储介质,所述可读存储介质上存储有程序,所述程序被处理器执行时实现如上所述的igbt模块过压的控制方法的步骤。
62.本技术的上述技术方案至少具有如下有益效果:
63.本技术实施例的igbt模块过压的控制方法,首先,周期性的采集电机控制器的工
作参数、电机控制器上igbt模块的工作参数,以及电机控制器驱动的电机的工作参数;其次,根据当前采集的电机控制器的工作参数、igbt模块的工作参数和电机的工作参数,以及,预先训练的rbf神经网络,获得igbt模块的当前的尖峰电压;最后,在根据相邻的多个尖峰电压确定igbt模块处于过压状态的情况下,根据当前的尖峰电压调整电机控制器的输出指令。如此,一者,实现了根据电机控制器工作参数、igbt模块工作参数和电机的工作参数实时估算igbt模块的尖峰电压,提高了尖峰电压的估测精度;二者,根据估测的尖峰电压调整电机控制器的输出指令,实现对igbt模块的保护,确保在充分“压榨”igbt模块,以使igbt模块充分发挥其性能的前提下,防止由于其尖峰电压过高而影响igbt模块的预期寿命。
附图说明
64.图1为本技术实施例的igbt模块过压的控制方法的流程示意图之一;
65.图2为本技术实施例的rbf神经网络框图;
66.图3为本技术实施例的igbt模块过压的控制方法的流程示意图之二;
67.图4为本技术实施例的igbt模块过压的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
68.下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
69.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一,字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
70.下面结合附图,通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例提供的igbt模块过压的控制方法进行详细地说明。
71.如图1所示,为本技术实施例的igbt模块过压的控制方法的流程示意图之一,该方法包括:
72.步骤101,周期性的采集电机控制器的工作参数、电机控制器上igbt模块的工作参数,以及电机控制器驱动的电机的工作参数;
73.这里,需要说明的是,本技术实施例中,周期性采集的电机控制器的工作参数、igbt模块的工作参数和电机的工作参数是与igbt模块的尖峰电压相关的参数,具体的,电机控制器的工作参数可以包括直流母线端电压v,igbt模块的工作参数包括温度t和开关频率m,电机的工作参数包括输出功率。
74.步骤102,根据当前采集的电机控制器的工作参数、igbt模块的工作参数和电机的工作参数,以及,预先训练的径向基函数(radial basis function,rbf)神经网络,获得igbt模块的当前的尖峰电压;
75.这里,需要说明的是,虽然电机控制器的工作参数、igbt模块的工作参数和电机的
工作参数均与igbt模块的尖峰电压相关,但是这些参数之间存在复杂的非线性关系,无法用一般的数学表达式进行描述,因此,本技术实施例采用了解决非线性问题的rbf神经网络来实现对igbt模块的尖峰电压的实时估算,如此,实现了在不对硬件进行更改的情况下,通过较小的计算量即可实时准确估算igbt模块的尖峰电压。
76.这里,还需要说明的是,本步骤中用于获得当前的尖峰电压的各当前的工作参数可以是经过预处理后的工作参数,如:针对每一个工作参数,可以是对周期性采集的相邻的多个该工作参数进行平滑处理(滤波处理)之后的参数,如此,可以避免由于某一次采集误差导致获得的尖峰电压不准确的问题。
77.步骤103,在根据相邻的多个尖峰电压确定igbt模块处于过压状态的情况下,根据当前的尖峰电压调整电机控制器的输出指令。
78.本步骤中,在根据相邻的多个尖峰电压确定igbt模块处于过压状态的情况下,通过利用当前获得的尖峰电压调整电机控制器的输出指令,从而实现将igbt模块的尖峰电压调整至安全范围,达到对电机控制系统的保护。
79.本技术实施例的igbt模块过压的控制方法,首先,周期性的采集电机控制器的工作参数、电机控制器上igbt模块的工作参数,以及电机控制器驱动的电机的工作参数;其次,根据当前采集的电机控制器的工作参数、igbt模块的工作参数和电机的工作参数,以及,预先训练的rbf神经网络,获得igbt模块的当前的尖峰电压;最后,在根据相邻的多个尖峰电压确定igbt模块处于过压状态的情况下,根据当前的尖峰电压调整电机控制器的输出指令。如此,一者,实现了根据电机控制器工作参数、igbt模块工作参数和电机的工作参数实时估算igbt模块的尖峰电压,提高了尖峰电压的估测精度;二者,根据估测的尖峰电压调整电机控制器的输出指令,实现对igbt模块的保护,确保在充分“压榨”igbt模块,以使igbt模块充分发挥其性能的前提下,防止由于其尖峰电压过高而影响igbt模块的预期寿命。
80.这里,需要说明的是,rbf神经网络是一种性能优良的前馈型神经网络,可以任意精度逼近任意的非线性函数,且拓扑结构紧凑,具有全局逼近能力。因此,估测的尖峰电压的准确性是由rbf神经网络的质量决定的,rbf神经网络的质量最终取决于训练rbf神经网络的数据,基于上述内容,下面将结合图2具体说明rbf神经网络的训练过程。
81.这里,首先对rbf神经网络的结构进行说明:
82.图2为本技术实施例中rbf神经网络的结构框图,由图2可以看出,该rbf神经网络根据直流母线端电压v、igbt模块的温度t、igbt模块的开关频率m和电机的输出功率p计算igbt模块的尖峰电压。
83.本技术实施例中rbf神经网络可以分为三层,分别为:输入层、隐层与输出层;输入量为4个,分别为:直流母线端电压v、igbt模块的温度t、igbt模块的开关频率m和电机的输出功率p;隐层的神经元数量为9;输出量为估算的igbt模块的尖峰电压vi。具体的表达式为:
[0084][0085]
其中,x为输入矢量,即:x=[v t m p]
t
;y(x,w)为rbf神经网络输出量,即igbt模块的尖峰电压vi;wi为隐层与输出层间的权重参数;l为隐层神经元数量,取l=9(取值原则为输入层节点数量的二倍加一);ci为中心矢量;||x-ci||为到中心的距离;φ为径向基函
数,这里取为高斯径向基函数。
[0086]
这里,对rbf神经网络的训练过程进行说明:
[0087]
rbf神经网络进行训练时需要如下数据:
[0088]
n=[v t m p vi]
[0089]
n为训练神经网络所需要的数据,可以看出,v、t、m、p等数据均能够在车辆运行过程中准确获得,只有igbt模块的尖峰电压vi是无法用常规方式准确获得,为此,本技术实施例提供了一种准确获得包含尖峰电压vi在内的rbf神经网络的数据,具体方法步骤如下:
[0090]
步骤一:准备用于模拟车辆的实际行车状态的实验转鼓台架;
[0091]
步骤二:将电机控制器上的igbt模块的外壳打开,焊接用于测量igbt模块u、v、w上下桥臂的尖峰电压的引线;
[0092]
步骤三:在转鼓台架上模拟车辆的实际行车过程(对应不同的v、t、m、p值),与此同时利用高压差分探头采集igbt模块的尖峰电压值;
[0093]
步骤四:记录实验过程中的数据。
[0094]
根据以上步骤进行实验,便可获得大量的有效数据n=[v t m p vi],该有效数据便为对rbf神经网络进行训练的理想的数据,利用以上数据作为基础数据对rbf神经网络进行训练,能够保证获得良好质量的神经网络。
[0095]
作为一种可选的实现方式,根据当前的尖峰电压调整电机控制器的输出指令,包括:
[0096]
根据当前的尖峰电压,计算当前的参数调整系数;
[0097]
本步骤中,参数调整系数则为用于调整电机控制器的输出指令的系数。
[0098]
根据相邻的一个或多个参数调整系数,调整所述输出指令。
[0099]
进一步地,作为一个可选的实现方式,计算当前的参数调整系数之前,该方法还包括:
[0100]
根据相邻的多个尖峰电压,对当前的尖峰电压进行滤波处理。
[0101]
本可选的实现方式中,考虑到利用rbf神经网络估算得到的igbt模块的尖峰电压会根据当前状态的变化(rbf神经网络输入量的变化)而发生跳变,而这种跳变若不进行平滑处理会影响后续尖峰电压过高保护过程中的控制效果,破坏车辆动力输出的平顺性,进而影响车辆的驾乘感受。为此本可选实现方式利用下式所示的滤波方式对rbf神经网络计算得到的尖峰电压vi进行滤波:
[0102]vf
=0.1vi(n) 0.15vi(n-1) 0.2vi(n-2) 0.25vi(n-3) 0.3vi(n-4)
[0103]
其中,vf表示经过滤波后的igbt模块的尖峰电压,n表示控制周期;可以看出本可选实现方式中利用了本控制周期及前四个控制周期经rbf神经网络计算得到的尖峰电压,通过加权方式实现了滤波处理,通过上式所示的滤波处理,能够保证最终用于后续保护处理的igbt模块的尖峰电压的平滑性。
[0104]
这里,需要说明的是,在本技术实施例中,控制周期包括连续的多个采集周期,一个控制周期可以获得一个尖峰电压,而获得该尖峰电压所用到的各个工作参数为对多个采集周期采集的工作参数处理之后的参数,如此,提高了获得尖峰电压的准确性。
[0105]
作为一个可选的实现方式,根据当前的尖峰电压,计算当前的参数调整系数,包括:
[0106]
步骤一:将当前的尖峰电压限制在第二预设电压和第三预设电压之间;
[0107]
这里,需要说明的是,若在计算当前的参数调整系数之前对当前的尖峰电压进行了滤波处理,则本步骤即为将滤波后的尖峰电压限制在第二预设电压和第三预设电压之间,具体如下:
[0108][0109]
其中,v
l
表示经过限制的igbt模块的尖峰电压,v
max
为第二预设电压,vn为第三预设电压,vf为当前的尖峰电压(若对当前的尖峰电压进行了滤波,则为滤波后的尖峰电压)可以看出通过上式将vf限制在了[vn,v
max
]范围内。
[0110]
步骤二:根据限制后的尖峰电压,计算当前的参数调整系数。
[0111]
本步骤具体可以为根据限制后的尖峰电压、第二预设电压和第三预设电压计算当前的参数调整系数。
[0112]
作为一个可选的实现方式,该参数调整系数包括过压系数;
[0113]
这里,需要说明的是,在参数调整系数包括过压系数的情况下,参数调整系数为第二预设电压与限制后的尖峰电压的差值和第二预设电压与第三预设电压的差值的比值,具体如下:
[0114][0115]
其中,k
lv
表示igbt模块的尖峰电压的过压系数,根据该式可以看出,当限制后的尖峰电压由vn增加到v
max
时,过压系数k
lv
线性的从1降至0,本可选实现方式正是根据过压系数的这一特点,通过在igbt模块的尖峰电压过高的情况下,利用该系数对驱动电机的动力输出进行限制,从而达到防止igbt模块的尖峰电压进一步升高,保护igbt模块的目的。
[0116]
根据相邻的一个或多个所述参数调整系数,调整所述输出指令,包括:
[0117]
周期性的采集电机控制器驱动的电机的输出扭矩;
[0118]
根据多个过压系数和多个输出扭矩,调整电机控制器输出的扭矩控制指令;
[0119]
其中,输出扭矩为电机在第一时刻的输出扭矩,第一时刻为采集的与计算过压系数相关的工作参数的时刻。也就是说,本可选实现方式中,用于调整电机的输出扭矩的过压系数是利用电机输出该扭矩的时刻的电机控制器的工作参数、igbt模块的工作参数和电机的工作参数计算获得的。
[0120]
具体的,可以采用如下公式计算限制后的扭矩,其中,限制后的扭矩即为扭矩控制指令中包含的扭矩:
[0121][0122]
其中,t
cmd
为电机的输出扭矩,t
l-cmd
为限制后的扭矩,n表示控制周期;可以看出本可选实现方式利用了本控制周期的扭矩控制命令与过压系数和上一控制周期的扭矩控制命令与过压系数计算得到最终的扭矩命令,即经过限制的扭矩t
l-cmd
。通过这种方式得到的扭矩命令能够尽可能的使车辆动力输出保持平滑,同时还能够通过人为的降低驱动系统的
动力输出来达到抑制igbt模块尖峰电压过高的目的。
[0123]
进一步地,作为另一个可选的实现方式,参数调整系数还包括限流系数;
[0124]
这里,需要说明的是,限流系数为第二预设电压与限制后的尖峰电压的差值和第二预设电压与第三预设电压的差值的比值的平方,具体如下:
[0125][0126]
其中,k
lc
表示限流系数,根据该式可以看出,当经限制后的igbt模块的尖峰电压由vn增加到v
max
时,过压系数k
lc
快速的从1降至0,降低过程呈非线性状态。该限流系数将用于调整电机控制过程中的电流指令,通过在igbt模块的尖峰电压过高的情况下,利用该限流系数对驱动电机相电流进行直接限制,从而达到防止igbt尖峰电压进一步升高,保护igbt模块的目的。
[0127]
该方法还包括:
[0128]
步骤一:在调整扭矩控制指令之后,若确定igbt模块仍处于过压状态,则根据当前限制后的尖峰电压,计算限流系数;
[0129]
也就是说,当利用过压系数调整扭矩控制指令无法达到预期结果(igbt模块的尖峰电压被限制到合理的范围而不处于过压状态)时,则需要利用更直接的方式对igbt某块的尖峰电压进行限制,以防止其进一步的升高。在igbt工作状态及环境因素不变的情况下(电机控制器直流母线端电压保持稳定、igbt模块的开关频率不变、igbt模块的温度(结温)保持稳定等),其尖峰电压与当前的工作电流密切相关,通过限制电机的工作电流可以达到抑制尖峰电压的目的,对于igbt模块来说这是一种降低尖峰电压最直接的方式。因此,本可选实现方式中,在调整扭矩输出指令之后,进一步根据周期性采集的工作参数计算igbt模块的尖峰电压,并根据该尖峰电压判断igbt模块是否仍处于过压状态。
[0130]
步骤二:根据限流系数,调整电机控制器输出的相电流控制指令。
[0131]
也就是说,本技术实施例中,在确定igbt模块处于过压状态的情况下,可以首先根据当前的尖峰电压计算过压系数,从而根据过压系数调整扭矩控制指令,在调整扭矩控制指令后igbt模块仍处于过压状态的情况下,则可以进一步根据当前的尖峰电压计算过流系数,从而根据过流系数调整相电流控制指令,这样,实现了通过双重调节的方式将igbt模块的尖峰电压限制在预设范围内。
[0132]
作为又一个可选的实现方式,参数调整系数包括限流系数;
[0133]
根据相邻的一个或多个参数调整系数,调整输出指令,包括:
[0134]
根据限流系数,调整电机控制器输出的相电流控制指令。
[0135]
由上述三个可选的实现方式可以看出,本技术实施例的igbt模块过压的控制方法,可以采用三种方式实现对电机控制器的输出指令的调整,一种是调整电机控制器的扭矩控制指令,另一种是调整电机控制器的相电流控制指令,还有一种是先调整电机控制器的扭矩控制指令,再调整电机控制器的相电流控制指令。通过上述三种方式均能实现对igbt模块的尖峰电压的调整,其中,调整电流的方式能够实现快速将尖峰电压降低至合理范围内,调整扭矩的方式能够实现平稳的调节,尽可能保证车辆动力输出的平滑性。
[0136]
作为一个具体的实现方式,根据限流系数,调整电机控制器输出的相电流控制指
令,包括:
[0137]
采集电机控制器驱动的电机的当前的相电流;
[0138]
根据当前的限流系数和当前的相电流,调整所述电机控制器输出的相电流控制指令。
[0139]
这里,需要说明的是,相电流控制指令中的相电流为d轴电流和q轴电流的平方和的平方根,对于电机来说,最终的扭矩命令会以d、q轴电流命令的方式予以表现,因此,本可选的实现方式通过限制d、q轴的电流指令来达到降低igbt模块尖峰电压的目的。
[0140]
具体可以按照如下公式对该相电流控制指令进行调整:
[0141][0142]
其中,i
d-c
为电机当前输出的d轴电流,i
q-c
为电机当前输出的q轴电流,i
d-l
为限制后的d轴电流,i
q-l
为限制后的q轴电流。
[0143]
本可选实现方式中,通过将电机当前的相电流限制为之前的k
lc
(k
lc
≤1)倍,来达到抑制igbt模块尖峰电压的目的,从而有效的将igbt模块的尖峰电压调整至安全范围,达到对系统保护的目的。
[0144]
进一步地,作为一个可选的实现方式,该方法还包括:
[0145]
根据相邻的多个尖峰电压,对当前的尖峰电压进行滤波处理;
[0146]
本步骤中,对当前的尖峰电压进行滤波可以按照前述方式先筛选再取均值的方式实现,也可以采用其它方式,本技术对此不做限定。
[0147]
若预设时长内的滤波后的尖峰电压均大于第一预设电压,则确定igbt模块处于过压状态;其中,第一预设电压小于所述igbt模块的尖峰电压极限值。
[0148]
这里,需要说明的是,对于igbt模块,其能够允许承受的最大尖峰电压值为尖峰电压极限值,若超过该值则可能会对igbt模块造成不可逆的损坏,该值可通过igbt模块的数据手册中获得,本技术实施例中的igbt模块的尖峰电压过高的判断阈值(第一预设电压)要低于该极限值。本技术实施例之所以在igbt模块尖峰电压达到极限值之前就判断igbt模块的尖峰电压过高,是为了达到以下目的:在尖峰电压与极限值之间尚且存在一定距离时便对该电压进行过高预警,在此基础上通过实施合理的保护措施实现对igbt模块的保护。
[0149]
这里,还需要说明的是,本技术实施例中在预设时长内,滤波后的尖峰电压大于第一预设电压的情况下,才确定igbt模块处于过压状态,如此,避免了由于偶然因素导致igbt模块的尖峰电压大于第一预设电压而导致误判的情况。
[0150]
下面,结合图3对本技术实施例的igbt模块过压的控制方法进行说明:
[0151]
步骤301:周期性的采集电机控制器的直流母线端电压、电机控制器上igbt模块的结温、igbt模块的开关频率、电机控制器驱动的电机的输出功率;
[0152]
步骤302:将当前采集的直流母线端电压、igbt模块的结温、igbt模块的开关频率和电机的输出功率输入至rbf神经网络,计算igbt模块的当前的尖峰电压;其中,需要说明的是,rbf神经网络为预先训练好的神经网络;
[0153]
步骤303:根据相邻的多个尖峰电压对当前的尖峰电压进行滤波处理;
[0154]
步骤304:判断当前滤波后的尖峰电压是否过高;也就是说,判断在预设时长内,当
前滤波后的尖峰电压是否大于第一预设电压;若是,则执行步骤305,若否,则执行步骤302;
[0155]
步骤305:将滤波后的尖峰电压限制在第二预设电压和第三预设电压之间;
[0156]
步骤306:根据限制后的尖峰电压计算尖峰电压过压系数;
[0157]
步骤307:根据过压系数和电机的输出扭矩计算限制后的扭矩并控制电机输出限制后的扭矩;
[0158]
步骤308:判断当前滤波后的尖峰电压是否过高,若是,则执行步骤309,若否,则结束;这里,需要说明的是,本步骤的判断对象为进行扭矩控制之后的尖峰电压;
[0159]
步骤309:将滤波后的尖峰电压限制在第二预设电压和第三预设电压之间;
[0160]
步骤310:根据限制后的尖峰电压计算限流系数;
[0161]
步骤311:根据限流系数计算限制后的相电流并控制电机输出限制后的相电流。
[0162]
本技术实施例的igbt模块过压的控制方法,首先,周期性的采集电机控制器的工作参数、电机控制器上igbt模块的工作参数,以及电机控制器驱动的电机的工作参数;其次,根据当前采集的电机控制器的工作参数、igbt模块的工作参数和电机的工作参数,以及,预先训练的rbf神经网络,获得igbt模块的当前的尖峰电压;最后,在根据相邻的多个尖峰电压确定igbt模块处于过压状态的情况下,根据当前的尖峰电压调整电机控制器的输出指令。如此,一者,实现了根据电机控制器工作参数、igbt模块工作参数和电机的工作参数实时估算igbt模块的尖峰电压,提高了尖峰电压的估测精度;二者,根据估测的尖峰电压调整电机控制器的输出指令,实现对igbt模块的保护,确保在充分“压榨”igbt模块,以使igbt模块充分发挥其性能的前提下,防止由于其尖峰电压过高而影响igbt模块的预期寿命。
[0163]
需要说明的是,本技术实施例提供的igbt模块过压的控制方法,执行主体可以为igbt模块过压的控制装置,或者该igbt模块过压的控制装置中的用于执行加载igbt模块过压的控制方法的控制模块。本技术实施例中以igbt模块过压的控制装置执行加载igbt模块过压的控制方法为例,说明本技术实施例提供的igbt模块过压的控制方法。
[0164]
图4是本技术实施例的igbt模块过压的控制装置的结构示意图,该装置包括:
[0165]
采集模块401,用于周期性的采集电机控制器的工作参数、电机控制器上igbt模块的工作参数,以及电机控制器驱动的电机的工作参数;
[0166]
获取模块402,用于根据当前采集的电机控制器的工作参数、igbt模块的工作参数和电机的工作参数,以及,预先训练的径向基函数rbf神经网络,获得igbt模块的当前的尖峰电压;
[0167]
调整模块403,用于在根据相邻的多个尖峰电压确定igbt模块处于过压状态的情况下,根据当前的尖峰电压调整电机控制器的输出指令。
[0168]
本技术实施例的igbt模块过压的控制装置,首先,采集模块401周期性的采集电机控制器的工作参数、电机控制器上igbt模块的工作参数,以及电机控制器驱动的电机的工作参数;其次,获取模块402根据当前采集的电机控制器的工作参数、igbt模块的工作参数和电机的工作参数,以及,预先训练的rbf神经网络,获得igbt模块的当前的尖峰电压;最后,调整模块403在根据相邻的多个尖峰电压确定igbt模块处于过压状态的情况下,根据当前的尖峰电压调整电机控制器的输出指令。如此,一者,实现了根据电机控制器工作参数、igbt模块工作参数和电机的工作参数实时估算igbt模块的尖峰电压,提高了尖峰电压的估测精度;二者,根据估测的尖峰电压调整电机控制器的输出指令,实现对igbt模块的保护,
确保在充分“压榨”igbt模块,以使igbt模块充分发挥其性能的前提下,防止由于其尖峰电压过高而影响igbt模块的预期寿命。
[0169]
可选地,调整模块403包括:
[0170]
计算子模块,用于根据当前的尖峰电压,计算当前的参数调整系数;
[0171]
调整子模块,用于根据相邻的一个或多个参数调整系数,调整输出指令。
[0172]
可选地,调整模块403还包括:
[0173]
处理子模块,用于根据相邻的多个尖峰电压,对当前的尖峰电压进行滤波处理。
[0174]
可选地,计算子模块包括:
[0175]
第一限制单元,用于将当前的尖峰电压限制在第二预设电压和第三预设电压之间;
[0176]
第一计算单元,用于根据限制后的尖峰电压,计算当前的参数调整系数。
[0177]
可选地,参数调整系数包括过压系数;
[0178]
调整子模块包括:
[0179]
采集单元,用于周期性的采集电机控制器驱动的电机的输出扭矩;
[0180]
第一调整单元,用于根据多个过压系数和多个输出扭矩,调整电机控制器输出的扭矩控制指令;其中,输出扭矩为电机在第一时刻的输出扭矩,第一时刻为采集的与计算过压系数相关的工作参数的时刻。
[0181]
可选地,参数调整系数还包括限流系数;
[0182]
调整子模块还包括:
[0183]
计算单元,用于在调整扭矩控制指令之后,若确定igbt模块仍处于过压状态,则根据当前限制后的尖峰电压,计算限流系数;
[0184]
第二调整单元,用于根据限流系数,调整电机控制器输出的相电流控制指令。
[0185]
可选地,参数调整系数包括限流系数;
[0186]
调整子模块还包括:
[0187]
第三调整单元,用于根据限流系数,调整电机控制器输出的相电流控制指令。
[0188]
可选地,第二调整单元具体用于:采集电机控制器驱动的电机的当前的相电流;根据当前的限流系数和当前的相电流,调整电机控制器输出的相电流控制指令。
[0189]
可选地,第三调整单元具体用于:采集电机控制器驱动的电机的当前的相电流;根据当前的限流系数和当前的相电流,调整电机控制器输出的相电流控制指令。
[0190]
可选地,该装置还包括:
[0191]
处理模块,用于根据相邻的多个尖峰电压,对当前的尖峰电压进行滤波处理;
[0192]
确定模块,用于若预设时长内的滤波后的尖峰电压均大于第一预设电压,则确定igbt模块处于过压状态;其中,第一预设电压小于igbt模块的尖峰电压极限值。
[0193]
本技术实施例提供的igbt模块过压的控制装置能够实现图1至图3的方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。
[0194]
本技术实施例还提供一种电动汽车,包括:处理器,存储器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序,该程序被该处理器执行时实现如上所述的igbt模块过压的控制方法的步骤。
[0195]
本技术实施例还提供一种可读存储介质,该可读存储介质上存储有程序,该程序
被处理器执行时实现如上所述的igbt模块过压的控制方法实施例的各个过程,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,该可读存储介质,如只读存储器(read-only memory,简称rom)、随机存取存储器(random access memory,简称ram)、磁碟或者光盘等。
[0196]
最后,还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0197]
以上所述是本技术的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术所述原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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