一种电动车驱动电路的控制方法、控制单元和电动车与流程

本发明涉及新能源汽车领域，尤其涉及一种电动车驱动电路的控制方法、控制单元和电动车。

背景技术：

电动车因其不燃烧汽油产生动力，具有环保、污染小的特点，在旅游景区等对环境要求较高的地方得到广泛的应用。现有的电瓶车设有一个电机控制器，用于将蓄电池输出的直流电源转换成三相交流电源并驱动电机转动。

电动汽车由于电池供电，对驱动系统效率要求很高。目前只有采用高效异步电动机或者永磁同步电动机来解决，由于电机效率的提升带来成本大幅上升。

技术实现要素：

本发明的第一目的是提供一种实现电机高效运转的电动车驱动电路的控制方法。

本发明的第二目的是提供一种实现电机高效运转的控制单元。

本发明的第三目的是提供一种实现电机高效运转的电动车。

为了实现本发明的第一目的，本发明提供一种电动车驱动电路的控制方法，其特征在于，驱动电路包括boost单元和控制单元，boost单元用于接收动力电池的输出电压并用于向电机输出升压电压，控制单元向boost单元输出控制信号；

控制方法包括：

获取电动车的运行状态，运行状态包括需求输出电压；

工作状态判断步骤，工作状态判断步骤包括判断需求输出电压是否大于预设值；

如需求输出电压大于等于预设值，则boost单元进入工作，boost单元向电机输出升压电压；

如需求输出电压小于预设值，则boost单元停止工作。

更进一步的方案是，预设值根据控制单元的最大输出电压和第一预设系数设置。

更进一步的方案是，第一预设系数小于1。

更进一步的方案是，工作状态判断步骤还包括：

判断需求输出电压大于等于预设值是否超过第一预设时间；

如超过第一预设时间，则boost单元进入工作；

需求输出电压小于预设值是否超过第二预设时间；

如超过第二预设时间，则boost单元停止工作。

更进一步的方案是，在boost单元进入工作状态后，控制方法还包括：

升压电压根据需求输出电压和第二预设系数调整，第二预设系数大于1。

更进一步的方案是，运行状态还包括电机定子电阻、电机电流和电机反电势；需求输出电压与电机定子电阻、电机电流、电机反电势关联。

为了实现本发明的第二目的，本发明提供一种控制单元，其特征在于，控制单元用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述方案中任意一项控制方法。

为了实现本发明的第三目的，本发明提供一种电动车，其特征在于，包括动力电池、驱动电路和电机，驱动电路包括boost单元和控制单元，boost单元用于接收动力电池的输出电压并用于向电机输出升压电压，控制单元向boost单元输出控制信号；

控制单元用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如上述方案中任意一项控制方法。

由上述方案可见，通过获取运行状态，包括需求输出电压、电机定子电阻、电机电流和电机反电势，随后来判断是否使boost单元进入工作状态，boost单元在工作时可以为电机输出升压电压，无论是从工作到停止，还是停止到工作，本案就是基于提高电动汽车控制系统效率，提出来一种综合解决方案，在提高电机高速运行效率的同时，可以有效解决电机高速运行的力矩下降、永磁同步电机弱磁发热问题，也可解决因为电池电压的下降造成电机高速输出功率下降的问题。

附图说明

图1是本发明电动车实施例的系统框图。

图2是本发明电动车实施例的电路原理图。

图3是本发明驱动电路的控制方法实施例的流程图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

参照图1和图2，电动车包括动力电池、驱动电路和电机，驱动电路包括boost单元和控制单元，控制单元采用mcu处理器，boost单元用于接收动力电池的输出电压并用于向电机输出升压电压，控制单元向boost单元输出控制信号。boost单元包括电感l1、开关器件t1、二极管d1和电容c1，开关器件t1可采用mosfet管或igbt管，电感l1的第一端连接动力电池11的正极，电感l1的第二端与开关器件t1的第一端、二极管d1的正极连接，二极管d1的负极与电容c1的第一端连接，开关器件t1的第二端与动力电池11的负极、电容的第二端连接。二极管d1的正极与控制单元的正极电源输出端连接，控制单元的负极电源输出端与动力电池的负极连接。

参照图3，控制单元用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如下的控制方法，驱动电路的控制方法包括：

首先执行步骤s1,获取电动车的运行状态，运行状态包括需求输出电压uout_ref、电机定子电阻rs、电机电流is和电机反电势e；

随后执行步骤s2，执行工作状态判断步骤。具体地，在boost单元不工作时，电池电压为ubat，boost输出电压（mcu母线输入电压）为udc，ubat=udc。

工作状态判断步骤包括判断需求输出电压uout_ref是否大于预设值，预设值根据控制单元的最大输出电压uout_max和第一预设系数k1设置，即uout_ref≥uout_max*k1，优选地，k1在0.8-0.9之间即可，如需求输出电压uout_ref大于等于预设值，则boost单元进入工作，boost单元向电机输出升压电压。另外，还可以设置为，需求输出电压uout_ref大于等于预设值超过第一预设时间，则boost单元进入工作，即执行步骤s3。

如需求输出电压uout_ref小于预设值，uout_ref<uout_max*k，则boost单元停止工作。另外，还可以设置为，需求输出电压uout_ref小于预设值超过第二预设时间，则boost单元停止工作，即执行步骤s5。

在步骤s3之后，执行步骤s4，执行电压自适应调整步骤，升压电压根据需求输出电压uout_ref和第二预设系数k2调整，第二预设系数k2大于1，即udc=k*uout_ref，k优选地大于1且在1.1-1.2之间选择，而uout_ref与电机转速于电流有关uout_ref=rs*is+e，其中rs为电机定子电阻，is为电机电流，e为电机反电势。

在boost切换过程中，电压调节环的给定环节必须具有软启动和软停机功能，在从不工作到工作，给定从ubat渐变到udc；从工作到不工作，给定从渐变到udcubat。在这个过程中，渐变的时间可以根据实际需要进行设置。

控制单元用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述实施例中的控制方法。

由上可见，通过获取运行状态，包括需求输出电压、电机定子电阻、电机电流和电机反电势，随后来判断是否使boost单元进入工作状态，boost单元在工作时可以为电机输出升压电压，无论是从工作到停止，还是停止到工作，本案就是基于提高电动汽车控制系统效率，提出来一种综合解决方案，在提高电机高速运行效率的同时，可以有效解决电机高速运行的力矩下降、永磁同步电机弱磁发热问题，也可解决因为电池电压的下降造成电机高速输出功率下降的问题。