一种集成式电机控制器预充电方法与流程

本发明涉及一种集成式电机控制器预充电方法。

背景技术：

车用电机控制器是新能源电动汽车核心零部件之一，是将车载动力电池或超级电容等储能器件的直流电转换为驱动电机所用三相交流电的关键部件。现有技术的预充电控制策略，对于预充电完成的判断，基本分为三种：1)采集电机控制器直流母线电流，当直流母线电流接近0a时输出预充完成信号；2)通过单独的电源管理系统采集车载动力电源的电压，然后利用总线通信将电源电压值发送到电机控制器进行比较，两处电压趋于相等时，输出预充完成信号；3)电机控制器采集母线电压，当母线电压达到设定的闭合压值时，闭合主接触器，延时一段时间后，发出预充电完成信号。

当前集成式电机控制器逐步成为主流，预充电系统集成在电机控制器内部，由电机控制器自身进行控制。由于新能源汽车的动力电池的电压波动范围较大，同时电流传感器和电压及电流采样电路的精度偏差以及车载动力电源管理系统与电机控制器系统的一致性等问题，可能导致电机控制器输出预充完成信号时实际预充电未完成，导致车载动力电源与电机控制器直流母线存在较大的电压差，有着瞬时浪涌电流冲击的风险，损坏主接触器，影响集成式电机控制器的安全性和可靠性。

本发明提供一种集成式电机控制器预充电方法，在不增加硬件成本的条件下，结合电机控制器的本身参数，使用新的预充控制方法，实现准确的预充控制及故障检测，配置简单，使用灵活，实用性非常强，可极大的提高集成式电机控制器的可靠性和稳定性。

技术实现要素：

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种集成式电机控制器预充电方法，其中，具体技术方案为：

1)根据车载电机控制器的支撑电容容量、预充电电阻参数，得到电容充电时间常数τ＝rc；

2)充电开始后立即计时，延时t1后采集电容端母线电压uc1，根据电容充电特性推导出动力电池的实际电压值

3)再次延时一段时间t2，采集电容端母线电压uc2，核对步骤2和1的参数是否相近，如果不匹配则调整时间常数后，返回步骤2；匹配则更新动力电池的实际电压值udc2；

4)延时t3时间后，计数器count2(count2初始化为0)加1，采集的电容端母线电压值vc3与vdc2的差值在允许范围内(小于设定值δu1)时，闭合主接触器，断开预充电接触器；不在范围内，则重复操作步骤4，直到count2大于3，如果count2大于3，则报预充电回路故障；

5)延时t4时间后，采集母线电容电压vc3，如果udc2-uc4<δu2成立，则判断主接触器闭合，否则报主接触器回路故障。

上述的集成式电机控制器预充电方法，其中：根据控制器已有参数及电容充电特性来控制及判断校准预充电回路。

一种应用所述的集成式电机控制器：

电机控制器增加预充电电路，直流回路中的接触器sw1、sw2，预充电电阻r1，r1与sw2串联后与主接触器sw1并联；预充电的主要过程是：首先闭合sw2，进行预充电，预充电完成后断开sw2，闭合sw1即可。

本发明相对于现有技术具有如下有益效果：

1)减小了预充电的浪涌电流，增加了控制器预充电回路的可靠性和稳定性；

2)用于判断预充电回路的故障检测包括预充电回路及主接触器回路，增加了控制器的故障检测功能及系统的温度和可靠性。

附图说明

图1为集成式电机控制器的系统电路图。

图2为预充电回路控制流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。如图1所示，系统主要由车载动力电池v1，集成式电机控制器(虚线框内)，电机。集成式电机控制器内部的预充电电路主要由主接触器sw1，预充电继电器sw2及预充电阻r1组成，另外

本技术：
方案还需要额外的采样电路及控制电路(未列出)，控制电路控制实施本申请方案。

本发明的具体实施步骤如下：

1)根据车载电机控制器的支撑电容容量、预充电电阻参数，得到电容充电时间常数τ＝rc；

2)充电开始后立即计时，延时t1后采集电容端母线电压uc1，根据电容充电特性推导出动力电池的实际电压值；

3)再次延时一段时间t2，采集电容端母线电压uc2，核对步骤2和1的参数是否相近，如果不匹配则调整时间常数后，返回步骤2；匹配则更新动力电池的实际电压值udc2；

4)延时t3时间后，计数器count2(count2初始化为0)加1，采集的电容端母线电压值vc3与vdc2的差值在允许范围内(小于设定值δu1)时，闭合主接触器，断开预充电接触器；不在范围内，则重复操作步骤4，直到count2大于3.。如果count2大于3，则报预充电回路故障；

5)延时t4时间后，采集母线电容电压vc3，如果udc2-uc4<δu2成立，则判断主接触器闭合，否则报主接触器回路故障。

具体程序流程图见附图2。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种集成式电机控制器预充电方法，1)根据车载电机控制器的支撑电容容量、预充电电阻参数，得到电容充电时间常数τ＝RC；2)充电开始后立即计时，延时t1后采集电容端母线电压Uc1，根据电容充电特性推导出动力电池的实际电压值本发明提供的集成式电机控制器预充电方法，减小了预充电的浪涌电流，增加了控制器预充电回路的可靠性和稳定性。

技术研发人员：叶钦;沈国俊;李弓祥;刘海阔;王建颖;呼向东
受保护的技术使用者：安徽栋霖电气有限公司
技术研发日：2017.10.23
技术公布日：2018.01.05