一种电机输出功率控制方法、装置、介质和MCU与流程

本发明涉及电动车电机，特别是一种电机输出功率控制方法、装置、介质和mcu。

背景技术：

1、电动汽车与传统燃油车相比更易实现动力爆发输出，进而缩短车辆加速时间。电机的高功率密度要求其能承载更大的热负荷，这对电机的动力持续安全输出能力提出考验。

2、为了保证电机的绝缘安全，通常会根据电机的实际工作温度来实时线性调整电机的功率/转矩降额输出。然而功率或者转矩降额输出对应的温度区间设置过大会降低电机的最大性能输出能力，温度区间设置过小会容易导致动力中途丢失，进而直接影响车辆的驾驶感受和运行安全。如图1和图2所示，控制策略设置不合理，车辆运行时电机温度超出上限，为了保证绝缘安全，电机输出功率或者转矩瞬间降为零，造成车辆动力丢失，进而影响车辆安全。

技术实现思路

1、本发明公开了一种电机输出功率控制方法、装置、介质和mcu，它可以在保证电机安全运行温度的前提下，尽可能发挥电机性能。

2、为达到上述目的，一方面，提供了一种电机输出功率控制方法，其特征在于，在电机当前温度达到过温阈值时，对电机输出功率进行非线性降额控制，具体方法如下：

3、将过温阈值至停机温度划分为若干温度区间，获取每个温度区间电机完成预设极限工况所能达到的最高输出功率，作为该温度区间的电机降额输出功率。

4、该实施例的优点在于，在不同的温度区间，执行不同的降额输出功率，降额输出功率预留了电机执行极限工况所需的温度余量；因此，在不同的温度区间，保证电机安全运行的同时，还尽可能提高电机的工作功率。

5、可选地，所述预设极限工况为峰值连续加速工况。

6、进一步地，获取温度区间内降额输出功率的具体方法如下：

7、在每个温度区间均以不同的电机输出功率分别进行峰值连续加速试验；

8、选取能完成所述峰值连续加速试验，且峰值连续加速试验结束时最接近停机温度的电机输出功率作为当前温度区间的降额输出功率。

9、可选地，所述预设极限工况为带载爬坡工况。

10、进一步地，获取温度区间内降额输出功率的具体方法如下：

11、在每个温度区间均以不同的电机输出功率分别进行带载爬坡试验；

12、选取能完成所述带载爬坡试验，且峰值连续加速试验结束时最接近停机温度的电机输出功率作为当前温度区间的降额输出功率。

13、可选地，所述预设极限工况为高速巡航工况。

14、进一步地，获取温度区间内降额输出功率的具体方法如下：

15、在每个温度区间均以不同的电机输出功率分别进行长时间高速巡航试验；

16、选取能完成所述高速巡航试验，且峰值连续加速试验结束时最接近停机温度的电机输出功率作为当前温度区间的降额输出功率。

17、作为优选，所述预设极限工况包括峰值连续加速工况、带载爬坡工况、高速巡航工况。

18、该实施例的优点在于，同时需要考虑的复杂工况不只一种，针对多种复杂工况组成的情景，仅通过一种计算方案获取降额输出功率显然不足。

19、具体地，针对三种极限工况的每个温度区间，分别构建连续加速模型、带载爬坡模型、高速巡航模型、常规温度模型；

20、所述峰值连续加速模型，输出为第一结束温度，输入为电机输出功率和第一持续时间，所述第一持续时间由以电机输出功率完成预设加速次数后计算得出；

21、所述带载爬坡模型，输出为第二结束温度，输入为电机输出功率和第二持续时间，所述第二持续时间为预设时间；

22、所述高速巡航模型，输出为第三结束温度，输入为电机输出功率和第三持续时间，所述第三持续时间为预设时间；

23、所述常规温度模型，输出为变温数值，输入为第四持续时间、常规输出功率和起始温度。

24、作为优选，采用粒子群算法对所述加速温度模型、所述带载爬坡模型、所述高速巡航模型求解，获取最优电机输出功率作为降额输出功率。

25、具体地，所述粒子群算法的具体方法如下：

26、进行粒子初始化，初始化粒子位置和速度，定义迭代代数和种群大小，设置最大迭代次数；

27、设置粒子边界条件，所述粒子边界条件为峰值连续加速工况最大电机输出功率、带载爬坡工况最大电机输出、高速巡航工况最大输出功率中数值最小的电机输出功率；

28、确定粒子适应度，所述粒子适应度为粒子当前空间位置时，3倍停机温度连续减去峰值连续加速模型最终温度、高速巡航模型最终温度、高速巡航模型最终温度；

29、根据粒子适应度进行粒子速度与位置迭代，直到迭代次数完成或找到全局最优位置；

30、输出此时结果，即温度区间数及对应的降额输出功率。

31、该实施例的优点在于，针对不同的模型，可通过粒子群算寻找到综合三种工况下可保证电机安全运行，又可使三种工况下平均输出功率最大化的降额输出功率，有效的平衡了多种工况的电机输出功率；全过程只需通过程序就可以完成，便于现有mcu的更新和执行。

32、具体地，选取第一持续时间、第二持续时间、第三持续时间中最长时间为计算时间；

33、若计算时间为第一持续时间，则所述峰值连续加速模型的输出作为所述峰值连续加速模型最终温度；反之，则将所述峰值连续加速模型的输出和计算时间减去第一持续时间的差值，作为输入代入所述常规温度模型，所述常规温度模型的输出作为所述峰值连续加速模型最终温度；

34、若计算时间为第二持续时间，则所述带载爬坡模型的输出作为所述带载爬坡模型最终温度；反之，则将所述带载爬坡模型的输出和计算时间减去第二持续时间的差值，作为输入代入所述常规温度模型，所述常规温度模型的输出作为所述带载爬坡模型最终温度；

35、若计算时间为第三持续时间，则所述高速巡航模型的输出作为所述高速巡航模型最终温度；反之，则将所述高速巡航模型的输出和计算时间减去第三持续时间的差值，作为输入代入所述常规温度模型，所述常规温度模型的输出作为所述高速巡航模型最终温度。

36、该实施例的优点在于，在平衡多工况下最大输出功率的时候，考虑到了提前完成任务后的情况，更接近于现实操作，在保证安全运行的同时进一步提高了电机输出功率。

37、可选地，针对三种极限工况的每个温度区间，以不同的电机输出功率分别进行峰值连续加速试验、带载爬坡试验、高速巡航试验；

38、选取峰值连续加速试验、带载爬坡试验、高速巡航试验中持续时间最长的时间为试验时间，试验中在完成自身试验项目后保持常规运行状态；

39、在试验时间内，获取电机输出功率对应峰值连续加速试验的最终温度、带载爬坡试验温度、高速巡航试验试验温度；

40、所述连续加速试验的最终温度、带载爬坡试验温度、高速巡航试验试验温度均小于停机温度；

41、选取连续加速试验的最终温度、带载爬坡试验温度、高速巡航试验试验温度相加最大值对应的电机输出功率为降额输出功率。

42、该实施例的优点在于，不需要复杂的计算，只需针对每款电机进行不同温度区间的极限工况试验，获取不同温度区间对应的降额输出功率后生成map表格，当到达不同温度区间后，既可查询表格获取当前温度区间的降额输出功率。

43、可选地，所述电机当前温度未达到过温阈值时，电机满功率输出。

44、作为优选，所述过温阈值为150度，所述停机温度为190度。

45、可选地，所述过温阈值为140度，所述停机温度为180度。

46、作为优选，所述温度区间为3个，每10度一个温度区间。

47、可选地，所述温度区间为4个，每个温度区间的宽度不同。

48、作为优选，所述输出功率等于电机当前输出功率所占电机最大输出功率的百分比。

49、可选地，所述输出功率为电机输出功率本身。

50、为达到上述目的，另一方面，提供了一种电机输出功率控制装置，包括：控制判定模块、降额控制模块、降额输出功率计算模块；

51、所述控制判定模块，根据电机当前温度判断温度区间；

52、所述降额输出功率计算模块，根据电机当前温度所在温度区间，计算当前温度区间的降额输出功率；所述降额输出功率为当前温度区间能完成预设极限工况时，电机最大输出功率；

53、所述降额控制模块，根据降额输出功率控制电机降额输出。

54、为达到上述目的，另一方面，提供了存储介质，存储有若干指令，处理器执行指令以完成上述电机输出功率控制方法。

55、为达到上述目的，另一方面，提供了一种mcu，包括上述电机输出功率控制装置，和/或上述存储介质。

56、需要说明的是，在本文中采用的“第一”、“第二”等类似的语汇，仅仅是为了描述技术方案中的各组成要素，并不构成对技术方案的限定，也不能理解为对相应要素重要性的指示或暗示；带有“第一”、“第二”等类似语汇的要素，表示在对应技术方案中，该要素至少包含一个。