技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電機保護系統(tǒng)，尤其涉及一種電機失速保護系統(tǒng)、方法和電動汽車。

背景技術(shù)

牽引電機是電動車重要的動力來源，而對EV純電動車來說牽引電機更是唯一的動力來源，對HEV混合動力汽車來說牽引電機也是重要的輔助動力來源，因此，牽引電機控制的可靠性直接決定了電動車的可控性和安全性，在整個系統(tǒng)安全等級中牽引電機的安全級別需求是最高的。失速是指牽引電機在非外力的影響下電機轉(zhuǎn)速出現(xiàn)異常的增加，從而導(dǎo)致系統(tǒng)出現(xiàn)不穩(wěn)定的狀態(tài)。目前，在牽引電機臺架試驗中經(jīng)常會遇到這種情況，測功機出現(xiàn)異常保護而造成被測牽引電機瞬間失去負載，在系統(tǒng)的平衡被打破后牽引電機在電磁扭矩的驅(qū)動下轉(zhuǎn)速飛速增加，對系統(tǒng)安全構(gòu)成了極大的威脅；另一方面，在電動車驅(qū)動車輪打滑或懸空情況下，牽引電機也會出現(xiàn)同樣的失速現(xiàn)象。目前，一般的做法是緊急切斷電源或者牽引電機進入超速保護而斷電，由于牽引電機是一個很大的感性負載，在緊急切斷電源的情況下根據(jù)公式U=L*di/dt可知，系統(tǒng)內(nèi)部將會產(chǎn)生一個很大的反向電動勢，從而影響系統(tǒng)的安全。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是需要提供一種電機失速保護系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)速飛速增加或是其他異常的失速情況下，及時響應(yīng)以保證其安全可靠性。

對此，本發(fā)明提供一種電機失速保護系統(tǒng)，包括：失速信號發(fā)生模塊、電機控制器模塊、整車控制器模塊、電源模塊、牽引電機和負載；所述失速信號發(fā)生模塊、電源模塊和整車控制器模塊分別與所述電機控制器模塊相連接，所述電機控制器模塊控制牽引電機帶動負載，所述失速信號發(fā)生模塊用于產(chǎn)生失速信號；所述電機控制器模塊預(yù)先設(shè)定門限值并檢測轉(zhuǎn)速信號，當(dāng)轉(zhuǎn)速超過所述門限值或檢測到失速信號時，則調(diào)整為失速狀態(tài)，降低轉(zhuǎn)速，直至轉(zhuǎn)速為零且無失速信號。

其中，所述門限值為預(yù)先設(shè)定的具體數(shù)值，用于作為單位時間內(nèi)轉(zhuǎn)速是否超過了安全范圍的判斷數(shù)值，針對不同的牽引電機，所設(shè)定的門限值也可以不一樣；所述失速信號為硬件控制信號，由所述失速信號發(fā)生模塊觸發(fā)產(chǎn)生，當(dāng)轉(zhuǎn)速過快時，可以直接用硬件設(shè)備產(chǎn)生所述失速信號，控制直接進入失速狀態(tài)。

本發(fā)明所述電機控制器模塊采用電機控制器，所述整車控制器模塊采用整車控制器，所述電源模塊用于給所述電機控制器模塊提供電源，所述電機控制器模塊與所述整車控制器模塊實現(xiàn)通信。正常情況下，所述失速信號發(fā)生模塊是斷開的，所述電機控制器模塊檢測不到失速信號，正常響應(yīng)所述整車控制器模塊的扭矩信號，所述失速信號是硬件信號，由失速信號發(fā)生模塊提供；當(dāng)所述失速信號發(fā)生模塊閉合時，所述電機控制器模塊由轉(zhuǎn)矩模式切換到失速模式，按照斜坡設(shè)定逐漸降低轉(zhuǎn)速直到零速，所述斜坡設(shè)定為將轉(zhuǎn)速逐漸降低直至轉(zhuǎn)速為零。

本發(fā)明所述工作狀態(tài)包括空閑狀態(tài)、轉(zhuǎn)矩狀態(tài)、轉(zhuǎn)速狀態(tài)和失速狀態(tài)，所述工作狀態(tài)對應(yīng)的工作模式分別為空閑模式、轉(zhuǎn)矩模式、轉(zhuǎn)速模式和失速模式，所述空閑模式屬于等待模式，用于等待上位機或整車控制器模塊發(fā)出模式請求，所述上位機是指人可以直接發(fā)出操控命令的計算機或控制器，一般采用計算機，本發(fā)明可以采用電機控制器模塊作為上位機，所述整車控制器模塊采用整車控制器，所述電機控制器模塊采用電機控制器；所述轉(zhuǎn)矩模式和轉(zhuǎn)速模式均屬于執(zhí)行模式，用于執(zhí)行整車控制器模塊或電機控制器模塊的扭矩和轉(zhuǎn)速指令；所述轉(zhuǎn)矩模式用于在正常的工作狀態(tài)下，執(zhí)行扭矩指令，輸出控制扭矩；所述轉(zhuǎn)速模式基于在進入失速模式的前提下，執(zhí)行轉(zhuǎn)速指令，按照斜坡設(shè)定逐漸降低轉(zhuǎn)速直至轉(zhuǎn)速為零，斜坡設(shè)定為漸變式遞減地降低轉(zhuǎn)速，能夠有效防止緊急切電源時轉(zhuǎn)速的突變，在轉(zhuǎn)速為零且判斷無失速信號時，切換至空閑模式；所述失速模式是指失速狀態(tài)下的處理模式，當(dāng)判斷牽引電機失速時進入，讓牽引電機得以安全停機。