[发明专利]汽车、超低温环境下电机系统的启动方法及装置

说明书

本发明涉及了一种汽车、超低温环境下电机系统的启动方法及装置，该启动方法包括：判断当前是否处于超低温环境；在处于超低温环境时，向驱动电路输出特定的旋转电压矢量以在电机内部产生无功功率，从而对控制器、驱动电路及电机进行预热；判断是否满足预热结束条件；在满足预热结束条件时，通过所述驱动电路控制电机启动。实施本发明的技术方案，在不增加或更换硬件电路的条件下就可扩展电机系统的低温运行范围，因此，降低了产品成本。

技术领域

本发明涉及电机控制领域，尤其涉及一种汽车、超低温环境下电机系统的启动方法及装置。

背景技术

电机系统应用广泛，其电路结构如图1所示，包括有MCU、驱动电路、电力电子开关管(例如MOS管或者IGBT)、电机、电解电容、温度采样电路等器件。在实际应用中，电机系统须具备在宽温度范围下运行的特性，通常，汽车上的电机系统要求最低运行温度在-40℃上下，工业产品上的电机系统要求的最低运行温度在-20℃上下，在这个低温区域，电机系统必须具备可靠的启动和运行特性。但是，随着目前全球温室效应增强以及其它极端气候现象出现地越来越频繁，极冷天气更有可能出现在以前不会出现的地区，例如，2018年在美国明尼苏达州卡顿市录得的最低气温达到了-48℃。在这样的超低温环境(低于该产品的最低运行温度点的环境)下，元器件的参数会变动，电机的润滑油会冷冻，因此可能导致电机系统不具备启动运行的能力，影响电机系统的运行，进而影响最终产品的使用。因此，对于电机系统，如何应对超低温环境下的稳定启动具备很强的现实意义。

为了解决超低温环境下电机系统稳定启动的问题，较为常见的方式是：1.采用PTC进行加热，通过预热使整个电机系统脱离超低温区，进入最低运行温度范围，从而实现顺利的启动运行；2.采用更高温度范围规格的元器件，从而扩展现有产品的温度运行范围。但是，以上两种方式均会增加硬件成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术成本高的缺陷，提供一种汽车、超低温环境下电机系统的启动方法及装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种超低温环境下电机系统的启动方法，所述电机系统包括控制器、驱动电路及电机，在确定电机系统有运行需求时，控制器进行以下步骤：

步骤S10.判断当前是否处于超低温环境；

步骤S20.在处于超低温环境时，向驱动电路输出特定的旋转电压矢量以在电机内部产生无功功率，从而对控制器、驱动电路及电机进行预热；

步骤S30.判断是否满足预热结束条件；

步骤S40.在满足预热结束条件时，通过所述驱动电路控制电机启动。

优选地，所述步骤S30包括：

获取测温元件实时检测的环境温度，并根据所检测的环境温度判断是否脱离超低温环境；或，

判断进行预热的累计时间是否达到第一时间值。

优选地，所述步骤S10包括：

步骤S11.获取测温元件实时检测的环境温度，

步骤S12.判断当前环境温度是否低于预设温度值，或，判断环境温度为预设温度值的累计时间是否达到第二时间值；

步骤S13.若是，则确定当前是否处于超低温环境。

优选地，在步骤S40之后，还包括：

步骤S50.判断电机是否启动成功；

步骤S60.在电机启动不成功时，将当前启动失败次数加1，并获取等待时间，其中，初始的启动失败次数为0；

步骤S70.在等待时间内，向驱动电路输出特定的旋转电压矢量以在电机内部产生无功功率，从而对控制器、驱动电路及电机进行预热，直至等待时间结束，然后执行步骤S10。