直流母线间放电电阻的参数确定方法及相关装置转让专利
申请号 : CN202210361970.9
文献号 : CN114444425B
文献日 : 2022-06-07
发明人 : 石宏康 , 秦飞祥 , 李宇东
申请人 : 安徽威灵汽车部件有限公司 , 广东威灵汽车部件有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种直流母线间放电电阻的参数确定方法,其特征在于,包括:确定放电电阻上限模型和放电电阻下限模型;
获取直流母线最大输入电压、放电电阻精度、直流母线间电容容值、电容精度、单颗电阻放电工作时的最大容许功率以及放电设定时间;
将所述直流母线最大输入电压、放电电阻精度和所述最大容许功率输入所述放电电阻下限模型,获得放电电阻下限关系式,并将所述直流母线最大输入电压、放电电阻精度、直流母线间电容容值、电容精度以及所述放电设定时间输入所述放电电阻上限模型,获得放电电阻上限关系式;
根据所述放电电阻下限关系式和所述放电电阻上限关系式确定单颗电阻的阻值和放电电阻的串并联数量;
其中,所述放电电阻下限模型根据以下关系式进行表达:
其中,R为单颗电阻的阻值,VDC_max为所述直流母线最大输入电压,λ为降额参数,△R为所述放电电阻精度,NS为放电电阻的串联数量,Pmax为所述最大容许功率;
所述放电电阻上限模型根据以下关系式进行表达:
其中,△C为所述电容精度,NP为放电电阻的并联数量,CX为所述直流母线间电容容值,tD为所述放电设定时间。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述单颗电阻的下限阻值与放电电阻的串联数量的二次方呈反相关关系,所述单颗电阻的上限阻值与放电电阻的并联数量和串联数量之比呈正相关关系。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述放电电阻下限关系式和所述放电电阻上限关系式确定单颗电阻的阻值和放电电阻的串并联数量,包括:根据所述放电电阻下限关系式确定所述单颗电阻的下限阻值曲面,并根据所述放电电阻上限关系式确定所述单颗电阻的上限阻值曲面;
根据所述下限阻值曲面和所述上限阻值曲面的曲面交界线确定所述单颗电阻的阻值和所述放电电阻的串并联数量。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,根据所述下限阻值曲面和所述上限阻值曲面的曲面交界线确定所述单颗电阻的阻值和所述放电电阻的串并联数量,包括:根据所述下限阻值曲面和所述上限阻值曲面的曲面交界线确定至少一组放电电阻的串并联数量;
根据所述至少一组放电电阻的串并联数量确定所述单颗电阻的阻值区间;
根据所述单颗电阻的阻值区间确定所述单颗电阻的阻值。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述放电电阻采用1206或者0805封装的贴片电阻。
6.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其上存储有直流母线间放电电阻的参数确定程序,该直流母线间放电电阻的参数确定程序被处理器执行时实现根据权利要求1‑5中任一项所述的直流母线间放电电阻的参数确定方法。
7.一种直流母线间放电电阻的参数确定装置,其特征在于,包括:第一确定模块,用于确定放电电阻上限模型和放电电阻下限模型;
获取模块,用于获取直流母线最大输入电压、放电电阻精度、直流母线间电容容值、电容精度、单颗电阻放电工作时的最大容许功率以及放电设定时间;
第二确定模块,用于将所述直流母线最大输入电压、放电电阻精度和所述最大容许功率输入所述放电电阻下限模型,获得放电电阻下限关系式,并将所述直流母线最大输入电压、放电电阻精度、直流母线间电容容值、电容精度以及所述放电设定时间输入所述放电电阻上限模型,获得放电电阻上限关系式,以及根据所述放电电阻下限关系式和所述放电电阻上限关系式确定单颗电阻的阻值和放电电阻的串并联数量;
其中,所述放电电阻下限模型根据以下关系式进行表达:
其中,R为单颗电阻的阻值,VDC_max为所述直流母线最大输入电压,λ为降额参数,△R为所述放电电阻精度,NS为放电电阻的串联数量,Pmax为所述最大容许功率;
所述放电电阻上限模型根据以下关系式进行表达:
其中,△C为所述电容精度,NP为放电电阻的并联数量,CX为所述直流母线间电容容值,tD为所述放电设定时间。
8.一种被动放电电路,其特征在于,包括:
连接在直流母线间的母线电容和放电电阻,所述母线电容与所述放电电阻并联;
其中,所述放电电阻中单颗电阻的阻值和所述放电电阻的串并联数量通过执行权利要求1‑5中任一项所述的直流母线间放电电阻的参数确定方法获得。
9.一种电机控制系统,其特征在于,包括根据权利要求8所述的被动放电电路。
10.一种车辆,其特征在于,包括根据权利要求9所述的电机控制系统。
说明书 :
直流母线间放电电阻的参数确定方法及相关装置
技术领域
背景技术
阻,不含有源器件,简单可靠,成本较低。
度,又能保证电阻温升可靠性,是一个关键的问题。
发明内容
放电电阻的阻值,以确保放电电阻的放电速度,提高被动放电电路的可靠性,同时减少被动
放电电路所需的电路面积,节约电路成本。
放电电阻精度、直流母线间电容容值、电容精度、单颗电阻放电工作时的最大容许功率以及
放电设定时间;将所述直流母线最大输入电压、放电电阻精度和所述最大容许功率输入所
述放电电阻下限模型,获得放电电阻下限关系式,并将所述直流母线最大输入电压、放电电
阻精度、直流母线间电容容值、电容精度以及所述放电设定时间输入所述放电电阻上限模
型,获得放电电阻上限关系式;根据所述放电电阻下限关系式和所述放电电阻上限关系式
确定单颗电阻的阻值和放电电阻的串并联数量。
电电阻精度、直流母线间电容容值、电容精度、单颗电阻放电工作时的最大容许功率以及放
电设定时间,将参数输入放电电阻的上下限模型中能够求出电阻的上下限关系式,进而可
以根据放电电阻的上下限关系式确定单颗电阻的阻值以及放电电阻的串并联数量。由此,
本实施例的参数确定方法通过设置放电电阻上下限模型计算放电电阻的数量、连接方式和
阻值,进而能够准确地确定直流母线间放电电阻的阻值,以确保放电电阻的放电速度,提高
被动放电电路的可靠性,同时减少被动放电电路所需的电路面积,节约电路成本。
输入电压,λ为降额参数,△R为所述放电电阻精度,NS为放电电阻的串联数量,Pmax为所述最
大容许功率。
联数量,CX为所述直流母线间电容容值,tD为所述放电设定时间。
相关关系。
确定所述单颗电阻的下限阻值曲面,并根据所述放电电阻上限关系式确定所述单颗电阻的
上限阻值曲面;根据所述下限阻值曲面和所述上限阻值曲面的曲面交界线确定所述单颗电
阻的阻值和所述放电电阻的串并联数量。
面和所述上限阻值曲面的曲面交界线确定至少一组放电电阻的串并联数量;根据所述至少
一组放电电阻的串并联数量确定所述单颗电阻的阻值区间;根据所述单颗电阻的阻值区间
确定所述单颗电阻的阻值。
器执行时实现根据上述实施例所述的直流母线间放电电阻的参数确定方法。
的放电速度,提高被动放电电路的可靠性,同时减少被动放电电路所需的电路面积,节约电
路成本。
模型;获取模块,用于获取直流母线最大输入电压、放电电阻精度、直流母线间电容容值、电
容精度、单颗电阻放电工作时的最大容许功率以及放电设定时间;第二确定模块,用于将所
述直流母线最大输入电压、放电电阻精度和所述最大容许功率输入所述放电电阻下限模
型,获得放电电阻下限关系式,并将所述直流母线最大输入电压、放电电阻精度、直流母线
间电容容值、电容精度以及所述放电设定时间输入所述放电电阻上限模型,获得放电电阻
上限关系式,以及根据所述放电电阻下限关系式和所述放电电阻上限关系式确定单颗电阻
的阻值和放电电阻的串并联数量。
过获取模块获取这两个模型所需的计算参数,其中包括直流母线最大输入电压、放电电阻
精度、直流母线间电容容值、电容精度、单颗电阻放电工作时的最大容许功率以及放电设定
时间,再利用第二确定模块将参数输入放电电阻的上下限模型中能够求出电阻的上下限关
系式,进而可以根据放电电阻的上下限关系式确定单颗电阻的阻值以及放电电阻的串并联
数量。由此,本实施例的参数确定装置通过设置放电电阻上下限模型计算放电电阻的数量、
连接方式和阻值,进而能够准确地确定直流母线间放电电阻的阻值,以确保放电电阻的放
电速度,提高被动放电电路的可靠性,同时减少被动放电电路所需的电路面积,节约电路成
本。
中,所述放电电阻中单颗电阻的阻值和所述放电电阻的串并联数量通过执行上述实施例所
述的直流母线间放电电阻的参数确定方法获得。
电阻的参数确定方法获得,进而能够确保放电电阻的放电速度,提高被动放电电路的可靠
性,同时减少被动放电电路所需的电路面积,节约电路成本。
同时减少被动放电电路所需的电路面积,节约电路成本。
被动放电电路所需的电路面积,节约电路成本。
附图说明
具体实施方式
图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
总和,而具体如何设置放电电阻中各电阻的连接关系、阻值的选取、数量则可以根据该实施
例中的放电电阻上限模型和放电电阻下限模型进行确定。
可以利用该模型选取直流母线中的放电电阻。
,其中,R为单颗电阻的阻值,VDC_max为直流母线
最大输入电压,λ为降额参数,△R为放电电阻精度,NS为放电电阻的串联数量,Pmax为最大容
许功率,△C为电容精度,NP为放电电阻的并联数量,CX为直流母线间电容容值,tD为放电设
定时间。
母线间电容CX的单位为微法,放电设定时间tD的单位为秒。需要说明的是,本实施例中的放
电预设时间tD可以是直流母线上的电容放电到安全电压时所需要的时间,例如在一些实施
例中,安全电压可以为60伏,则放电预设时间tD可以是直流母线上的电容放电到60伏时所
需要的时间。本实施例中的直流母线间电容CX可以是母线电容和X电容的总称,即直流母线
间电容CX的电容值可以是母线电容与X电容的总和,可以理解的是,本实施例中的X电容指
的是火线零线间的电容,主要可以用于进行电源滤波,对差模干扰起滤波作用。
线最大输入电压VDC_max、放电电阻精度△R、直流母线间电容CX的容值、电容精度△C、单颗电
阻放电工作时的最大容许功率Pmax以及放电设定时间tD则都是可以获取得到的。
确定,而需要说明的是,直流母线最大输入电压VDC_max可以通过电压传感器进行直接获取,
也可以通过其他传感器获取相关参数,再经过公式换算得到。放电电阻精度△R具体可以根
据电阻的型号查询对应的对照表以获取相应的精度,当然,还可以参考电阻的使用参数等
结合参考,具体可以根据用户实际使用过程中的各参数的影响权重进行适应性的取舍,在
此不进行具体限定。电容精度△C的具体限定可以参见上述放电电阻精度△R的限定,在此不
进行赘述。直流母线间电容CX的选取具体可以参见实际电路的设计,不同的电路其选取的
直流母线间电容CX是不同的,具体可以根据母线电压、纹波电流、使用寿命、电容的容量等
进行选择,需要说明的是,可以参考厂家的指导手册进行选取。单颗电阻放电工作时的最大
容许功率Pmax可以根据电阻的类型进行确定,具体可以直接查询指导手册进行获取。放电设
定时间tD则可以通过计时器进行计时,具体可以是在直流母线断电之后,直流母线间电容CX
从断电后的电压释放到安全电压时所耗的时间,其中,安全电压可以为60伏。
电容容值、电容精度以及放电设定时间输入放电电阻上限模型,获得放电电阻上限关系式。
中,需要说明的是,其中,λ为降额参数,该降额参数与最
大容许功率两者相乘能够得到当前电阻在工作时容许的最大降额功率λPmax,代入放电电阻
下限模型中,则可以获得放电电阻下限关系式。
后,则可以得到放电电阻下限关系式为 。
中,则可以获得放电电阻上限关系式。
电电阻上限模型之后,则可以得到放电电阻上限关系式为 。
系。
关系,具体可以参见上述示例中所得到的放电电阻下限关系式 ;单颗电阻R的上限
值还与放电电阻的并联数量NP和放电电阻的串联数量NS之比呈正相关关系,具体可以参见
上述示例中所得到放电电阻上限关系式 。
电阻的并联数量三者之间的关系,具体如图2所示,分别采用两个曲面对应放电电阻上限值
和放电电阻下限值根据串联电阻数量NS和并联电阻数量NP的变化。由图2可以看出,串并联
的电阻数量越多,电阻取值可选的范围越宽,但所需的总电阻数量也随着越多。
式,并根据相应的等式公式进行画图,以得到图2所示的三维图。其中,在电阻上限和电阻下
限之间的阻值都是符合当前电路的放电电阻阻值。
路面积,在实际应用中通常选择让阻值取值范围尽量小的串并联电阻数量,即在两个曲面
交界线附近选择单颗电阻的阻值和放电电阻的串并联数量。
根据单颗电阻的阻值区间确定单颗电阻的阻值。
线中,确定放电电阻的数量,如图5所示的示例中放电电阻的数量为十个,那么曲面交界线
附近放电电阻为十个的串并联组合由三种,其中包括四个串联电阻加上六个并联电阻、五
个串联电阻加上五个并联电阻、六个串联电阻加上四个并联电阻,由图5可知,组合为四个
串联电阻加上六个并联电阻中,单颗电阻的阻值区间为118.4千欧姆至128.2千欧姆;组合
为五个串联电阻加上五个并联电阻中,单颗电阻的阻值区间为75.8千欧姆至85.45千欧姆;
组合为六个串联电阻加上四个并联电阻中,单颗电阻的阻值区间为52.64千欧姆至56.97千
欧姆。
电阻中,单颗电阻的阻值可以选为120千欧姆;组合为五个串联电阻加上五个并联电阻中,
单颗电阻的阻值可以选为82千欧姆;组合为六个串联电阻加上四个并联电阻中,单颗电阻
的阻值可以选为56千欧姆。
表,选择常规阻值的电阻即可,进一步降低需要通过电路拼接的方式来组合出特殊的电阻
阻值。
电阻和0805型封装的贴片电阻。
阻的阻值,以确保放电电阻的放电速度,提高被动放电电路的可靠性,同时减少被动放电电
路所需的电路面积,节约电路成本。
述实施例中的直流母线间放电电阻的参数确定方法。
的放电速度,提高被动放电电路的可靠性,同时减少被动放电电路所需的电路面积,节约电
路成本。
颗电阻放电工作时的最大容许功率以及放电设定时间;第二确定模块103用于将直流母线
最大输入电压、放电电阻精度和最大容许功率输入放电电阻下限模型,获得放电电阻下限
关系式,并将直流母线最大输入电压、放电电阻精度、直流母线间电容容值、电容精度以及
放电设定时间输入放电电阻上限模型,获得放电电阻上限关系式,以及根据放电电阻下限
关系式和放电电阻上限关系式确定单颗电阻的阻值和放电电阻的串并联数量。
和下限模型,并通过获取模块102获取这两个模型所需的计算参数,其中包括直流母线最大
输入电压、放电电阻精度、直流母线间电容容值、电容精度、单颗电阻放电工作时的最大容
许功率以及放电设定时间,再利用第二确定模块103将参数输入放电电阻的上下限模型中
能够求出电阻的上下限关系式,进而可以根据放电电阻的上下限关系式确定单颗电阻的阻
值以及放电电阻的串并联数量。由此,本实施例的参数确定装置通过设置放电电阻上下限
模型计算放电电阻的数量、连接方式和阻值,进而能够准确地确定直流母线间放电电阻的
阻值,以确保放电电阻的放电速度,提高被动放电电路的可靠性,同时减少被动放电电路所
需的电路面积,节约电路成本。
电压,λ为降额参数,△R为放电电阻精度,NS为放电电阻的串联数量,Pmax为最大容许功率。
量,CX为直流母线间电容容值,tD为放电设定时间。
系。
面;根据下限阻值曲面和上限阻值曲面的曲面交界线确定单颗电阻的阻值和放电电阻的串
并联数量。
值曲面和上限阻值曲面的曲面交界线确定至少一组放电电阻的串并联数量;根据至少一组
放电电阻的串并联数量确定单颗电阻的阻值区间;根据单颗电阻的阻值区间确定单颗电阻
的阻值。
此不再赘述。
少被动放电电路所需的电路面积,节约电路成本。
放电电阻RD中单颗电阻的阻值和放电电阻的串并联数量通过执行上述实施例中的直流母
线间放电电阻的参数确定方法获得。
电阻的参数确定方法获得,进而能够确保放电电阻的放电速度,提高被动放电电路的可靠
性,同时减少被动放电电路所需的电路面积,节约电路成本。另外,需要说明的是,图7中的
HV+为直流母线的正极端,HV‑为直流母线负极端,而连接在放电电阻RD后方的逆变器及其
负载,具体可以根据具体电路进行变化。
同时减少被动放电电路所需的电路面积,节约电路成本。
动车辆,在另一些实施例中,新能源车辆还可以是以内燃机和电机同时作为主驱动力的混
合动力车辆。关于上述实施例中提及的为新能源车辆提供驱动动力的内燃机和电机,其中
内燃机可以采用汽油、柴油、氢气等作为燃料,而为电机提供电能的方式可以采用动力电
池、氢燃料电池等,这里不作特殊限定。需要说明,这里仅仅是对新能源车辆等结构作出的
示例性说明,并非是限定本发明的保护范围,并且,本发明实施例的车辆通过上述实施例中
的电机控制系统,能够准确地确定直流母线间放电电阻的阻值,以确保放电电阻的放电速
度,提高被动放电电路的可靠性,同时减少被动放电电路所需的电路面积,节约电路成本。
读介质中,以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其
他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用,或结合这些指令执行
系统、装置或设备而使用。就本说明书而言,“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、
通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设
备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下:具有一个或
多个布线的电连接部(电子装置),便携式计算机盘盒(磁装置),随机存取存储器(RAM),只
读存储器(ROM),可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器),光纤装置,以及便携式光
盘只读存储器(CDROM)。另外,计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其
他合适的介质,因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描,接着进行编辑、解译或必
要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序,然后将其存储在计算机存储器
中。
或固件来实现。例如,如果用硬件来实现,和在另一实施方式中一样,可用本领域公知的下
列技术中的任一项或他们的组合来实现:具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路
的离散逻辑电路,具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路,可编程门阵列(PGA),现场
可编程门阵列(FPGA)等。
点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不
一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何
的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
此,本发明实施例中限定有“第一”、“第二”等术语的特征,可以明确或者隐含地表示该实施
例中包括至少一个该特征。在本发明的描述中,词语“多个”的含义是至少两个或者两个及
以上,例如两个、三个、四个等,除非实施例中另有明确具体的限定。
相连,或者通过中间媒介进行间接连接,或者可以是两个元件内部的连通,或者两个元件的
相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,能够根据具体的实施情况理解上述术语
在本发明中的具体含义。
第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示
第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第
一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例进行变化、修改、替换和变型。