具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了满足电动车快速充电需求，主驱电机和电机控制器趋向高压化。在高压电机运行的过程中，电机控制器产生的高频电压，会使高压电机产生电晕，从而引起高压电机产生局部放电的现象。为了让高压电机抗电晕，延长高压电机的使用寿命，通常在高压电机中使用耐电晕材料作为漆包线绕组。

然而，电机控制器趋向高压化，使得电机控制器在开关过程中，其产生的尖峰电压超过耐电晕电压限值的时长会延长，也即是，电机控制器维持高频电压的时间会延长，而维持过长的高频电压会使得高压电机发热，进而使得高压电机中的漆包线绕组产生裂解现象，从而使得高压电机的漆包线绕组遭受严重的损害，大大缩短漆包线的耐电晕寿命。

参照图1，示出了本发明实施例提供的一种高压电机的控制方法的步骤流程图，应用于电机控制系统，所述电机控制系统包括高压电机和电机控制器，该方法具体可以包括如下步骤：

步骤101，确定所述电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值的最大时长值。

在电动车中，电机控制器的功能是根据档位、油门、刹车等指令，将动力电池所存储的电能转化为主驱电机所需的电能，来控制电动车的启动运行、进退速度、爬坡力度等行驶状态，或者帮助电动车刹车，将部分刹车能量存储到动力电池中。

尖峰电压属于浪涌电压里的一种，持续时间极短但数值很高，电机控制器在开关过程中都会出现尖峰电压现象。

电机控制器在开关过程中，维持尖峰电压超过耐电晕电压限值的时长越长，越有利于高压电机的运作，然而，这会加快漆包线到达耐电晕寿命的速度，从而大大缩短漆包线的耐电晕寿命。

在本发明实施例中，可以通过寻找电机控制器在开关过程中，尖峰电压超过耐电晕电压限值U的时长的平衡点，从而可以实现既满足电动车快速充电需求，又能充分考虑高压电机中漆包线的耐电晕寿命问题。

在本发明实施例中，可以先确定电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值U的最大时长值x，最大时长值x可以是有利于满足电动车快速充电需求，但也可以是不利于高压电机中漆包线的耐电晕寿命，本发明实施例可以根据最大时长值x，不断寻找平衡点。

本发明的一个可选实施例中，步骤101可以包括以下子步骤：

获取所述高压电机中漆包线绕组的耐电晕额定参数；所述耐电晕额定参数包括耐电晕电压限值和耐电晕寿命；确定所述电机控制器的功率模块的工作寿命、功率器件的开关频率、每个周期内的开关次数；根据所述耐电晕寿命、工作寿命、开关频率、开关次数，确定所述电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值的最大时长值。

制作漆包线绕组的耐电晕材料，是在传统的绝缘聚合物中加入一定量耐电晕性能优异的无机纳米材料，如Al₂O₃(氧化铝)、TiO₂(二氧化钛)、云母或层状硅酸盐等制备而成。

通常地，电机供应商会提供漆包线的耐电晕电压限值U以及耐电晕寿命T，如下表1所示：

表1

在一种示例中，耐电晕电压限值U一般可以是1000V以上，耐电晕寿命T可以是漆包线绕组的全生命周期，一般可以取T＝80h。本发明实施例对耐电晕电压限值以及耐电晕寿命的取值不做出限制。

在一种示例中，在行业内，电机控制器的功率模块的工作寿命可以是t＝8000h，功率器件的开关频率可以是f＝10kHz。本发明实施例对工作寿命以及开关频率的取值不做出限制。

参考图2，示出了本发明实施例的电机控制器与高压电机之间的控制电路图，电机控制器内部有6个关管，关管可以用于在关闭关管瞬间产生尖峰电压，其中，Q₁为U相上桥关管，Q₂为U相下桥关管，Q₃为V相上桥关管，Q₄为V相下桥关管，Q₅为W相上桥关管，Q₆为W相下桥关管，Q₁～Q₆分别控制二极管D₁～D₆。此外，高压电机的三相电流可以是通过三根导线，每根导线作为其他两根的回路，其三个分量的相位差依次为一个周期的三分之一或120°相位角的电流。电机控制器内部的U相关管Q₁～Q₂控制高压电机中U相电流，V相关管Q₃～Q₄控制高压电机中V相电流，W相关管Q₅～Q₆控制高压电机中W相电流。

参考图3，示出了本发明实施例的电机控制器与高压电机之间的控制波形图，其中，周期可以是依据功率器件的开关频率计算得到：

在一种示例中，假设开关频率f＝10kHz，那么根据式1可以得到周期＝100us。上述示例仅用于使本领域技术人员更好理解本发明实施例，本发明对此不作出限定。

在一种示例中，每个周期内的开关次数可以是每个周期内关闭关管的次数，也即是，打开、关闭关管属于一次开关次数。如图3所示，一个周期100us内，U相上桥关管、U相下桥关管、V相上桥关管、V相下桥关管、W相上桥关管、W相下桥关管分别到达下降沿的最低点，每个下降沿最低点代表一次关闭关管，也即是，每个下降沿最低点代表一次开关次数，那么每个周期内的开关次数可以是m＝6。本发明实施例对每个周期内的开关次数的取值不做出限制。

在本发明实施例中，获取到耐电晕电压限值U和耐电晕寿命T，以及确定工作寿命t、开关频率f、开关次数m之后，可以根据耐电晕寿命T、工作寿命t、开关频率f、开关次数m，确定电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值U的最大时长值x。

本发明的一个可选实施例中，所述根据所述耐电晕寿命、工作寿命、开关频率、开关次数，确定所述电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值的最大时长值的步骤，可以通过以下方式进行确定：

计算所述工作寿命、开关频率、开关次数的乘积值；计算所述耐电晕寿命与所述乘积值的比值；将所述比值确定为所述电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值的最大时长值。

具体地，耐电晕寿命T、工作寿命t、开关频率f、开关次数m以及最大时长值x的关系式：

T>t×f×m×x 式2

可以根据式2推导出式3：

在一种示例中，假设U>1000V，T＝80h，t＝8000h，f＝10kHz，m＝6，那么可以计算出工作寿命t、开关频率f、开关次数m的乘积值为48×10⁷，然后计算出耐电晕寿命T与乘积值的比值为167ns，从而将167ns确定为电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过1000V的最大时长值x。上述示例仅用于使本领域技术人员更好理解本发明实施例，本发明对此不作出限定。

步骤102，采用一小于所述最大时长值的测试时长值，对所述电机控制器进行测试，以获取所述电机控制器的电压波形图。

在一种示例中，确定出最大时长值x之后，可以设定一小于最大时长值x的测试时长值t₂，例如最大时长值可以是x＝167ns，那么测试时长值可以设定t₂＝100ns，然后可以采用测试时长值t₂，对电机控制器进行测试，可以获取电机控制器的电压波形图。此外，测试时长值t₂还可以设定其他值，例如160ns/140ns/120ns等等，满足t₂<x即可。本发明实施例对测试时长值t₂的取值不做出限制。

步骤103，模拟所述电压波形图，对所述高压电机进行功能验证测试。

在本发明实施例中，采用测试时长值t₂，对电机控制器进行测试之后，可以获取电机控制器的电压波形图，然后可以使用外部测试设备替代电机控制器，由外部测试设备模拟相同的电压波形图施加给高压电机，对高压电机进行功能验证测试。

本发明的一个可选实施例中，步骤103可以包括以下子步骤：

确定所述电机控制器进行测试的循环次数；当达到所述循环次数后，从所述电压波形图中读取测试参数；所述测试参数包括尖峰电压上升时间、尖峰电压最大值和电池包电压；采用所述尖峰电压上升时间、尖峰电压最大值、电池包电压以及所述测试时长值，对所述高压电机进行功能验证测试。

本发明的一个可选实施例中，所述确定所述电机控制器进行测试的循环次数的步骤，可以通过以下方式进行确定：

将所述工作寿命、开关频率和开关次数的乘积值确定为所述电机控制器进行测试的循环次数。

具体地，循环次数N、最大时长值x、耐电晕寿命T的关系式：

根据式3和式4推导出式5：

N＝t×f×m 式5

在一种示例中，假设t＝8000h，f＝10kHz，m＝6，那么根据式5可以得到循环次数N＝48×10⁷。上述示例仅用于使本领域技术人员更好理解本发明实施例，本发明对此不作出限定。

参考图4，示出了本发明实施例的电机控制器的电压波形图，其中，图4是电机控制器内部的某一个关管(Q₁～Q₆中的其中一个)产生的电压波形图，第一幅图为电机控制器连续测试得到的电压波形图，每个周期产生的电压波形可以是相同的，第二幅图为某一周期内的电压波形的放大图。

在一种示例中，当达到循环次数N后，从电压波形图中读取测试参数，其中，测试参数包括尖峰电压上升时间t₁、尖峰电压最大值V_p和电池包电压V_dc，如下表2所示：

表2

在本发明实施例中，可以采用尖峰电压上升时间t₁、尖峰电压最大值V_p和电池包电压V_dc以及测试时长值t₂，对高压电机进行功能验证测试，从而根据功能验证测试，确定测试时长值t₂是否既可以满足电动车快速充电需求，又能充分考虑高压电机中漆包线的耐电晕寿命问题。

步骤104，当所述高压电机通过所述功能验证测试时，将所述测试时长值确定为所述高压电机的耐电晕参数，以使所述电机控制器采用所述耐电晕参数，控制所述高压电机的运作。

在本发明实施例中，采用尖峰电压上升时间t₁、尖峰电压最大值V_p和电池包电压V_dc以及测试时长值t₂，对高压电机进行功能验证测试之后，如果高压电机的功能无异常，则说明高压电机通过功能验证测试，那么测试时长值t₂既可以满足电动车快速充电需求，又能充分考虑高压电机中漆包线的耐电晕寿命问题，从而可以将测试时长值t₂确定为高压电机的耐电晕参数。

在本发明实施例中，通过在电机控制器设计前期，对电机控制器进行测试，获取测试时长值以及测试参数，并通过对高压电机进行功能验证测试，以验证测试时长值是否合理，如果测试时长值以及测试参数对高压电机的功能不造成影响，则说明测试时长值符合要求，那么可以设计生产电机控制器采用测试时长值，也即是，采用耐电晕参数，控制高压电机的运作，从而可以实现既满足电动车快速充电需求，又能充分考虑高压电机中漆包线的耐电晕寿命问题。

本发明的一个可选实施例中，所述方法还可以包括：

当所述高压电机未通过所述功能验证测试时，减小所述测试时长值；获取减小后的测试时长值对应的测试参数；采用所述减小后的测试时长值以及对应的测试参数，对所述高压电机进行功能验证测试，直至所述高压电机通过所述功能验证测试。

在本发明实施例中，采用尖峰电压上升时间t₁、尖峰电压最大值V_p和电池包电压V_dc以及测试时长值t₂，对高压电机进行功能验证测试之后，如果高压电机的功能有异常，例如高压电机的转速未达到预设转速，则说明高压电机未通过功能验证测试，那么可以再次对电机控制器进行测试。

在一种示例中，如果表2中的测试时长值t₂＝100ns不符合要求，那么可以减小测试时长值t₂，例如减小后的测试时长值可以是t₂’＝95ns/90ns/88ns等等，满足t₂’<t₂即可。本发明实施例对减小后的测试时长值的取值不做出限制。

在本发明实施例中，可以采用减小后的测试时长值t₂’，再次对电机控制器进行测试，重新获取电机控制器的电压波形图，当达到循环次数N后，从重新获取的电压波形图中，读取减小后的测试时长值t₂’对应的测试参数(t₁’、V_p’、V_dc’)，从而可以再次采用减小后的测试时长值以及对应的测试参数，对高压电机进行功能验证测试，以验证减小后的测试时长值是否符合要求。

在本发明实施例中，如果减小后的测试时长值以及对应的测试参数对高压电机的功能不造成影响，则说明减小后的测试时长值符合要求，可以将减小后的测试时长值确定为高压电机的耐电晕参数，那么可以设计生产电机控制器采用减小后的测试时长值，也即是，采用耐电晕参数，控制高压电机的运作，从而可以实现既满足电动车快速充电需求，又能充分考虑高压电机中漆包线的耐电晕寿命问题。

本发明的一个可选实施例中，所述减小所述测试时长值的步骤，可以通过以下方式进行调整：

通过对所述电机控制器的驱动参数进行调整，以减小所述测试时长值；所述驱动参数包括驱动电阻。

在本发明实施例中，电机控制器的驱动电路中影响尖峰电压的参数，例如驱动电阻，可以直接影响电机控制器在开关过程中，尖峰电压超过耐电晕电压限值的时长值，因此，本发明实施例可以通过调整电机控制器的驱动电阻，来减小测试时长值。

在本发明实施例中，确定电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值的最大时长值；采用一小于最大时长值的测试时长值，对电机控制器进行测试，以获取电机控制器的电压波形图；模拟电压波形图，对高压电机进行功能验证测试；当高压电机通过功能验证测试时，将测试时长值确定为高压电机的耐电晕参数，以使电机控制器采用耐电晕参数，控制高压电机的运作。本发明实施例通过在电机控制器设计前期，充分考虑高压电机中漆包线的耐电晕寿命问题，并通过对高压电机进行功能验证测试，以验证电机控制器设计的合理性，从而达到满足高压电机全生命周期的耐电晕要求，有效延长高压电机中漆包线的耐电晕寿命。

为了使本领域技术人员能够更好地理解本发明实施例，参考图5，示出了本发明实施例的高压电机的控制流程框图，下面通过以下示例对本发明实施例加以说明：

S501，开始；

S502，获取高压电机中漆包线绕组的耐电晕电压限值U和耐电晕寿命T，其中，耐电晕电压限值U和耐电晕寿命T通过从电机供应商提供的耐电晕额定参数中获取；

S503，确定电机控制器的功率模块的工作寿命t、功率器件的开关频率f、每个周期内的开关次数m；

S504，根据公式x<T/(t*f*m)，确定电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值U的最大时长值x；

S505，设定一小于最大时长值x的测试时长值t₂；

S506，采用测试时长值t₂，对电机控制器进行测试，以获取电机控制器的电压波形图；

S507，当电机控制器到达循环次数N后，从电压波形图中读取尖峰电压上升时间t₁、尖峰电压最大值V_p和电池包电压V_dc，其中，根据公式N＝t*f*m，确定电机控制器进行测试的循环次数N；

S508，采用尖峰电压上升时间t₁、尖峰电压最大值V_p和电池包电压V_dc以及测试时长值t₂，对高压电机进行功能验证测试；

S509，判断高压电机是否通过功能验证测试；

S510，当高压电机通过功能验证测试时，将测试时长值t₂确定为高压电机的耐电晕参数，以使电机控制器采用耐电晕参数，控制高压电机的运作；当高压电机未通过功能验证测试时，调整电机控制器的驱动参数，以减小测试时长值t₂，返回至S506，其中，驱动参数包括驱动电阻；

S511，结束。

参考图6，示出了本发明实施例提供的一种高压电机的控制装置的结构框图，应用于电机控制系统，所述电机控制系统包括高压电机和电机控制器，所述装置具体可以包括如下模块：

最大时长值确定模块601，用于确定所述电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值的最大时长值。

电压波形图获取模块602，用于采用一小于所述最大时长值的测试时长值，对所述电机控制器进行测试，以获取所述电机控制器的电压波形图。

第一功能验证测试模块603，用于模拟所述电压波形图，对所述高压电机进行功能验证测试。

耐电晕参数确定模块604，用于当所述高压电机通过所述功能验证测试时，将所述测试时长值确定为所述高压电机的耐电晕参数，以使所述电机控制器采用所述耐电晕参数，控制所述高压电机的运作。

本发明的一个可选实施例中，所述最大时长值确定模块601可以包括：

耐电晕额定参数获取子模块，用于获取所述高压电机中漆包线绕组的耐电晕额定参数；所述耐电晕额定参数包括耐电晕电压限值和耐电晕寿命；

电机控制器参数确定子模块，用于确定所述电机控制器的功率模块的工作寿命、功率器件的开关频率、每个周期内的开关次数；

最大时长值确定子模块，用于根据所述耐电晕寿命、工作寿命、开关频率、开关次数，确定所述电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值的最大时长值。

本发明的一个可选实施例中，所述最大时长值确定子模块可以包括：

第一计算单元，用于计算所述工作寿命、开关频率、开关次数的乘积值；

第二计算单元，用于计算所述耐电晕寿命与所述乘积值的比值；

最大时长值确定单元，用于将所述比值确定为所述电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值的最大时长值。

本发明的一个可选实施例中，所述第一功能验证测试模块603可以包括：

循环次数确定子模块，用于确定所述电机控制器进行测试的循环次数；

测试参数读取子模块，用于当达到所述循环次数后，从所述电压波形图中读取测试参数；所述测试参数包括尖峰电压上升时间、尖峰电压最大值和电池包电压；

第一功能验证测试子模块，用于采用所述尖峰电压上升时间、尖峰电压最大值、电池包电压以及所述测试时长值，对所述高压电机进行功能验证测试。

本发明的一个可选实施例中，所述装置还可以包括：

测试时长值调整模块，用于当所述高压电机未通过所述功能验证测试时，减小所述测试时长值；

测试参数获取模块，用于获取减小后的测试时长值对应的测试参数；

第二功能验证测试模块，用于采用所述减小后的测试时长值以及对应的测试参数，对所述高压电机进行功能验证测试，直至所述高压电机通过所述功能验证测试。

本发明的一个可选实施例中，所述循环次数确定子模块包括：

循环次数确定单元，用于将所述工作寿命、开关频率和开关次数的乘积值确定为所述电机控制器进行测试的循环次数。

本发明的一个可选实施例中，所述测试时长值调整模块包括：

测试时长值调整子模块，通过对所述电机控制器的驱动参数进行调整，以减小所述测试时长值；所述驱动参数包括驱动电阻。

与现有技术相比，本发明实施例包括以下优点：

在本发明实施例中，确定电机控制器在开关过程中，允许尖峰电压超过耐电晕电压限值的最大时长值；采用一小于最大时长值的测试时长值，对电机控制器进行测试，以获取电机控制器的电压波形图；模拟电压波形图，对高压电机进行功能验证测试；当高压电机通过功能验证测试时，将测试时长值确定为高压电机的耐电晕参数，以使电机控制器采用耐电晕参数，控制高压电机的运作。本发明实施例通过在电机控制器设计前期，充分考虑高压电机中漆包线的耐电晕寿命问题，并通过对高压电机进行功能验证测试，以验证电机控制器设计的合理性，从而达到满足高压电机全生命周期的耐电晕要求，有效延长高压电机中漆包线的耐电晕寿命。

对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本发明实施例还提供了一种车辆，包括有存储器，以及一个或者一个以上的程序，其中一个或者一个以上程序存储于存储器中，且经配置以由一个或者一个以上处理器执行所述一个或者一个以上程序包含用于执行如本发明实施例任一所述的高压电机的控制方法。

本发明实施例还提供了一种可读存储介质，当所述存储介质中的指令由电子设备的处理器执行时，使得电子设备能够执行如本发明实施例任一所述的高压电机的控制方法。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。

本领域内的技术人员应明白，本发明实施例的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本发明实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明实施例是参照根据本发明实施例的方法、终端设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理终端设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理终端设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理终端设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理终端设备上，使得在计算机或其他可编程终端设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程终端设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明实施例的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。

最后，还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的相同要素。

以上对本发明所提供的一种高压电机的控制方法、装置、车辆和可读存储介质，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。