[發明專利]車用空調壓縮機新型電驅動控制系統及方法

無效

• 申請號: 200710040795.9
• 申請日: 2007-05-17
• 公開（公告）號: CN101051806A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: 徐國卿;胡波;項安;袁登科;劉峰;璩克旺
• 申請（專利權）人: 同濟大學
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18;H02P6/08;H02P6/20;B60L1/00
• 代理公司: 上海光華專利事務所
• 代理人: 余明偉

1、車用空調壓縮機新型電驅動控制系統，包括車用空調壓縮機采用無位置無刷直流電機，其特征在于：系統包括

一電源電路，為系統內各控制電路提供電源；

一轉子位置檢測電路，其將輸入的電機三相端電壓經分壓濾波后分別與三個端電壓之和進行比較，以獲得電機轉子的位置信號；

一DSP控制電路，其輸入接轉子位置檢測電路的輸出信號，以產生電機控制信號；

一功率驅動控制電路，其控制信號輸入接DSP控制電路輸出的電機控制信號，以及具有一電機工作電源輸入，以產生隨PWM變化的電機驅動高壓電信號，輸出至電機。

2、根據權利要求1所述的車用空調壓縮機新型電驅動控制系統，其特征在于：系統還包括一電壓檢測單元，其輸入為母線電壓，輸出由DSP控制電路采樣處理，以作為電機外同步起動時調節PWM脈寬比的輸入參數；系統還包括一電流檢測單元，其輸入為母線電流，輸出由DSP控制電路采樣處理，以作為電機過流保護和電機運行效率優化調節的輸入參數。

3、根據權利要求1所述的車用空調壓縮機新型電驅動控制系統，其特征在于：系統還包括一溫度檢測單元，其輸入為車用空調水冷板上溫度電阻兩端的電壓，輸出與DSP控制電路的信號輸入端口相連接。

4、車用空調壓縮機新型電驅動控制方法，其特征在于包括以下步驟：系統初始化、電機外同步啟動、電機外同步至自同步切換、電機自同步自適應升速、電機轉子位置信號解算、電機運行效率優化。

5、根據權利要求4所述的車用空調壓縮機新型電驅動控制方法，其特征在于：所述的系統初始化包括初始化端口，控制字初始化，以及中間變量初始化。

6、根據權利要求4所述的車用空調壓縮機新型電驅動控制方法，其特征在于：所述的電機外同步啟動包括：

轉子定位：在系統上電時，設定一任意初始狀態，根據檢測電壓，給定一較小的PWM脈寬，觸發脈沖保持一段時間，同時檢測電流，當電流超過額定值的3倍，則改變PWM脈寬，使檢測電流減小，直至轉子位置自動變為初始狀態對應值，完成轉子定位；

轉子定位完成后，根據電壓檢測值給定一定寬度的調制電壓，產生一組觸發脈沖，按照一定的步長增加頻率；在此階段通過開環控制即采用一定的占空比控制，并且當頻率上升時，一旦發現過流，立即進入下一個換相節拍并且增加上升頻率的步長。

7、根據權利要求4所述的車用空調壓縮機新型電驅動控制方法，其特征在于：所述的電機外同步至自同步切換包括：

當轉子位置檢測信號滿足可靠標準時，進行切換，即控制信號由軟件產生切換為由轉子位置檢測信號產生；

所述的可靠標準為：首先是轉子速度大于限定值，并且三相位置檢測信號頻率與電機給定轉速相對應；其次，三相位置檢測信號正負脈寬均勻；再次轉子檢測電路輸出的三個比較信號按照規定的序列連續變化；最后，在自同步時，V相比較信號的上跳沿延時30度電角度后即為T3管導通和T1管關斷的時刻。

8、根據權利要求4所述的車用空調壓縮機新型電驅動控制方法，其特征在于：所述的電機自同步自適應升速為：按照一定的步長增加電流，以實現升速；完成升速過程以后，電機達到要求的轉速，此時電機采用電流閉環控制。

9、根據權利要求4所述的車用空調壓縮機新型電驅動控制方法，其特征在于：所述的電機轉子位置信號解算中通過以下方法對電機轉子位置信號進行濾除噪聲：一是加數字濾波器，以濾除短時間的噪聲；二是增加前后互鎖，即當電機轉子位置信號的組合序列與上一次的組合序列不連續，忽略該組合序列，電機繞組的導通狀態不變，如果超過最長導通時間則強制換相。

10、根據權利要求4所述的車用空調壓縮機新型電驅動控制方法，其特征在于：所述的電機運行效率優化為采用適當超前換相以提高電機運行效率。