[發明專利]電動車驅動用IPM電機的控制方法

有效

• 申請號: 200810036577.2
• 申請日: 2008-04-24
• 公開（公告）號: CN101567655A
• 公開（公告）日: 2009-10-28
• 發明（設計）人: 賈要勤;楊容;楊仲慶
• 申請（專利權）人: 邁為電子技術(上海)有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、所屬技術領域

本發明主要是關于電動汽車用IPM永磁同步電機的驅動控制方法，以大 轉矩輸出，寬范圍調速，高效率運行作為最終目標對電機進行控制。

二、背景技術

發展電動汽車是解決石油資源危機及日益嚴重的環境污染問題的有效途 徑。與內燃機汽車相比，電動汽車具有可以使城市空氣和噪聲污染顯著降低、 能源利用更加合理、廣泛等顯著優點。其中電力驅動系統是電動汽車的心臟， 是提高電動汽車的驅動性能、一次充電行駛里程及可靠性的根本保證。尤其 是在目前蓄電池技術未取得突破的背景下，出色的電驅動系統是保證電動汽 車續行里程、使之實用化的關鍵。

電動汽車需要運行于較寬的負載和速度范圍，以及復雜的路況下，其驅 動用電動機的運行工況非常惡劣，不僅表現在路面、氣候及大幅度變化的交 通狀況，更重要的是由于電動汽車用電動機靠蓄電池這種有限能量電源供電， 而蓄電池的電壓變化范圍大，特別是當電壓降至臨界值時的實際容量受到極 大的限制，上述因素嚴重影響著電動汽車用電動機系統的整體性能。電動汽 車用電動機系統的開發必須綜合考慮上述因素，保證系統性能優異、高效和 可靠。因此，與其它方面的應用相比，電動汽車驅動用電機及其控制系統必 須滿足如下的特殊要求：

1)要有足夠的瞬時功率和較寬調速范圍。低速運行應能夠提供足夠大的 轉矩，以滿足電動車在運行中的起動、爬坡等要求；能夠在高轉速下正常運 行，以滿足汽車高速行駛及超車的需求。

2)在整個運行過程中必須具有較高的效率，以提高電動車一次充電行駛 里程數，滿足電動車長時間、長距離行駛的要求。

3)要有較強的過載能力、快速的動態響應及良好的起動加速性能。目的 是適應路面變化及頻繁起動和剎車等復雜運行工況。

4)較高可靠性、功率密度、轉矩密度，以滿足整車要求，且成本低。

5)操縱性能符合司機駕駛習慣，運行平穩，乘坐舒適，電氣系統故障保 護措施完善。

三、發明內容

由于電動車用電驅動系統的特殊要求，以及現有技術存在的缺陷和不足， 本發明所提供的方法所要解決的技術問題是：

1)為了使電動車在起步時IPM電機能夠輸出較大的轉矩，基于霍爾位 置傳感器對電機的轉子位置進行檢測，提出并采用了“先粗定位，再掃描” 的方法對電機轉子初始位置進行準確檢測，實現電機在最大轉矩電流比控制 策略下的最大轉矩起動。

2)為了使電動車在運行時IPM電機仍能夠輸出較大的轉矩，電機運行 后對轉子位置及轉速算法進行準確校正與改進，在額定轉速以下運行時采用 最大轉矩電流比控制，高速運行時采用了弱磁控制方法，使電機在高速運行 時仍能輸出較大的轉矩。實現電機在低、中、高速的最大轉矩輸出控制。

3)傳統的弱磁電流計算公式復雜，且受電機參數影響較大，實現起來會 有很大的困難。本發明采用了直流電壓反饋的弱磁控制算法，它無需增加任 何硬件，相對來說簡潔、直觀，系統開支少，對電機參數的依賴性較小，更 具實用性

四、附圖說明

圖1為電機矢量控制原理框圖；

圖2每一區域掃描轉子初始位置示意圖；

圖3IPM電機工作特性圖；

圖4為電機弱磁控制原理框圖；

圖5為電機驅動控制系統結構圖；

五、具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步的詳細描述。