[發明專利]電動汽車交流永磁同步電動機弱磁調速控制判定方法

有效

• 申請號: 201510868525.1
• 申請日: 2015-12-01
• 公開（公告）號: CN105978425B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: 文建平
• 申請（專利權）人: 西安科技大學
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/16;H02P21/18
• 代理公司: 西安創知專利事務所61213
• 代理人: 李艷春

技術領域

本發明屬于電動汽車運動控制技術領域，具體涉及一種電動汽車交流永磁同步電動機弱磁調速控制判定方法。

背景技術

電動汽車運行速度范圍寬，為了滿足該要求，作為驅動電動機，也應具有寬的調速范圍功能。一般地，當電動機電壓等于逆變器最大輸出電壓時，如果需進一步提高電動機轉速，需要進行弱磁控制，使得電動機能夠運行在恒功率區域達到提高轉速的目的，使電動機具有寬的調速特性。

此外，在交流電動機的調速中，為了提高電源利用率減小諧波，常采用電壓空間矢量脈寬調制控制方式。在此前提下，當前采用永磁同步電動機驅動的電動汽車，根據永磁同步電動機的弱磁調速原理及空間矢量脈寬調制技術SVPWM中對調制系數的定義，對電動汽車進行弱磁調速，目前主要的方法有：

(1)當調制系數大于1時，采用負的直軸去磁電流分量削弱勵磁磁場進行弱磁調速控制，反之，電動機工作在正常恒轉矩運行狀態所在的區域；

(2)當調制系數大于1，并且電動機運行轉速高于轉折速度時，控制電動機運行在弱磁調速區域；

(3)當調制系數大于1，并且電動機電壓高于逆變器的最大輸出電壓時，控制電動機運行在弱磁調速區域。

但是實際使用中，電動汽車運行工況復雜，單獨采用調制系數作為弱磁調速控制的判斷條件，在一些工況下會出現誤判現象，如在電動汽車低速爬坡行駛過程中，電動汽車需要大的驅動轉矩，此時電動機轉速低于轉折速度，高驅動轉矩要求使調制系數出現大于1的情況，若進行弱磁調速控制，將對電動機造成過熱危害；當電動汽車在高速下坡時，電動機的轉速高于轉折速度，但所需的驅動轉矩很小，電動機電壓低于逆變器最大輸出電壓，相應的調制系數小于1；當采用調制系數和轉折速度進行判斷時，由于轉折速度是在電壓確定時測到的電動機轉速，在電動汽車運行過程中，直流電壓是不斷發生變化的，相應地電動機的轉折速度也發生變化，這時仍然按照先前測量的轉折速度作為判斷轉速，不可避免會產生誤判斷。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種電動汽車交流永磁同步電動機弱磁調速控制判定方法，其方法步驟簡單，設計新穎合理，實現方便，計算量小，誤判率低，實用性強，使用效果好，便于推廣使用。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種電動汽車交流永磁同步電動機弱磁調速控制判定方法，所述電動汽車上設置有用于將直流電轉換為交流電后為交流永磁同步電動機供電的逆變器，其特征在于該方法包括以下步驟：

步驟一、信號采集及傳輸：采用電壓傳感器對逆變器直流側電壓U_dc進行實時檢測并將檢測到的信號輸出給控制器，采用位置傳感器對交流永磁同步電動機轉子位置角θ進行實時檢測并將檢測到的信號輸出給控制器，采用A相電流傳感器對交流永磁同步電動機的定子繞組的A相輸入電流i_A進行實時檢測并將檢測到的信號輸出給控制器，采用B相電流傳感器對交流永磁同步電動機的定子繞組的B相輸入電流i_B進行實時檢測并將檢測到的信號輸出給控制器，采用C相電流傳感器對交流永磁同步電動機的定子繞組的C相輸入電流i_C進行實時檢測并將檢測到的信號輸出給控制器；

步驟二、交流永磁同步電動機弱磁調速控制判定，具體過程為：

步驟201、控制器采用空間矢量脈寬調制算法對交流永磁同步電動機進行調制，并根據公式計算調制系數m；其中，U_ref為兩相靜止坐標系下交流永磁同步電動機的定子繞組的參考電壓；