[發明專利]新能源汽車驅動電機臺架的自動標定方法

有效

• 申請號: 201610261075.4
• 申請日: 2016-04-25
• 公開（公告）號: CN105717917B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 衛鏡周;葉冬金;王軼群;周洋;吳曉棟;陳珺
• 申請（專利權）人: 上汽大眾汽車有限公司
• 主分類號: G05B23/02
• 分類號: G05B23/02;G01M15/02
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司31100
• 代理人: 施浩

技術領域

本發明涉及一種新能源汽車的測試領域，尤其涉及新能源汽車的驅動電機臺架上的控制電流的自動標定技術，在新能源汽車驅動電機與電機臺架匹配時，電機臺架系統資源對電機控制電流進行自動標定，從而提高電機臺架的標定效率和標定精度的方法。

背景技術

在新能源汽車測試領域中，新能源汽車的驅動電機控制電流需要進行臺架標定，目前電機臺架標定中控制電流的標定是通過手動方式進行的，手動標定電機控制電流，對匹配工程師的技術要求高、工作強度大、標定周期長、標定精度也不夠理想。目前，電機控制比較成熟的算法是一種最佳定子電流控制算法，即在基速區采用最大轉矩/電流比(MTPA)控制，而在弱磁區采取弱磁控制的方式。如圖1所示，在基速區，最大轉矩/電流比曲線，即MTPA曲線為最佳定子電流控制目標；隨著電機轉速升高，電壓極限橢圓收縮，需要進行弱磁控制，同樣的電流圓is限制下，最佳電流點將從A₂點移到B₂點。圖中的id和iq也可以用is(控制電流為is)和is與iq的夾角θ表示，其中is^2＝id²+iq²。

考慮到電機驅動控制系統較為復雜，需要通過臺架標定來實現定子電流控制算法，即通過臺架標定找到如圖1中所示的A₂點或者B₂點所對應的電流id和iq(直軸電流為id，交軸電流為iq)，從而得到不同需求的轉矩T和電機轉速n條件下的id和iq表格。為了保證一定精度，通常會將電流表格做的足夠密，這樣就會帶來很大標定工作量。

以某型電動汽車驅動電機用id和iq為例。制作一張表格參數表，表格參數為電機轉速、直軸電流id、交軸電流iq、輸出扭矩、表格參數之間有對應的關系，電機轉速從0到12000rpm，每間隔500rpm需要標定一組id和iq，而需求輸出轉矩則從-270Nm，到0，再到270Nm，每隔10.8Nm標定一組id和iq。共計需要52行，26列id和同樣數量的iq。如果控制精度要求提高，電流表格則需要更稠密，而標定工作將耗費更多的人力和物力。

另外，電機臺架標定時對臺架運行環境(如電機溫度等)也有一定要求。對于永磁電機來說，轉子磁鏈會隨溫度變化而變化，而磁鏈變化會直接導致電機輸出轉矩的變化。以某型電機為例，當溫度升高40℃，轉子磁鏈會下降4％時，電機標定的精度會下降。因此，將電機溫度控制在一定范圍內，如65±2℃，對電機標定的精度有很大意義。

目前，大多數廠家在電機臺架標定的過程中都采用人工標定的方法，即在不同的工況(不同需求轉矩T和電機轉速n)下，通過手工改變id或iq的數值來匹配到最佳轉矩，從而得到需要的id和iq表格的方法。此種方法在人工處理過程中會產生讀數誤差；會導致電機溫度變化范圍較大，影響磁鏈大小，進而影響標定精度；更重要的是，會占用寶貴的工程師資源，花費較長的時間進行標定和數據處理，從而限制了電機臺架標定的精度和標定工作效率的提高。

因此，目前迫切需要一種自動標定方法來改進標定工作。

發明內容

以下給出一個或多個方面的簡要概述以提供對這些方面的基本理解。此概述不是所有構想到的方面的詳盡綜覽，并且既非旨在指認出所有方面的關鍵性或決定性要素亦非試圖界定任何或所有方面的范圍。其唯一的目的是要以簡化形式給出一個或多個方面的一些概念以為稍后給出的更加詳細的描述之序。

本發明的目的在于解決上述問題，通過提供一種新能源汽車驅動電機臺架的自動標定方法，提高了臺架的標定效率，提高了標定精度，同時大大降低了標定工程師的勞動強度。

本發明的技術方案為：本發明揭示了一種新能源汽車驅動電機臺架的自動標定方法，包括：

利用臺架上位機進行自動回溫控制，將電機溫度控制在目標范圍內，使直軸電流id和交軸電流iq都在基本相同的溫度環境下標定；

在基速區和/或弱磁區設定不同的控制電流is和夾角θ，讀取當前轉速n下的輸出轉矩T_bench；

將其控制電流is和/或其夾角θ和/或其當前轉速n和/或其輸出轉矩T_bench進行數據匯總；

匯總的數據自動處理，計算出基速區的最佳電流或/和弱磁區的最佳電流，得到基速區和/或弱磁區的最佳輸出扭矩；

其中：is^2＝id²+iq²，θ為is與iq的夾角。