[發(fā)明專利]電動汽車電機(jī)控制器抑制高頻噪聲的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611235387.4
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN108258947A
• 公開（公告）日: 2018-07-06
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬先奎;沈慶崇;杜朝輝
• 申請（專利權(quán)）人: 上海大郡動力控制技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P6/10;H02P29/50;B60L15/20
• 代理公司: 上海天協(xié)和誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 31216
• 代理人: 沈國良

本發(fā)明公開了一種電動汽車電機(jī)控制器抑制高頻噪聲的方法，本方法中電機(jī)控制器接收電機(jī)的力矩命令信號并采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號；根據(jù)力矩和轉(zhuǎn)速信號設(shè)定IGBT驅(qū)動模塊的開關(guān)頻率；在小于500r/min的低轉(zhuǎn)速段，設(shè)定為低載波開關(guān)頻率；在500～6000r/min轉(zhuǎn)速段，力矩命令小于100Nm時，設(shè)定為固定載波開關(guān)頻率，否則設(shè)定為隨機(jī)載波開關(guān)頻率；在6000～12000r/min轉(zhuǎn)速段，力矩命令小于60Nm時，設(shè)定為固定載波開關(guān)頻率，否則設(shè)定為隨機(jī)載波開關(guān)頻率。本方法根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和力矩信號控制IGBT驅(qū)動模塊的開關(guān)頻率來抑制高頻噪聲，無需增加額外的成本，有效提高了整車控制性能及用戶乘用體驗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動汽車電機(jī)控制系統(tǒng)的控制領(lǐng)域，尤其涉及一種電動汽車電機(jī)控制器抑制高頻噪聲的方法。

背景技術(shù)

電動汽車作為可持續(xù)發(fā)展的交通工具，正為越來越多的用戶以及汽車生產(chǎn)廠商所重視。而電機(jī)及其控制系統(tǒng)是電動汽車的關(guān)鍵部件，是電動汽車的心臟，其包括電機(jī)、電機(jī)控制器以及相應(yīng)的控制策略。電機(jī)的運轉(zhuǎn)工作狀況直接關(guān)系整車的安全性和用戶的乘用體驗，在某些情況下，電機(jī)控制器及電機(jī)在工作過程會產(chǎn)生高頻噪聲，尤其在車輛急加速或高轉(zhuǎn)速的時候尤為明顯，嚴(yán)重影響整車控制性能，并對車內(nèi)人員造成一定影響，針對此情況，需對控制策略進(jìn)行優(yōu)化來抑制高頻噪聲。

高頻噪聲主要由電機(jī)控制器IGBT驅(qū)動模塊的開關(guān)頻率造成，目前電動汽車驅(qū)動電機(jī)大多采用永磁同步電機(jī)，其具有功率密度大、幾何尺寸小、效率高等優(yōu)點。但由于電機(jī)氣隙磁場的畸變以及IGBT驅(qū)動模塊非線性等原因，電機(jī)電流中含有大量的高次諧波，諧波電流會增加電機(jī)的鐵耗和銅耗，使電機(jī)發(fā)熱，增加高頻噪聲。當(dāng)IGBT驅(qū)動模塊在整個電機(jī)驅(qū)動過程采用固定的開關(guān)頻率時，這些高次諧波將集中在固定的頻率范圍，并且具有較大的頻譜峰值，導(dǎo)致電機(jī)某一轉(zhuǎn)速段的高頻噪聲尤為明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種電動汽車電機(jī)控制器抑制高頻噪聲的方法，本方法根據(jù)電機(jī)轉(zhuǎn)速和力矩信號控制IGBT驅(qū)動模塊的開關(guān)頻率來抑制高頻噪聲，無需增加額外的成本，有效提高了整車控制性能及用戶乘用體驗。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明電動汽車電機(jī)控制器抑制高頻噪聲的方法包括如下步驟：

步驟一、電機(jī)控制器接收來自整車控制器的電機(jī)力矩命令信號，并且通過旋轉(zhuǎn)變壓器采集電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號；

步驟二、當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為0～500r/min時，電機(jī)控制器設(shè)定IGBT驅(qū)動模塊的開關(guān)頻率為IGBT管的載波開關(guān)頻率，其表達(dá)式為：

（1）

式（1）中的取值為2～3KHz；

步驟三、當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為500～6000r/min、且電機(jī)力矩命令小于100Nm時，電機(jī)控制器設(shè)定IGBT驅(qū)動模塊的開關(guān)頻率 為IGBT管的載波開關(guān)頻率，其表達(dá)式為：

（2）

式（2）中的取值為5～6KHz；

步驟四、當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為500～6000r/min、且電機(jī)力矩命令大于100Nm時，電機(jī)控制器設(shè)定IGBT驅(qū)動模塊的開關(guān)頻率 為IGBT管的隨機(jī)變化的載波開關(guān)頻率，其表達(dá)式為：

（3）

式（3）中 為在［-1,1］之間均勻分布的隨機(jī)數(shù)，即K的取值在-1和1之間隨機(jī)變化，為載波開關(guān)頻率變化的頻帶；

步驟五、當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速為6000～12000r/min、且電機(jī)力矩命令小于60Nm時，電機(jī)控制器設(shè)定IGBT驅(qū)動模塊的開關(guān)頻率 為IGBT管的固定載波開關(guān)頻率，其表達(dá)式為：

（4）