[發明專利]一種車用永磁同步電機扭矩在線校正系統

有效

• 申請號: 201710718652.2
• 申請日: 2017-08-21
• 公開（公告）號: CN107294433B
• 公開（公告）日: 2018-10-19
• 發明（設計）人: 章琴
• 申請（專利權）人: 海匯新能源汽車有限公司
• 主分類號: H02P6/08
• 分類號: H02P6/08;H02P21/20;B60L15/20
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙) 11427
• 代理人: 陳娟

本發明提供了一種車用永磁同步電機扭矩在線校正系統，其包括弱磁電流發生模塊、最優扭矩電流比控制模塊MTPA、電流仲裁模塊、第一加法器、第二加法器、第一PI調節器、第二PI調節器、第三PI調節器、逆變電路。本發明無需外掛昂貴的扭矩傳感器，計算直流功率P并和電機控制器請求功率P2比較，當P和P2不相等時將iq_ref4進行修正并賦值給iq_ref，將iq_ref送入第一PI調節器PI1，實現永磁同步電機扭矩在線校正。

技術領域

本發明涉及到新能源汽車技術領域，特別是一種車用永磁同步電機扭矩在線校正系統。

背景技術

扭矩控制即電機控制器以電機的輸出扭矩為目的，速度大小和外部負載有關，此時電機控制器一般無速度環只有扭矩環。整車控制器根據車輛參數，油門及對電機控制器的請求扭矩控制車輛運行。現有技術對扭矩的控制一般為離線標定校正，電機運行時由于溫度，磁場等變化會造成扭矩精度下降，如電機輸出扭矩不精準或波動較大不僅僅會影響控制嚴重者造成車輛失控危及人身安全，所以對于車用電機來說扭矩控制的精度顯得格外重要。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供了一種車用永磁同步電機扭矩在線校正系統，一種車用永磁同步電機扭矩在線校正系統，其包括弱磁電流發生模塊、最優扭矩電流比控制模塊MTPA、電流仲裁模塊、第一加法器、第二加法器、第一PI調節器、第二PI調節器、第三PI調節器、逆變電路；

電機控制器將扭矩請求T_ref注入永磁同步電機的最優扭矩電流比控制模塊MTPA，轉化為交軸電流請求iq_ref1和直軸電流請求id_ref1；

逆變器最大輸出電壓u_max減去u得到誤差err_3,將err_3送入第三PI調節器PI3,執行第三PI調節器PI3得到直軸電流請求id_ref2,將id_ref2通過第二加法器和id_ref1相加得到直軸電流請求id_ref；

電機控制器獲取直軸電流id,id_ref減去id得到誤差err2，將err2送入第二PI調節器PI2，執行第二PI調節器PI2得到直軸電壓ud；

弱磁電流發生模塊根據永磁同步電機轉矩公式

T_ref＝1.5×p×(fai×iq_ref2+(ld-lq)×id_ref×iq_ref2)得到交軸電流請求iq_ref2，

式中p為電機極對數，ld為電機直軸電感，lq為電機交軸電感，fai為電機磁鏈；

iq_ref2和iq_ref1同時送入電流仲裁模塊，當id_ref<0時電流仲裁模塊將iq_ref2賦值給iq_ref4,當id_ref>＝0時電流仲裁模塊將iq_ref1賦值給iq_ref4；

對永磁同步電機扭矩進行在線校正，具體包括以下步驟：

S1：獲取母線電流idc、母線電壓vdc、交軸電流iq、直軸電流id、第一PI調節器PI1輸出的交軸電壓uq、第二PI調節器PI2輸出的直軸電壓ud以及扭矩請求T_ref對應的電機效率eff和當前電機轉速spd；

S2:計算直流功率P為idc與vdc的乘積即P＝vdc×idc，根據S1中得到的eff得到電機實際輸出功率P1為P與eff的乘積；

S3:電機控制器根據電機轉速spd、扭矩請求T_ref和扭矩轉速公式得到電機控制器請求功率P2＝spd*T_ref/9550；設功率差P_diff為P2與P1的差值，判斷P_diff是否大于0，如大于0則電機控制器請求功率大于電機實際輸出功率，則通過第一加法器將iq_ref設置為iq_ref4與acc的和，其中acc為預設的對iq_ref4的補償電流值；

S4：如小于0則說明電機實際輸出功率大于請求功率，則通過第一加法器將iq_ref設置為iq_ref4與dcc的差，dcc為預設的對iq_ref4的降低電流值；