[發(fā)明專利]電動汽車IPM電驅(qū)系統(tǒng)母線電流安全信號的獲取方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710791603.1
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN109698656B
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋然浩;王雙全;黃洪劍
• 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: H02P21/14
• 分類號: H02P21/14;B60L15/02
• 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

1.一種電動汽車IPM電驅(qū)系統(tǒng)母線電流安全信號的獲取方法，其特征在于本方法包括如下步驟：

步驟一、采用電流傳感器采集母線電流，得到采樣母線電流；

步驟二、使用相電流重構(gòu)母線電流的方法，根據(jù)參考電壓矢量在各扇區(qū)的矢量合成、三相全橋逆變器的工作狀態(tài)和電機(jī)三相電流值重構(gòu)母線電流值，得到重構(gòu)母線電流，若三相全橋逆變器PWM開關(guān)狀態(tài)無法滿足電機(jī)三相電流的采樣要求，則不啟用該母線電流重構(gòu)；

步驟三、采用功率法估算母線電流，得到估算母線電流，通過控制器在進(jìn)入SVPWM調(diào)制之前的電機(jī)αβ軸參考電壓信號與反饋電流信號估算母線電流；采集電機(jī)三相電壓，根據(jù)電機(jī)三相電壓估算母線電流；對兩種估算結(jié)果進(jìn)行差分運(yùn)算，如運(yùn)算結(jié)果小于母線電流閾值R₁則估算結(jié)果成立，取兩種估算結(jié)果平均值作為估算母線電流；

步驟四、判斷重構(gòu)母線電流是否成立，如否執(zhí)行步驟五，如是執(zhí)行步驟七；

步驟五、將采樣母線電流和估算母線電流進(jìn)行一階差分運(yùn)算，若運(yùn)算結(jié)果小于母線電流閾值R₁，則母線電流符合精度要求為安全信號；若運(yùn)算結(jié)果大于母線電流閾值R₁，且小于母線電流閾值R₂，則系統(tǒng)報(bào)告母線電流異常；若運(yùn)算結(jié)果大于母線電流閾值R₂，則系統(tǒng)直接報(bào)警；

步驟六、若母線電流為安全信號，設(shè)電流傳感器采樣母線電流的權(quán)重系數(shù)為60％，功率法估算母線電流的權(quán)重系數(shù)為40％，計(jì)算母線電流值并輸出；

步驟七、將采樣母線電流、重構(gòu)母線電流和估算母線電流兩兩組合進(jìn)行一階差分運(yùn)算，若三組運(yùn)算結(jié)果均小于母線電流閾值R₁，則母線電流符合精度要求為安全信號并執(zhí)行步驟八；若其中兩組運(yùn)算結(jié)果小于母線電流閾值R₁，另一組大于母線電流閾值R₁，執(zhí)行步驟九；若其中一組運(yùn)算結(jié)果小于母線電流閾值R₁，另兩組大于母線電流閾值R₁，執(zhí)行步驟十；若三組運(yùn)算結(jié)果均大于母線電流閾值R₁，執(zhí)行步驟十一；

步驟八、設(shè)電流傳感器采樣母線電流的權(quán)重系數(shù)為40％，相電流重構(gòu)母線電流的權(quán)重系數(shù)為40％，功率法估算母線電流的權(quán)重系數(shù)為20％，計(jì)算母線電流值并輸出；

步驟九、舍棄運(yùn)算結(jié)果大于母線電流閾值R₁的一組數(shù)據(jù)，取運(yùn)算結(jié)果小于母線電流閾值R₁的兩組母線電流數(shù)據(jù)，若兩組母線電流數(shù)據(jù)分別為硬件檢測值和估算值，設(shè)硬件檢測值數(shù)據(jù)的權(quán)重系數(shù)為60％，估算值數(shù)據(jù)的權(quán)重系數(shù)為40％，計(jì)算母線電流并輸出；若兩組母線電流數(shù)據(jù)均為硬件檢測值，則計(jì)算平均值并輸出；

步驟十、舍棄運(yùn)算結(jié)果大于母線電流閾值R₁的兩組數(shù)據(jù)，直接輸出另外一組運(yùn)算結(jié)果的母線電流作為安全信號；

步驟十一、排除估算母線電流，將其余兩組母線電流數(shù)據(jù)再次進(jìn)行一階差分運(yùn)算，若運(yùn)算結(jié)果小于母線電流閾值R₂，系統(tǒng)報(bào)告母線電流異常，若運(yùn)算結(jié)果大于母線電流閾值R₂，則系統(tǒng)直接報(bào)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動汽車IPM電驅(qū)系統(tǒng)母線電流安全信號的獲取方法，其特征在于：所述母線電流閾值R₁和母線電流閾值R₂分別為母線電流最大值的3％和5％。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電動汽車IPM電驅(qū)系統(tǒng)母線電流安全信號的獲取方法，其特征在于：所述相電流重構(gòu)母線電流，定義逆變器三相上橋臂的開關(guān)管狀態(tài)分別為S_a、S_b、S_c，即開關(guān)管導(dǎo)通狀態(tài)為1，關(guān)斷狀態(tài)為0，形成六個(gè)非零空間電壓矢量和兩個(gè)零電壓矢量，六個(gè)非零空間電壓矢量將空間矢量平面分為六個(gè)扇區(qū)，在每個(gè)調(diào)制周期內(nèi)，SVPWM調(diào)制算法根據(jù)參考空間電壓矢量所在的扇區(qū)、角度和電壓矢量的幅值計(jì)算得到所在扇區(qū)相鄰兩個(gè)基本電壓矢量以及零電壓矢量各自的作用時(shí)間，從而控制逆變器各開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)間，根據(jù)該扇區(qū)相鄰兩個(gè)基本電壓矢量合成得到參考空間電壓矢量，母線電流與電機(jī)相電流的關(guān)系由逆變器開關(guān)管的開關(guān)狀態(tài)決定，在某一瞬間逆變器的開關(guān)狀態(tài)為八個(gè)空間電壓矢量其中之一，根據(jù)八個(gè)空間電壓矢量的作用時(shí)序得到電機(jī)相電流，從而確定母線電流。