[發明專利]基于霍爾傳感器的電機控制方法及系統

有效

• 申請號: 201910380868.1
• 申請日: 2019-05-08
• 公開（公告）號: CN110061673B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發明（設計）人: 陳剛
• 申請（專利權）人: 浙江吉利控股集團有限公司;浙江吉利汽車研究院有限公司
• 主分類號: H02P21/18
• 分類號: H02P21/18
• 代理公司: 北京智匯東方知識產權代理事務所(普通合伙) 11391
• 代理人: 薛峰;高釗

本發明提供了一種基于霍爾傳感器的電機控制方法及系統，涉及電機領域。基于霍爾傳感器的電機控制方法中，在電機運行后，首先判斷電機內的霍爾傳感器組中是否有至少一個霍爾傳感器發生故障，如果有至少一個霍爾傳感器發生故障，然后判斷霍爾傳感器組是否可在故障模式下工作。若霍爾傳感器組能在故障模式下工作，則根據第一計算方法計算轉子與設置于定子上的預設坐標軸的角度；最后，根據角度對電機進行矢量控制。采用上述方法，在電機運轉的時候，首先對霍爾傳感器進行故障診斷，確保計算出的角度位置準確可信。同時，當霍爾傳感器故障嚴重時，禁止電機運行，保證車輛安全。

技術領域

本發明涉及電機領域，特別是涉及一種基于霍爾傳感器的電機控制方法及系統。

背景技術

永磁同步電機的反電動勢波形部分不同于直流無刷電機的梯形波，而是正弦波。如果采用方波電壓對電機進行控制，方波的控制電壓和正弦波的的反電動勢會使得電機的電流波形出現畸變，從而導致輸出扭矩波動。因此，對永磁同步電機的控制電壓需要使用矢量控制，這就需要非常準確的知道轉子磁極相對于定子繞組的位置。通常新能源汽車的永磁同步電機采用旋轉變壓器來獲取電機轉子磁場的準確位置，然而旋轉變壓器的成本非常高。

現有技術中，為了降低成本，采用霍爾傳感器來完成對電機的磁場定向控制。但是，由于霍爾傳感器出現故障導致計算出的角度會出現較大的誤差，可能會危及汽車和成員的安全。

發明內容

本發明的一個目的是要提供一種基于霍爾傳感器的電機控制方法，以解決因霍爾傳感器出現故障導致計算出的角度會出現較大誤差的問題。

本發明一個進一步的目的是要對霍爾傳感器進行故障診斷，以判斷電機是否允許霍爾傳感器組帶故障運行。

一方面，本發明提供了一種基于霍爾傳感器的電機控制方法，包括：

判斷電機內的霍爾傳感器組中是否有至少一個霍爾傳感器發生故障；

在至少一個霍爾傳感器發生故障時，判斷霍爾傳感器組是否可在故障模式下工作；

若霍爾傳感器組能在故障模式下工作，則根據第一計算方法計算轉子與設置于定子上的預設坐標軸之間的角度；

根據角度對電機進行矢量控制。

可選地，判斷電機內的霍爾傳感器組中是否有至少一個霍爾傳感器發生故障包括：

對霍爾傳感器組輸出的信號值進行連續采樣；

比對霍爾傳感器組連續兩次輸出的信號值；

若兩次輸出的信號值相同，則判定霍爾傳感器組未發生故障；若兩次輸出的信號值不同，則判定霍爾傳感器組可能發生故障，進行下一步；

獲取轉子旋轉一周后霍爾傳感器組輸出的信號值中發生變化的多個數值，其中，多個數值中任意兩個數值均不相同；

判斷根據多個數值計算的結果是否為預設定值；

若是，則判定霍爾傳感器組未發生故障，則根據第二計算方法計算電機的轉子與預設軸的角度；若否，則判定霍爾傳感器組發生故障。

可選地，在至少一個霍爾傳感器發生故障時，判斷霍爾傳感器組是否可在故障模式下工作包括：

當霍爾傳感器組中的一個霍爾傳感器發生故障時，判定霍爾傳感器組可在故障模式下工作；

當霍爾傳感器組中的兩個及兩個以上的霍爾傳感器發生故障時，判定霍爾傳感器組不能在故障模式下工作，控制電機停止工作。

可選地，根據第一計算方法計算或第二計算方法計算轉子與預設坐標軸的角度包括：

計算轉子與預設坐標軸的角度的極值a0；

修正霍爾傳感器組的誤差；