[發明專利]電動汽車的電機驅動器電壓解耦方法

在審

• 申請號: 201910729241.2
• 申請日: 2019-08-08
• 公開（公告）號: CN110445437A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 曹君
• 申請（專利權）人: 北京索德電氣工業有限公司
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及電動汽車安全控制技術領域，提出了一種電動汽車永磁同步電機電壓解耦方法，旨在解決驅動電機交直軸電感強耦合導致的超調問題。該方法包括：獲取同步電機的三相電流，并轉換為d?q坐標系下的直軸電流i_d和交軸電流i_q；獲取同步電機的角速度ω，進行速度閉環PI調節，得到給定電流，對所述給定電流和反饋電流進行電流閉環PI調節，得到穩態電壓；利用預先擬合的磁鏈?電流表確定出同步電機的直軸磁鏈ψ_d和交軸磁鏈ψ_q；根據所述角速度ω和所述直軸磁鏈ψ_d與所述交軸磁鏈ψ_q確定出補償電壓；由穩態電壓和補償電壓確定輸出電壓。本發明實現了對同步電機的控制過程的電壓解耦，解決了由于同步電機強耦合造成的超調問題，保證了車輛安全。

技術領域

本發明涉及電機驅動控制技術領域，特別涉及一種電動汽車的電機驅動器電壓解耦方法。

背景技術

電動汽車的驅動電機一般采用內嵌式交流永磁同步電機，而內嵌式交流永磁同步電機系統是一種非線性，多復雜，強耦合的系統。永磁同步電機的交直軸電感是強耦合的，需要進行解耦控制。在某些特定工況，比如在高速階段，急加速，急減速，掛空擋滑行發電的時候，永磁同步電機電磁強耦合，控制器電流環比例積分(Proportional Integral,PI)調節困難，很有可能出現超調現象，這時就會使得系統變得不可控，輕者控制器失去動力，更嚴重出現控制器損壞或車輛失控導致的安全。

電流閉環回路中，反電動勢分量僅僅只是通過PI調節器調節，并沒有考慮到磁路交叉飽和導致電感Ld和Lq參數的變化，PI調節在電機的電磁分量突然發生變化，電流的轉矩分量會產生一個瞬時誤差，將導致轉矩和轉速波形的畸變，從而影響系統的動態性能，沒有有效地解決電壓耦合因素。

發明內容

為了解決現有技術中的上述問題，即為了解決當前電動汽車電機驅動中，由于驅動電機的非線性，強耦合特性，使得在電機控制中，電流PI調節出現超調現象，使系統變得不可控，輕者控制器失去動力，更嚴重的是可能出現控制器損壞或車輛失控導致的安全故障等問題。本發明采用以下技術方案以解決上述技術問題：

本申請提供了一種電動汽車電機驅動器的過流保護方法，該方法包括：獲取上述永磁同步電機的三相電流，并通過Clarke變換和Park變換，轉換為d-q坐標系下的直軸電流i_d和交軸電流i_q；獲取上述永磁同步電機的角速度ω；將上述角速度ω進行速度閉環PI調節，得到給定直軸電流和給定交軸電流分別對上述定直軸電流和上述給定交軸電流進行電流閉環PI調節，得到直軸穩態電壓和交軸穩態電壓利用預先擬合的磁鏈-電流表確定出上述永磁同步電機的直軸磁鏈ψ_d和交軸磁鏈ψ_q；其中，上述磁鏈-電流表為上述直軸磁鏈ψ_d和上述交軸磁鏈ψ_q關于上述直軸電流i_d和上述交軸電流i_q的曲面關系表；根據上述角速度ω和上述直軸磁鏈ψ_d與上述交軸磁鏈ψ_q，確定出直軸補償電壓和交軸補償電壓；由上述直軸穩態電壓和上述直軸補償電壓確定直軸輸出電壓U_d，由上述交軸穩態電壓和交軸補償電壓，確定交軸輸出電壓U_q。

進一步地，上述“將上述角速度ω進行速度閉環PI調節，得到給定直軸電流和給定交軸電流”的步驟包括：對上述角速度和給定角速度進行PI調節，得到轉速電壓信息；根據上述轉速電壓信息和轉矩指令，利用預設轉矩-速度表，查表確定直軸電流和給定交軸電流其中，上述轉矩指令為VCU控制器輸出的指令信息，上述轉矩-速度表為轉速信息和轉矩信息與電流之間的對應函數關系。

進一步地，上述“利用預先擬合的磁鏈-電流表確定出上述電機的直軸磁鏈ψ_d和交軸磁鏈ψ_q”步驟包括通過如下公式確定上述直軸磁鏈ψ_d和上述交軸磁鏈ψ_q：