[發(fā)明專利]電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)母線電流估算方法及系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010057820.X
• 申請(qǐng)日: 2020-01-19
• 公開（公告）號(hào): CN111208345B
• 公開（公告）日: 2021-12-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉蕾;劉必超;程勝民
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥巨一動(dòng)力系統(tǒng)有限公司
• 主分類號(hào): G01R19/25
• 分類號(hào): G01R19/25
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 范晴;丁浩秋

本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)母線電流估算方法，包括：獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)速n、電機(jī)控制扭矩M、及母線電壓U，并形成數(shù)據(jù)表并進(jìn)行數(shù)據(jù)分段；使用最小二乘法求解得到a、b、c值，構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)為；使用最小二乘法求解的a、b、c值計(jì)算適應(yīng)度d；采用遺傳算法進(jìn)行迭代求解a、b、c值，計(jì)算適應(yīng)度q，若在迭代次數(shù)內(nèi)適應(yīng)度q小于d?k，k為預(yù)設(shè)值，則選擇遺傳算法求解的a、b、c值得到擬合函數(shù)；否則，使用最小二乘法求解的a、b、c值得到擬合函數(shù)；使用擬合函數(shù)估算母線電流。使用最小二乘法和遺傳算法相結(jié)合的極值優(yōu)化算法估算母線電流，估算得到的母線電流值更加準(zhǔn)確，節(jié)約硬件成本、增加了產(chǎn)品的可靠性同時(shí)減少了產(chǎn)品開發(fā)周期。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)控制技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)母線電流估算方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為電動(dòng)汽車的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵。在純電動(dòng)汽車中，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的母線電流是一個(gè)與車輛的安全運(yùn)行、效率計(jì)算等相關(guān)的重要參量，需要實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)并且發(fā)送給整車控制器。

電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)母線電流估算方法有：

(1)通過驅(qū)動(dòng)控制器硬件通過放大電路和AD采樣電路把母線電流傳感器輸出的電壓值的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制器芯片采集數(shù)字信號(hào)，驅(qū)動(dòng)控制器軟件根據(jù)放大電路增益和控制器采集的數(shù)字信號(hào)計(jì)算出母線電流。

(2)臺(tái)架根據(jù)測(cè)試的電機(jī)效率、控制效率、輸出扭矩、電機(jī)轉(zhuǎn)速、電機(jī)工作狀態(tài)(電動(dòng)、發(fā)電)，根據(jù)公式，電動(dòng)：P＝M×n/(9550×μ₁×μ₂)，發(fā)電：P＝M×n×μ₁×μ₂/9550(式中：P為控制器輸入功率單位kW，M為臺(tái)架實(shí)測(cè)電機(jī)輸出扭矩單位N.m，n為電機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速單位rpm/min，μ₁為電機(jī)效率，μ₂為控制器效率)，計(jì)算控制器輸入功率P，然后根據(jù)臺(tái)架測(cè)試的母線電壓U，使用公式P×1000＝U×I(式中：U為母線電壓單位V，I為母線電流單位A)計(jì)算母線電流I。

方法(1)使用電流傳感器加硬件電路采集母線電流，缺點(diǎn)是增加控制器的重量和體積、增加成本、增加控制器故障發(fā)生概率.

方法(2)使用臺(tái)架實(shí)測(cè)參數(shù)計(jì)算母線電流，缺點(diǎn)是由于電機(jī)和控制器工作在不同電壓、扭矩、轉(zhuǎn)速下母線電流都會(huì)不同，為了保證母線電流精度臺(tái)架測(cè)試點(diǎn)過多，臺(tái)架測(cè)試周期長、臺(tái)架浪費(fèi)資源的同時(shí)電機(jī)控制芯片需要選擇有比較大的存儲(chǔ)空間用于存儲(chǔ)母線電流計(jì)算需要的數(shù)據(jù)，增加了產(chǎn)品的開發(fā)成本且開發(fā)周期長。

公告號(hào)為CN 109861610A的中國專利公開了一種永磁同步電機(jī)母線電流實(shí)時(shí)估算方法，包括：獲取永磁同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速S、轉(zhuǎn)矩T、系統(tǒng)輸入功率P0及母線電壓U，并形成離線數(shù)據(jù)表；通過三階最小二乘擬合計(jì)算，獲取系數(shù)向量k；獲取估算系統(tǒng)輸入功率P；獲取估算母線電流I。該方法通過三階最小二乘擬合計(jì)算，估算得到的母線電流值并不準(zhǔn)確。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)母線電流估算方法，使用最小二乘法和遺傳算法相結(jié)合的極值優(yōu)化算法估算母線電流，估算得到的母線電流值更加準(zhǔn)確，節(jié)約硬件成本、增加了產(chǎn)品的可靠性同時(shí)減少了產(chǎn)品開發(fā)周期。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種電動(dòng)汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)母線電流估算方法，包括以下步驟：

S01：獲取電機(jī)的轉(zhuǎn)速n、電機(jī)控制扭矩M、及母線電壓U，并形成數(shù)據(jù)表并進(jìn)行數(shù)據(jù)分段；

S02：建立擬合函數(shù)為其中I為估算母線電流，a、b、c為系數(shù)；

S03：使用最小二乘法求解得到a、b、c值，構(gòu)建適應(yīng)度函數(shù)為其中m為段號(hào)，I_i為實(shí)際母線電流；根據(jù)構(gòu)建的適應(yīng)度函數(shù)，使用最小二乘法求解的a、b、c值計(jì)算適應(yīng)度d；