[發明專利]一種基于弱磁控制的電動汽車永磁同步電機的調速方法

有效

• 申請號: 202110484846.7
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號: CN113179061B
• 公開（公告）日: 2022-05-03
• 發明（設計）人: 肖純;陳靜;田韶鵬;劉歡;王雯靜;伍煒;徐誠博
• 申請（專利權）人: 佛山仙湖實驗室
• 主分類號: H02P21/00
• 分類號: H02P21/00;H02P21/22;H02P25/026;H02P27/08;H02P6/28
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 李燦燦

本發明提出一種基于弱磁控制的電動汽車永磁同步電機的調速方法，該方法應用于弱磁控制電機調速系統，所述弱磁控制電機調速系統包括轉速給定模塊、電流檢測模塊、轉子角度和轉速檢測模塊、速度控制器、弱磁控制模塊、深度弱磁控制模塊、電流控制器、Park變換模塊、Clark變換模塊、逆Park變換模塊、空間脈沖調制模塊和逆變電路；采用基于超前角弱磁控制策略和基于最大轉矩電壓比的深度弱磁控制策略實時修正電流控制器的輸入信號，使電機運行于額定轉速之上，滿足電動汽車在不同工況下對電機速度的需求。本發明可以實現電機擴速以及不同轉速區域的穩定過渡，抑制深度弱磁區域產生的振蕩，提高系統在深度弱磁區域的運行穩定性。

技術領域

本發明涉及電動汽車調速技術領域，尤其涉及一種基于弱磁控制的電動汽車永磁同步電機的調速方法。

背景技術

永磁同步電機控制系統是電動汽車重要的組成部分，是電動汽車實現高速、穩定運行的基礎，應具有對電機轉速快速穩定調節的功能，也要滿足電動汽車在不同工況下的性能要求。為此，對電動汽車用永磁同步電機進行弱磁控制，實現電動汽車高效行駛。

中國專利文獻“201510516992.8”提出了一種電動汽車用內置式永磁同步電機弱磁控制方法，解決了傳統控制方法依賴電機參數、轉速和轉矩的控制精度差以及系統的穩定性差等問題；中國專利文獻“201610954121.9”提出了一種永磁同步電機深度弱磁控制方法及控制裝置，可以有效削弱永磁同步電機深度弱磁控制中的電流震蕩。但是以上專利不能同時實現弱磁控制和深度弱磁控制，也不能實現永磁同步電機在不同轉速范圍內的平滑過渡，滿足不了電動汽車在不同工況下運行的需求。

考慮到以上問題，提出一種基于弱磁控制的電動汽車永磁同步電機的調速方法。

發明內容

本發明針對現有技術存在的技術問題，發明一種基于弱磁控制的電動汽車永磁同步電機的調速方法，應用于弱磁控制電機調速系統，實現永磁同步電機的速度調節，使電機能運行于額定轉速上下，并能在不同轉速之間進行平滑調節，滿足電動汽車在不同工況下對電機速度的要求以及高效運行。

本發明提供一種基于弱磁控制的電動汽車永磁同步電機的調速方法，該方法應用于弱磁控制電機調速系統，所述弱磁控制電機調速系統包括轉速給定模塊、電流檢測模塊、轉子角度和轉速檢測模塊、速度控制器、弱磁控制模塊、深度弱磁控制模塊、電流控制器、Park變換模塊、Clark變換模塊、逆Park變換模塊、空間脈沖調制模塊(SVPWM)和逆變電路；電流控制器包括d軸電流控制模塊和q軸電流控制模塊，采用基于超前角弱磁控制策略和基于最大轉矩電壓比MTPV的深度弱磁控制策略實時修正電流控制器的輸入信號，使電機運行于額定轉速之上，滿足電動汽車在不同工況下對電機速度的要求；

該調速方法的步驟如下：

步驟一：電流檢測模塊實時獲取永磁同步電機的定子三相電流i_a、i_b、i_c，轉子角度和轉速檢測模塊實時獲取永磁同步電機的轉子角度θ和永磁同步電機實時轉速ω_x，轉速給定模塊從整車控制器獲取需求轉速ω_ref；

步驟二：三相電流i_a、i_b、i_c經過Clark變換模塊得到i_α和i_β；Park變換模塊根據i_α、i_β和θ，輸出d軸反饋電流i_dback和q軸反饋電流i_qback；

同時，比較器計算出永磁同步電機需求轉速ω_ref與永磁同步電機實時轉速ω_x的差值，即Δω₁＝ω_ref-ω_x，速度控制器根據Δω₁得到d軸電流控制模塊的給定信號i_dref1和q軸電流控制模塊的給定信號i_qref1；