[發明專利]集成BOOST變換器的電機控制器母線電壓尋優控制方法

在審

• 申請號: 202110676968.6
• 申請日: 2021-06-18
• 公開（公告）號: CN113452304A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 劉蕾;董麗媛;張茨;段銳;王強龍
• 申請（專利權）人: 合肥巨一動力系統有限公司
• 主分類號: H02P27/06
• 分類號: H02P27/06;H02P23/14
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 范晴

本發明公開了集成BOOST變換器的電機控制器母線電壓尋優控制方法，所述電機控制器包括依次連接的BOOST變換器和逆變器，首先針對未集成BOOST變換器的電機控制器，獲取不同母線電壓下逆變器和電機的損耗；獲取在不同母線電壓下BOOST變換器的效率數據；針對集成BOOST變換器的電機控制器，分別獲取不同母線電壓下電驅動系統的系統效率數據，找出不同轉速和功率下，最優母線電壓和轉速、功率的關系。本發明針對集成BOOST的電機控制器的電驅動系統的逆變器IGBT開關損耗及電機電磁損耗高，以至于電驅動系統效率偏低的問題，通過根據轉速及功率變換母線電壓的方式，有效降低損耗，提高電驅動系統效率。根據不同工況調節母線電壓，提高電驅動系統效率。

技術領域

本發明屬于新能源汽車電驅動控制領域，尤其涉及一種集成BOOST變換器的電機控制器母線電壓尋優控制方法。

背景技術

集成BOOST變換器的電機控制器能夠實現對電池端電壓進行升壓以滿足電機驅動的需求電壓，其具有以下幾種優勢：

（1）基于同樣體積和電壓的電池，電驅動系統的輸出扭矩和功率可以提升1.5～2.5倍；

（2）可以降低電池成本，同時彌補電池輸出特性軟和動態響應慢的缺點；

（3）可以通過調整BOOST變換器的輸出電壓來改善電驅動系統的工作效率。

當前集成BOOST的電機控制器的母線電壓調節主要采用固定調節方式，即不考慮電驅動系統工況，無法根據工況實時動態調節母線電壓，逆變器IGBT開關損耗及電機電磁損耗高，以至于電驅動系統無法工作在最優效率區。

發明內容

本發明目的是：提供一種集成BOOST變換器的電機控制器母線電壓尋優控制方法，通過對BOOST變換器輸出電壓即母線電壓在不同工況下進行實時動態調節，實現母線電壓尋優，解決電驅動系統效率偏低的問題。

本發明的技術方案是：

一種集成BOOST變換器的電機控制器母線電壓尋優控制方法，所述電機控制器包括依次連接的BOOST變換器和逆變器，方法包括：

S1、首先針對未集成BOOST變換器的電機控制器，獲取不同母線電壓下逆變器和電機的損耗；

S2、獲取在不同母線電壓下BOOST變換器的效率數據；

S3、針對集成BOOST變換器的電機控制器，分別獲取不同母線電壓下電驅動系統的系統效率數據，找出不同轉速和功率下，最優母線電壓和轉速、功率的關系。

具體的，所述BOOST變換器、逆變器和電機組成電驅動系統；所述BOOST變換器采用三相橋臂電路，輸入端接電池端電壓，輸出端為直流母線電壓；所述逆變器采用三相半橋逆變器，逆變器輸入端連接BOOST變換器輸出端，逆變器輸出交流電壓，用于驅動電機。

優選的，步驟S1包括：

S1-1、確定母線電壓步進幅度，將電池電壓升高至不同目標電壓，并將此電壓作為母線電壓；

S1-2、根據電機最大轉矩選擇轉矩步進幅度，根據電機最高轉速選擇轉速步進幅度；

S1-3、分別在S1-1的各母線電壓下根據S1-2中步進的轉矩和轉速，在實驗臺架上進行電驅動系統效率測試，并記錄逆變器效率數據和電機效率數據；

S1-4、根據S1-3中獲取的不同母線電壓下的逆變器效率數據和電機效率數據，計算逆變器損耗和電機損耗，分析損耗與母線電壓及轉速的關系。

優選的，步驟S2包括：

S2-1、確定母線電壓步進幅度，將電池輸入電壓通過BOOST變換器升高至不同目標電壓，并將此電壓作為母線電壓；

S2-2、根據電機最大轉矩選擇轉矩步進幅度，根據電機最高轉速選擇轉速步進幅度；

S2-3、分別在S2-1的各母線電壓下根據S2-2中步進的轉矩和轉速，在實驗臺架上進行電驅動系統效率測試，并記錄BOOST變換器效率數據；