CN111200387A - 一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法及装置，以实际输入功率与理论输入功率的差值的绝对值是否满足设定阈值为前提，判断电机转速与设置的基速之间的关系，及实际输入功率与理论输入功率之间的大小关系，来不断的控制校正电机旋变初始电角度，直至实际输入功率与理论输入功率的差值满足设定阈值。本发明的方法能够不断的对电机旋变初始电角度进行校正，同时适用于电机基速以上弱磁区域测量电机旋变初始电角度的自动校正，提高了电机的旋变初始电角度的校正精度。

Description

一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法及装置

技术领域

本发明属于新能源汽车技术领域，特别涉及一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法及装置。

背景技术

随着石油、煤炭等传统能源日益枯竭、环境污染的不断加剧，新能源汽车已成为汽车行业发展的必然趋势。电机系统是新能源汽车的核心部件，其主要功能是为控制驱动电机工作，为车辆提供动力，并且在车辆制动时可以提供辅助制动功能，将制动能量回收利用。可以说电机系统的工作状态直接影响着整车动力输出及新能源汽车的行车安全。旋变角度的初始位置，作为电机控制的基点，对电机转矩控制的精度起着决定性作用。旋变初始电角度的偏差过大会导致电机系统输出转矩偏小或者电流控制紊乱，进而导致整车力矩反向、动力中断，严重影响整车安全。

目前针对旋变初始电角度检测方法可分为电机出厂检测旋变初始电角度、整车安装完成后检测旋变初始电角度。电机出厂检测方法为电机厂家在电机出厂时将电机的旋变初始电角度标记在电机铭牌上，在整车安装电机时，将旋变初始电角度提供给控制器厂商进行控制程序确定。整车安装完成检测方法为整车安装完成后将电机转速拖至一定值后进行检测，并将检测后的值写进电机控制程序中。另外，目前电机旋变初始电角度自学习只能在电机的基速以下非弱磁区域进行，不适用电机基速以上弱磁区域。电机控制器将旋变初始电角度写到控制程序后，旋变初始电角度不可改变。若整车在运行过程中电机旋变角度出现偏差，电机控制器在整车运行过程中无法进行自动识别与自动校正，如果采用上述电机旋变初始电角度自动识别与校正方法测量电机基速以上弱磁区域的电机旋变初始电角度，将造成电机旋变初始电角度检测与调试结果不准确。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法及装置，用于解决现有技术中电机旋变初始电角度检测与调试结果不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法，包括以下步骤：

1)检测电机的实际输入功率和实际输出功率；

2)根据电机的实际输出功率及电机效率计算电机的理论输入功率，并计算实际输入功率与理论输入功率的差值；

3)判断所述差值的绝对值是否大于设定阈值，如果大于设定阈值则判断电机转速是否大于基速，如果大于基速则判断实际输入功率是否大于理论输入功率，如果实际输入功率大于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度减小第一设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值；如果实际输入功率小于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度增加第二设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值。

本发明以实际输入功率与理论输入功率的差值的绝对值是否满足设定阈值为前提，判断电机转速与设置的基速之间的关系，及实际输入功率与理论输入功率之间的大小关系，来不断的控制校正电机旋变初始电角度，直至实际输入功率与理论输入功率的差值满足设定阈值。本发明的方法能够不断的对电机旋变初始电角度进行校正，同时适用于电机基速以上弱磁区域测量电机旋变初始电角度的自动校正，提高了电机的旋变初始电角度检测与调试结果的准确性，也提高了电机的旋变初始电角度的校正精度。

当电机转速小于基速时对电机旋变初始电角度进行了校正，如果所述差值的绝对值大于设定阈值，且电机转速不大于基速，检测电机旋变初始电角度，如果电机旋变初始电角度小于角度设定值，则将旋变初始电角度减小第三设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值。

为了计算电机的实际输出功率，检测电机运行时的转速和输出转矩，根据所述转速和输出转矩计算实际输出功率。

本发明还提供了一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行时的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)检测电机的实际输入功率和实际输出功率；

2)根据电机的实际输出功率及电机效率计算电机的理论输入功率，并计算实际输入功率与理论输入功率的差值；

3)判断所述差值的绝对值是否大于设定阈值，如果大于设定阈值则判断电机转速是否大于基速，如果大于基速则判断实际输入功率是否大于理论输入功率，如果实际输入功率大于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度减小第一设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值；如果实际输入功率小于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度增加第二设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值。

本发明以实际输入功率与理论输入功率的差值的绝对值是否满足设定阈值为前提，判断电机转速与设置的基速之间的关系，及实际输入功率与理论输入功率之间的大小关系，来不断的控制校正电机旋变初始电角度，直至实际输入功率与理论输入功率的差值满足设定阈值。本发明的方法能够不断的对电机旋变初始电角度进行校正，同时适用于电机基速以上弱磁区域测量电机旋变初始电角度的自动校正，提高了电机的旋变初始电角度检测与调试结果的准确性，也提高了电机的旋变初始电角度的校正精度。

当电机转速小于基速时对电机旋变初始电角度进行了校正，如果所述差值的绝对值大于设定阈值，且电机转速不大于基速，检测电机旋变初始电角度，如果电机旋变初始电角度小于角度设定值，则将旋变初始电角度减小第三设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值。

为了计算电机的实际输出功率，检测电机运行时的转速和输出转矩，根据所述转速和输出转矩计算实际输出功率。

附图说明

图1为本发明的新能源汽车用整车运行过程中电机旋变初始电角度自动校正方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法，首先检测电机的实际输入功率和实际输出功率；然后根据电机的实际输出功率及电机效率计算电机的理论输入功率，并计算实际输入功率与理论输入功率的差值；最后判断差值是否满足设定阈值，如果大于设定阈值则判断电机转速是否大于基速，如果大于基速则判断实际输入功率是否大于理论输入功率，如果实际输入功率大于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度减小第一设定角度，然后迭代进行功率检测直至差值的绝对值小于设定阈值；如果实际输入功率小于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度增加第二设定角度，然后迭代进行功率检测直至差值的绝对值小于设定阈值。

上述中如果差值的绝对值大于设定阈值，且电机转速不大于基速，检测电机旋变初始电角度，如果电机旋变初始电角度小于角度设定值，则将旋变初始电角度减小第三设定角度，然后迭代进行功率检测直至差值的绝对值小于设定阈值。

下面对本实施例的新能源汽车的电机旋变初始电角度的校正方法，如图1所示，作如下具体说明：

1、通过电机控制器直流侧电压传感器与直流侧电流传感器测出电机控制器直流侧电压信号U与直流侧电流信号I。通过电机控制器直流侧电压U、直流侧电流I计算电机的实际输入功率P1，其表达式为：

P1＝U*I/1000。

2、电机控制器通过电机端旋变计算出电机当前转速n，电机控制器根据电机三相电流与旋变信号计算出电机当前转矩T。电机控制器通过电机输出端转矩T、电机转速n计算电机的输出功率P2，其表达式为：

P2＝T*n/9550。

3、电机控制器根据计算出的电机系统输出功率P2与当前的电机系统效率η计算电机的理论输入功率P3，其表达式为：

4、将通过电机控制器输入端电压与电流计算出的实际输入功率P1与通过电机转矩与转速信号计算出的电机的理论输入功率P3进行比较，得到电机系统输入功率差值。

5、判断电机的实际输入功率与电机的理论输入功率的差值的绝对值与P0之间的大小关系，若|P1-P3|<P0，则判断程序直接结束；若电机的实际输入功率与电机的理论输入功率的差值的绝对值大于P0，即|P1-P3|>P0(对应上述设定阈值)，且电机转速大于电机基速n0，根据电机系统输入功率与输出功率的偏差方向(偏电动或者偏发电)与大小，调整电机旋变初始电角度，直至电机的实际输入功率与电机的理论输入功率的差值的绝对值小于P0。具体调整过程为：若P1-P3>0，电机系统偏向发电，旋变初始位置偏大，应在原旋变初始电角度基础上减小第一设定角度，第一设定角度用θ1表示，直至电机的实际输入功率与电机的理论输入功率的差值的绝对值小于P0；若P1-P3<0，电机系统偏向电动，旋变初始位置偏小，应在原旋变初始电角度基础上增加第二设定角度，第二设定角度用θ2表示，直至电机的实际输入功率与电机的理论输入功率的差值的绝对值小于P0。

6、若电机的实际输入功率与电机的理论输入功率的差值的绝对值大于P0，且电机转速低于基速n0，则检测旋变初始电角度并将检测值与角度设定值比较，如果大于角度设定值则将旋变初始电角度减小第三设定角度θ3，然后迭代进行功率检测直至差值的绝对值小于设定阈值。

上述步骤中的第一设定角度、第二设定角度及第三设定角度可以相等，也可以不相等。上述步骤中的电压、电流是从电机控制直流侧得到的，作为其他实施方式，还可以检测电机控制器的交流侧电压和电流。

本发明还提供了一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正装置，该装置实质上是一种进程或程序，其中进程或程序是与上述校正方法对应的步骤，由于校正方法的具体实施方式已经在上述实施例中进行了详细的说明，因此，在这里不再赘述。本发明能够对新能源汽车运行过程中的电机旋变初始电角度的偏差进行检测，在电机旋变初始电角度出现偏差后，可以对电机旋变初始电角度进行自动校正，还解决了电机基速以上不能进行电机旋变初始电角度自学习的问题。

以上给出了具体的实施方式，但本发明不局限于以上所描述的实施方式。本发明的基本思路在于上述基本方案，对本领域普通技术人员而言，根据本发明的教导，设计出各种变形的模型、公式、参数并不需要花费创造性劳动。在不脱离本发明的原理和精神的情况下对实施方式进行的变化、修改、替换和变形仍落入本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)检测电机的实际输入功率和实际输出功率；

2)根据电机的实际输出功率及电机效率计算电机的理论输入功率，并计算实际输入功率与理论输入功率的差值；

3)判断所述差值的绝对值是否大于设定阈值，如果大于设定阈值则判断电机转速是否大于基速，如果大于基速则判断实际输入功率是否大于理论输入功率，如果实际输入功率大于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度减小第一设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值；如果实际输入功率小于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度增加第二设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值。

2.根据权利要求1所述的新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法，其特征在于，如果所述差值的绝对值大于设定阈值，且电机转速不大于基速，检测电机旋变初始电角度，如果电机旋变初始电角度小于角度设定值，则将旋变初始电角度减小第三设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值。

3.根据权利要求1或2所述的新能源汽车的电机旋变初始电角度校正方法，其特征在于，检测电机运行时的转速和输出转矩，根据所述转速和输出转矩计算实际输出功率。

4.一种新能源汽车的电机旋变初始电角度校正装置，包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现以下步骤：

1)检测电机的实际输入功率和实际输出功率；

2)根据电机的实际输出功率及电机效率计算电机的理论输入功率，并计算实际输入功率与理论输入功率的差值；

3)判断所述差值的绝对值是否大于设定阈值，如果大于设定阈值则判断电机转速是否大于基速，如果大于基速则判断实际输入功率是否大于理论输入功率，如果实际输入功率大于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度减小第一设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值；如果实际输入功率小于理论输入功率，则将电机旋变初始电角度增加第二设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值。

5.根据权利要求4所述的新能源汽车的电机旋变初始电角度校正装置，其特征在于，如果所述差值的绝对值大于设定阈值，且电机转速不大于基速，检测电机旋变初始电角度，如果电机旋变初始电角度小于角度设定值，则将旋变初始电角度减小第三设定角度，然后迭代进行功率检测直至所述差值的绝对值小于设定阈值。

6.根据权利要求4或5所述的新能源汽车的电机旋变初始电角度校正装置，其特征在于，检测电机运行时的转速和输出转矩，根据所述转速和输出转矩计算实际输出功率。

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