CN111431452B - 一种电机控制器的直流母线电流估算方法 - Google Patents

一种电机控制器的直流母线电流估算方法 Download PDF

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    • H02P21/14—Estimation or adaptation of machine parameters, e.g. flux, current or voltage

Abstract

本发明涉及母线电流技术领域，提供了一种电机控制器的母线电流估算方法，包括：S1、将指定母线电压、指定母线电压下的各转速点及各转速点下的扭矩点组成一系列的测点；S2、检测电机控制器在各测点下的母线电流值；S3、计算对应测点的母线电流相关数；S4、基于各扭矩区间内两测量点的母线电流测量值及对应的母线电流相关数建立对应扭矩区间的映射参数；S5、计算对应扭矩区间内各预估点的母线电流值，称为母线电流估算值；S6、基于差值法计算不同母线电压下不同转矩及转速下的母线电流值，即为母线电流估算值。采用估算方法计算母线电流，可以减少一个电流传感器，降低电机控制器的硬件成本，同时可以实现电机控制器的小型化、轻量化。

Description

一种电机控制器的直流母线电流估算方法
技术领域
本发明涉及电机母线电流计算技术领域，提供了一种电机控制器的母线电流估算方法。
背景技术
随着国家补贴退坡和地方补贴取消，新能源汽车需要不断地降低其生产成本来满足市场需求。电机控制器的直流母线电流作为新能源汽车的关键参数，现在基本采用电流传感器采集并实时反馈给整车控制器，通过电流传感器来获取电机控制器母线电流的方式存在硬件成本高的问题。
发明内容
本发明提供了一种电机控制器的母线电流估算方法，采用估算方法计算母线电流，无需增设电流传感器，降低电机控制器的硬件成本。
本发明是这样实现的，一种电机控制器的母线电流估算方法，所述方法具体包括如下步骤：
S1、选取电机控制器的指定母线电压值，在指定母线电压下基于转速间隔N1进行转速取值，获取各转速点，在各转速点下基于扭矩间隔T1对扭矩取值，获取各扭矩点，指定母线电压、指定母线电压下的各转速点及各转速点下的扭矩点组成一系列的测点；
S2、通过台架检测电机控制器在各测点下的母线电流值，称为母线电流测量值Idc-c；
S3、基于测点中的电机转矩及转速、电机控制器的母线电压值来计算对应测点的母线电流相关数；
S4、在扭矩点中按设定步长选取扭矩固定点，相邻两扭矩固定点构成扭矩区间，扭矩区间采用指定母线电压及电流点共同标识，基于各扭矩区间内两测量点的母线电流测量值Idc-c及对应的母线电流相关数建立对应扭矩区间的映射参数；
S5、基于扭矩区间的映射参数计算对应扭矩区间内各预估点的母线电流值，称为母线电流估算值Idc-g，预估点是指扭矩区间内测点之外的点；
S6、基于差值法计算不同母线电压下不同转矩及转速下的母线电流值，即为母线电流估算值Idc-g。
进一步的，母线电流相关数x的计算公式为：x＝N·T/Udc，其中，N为被测电机的转速、T为被测电机的扭矩、Udc为被测电机控制器的母线电压。
进一步的，转矩区间的映射参数a、b、c的计算公式具体如下：
Idc-c＝ax2+bx+c
其中，Idc-c为转矩区间内测点的母线电流测量值，x为转矩区间内测点的母线电流相关数。
进一步的，指定母线电压下不同转速及扭矩下的母线电流估算值Idc-g的计算公式具体如下：
Idc-g＝ax2+bx+c
a、b、c为转矩区间的映射参数，x为扭矩区间内预估点的母线电流相关数。
进一步的，指定母线电压取值3个，分别为Uhigh、Umid及Ulow，其中，Uhigh为满功率工作下的最大电压值，Umid为满功率工作下的工作电压值，Ulow为可工作功率下的工作电压值。
进一步的，在被测电机的电机控制器上设置直流电流传感器，通过台架读取电机转速及扭矩，通过直流电流传感器读取电机控制器的母线电流值。
本发明提供的电机控制器的母线电流估算方法具有如下有益技术效果：采用估算方法计算母线电流，可以减少一个电流传感器，降低电机控制器的硬件成本，同时可以实现电机控制器的小型化、轻量化。
附图说明
图1为本发明实施例提供的电机台架测试原理图；
图2为本发明实施例提供的电机控制器的母线电流估算方法流程图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图2为本发明实施例提供的电机控制器的母线电流估算方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
S1、选取电机控制器的指定母线电压值，在指定母线电压下基于转速间隔N1进行转速取值，获取各转速点，在各转速点下基于扭矩间隔T1对扭矩取值，获取各扭矩点，指定母线电压、指定母线电压下的各转速点及各转速点下的扭矩点组成一系列的测点；
在本发明实施例中，选取了三个母线电压，分别为Uhigh、Umid及Ulow，其中，Uhigh为满功率工作下的最大电压值，Umid为满功率工作下的工作电压值，Ulow为可工作功率下的工作电压值；
转速点依次为：N1、2N1、……、nN1；扭矩点依次为：T1、2T1、……、mT1
S2、通过台架检测电机控制器在各测点下的母线电流值，称为母线电流测量值Idc-c；
在本发明实施例中，按图1所示搭建台架，被测电机的电机控制器上设置直流电流传感器，基于台架来设置电机控制器的母线电压，通过台架读取电机转速及扭矩值，通过直流电流传感器读取电机控制器的母线电流值，称为母线电流测量值Idc-c。
S3、基于测点中的电机转矩及转速、电机控制器的母线电压值来计算对应测点的母线电流相关数x；
在本发明实施例中，母线电流相关数x的计算公式为：x＝N·T/Udc，其中，N为被测电机的转速、T为被测电机的扭矩、Udc为被测电机控制器的母线电压。
S4、在扭矩点中按设定步长选取扭矩固定点，相邻两扭矩固定点构成扭矩区间，扭矩区间采用指定母线电压及电流点共同标识，基于各扭矩区间内两测量点的母线电流测量值Idc-c及对应的母线电流相关数建立对应扭矩区间的映射参数；
在本发明实施例中，Idc-c＝ax2+bx+c，其中，Idc-c为转矩区间内测点的母线电流测量值，x为转矩区间内对应测点的母线电流相关数，a、b、c为扭矩区间的映射参数。
S5、基于扭矩区间的映射参数计算对应扭矩区间内各预估点的母线电流值，称为母线电流估算值Idc-g，预估点是指扭矩区间内测点之外的点；
在本发明实施例中，Idc-g＝ax2+bx+c，a、b、c为对应转矩区间的映射参数，x为扭矩区间内预估点的母线电流相关数，预估点的母线电流相关数的计算方法同测点的母线电流相关数计算方法。
S6、基于差值法计算不同母线电压下不同转矩及转速下的母线电流值，即为母线电流估算值Idc-g。
本发明提供的电机控制器的母线电流估算方法具有如下有益技术效果：采用估算方法计算母线电流，可以减少一个电流传感器，降低电机控制器的硬件成本，同时可以实现电机控制器的小型化、轻量化。
显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电机控制器的母线电流估算方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1、将指定母线电压、指定母线电压下的各转速点及各转速点下的扭矩点组成一系列的测点；
S2、通过台架检测电机控制器在各测点下的母线电流值，称为母线电流测量值Idc-c；
S3、基于测点中的电机转矩及转速、电机控制器的母线电压值来计算对应测点的母线电流相关数；
S4、在扭矩点中按设定步长选取扭矩固定点，相邻两扭矩固定点构成扭矩区间，扭矩区间采用指定母线电压及电流点共同标识，基于各扭矩区间内两测量点的母线电流测量值Idc-c及对应的母线电流相关数建立对应扭矩区间的映射参数；
S5、基于扭矩区间的映射参数计算对应扭矩区间内各预估点的母线电流值，称为母线电流估算值Idc-g，预估点是指扭矩区间内测点之外的点；
S6、基于差值法计算不同母线电压下不同转矩及转速下的母线电流值，即为母线电流估算值Idc-g；
母线电流相关数x的计算公式为：x＝N·T/Udc，其中，N为被测电机的转速、T为被测电机的扭矩、Udc为被测电机控制器的母线电压；
转矩区间的映射参数a、b、c的计算公式具体如下：
Idc-c＝ax2+bx+c
其中，Idc-c为转矩区间内测点的母线电流测量值，x为转矩区间内测点的母线电流相关数。
2.如权利要求1所述电机控制器的母线电流估算方法，其特征在于，指定母线电压下不同转速及扭矩下的母线电流估算值Idc-g的计算公式具体如下：
Idc-g＝ax2+bx+c
a、b、c为转矩区间的映射参数，x为扭矩区间内预估点的母线电流相关数。
3.如权利要求1所述电机控制器的母线电流估算方法，其特征在于，指定母线电压取值3个，分别为Uhigh、Umid及Ulow，其中，Uhigh为满功率工作下的最大电压值，Umid为满功率工作下的工作电压值，Ulow为可工作功率下的工作电压值。
4.如权利要求1所述电机控制器的母线电流估算方法，其特征在于，在被测电机的电机控制器上设置直流电流传感器，通过台架读取电机转速及扭矩，通过直流电流传感器读取电机控制器的母线电流值。
5.如权利要求1所述电机控制器的母线电流估算方法，其特征在于，测点的形成方法具体如下：
选取电机控制器的指定母线电压值；
在指定母线电压下基于转速间隔N1进行转速取值，获取各转速点；
在各转速点下基于扭矩间隔T1对扭矩取值，获取各扭矩点；
指定母线电压、指定母线电压下的各转速点及各转速点下的扭矩点即组成一系列的测点。
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