CN113054875A - 一种电机的驱动控制装置、方法和电机 - Google Patents

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CN113054875A CN202110277335.8A CN202110277335A CN113054875A CN 113054875 A CN113054875 A CN 113054875A CN 202110277335 A CN202110277335 A CN 202110277335A CN 113054875 A CN113054875 A CN 113054875A
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Abstract

本发明公开了一种电机的驱动控制装置、方法和电机，该装置包括：采样单元，采样串并联PFC电路输出的母线电压，得到母线电压采样值；并采样电机的定子电流，得到电机定子电流；控制单元，根据母线电压采样值、电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定串并联PFC电路的工作模式，并控制串并联PFC电路按工作模式运行；串并联PFC电路，基于工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，以使串并联PFC电路输出的母线电压能够跟随电机的定子电流的变化而变化。该方案，通过使电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，能够跟随电机转速和转矩的变化而变化，从而提升电机效率。

Description

一种电机的驱动控制装置、方法和电机
技术领域
本发明属于电机技术领域，具体涉及一种电机的驱动控制装置、方法和电机，尤其涉及一种永磁同步电机驱动器、具有该永磁同步电机驱动器的电机、以及该电机的驱动控制方法。
背景技术
在电机驱动(如永磁同步电机驱动)领域，相关方案中，电机的驱动控制器(即用于电机驱动的控制器)都具有功率因数校正(PFC)电路，在低负载的场合，以降压(Buck)型PFC电路为主，且直流母线电压稳定在小于311V以下的某一具体电压值；在大负载的场合下以升压(Boost)型PFC电路为主，其中升压(Boost)型PFC电路又可分为单相升压(Boost)型PFC电路、以及两相交错式升压(Boost)型PFC电路，且直流母线电压一直稳定在大于311V以上的某一具体电压值。可见，电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，无法跟随电机转速和转矩的变化而变化，导致电机效率降低。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电机的驱动控制装置、方法和电机，以解决电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，无法跟随电机转速和转矩的变化而变化，导致电机效率降低的问题，达到通过使电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，能够跟随电机转速和转矩的变化而变化，从而提升电机效率的效果。
本发明提供一种电机的驱动控制装置，包括：电机驱动控制器本体、采样单元和控制单元；所述电机驱动控制器本体中的PFC电路，包括：多支路串并联PFC电路；所述多支路串并联PFC电路，包括：由两个以上支路串并联形成的串并联PFC电路；所述串并联PFC电路，能够工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式；其中，所述采样单元，被配置为采样所述串并联PFC电路输出的母线电压，得到母线电压采样值；并采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流，得到电机定子电流；所述控制单元，被配置为根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式；并根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行；所述串并联PFC电路，被配置为基于所述工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，以使所述串并联PFC电路输出的母线电压能够跟随所述电机的定子电流的变化而变化。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：母线电压采样模块和定子电流采样模块；所述采样单元，采样所述串并联PFC电路输出的母线电压，包括：所述母线电压采样模块，被配置为采样所述串并联PFC电路输出的母线电压；所述采样单元，采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流，包括：所述定子电流采样模块，被配置为采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流。
在一些实施方式中，所述控制单元，包括：电流电压转换模块、第一比较模块和控制模块；所述控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，包括：所述电流电压转换模块，被配置为将所述电机定子电流转换为所述电机驱动控制器本体的直流母线电压值；所述第一比较模块，被配置为将设定电压与所述直流母线电压值进行比较，得到第一电压比较结果；所述控制模块，被配置为根据所述第一电压比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一升压模式或任一降压模块。
在一些实施方式中，所述控制单元，包括：电机功率计算模块、第二比较模块；所述控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，还包括：所述电机功率计算模块，被配置为根据所述电机定子电流，计算所述电机的运行功率；所述第二比较模块，被配置为将所述运行功率与设定功率进行比较，得到功率比较结果；所述控制模块，还被配置为根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式。
在一些实施方式中，所述控制单元，还包括：第三比较模块和PI调节模块；所述控制单元，根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行，包括：所述第三比较模块，被配置为将所述直流母线电压值与所述母线电压采样值进行比较，得到第二电压比较结果；所述PI调节模块，被配置为对所述第二电压比较结果进行PI调节后，得到PI调节结果；所述控制模块，还被配置为根据所述PI调节结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式下相应开关管的开通或关断。
在一些实施方式中，所述第一电压比较结果，包括：所述直流母线电压值大于所述设定电压的情况，或所述直流母线电压小于所述设定电压的情况；所述设定功率，包括：第一设定功率和第二设定功率；所述功率比较结果，包括：所述运行功率大于所述第一设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第一设定功率的情况；以及，所述功率比较结果，还包括：所述运行功率大于所述第二设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第二设定功率的情况；所述控制模块，根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式，包括：在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联升压模式；在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式；在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联降压模式；在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相降压模式。
在一些实施方式中，所述串并联PFC电路，包括：开关管模块、电感模块和二极管模块；其中，在所述开关管模块中的开关管处于不同的开通或关断状态的情况下，所述串并联PFC电路于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的不同模式，在不同模式下所述串并联PFC电路输出的母线电压的大小不同；所述电感模块中的电感，能够与所述开关管模块中的相应开关管串联，以在所述开关管模块中的相应开关管开通的状态下进行电能的储存，在所述开关管模块中的相应开关管关断的状态下进行电能的释放；所述二极管模块，能够与所述电感模块中的电感串联，为所述电感模块中的电感提供续流通道。
在一些实施方式中，所述开关管模块，包括：第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管；所述电感模块，包括：第一电感和第二电感；所述二极管模块，包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；其中，所述第一功率开关管的第一端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的正输出端；所述第一功率开关管的第二端，经所述第一电感后，连接至所述第四功率开关管的第一端，还连接至所述第四二极管的阳极；所述第一功率开关管的控制端，连接至所述控制单元；所述第四二极管的阴极，连接至所述电机驱动器本体中的母线电容的正极；所述第二功率开关管的第一端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的正输出端；所述第二功率开关管的第二端，经所述第二电感后，连接至所述第三功率开关管的第一端，还连接至所述第三二极管的阳极；所述第二功率开关管的控制端，连接至所述控制单元；所述第三二极管的阴极，连接至所述电机驱动器本体中的母线电容的正极；所述第三功率开关管的第二端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的负输出端，还连接至所述第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极连接至所述第一功率开关管的第二端与所述第一电感的公共端；所述第四功率开关管的第二端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的负输出端，还连接至所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接至所述第二功率开关管的第二端与所述第二电感的公共端。
在一些实施方式中，所述串并联PFC电路，基于所述工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，包括：在所述工作模式为单相升压模式的情况下，所述第一功率开关管开通，所述第二功率开关管和所述第三功率开关管关断，所述第四功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制；或者，在所述工作模式为单相升压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第四功率开关管关断，所述第二功率开关管开通，所述第三功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制；在所述工作模式为两相并联升压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管均开通，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制；在所述工作模式为单相降压模式的情况下，所述第一功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，所述第二功率开关管和所述第三功率开关管关断，所述第四功率开关管的开通；或者，在所述工作模式为单相降压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第四功率开关管关断，所述第二功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，所述第三功率开关管开通；在所述工作模式为两相并联降压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管均开通。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电机，包括：以上所述的电机的驱动控制装置。
与上述电机相匹配，本发明再一方面提供一种电机的驱动控制方法，包括：通过采样单元，采样串并联PFC电路输出的母线电压，得到母线电压采样值；并采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流，得到电机定子电流；通过控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式；并根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行；通过串并联PFC电路，基于所述工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，以使所述串并联PFC电路输出的母线电压能够跟随所述电机的定子电流的变化而变化。
在一些实施方式中，通过控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，包括：通过电流电压转换模块，将所述电机定子电流转换为所述电机驱动控制器本体的直流母线电压值；通过第一比较模块，将设定电压与所述直流母线电压值进行比较，得到第一电压比较结果；通过控制模块，根据所述第一电压比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一升压模式或任一降压模块。
在一些实施方式中，通过控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，还包括：通过电机功率计算模块，根据所述电机定子电流，计算所述电机的运行功率；通过第二比较模块，将所述运行功率与设定功率进行比较，得到功率比较结果；通过控制模块，还根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式。
在一些实施方式中，通过控制单元，根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行，包括：通过第三比较模块，将所述直流母线电压值与所述母线电压采样值进行比较，得到第二电压比较结果；通过PI调节模块，对所述第二电压比较结果进行PI调节后，得到PI调节结果；通过控制模块，还根据所述PI调节结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式下相应开关管的开通或关断。
在一些实施方式中，所述第一电压比较结果，包括：所述直流母线电压值大于所述设定电压的情况，或所述直流母线电压小于所述设定电压的情况；所述设定功率，包括：第一设定功率和第二设定功率；所述功率比较结果，包括：所述运行功率大于所述第一设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第一设定功率的情况；以及，所述功率比较结果，还包括：所述运行功率大于所述第二设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第二设定功率的情况；通过控制模块，根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式，包括：在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联升压模式；在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式；在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联降压模式；在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相降压模式。
由此，本发明的方案，通过设置串并联升压型或降压型PFC电路，利用对永同步电机的定子电流的实时监测和采样，并将采样得到的电流转换为相对应的电压和电机运行时的功率，并将所得到的电压与基准电压进行比较，将得到的功率和输入功率比较，控制模块控制PFC电路的开关的工作状态，以此使得PFC电路工作在单支路或并联升压或降压的状态，从而，通过使电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，能够跟随电机转速和转矩的变化而变化，从而提升电机效率。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为本发明的电机的驱动控制装置的一实施例的结构示意图；
图2为电机(如永磁同步电机)的驱动器的一实施例的结构示意图；
图3为电机的驱动器中PFC电路的一实施例的运行功率和母线电压的控制流程示意图；
图4为电机的驱动器中PI调节器的一实施例的工作流程示意图；
图5为电机的驱动器中单相升压式电路的一实施例的拓扑结构示意图；
图6为电机的驱动器中单相升压式电路的一实施例的拓扑结构示意图；
图7为电机的驱动器中两相并联升压式电路的一实施例的拓扑结构示意图；
图8为电机的驱动器中单相降压式电路的一实施例的拓扑结构示意图；
图9为电机的驱动器中单相降压式电路的一实施例的拓扑结构示意图；
图10为电机的驱动器中两相并联降压式电路的一实施例的拓扑结构示意图；
图11为本发明的电机的驱动控制方法的一实施例的流程示意图；
图12为本发明的方法中确定升压或降压模式的一实施例的流程示意图；
图13为本发明的方法中确定单相或两相并联模式的一实施例的流程示意图；
图14为本发明的方法中确定升压或降压、以及单相或两相并联模式的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的实施例，提供了一种电机的驱动控制装置。参见图1所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该电机的驱动控制装置可以包括：电机驱动控制器本体、采样单元和控制单元。电机驱动控制器本体，包括：依次设置的整流电路、整流电容C1、PFC电路、母线电容C2和逆变电路。所述电机驱动控制器本体中的PFC电路，包括：多支路串并联PFC电路。所述多支路串并联PFC电路，包括：由两个以上支路串并联形成的串并联PFC电路。所述串并联PFC电路，能够工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式。
其中，所述采样单元，被配置为采样所述电机驱动控制器本体的母线电压，即采样所述串并联PFC电路输出的母线电压，得到母线电压采样值(如直流母线电压Ufdb)。并采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流，得到电机定子电流(如三相电流iu、iv、iw)。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：母线电压采样模块和定子电流采样模块。
所述采样单元，采样所述电机驱动控制器本体的母线电压，即采样所述串并联PFC电路输出的母线电压，包括：所述母线电压采样模块，被配置为采样所述串并联PFC电路输出的母线电压。即，通过设置在所述电机驱动器本体中母线电容的输出侧的母线电压采样模块，采样所述串并联PFC电路输出的母线电压。
具体地，电压采样电路的目的是实时采集PFC电路输出的直流母线电压Ufdb，并为比较器电路(如第一比较器)提供比较电压。
所述采样单元，采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流，包括：所述定子电流采样模块，被配置为采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流。即，通过设置在所述电机驱动器本体中逆变电路的输出侧的定子电流采样模块，采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流。
具体地，定子电流采样模块，将永磁同步电机的定子电流进行实时采集，将采集到的定子电流输入到电流电压转换模块处理。
所述控制单元，被配置为根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式；并根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行。
在一些实施方式中，所述控制单元，包括：电流电压转换模块、第一比较模块(如第一比较器)和控制模块。
所述控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，包括：确定升压或降压模式的过程，具体如下：
所述电流电压转换模块，被配置为将所述电机定子电流转换为所述电机驱动控制器本体的直流母线电压值(如驱动器直流母线电压量Uin)。
具体地，定子电流采样模块，将永磁同步电机在运行时的三相电流iu、iv、iw进行实时检测和采集。电流电压转换模块，如Us＝F(i)，将采集到的三相电流iu、iv、iw，经过坐标变换得到Iα、Iβ，再经过比例积分控制得到电压uα、uβ，电机所需的端电压
Figure BDA0002977173650000091
直流母线电压
Figure BDA0002977173650000092
K是电压利用率，即电机运行所需功率所对应的电机端电压为Us，且Us所对应的驱动器直流母线电压量是Uin。其中电机所带负载变化引起了三相电流iu、iv、iw的大小变化，进而引起了电机所需的端电压us的变换，也就引起了驱动器直流母线电压量Uin的变化。
所述第一比较模块，被配置为将设定电压与所述直流母线电压值进行比较，得到第一电压比较结果，以使所述控制模块根据所述第一电压比较结果控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一升压模式或任一降压模块。即，使所述控制模块根据所述第一电压比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于升压模式或降压模式。
具体地，在比较器电路中，将驱动器直流母线电压量Uin与直流母线电压采样值Ufdb进行比较，并将其结果输入控制模块。
所述控制模块，被配置为根据所述第一电压比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一升压模式或任一降压模块。即，所述控制模块，被配置为根据所述第一电压比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于升压模式或降压模式。
具体地，控制模块输出使第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4开通或关断的信号，使PFC电路切换为升压或降压电路。
在一些实施方式中，所述控制单元，包括：电机功率计算模块、第二比较模块(如第二比较器)。
所述控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，还包括：确定单相模式或两相并联模式的过程，具体如下：
所述电机功率计算模块，被配置为根据所述电机定子电流，计算所述电机的运行功率(如电机正常运行时所需的功率Pout)。
具体地，功率计算模块，如
Figure BDA0002977173650000101
将电机正常运行时所需的功率Pout计算出来。
所述第二比较模块，被配置为将所述运行功率与设定功率进行比较，得到功率比较结果。
所述控制模块，还被配置为根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式。
具体地，将计算得到的功率Pout与设定的功率Pfdb(如第一设定功率P1、第二设定功率P2等)相比较，当电机正常运行时所需的功率Pout>P1时，PFC电路应工作在升压模式。当电机正常运行时所需的功率Pout<P1时PFC电路应工作在降压模式。当电机正常运行时所需的功率Pout>P2时PFC电路应工作在两相并联降压模式，当电机正常运行时所需的功率Pout<P2时PFC电路应工作在单相降压模式。
在一些实施方式中，所述控制单元，还包括：第三比较模块(如第三比较器)和PI调节模块(如PI调节器)。
所述控制单元，根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行，包括：控制升压或降压模式、以及单相或两相并联模式中任一模式运行的过程，具体如下：
所述第三比较模块，被配置为将所述直流母线电压值与所述母线电压采样值进行比较，得到第二电压比较结果。
所述PI调节模块，被配置为对所述第二电压比较结果进行PI调节后，得到PI调节结果。
所述控制模块，还被配置为根据所述PI调节结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式下相应开关管的开通或关断。PI调节的作用，是控制相应开关管的占空比。
其中，所述PI调节结果，包括：所述直流母线电压值大于所述母线电压采样值的情况，或所述直流母线电压小于所述母线电压采样值的情况。PFC电路的工作模式仅由第一电压比较结果和功率比较结果确定，与PI结果无关。
具体地，定子电流采样模块，将永磁同步电机的定子电流进行实时采集，将采集到的定子电流输入到电流电压转换模块处理，如输入到Us＝F(i)处理，并在比较器电路将输出电压Uin与实时直流母线电压Ufdb、以及不可控整流桥输出电压UDC进行比较。当Uin<UDC时，即说明电机运行所需端电压需要减小，PFC电路工作在降压模式下。当Uin>UDC，即说明电机运行所需端电压需要增大，PFC电路工作在升压模式下。
在一些实施方式中，所述第一电压比较结果，包括：所述直流母线电压值大于所述设定电压的情况，或所述直流母线电压小于所述设定电压的情况。
所述设定功率，包括：第一设定功率(如功率P1)和第二设定功率(如功率P2)。所述功率比较结果，包括：所述运行功率大于所述第一设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第一设定功率的情况。以及，所述功率比较结果，还包括：所述运行功率大于所述第二设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第二设定功率的情况。
所述控制模块，根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式，包括以下任一种控制情形：
第一种控制情形：所述控制模块，具体还被配置为在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联升压模式。
具体地，当Uin＞UDC时，即PFC电路工作在升压模式下，当Pout＞P1时，PFC电路工作在两相并联升压模式下，当功率过高时单相PFC电路输出功率无法达到所需要的功率等级，因此以两相并联升压型PFC电路为最佳。
第二种控制情形：所述控制模块，具体还被配置为在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式。
具体地，具体地，当Uin＞UDC时，即PFC电路工作在升压模式下，当Pout＜P1时，PFC电路工作在单相升压模式下。
第三种控制情形：所述控制模块，具体还被配置为在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联降压模式。
具体地，当Uin＜UDC时，即PFC电路工作在降压模式下，当Pout＞P2时，PFC电路工作在两相并联降压模式下，当功率过低时PFC电路输出电流纹波较大，两相并联降压式PFC电路可以很好消除低频所带来的电流纹波大的影响，尤以两相PWM波相位差为180°控制方式最佳。
第四种控制情形：所述控制模块，具体还被配置为在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相降压模式。
具体地，当Uin＜UDC时，即PFC电路工作在降压模式下，当Pout＜P2时，PFC电路工作在单相降压模式。
所述串并联PFC电路，被配置为基于所述工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，以使所述串并联PFC电路输出的母线电压能够跟随所述电机的定子电流的变化而变化，即使电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，能够跟随电机转速和转矩的变化而变化，从而提升电机效率。
由此，通过对电机(如永磁同步电机)的定子电流的实时监测及采集，并将所采集到的定子电流、以及相对应的功率信号经过控制模块处理，使得多支路串并联PFC电路中的不同开关器件(如开关管)工作在开通或关断的状态，从而使得多支路串并联PFC电路工作在单支路或多支路升压，或单支路或多支路降压的模式，达到母线电压随负载电机需求自适应变化并达到负载电机所需要的功率等级，使得同一款控制器可以匹配不同功率等级的负载，做到一款控制器(即电机的驱动控制器)可驱动宽范围功率等级的负载电机；使得驱动器(即电机的驱动控制器)的输出功率，能够根据电机转速和负载自适应变化，能有效降低电机铁损，提高电机效率，降低开关器件所受的电压应力，降低流经PFC电路中开关器件的工作电流，增加控制器(即电机的驱动控制器)的使用寿命，提高了电机的控制系统的稳定性。
在一些实施方式中，所述串并联PFC电路，包括：开关管模块、电感模块和二极管模块。
其中，在所述开关管模块中的开关管处于不同的开通或关断状态的情况下，所述串并联PFC电路于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的不同模式，在不同模式下所述串并联PFC电路输出的母线电压的大小不同。
所述电感模块中的电感，能够与所述开关管模块中的相应开关管串联，以在所述开关管模块中的相应开关管开通的状态下进行电能的储存，在所述开关管模块中的相应开关管关断的状态下进行电能的释放。
所述二极管模块，能够与所述电感模块中的电感串联，为所述电感模块中的电感提供续流通道。
在一些实施方式中，所述开关管模块，包括：第一功率开关管(如第一功率开关管J1)、第二功率开关管(如第二功率开关管J2)、第三功率开关管(如第三功率开关管J3)和第四功率开关管(如第四功率开关管J4)。所述电感模块，包括：第一电感(如第一电感L1)和第二电感(如第二电感L2)。所述二极管模块，包括：第一二极管(如第一二极管D1)、第二二极管(如第一二极管D2)、第三二极管(如第一二极管D3)和第四二极管(如第一二极管D4)。
其中，所述第一功率开关管的第一端(如IGBT的集电极或MOS管的漏极)，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的正输出端(即正向输出端)。所述第一功率开关管的第二端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)，经所述第一电感后，连接至所述第四功率开关管的第一端，还连接至所述第四二极管的阳极。所述第一功率开关管的控制端(如IGBT的门级或MOS管的栅极)，连接至所述控制单元，具体是连接至所述控制单元中的控制模块。所述第四二极管的阴极，连接至所述电机驱动器本体中的母线电容的正极(如母线电容C2的正极)。
所述第二功率开关管的第一端(如IGBT的集电极或MOS管的漏极)，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的正输出端(即正向输出端)。所述第二功率开关管的第二端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)，经所述第二电感后，连接至所述第三功率开关管的第一端，还连接至所述第三二极管的阳极。所述第二功率开关管的控制端(如IGBT的门级或MOS管的栅极)，连接至所述控制单元，具体是连接至所述控制单元中的控制模块。所述第三二极管的阴极，连接至所述电机驱动器本体中的母线电容的正极(如母线电容C2的正极)。
所述第三功率开关管的第二端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的负输出端(即负向输出端)，还连接至所述第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极连接至所述第一功率开关管的第二端与所述第一电感的公共端。
所述第四功率开关管的第二端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的负输出端(即负向输出端)，还连接至所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接至所述第二功率开关管的第二端与所述第二电感的公共端。
具体地，在多路串并联升(Boost)或降(Buck)型PFC电路中，当第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4处于的不同开关状态时，PFC电路的输出直流母线电压大小不同，PFC电路工作在不同的模式下。第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4是四个续流二极管，能够为PFC电路的电感如第一电感L1、第二电感L2的电流提供续流通道。
在一些实施方式中，所述串并联PFC电路，基于所述工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，包括以下任一种工作情形：
第一种工作情形：所述串并联PFC电路，具体还被配置为在所述工作模式为单相升压模式的情况下，所述第一功率开关管开通，所述第二功率开关管和所述第三功率开关管关断，所述第四功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，具体是受所述控制单元中控制模块的控制。
具体地，当第一功率开关管J1受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，第二功率开关管J2和第三功率开关管J3受控制模块输出的PWM波控制一直处于关断状态，第四功率开关管J4的通断受MCU输出的PWM波控制，使PFC电路工作在升压模式下。实际上，第一功率开关管J1和第四功率开关管J4是一个串联支路，第二功率开关管J2和第三功率开关管J3是一个支路，当第二功率开关管J2关断时，第三功率开关管J3不起作用，为降低功耗，一般直接关断第三功率开关管J3而不需根据所述PI调节结果进行控制。
或者，所述串并联PFC电路，具体还被配置为在所述工作模式为单相升压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第四功率开关管关断，所述第二功率开关管开通，所述第三功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，具体是受所述控制单元中控制模块的控制。
具体地，当第一功率开关管J1和第四功率开关管J4受控制模块输出的PWM波控制一直处于关断状态，第二功率开关管J2受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，第三功率开关管J3的通断受控制模块输出的PWM波控制，使PFC电路工作在升压模式下。
第二种工作情形：所述串并联PFC电路，具体还被配置为在所述工作模式为两相并联升压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管均开通，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，具体是受所述控制单元中控制模块的控制。
具体地，第一功率开关管J1、第二功率开关管J2受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，第三功率开关管J3、第四功率开关管J4的通断受控制模块输出的PWM波控制，使PFC电路工作在升压模式下。且因为第一功率开关管J1、第二功率开关管J2一直处于开通状态，PFC电路的电感如第一电感L1、第二电感L2所在支路并联，则此PFC电路为两相并联升压型PFC电路。
第三种工作情形：所述串并联PFC电路，具体还被配置为在所述工作模式为单相降压模式的情况下，所述第一功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，所述第二功率开关管和所述第三功率开关管关断，所述第四功率开关管的开通。所述第一功率开关管的开通或关断具体是受所述控制单元中控制模块的控制。
具体地，当第一功率开关管J1的通断受控制模块输出的PWM波控制，第二功率开关管J2和第三功率开关管J3受控制模块输出的PWM波控制一直处于关断状态，第四功率开关管J4受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，使PFC电路工作在降压模式下。
或者，所述串并联PFC电路，具体还被配置为在所述工作模式为单相降压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第四功率开关管关断，所述第二功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，所述第三功率开关管开通。所述第二功率开关管的开通或关断具体是受所述控制单元中控制模块的控制。
具体地，当第一功率开关管J1和第四功率开关管J4受控制模块输出的PWM波控制一直处于关断状态，第二功率开关管J2的通断受控制模块输出的PWM波控制，第三功率开关管J3受控制模块输出的PWM一直处于开通状态，使PFC电路工作在降压模式下。
第四种工作情形：所述串并联PFC电路，具体还被配置为在所述工作模式为两相并联降压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管均开通。所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的开通或关断具体是受所述控制单元中控制模块的控制。
具体地，第一功率开关管J1、第二功率开关管J2的通断受控制模块输出的PWM波控制，第三功率开关管J3、第四功率开关管J4受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，使PFC电路工作在降压模式下。且因为第三功率开关管J3、第四功率开关管J4一直处于开通状态，PFC电感L1、L2所在支路并联，则此PFC电路为两相并联降压型PFC电路。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置串并联升压型或降压型PFC电路，利用对永同步电机的定子电流的实时监测和采样，并将采样得到的电流转换为相对应的电压和电机运行时的功率，并将所得到的电压与基准电压进行比较，将得到的功率和输入功率比较，控制模块控制PFC电路的开关的工作状态，以此使得PFC电路工作在单支路或并联升压或降压的状态，从而，通过使电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，能够跟随电机转速和转矩的变化而变化，从而提升电机效率。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的驱动控制装置的一种电机。该电机可以包括：以上所述的电机的驱动控制装置。
在相关方案中，由于电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，无法跟随电机转速和转矩的变化而变化，所以，电机的驱动控制器的PFC电路，只能工作在单一的工作模式下，当PFC电路为升压电路时，其只能工作在升压这一单一的工作模式下；当PFC电路为降压电路时，其只能工作在降压这一单一的工作模式下。PFC电路无法完全做到升压和降压模式自由切换。
在变频驱动技术领域中，相关方案中，电机的驱动控制器，如电机的变频驱动控制器，因为功率电路以及功率器件的规格限制，因此电机的变频驱动控制器的功率等级细分，同一块控制器只能驱动自身功率范围内的负载；其原因之一是电机的变频驱动控制器的PFC电路只能做到单一的升压或降压以达到提高功率或降低功率的目的，同一变频驱动控制器无法同时满足升压或降压的要求。可见，电机的驱动控制器的PFC电路，只能做到单一的升压或降压以达到提高功率或降低功率的目的，使得同一驱动控制器无法同时满足升压或降压的要求，因此，电机的驱动控制器的驱动功率范围有限，适用范围小。
因为电机的驱动控制器的驱动功率范围有限，低功率负载场合使用的驱动控制器无法驱动大功率负载的电机，大功率负载场合使用的驱动控制器因母线电压高，输出电流大，开关器件所受的电压应力大，使用寿命短。可见，电机的驱动控制器的适用性不强，兼容性差，驱动功率范围有限，不同等级的功率负载需要匹配不同功率等级的控制器，无法做到一款电机的驱动控制器可驱动宽范围功率等级的电机。
在一些实施方式中，本发明的方案，通过对电机(如永磁同步电机)的定子电流的实时监测及采集，并将所采集到的定子电流、以及相对应的功率信号经过控制模块处理，使得多支路串并联PFC电路中的不同开关器件(如开关管)工作在开通或关断的状态，从而使得多支路串并联PFC电路工作在单支路或多支路升压，或单支路或多支路降压的模式，达到母线电压随负载电机需求自适应变化并达到负载电机所需要的功率等级，使得同一款控制器可以匹配不同功率等级的负载，做到一款控制器(即电机的驱动控制器)可驱动宽范围功率等级的负载电机。其中，功率信号是根据所采集到的母线电压和采集到的定子电流计算得到的。从而，使得驱动器(即电机的驱动控制器)的输出功率，能够根据电机转速和负载自适应变化，能有效降低电机铁损，提高电机效率，降低开关器件所受的电压应力，降低流经PFC电路中开关器件的工作电流，增加控制器(即电机的驱动控制器)的使用寿命，提高了电机的控制系统的稳定性。
具体地，考虑到在相关方案中，电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，无法跟随电机转速和转矩的变化而变化，导致电机效率降低的问题。本发明的方案，提出了一种永磁同步电机驱动器，该永磁同步电机驱动器，通过实时采集电机在运行时的定子电流(即电机定子电流)，将采集到的电机定子电流经过计算得到电机的运行功率，和在此工作阶段电机正常运行所需要的母线电压，使得永磁同步电机驱动器的输出功率，能够根据电机转速和负载自适应变化，能有效降低铁损，提高电机效率。
可见，本发明的方案中，PFC电路的直流母线电压，能够跟随电机转速和转矩变化而变化的控制策略，解决了电机效率低的问题，能够降低电机铁损，提高电机效率。
考虑到在相关方案中，电机的驱动控制器的PFC电路，只能工作在单一的工作模式下，当PFC电路为升压电路时，其只能工作在升压这一单一的工作模式下；当PFC电路为降压电路时，其只能工作在降压这一单一的工作模式下，使得PFC电路无法完全做到升压和降压模式自由切换的问题。本发明的方案中，永磁同步电机驱动器搭载了多支路串并联的PFC电路，永磁同步电机驱动器根据实时采集到的电机定子电流，并在电流电压转换模块、电机功率计算模块、较器电路和控制模块下，使多支路串并联PFC电路在单支路或多支路升压或单支路或多支路降压电路之间切换，从而达到驱动器的输出功率跟随电机负载变化的目的。
其中，电流电压转换模块，如Us＝F(i)，将采集到的三相电流iu、iv、iw，经过坐标变换得到Iα、Iβ，再经过比例积分控制得到电压uα、uβ，电机所需的端电压
Figure BDA0002977173650000181
直流母线电压
Figure BDA0002977173650000182
其中，K是电压利用率)，即电机运行所需功率所对应的电机端电压为Us，且Us所对应的驱动器直流母线电压量是Uin。
电机功率计算模块，如
Figure BDA0002977173650000191
将采集到的三相电流iu、iv、iw，经过坐标变换得到id、iq，再经过比例积分控制得到电压ud、uq，电机运行时所需的功率
Figure BDA0002977173650000192
该功率与预设的功率进行比较，控制模块根据比较结果输出相应的驱动信号控制，并最终决定PFC电路的工作模式。
可见，本发明的方案所采用的多支路串并联PFC电路，解决了同一PFC电路无法做到升压和降压模式自由切换的问题，使同一PFC电路可以做到升降压模式自由切换的目的，降低了开关器件所受的电压、电流应力，提高了系统的稳定性和使用寿命。
考虑到在相关方案中，电机的驱动控制器的适用性不强，兼容性差，驱动功率范围有限，不同等级的功率负载需要匹配不同功率等级的控制器，无法做到一款控制器可驱动宽范围功率等级的电机的问题。本发明的方案中，PFC电路工作模式控制具体操作方式为：将计算得到的电机运行所需母线电压Uin与预设电压UDC进行比较，当电机运行所需母线电压Uin>预设电压UDC时，PFC电路工作在升压模式；当电机运行所需母线电压Uin<预设电压UDC电路工作在降压模式。其中，预设电压UDC是整流电路的输出电压，UDC＝1.414×Urms，Urms为交流输入电压有效值。
进而，经电压比较器后，当PFC电路运行在升压模式时，将计算得到的电机运行功率Pout与第一预设功率P1进行比较，当电机运行功率Pout＞P1时，PFC电路工作在两相并联升压模式；当电机运行功率Pout＜P1时，PFC电路工作在单相升压模式。其中，第一预设功率P1是此电机驱动系统在实际的应用场景下所能达到一个较高功率等级，此功率等级的确定是根据实际的应用环境自行设定的，且第一预设功率P1也是决定此电机驱动系统的PFC电路的工作状态的一个重要值。
或者，经电压比较器后，当PFC电路运行在降压模式时，将计算得到的电机运行功率Pout与第二预设功率P2进行比较，当电机运行功率Pout＞P2时，PFC电路工作在两相并联降压模式；当电机运行功率Pout＜P2时，PFC电路工作在单相降压模式。其中，第二预设功率P2，是此电机驱动系统在实际的应用场景下所能达到一个较低功率等级，此功率等级的确定是根据实际的应用环境自行设定，且P2也是决定此电机驱动系统的PFC电路的工作状态的一个重要值。
可见，本发明的方案，先达到了同一PFC电路可以做到升降压模式自由切换的目的，后经过相应的控制策略，通过对定子电流以及PFC电路母线电压的检测和计算来决定PFC电路的工作模式，总体上解决了相关方案中存在的控制器功率范围小、功率等级细分多、适用性弱、兼容性差的问题，使同一驱动控制器可以驱动的功率范围广、适用性强、兼容性高。
下面结合图2至图10所示的例子，对本发明的方案的具体实现过程进行示例性说明。
图2为电机(如永磁同步电机)的驱动器的一实施例的结构示意图。如图2所示，电机的驱动器，包括：整流电路、整流电容C1、PFC电路、母线电容C2、逆变电路、母线电压采样模块、电机(如永磁同步电机PMSM)、定子电流采样模块、电流电压转换模块、电机功率计算模块、第一比较器、第二比较器、第三比较器、PI调节器和控制模块。整流电容C1，并联在电路中，起滤波作用；母线电容C2，并联在电路中，起滤波及储能作用。
其中，整流电路的输出端，并联整流电容C1后，经PFC电路后，再并联母线电容C2后，输出至逆变电路。逆变电路的输出端，输出至电机。定子电流采样模块，自逆变电路的输出端与电机之间的连线处，且自PMSM的三相电流iu、iv、iw处，采样电机的定子电流后，一方面输出至电流电压转换模块，另一方面输出至电机功率计算模块。电流电压转换模块的输出端，分别输出至第一比较器和第三比较器。电机功率计算模块的输出端，输出至第二比较器。第一比较器，基于设定的电压值UDC，与电流电压转换模块转换得到的电压Uin，输出第一比较值。第二比较器，基于由母线电压采样值计算得到的功率Pfdb(即设定功率)，以及由电机功率计算模块计算得到的电机功率Pout，输出第二比较值。第三比较器，基于同相输入端输入的电流电压转换模块转换得到的电压Uin，与反相输入端输入的由母线电压采样模块采样得到的母线电压采样值Ufdb，输出第三比较值。Ufdb为直流母线电压采样值，Uin是计算得到的电机运行所需的直流母线电压值，UDC是整流电路输出电压，且UDC＝1.414*Urms，Urms为交流输入电压有效值；Pout是电机运行功率。
其中，第一比较器和第二比较器，均与第三比较器相同，能够通过程序实现的，简单来说就是一个减法器，不需要像模拟比较器一样，明确同相端和反相端。
在图2所示的例子中，整流桥电路，能够将220V、50Hz的工频电，整流成平均电压约为311V的直流电，并供给下级电路工作。
在图2所示的例子中，PFC电路，具体是多路串并联升(Boost)/降(Buck)型PFC电路，包括：第一电感L1和第二电感L2，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4。其中，第一电感L1和第二电感L2，为PFC电路的电感；第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4，为PFC电路的续流二极管。第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4，为PFC电路的功率开关管，可以选用绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属-氧化物半场效晶体管(MOSFET)等可控型开关管。
第一功率开关管J1的一端(如IGBT的集电极或MOS管的漏极)和整流电路的正向输出端相连，另一端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)和第一电感L1相连，控制端(如IGBT的门级或MOS管的栅极)连接到驱动电路并与控制模块相连。
第二功率开关管J2的一端(如IGBT的集电极或MOS管的漏极)和整流电路的正向输出端相连，另一端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)和第二电感L2相连，控制端(如IGBT的门级或MOS管的栅极)连接到驱动电路并与控制模块相连。
第三功率开关管J3的一端(如IGBT的集电极或MOS管的漏极)和第二电感L2相连，且和第三二极管D3的一端(如阳极)相连；另一端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)和整流电路的负端(即整流电路的负向输出端)相连，控制端(如IGBT的门级或MOS管的栅极)连接到驱动电路并与控制模块相连。
第四功率开关管J4的一端(如IGBT的集电极或MOS管的漏极)和第一电感L1相连，且和第四二极管D4的一端相连；另一端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)和整流电路的负端(即整流电路的负向输出端)相连，控制端(如IGBT的门级或MOS管的栅极)连接到驱动电路并与控制模块相连。
第一二极管D1在电路中起续流作用，第一二极管D1的负极端(即阴极)连接至第一功率开关管J1的一端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)，并与第一电感L1相连，第一二极管D1的正极端(即阳极)与整流电路的负端(即整流电路的负向输出端)相连接。
第二二极管D2在电路中起续流作用，第二二极管D2的负极端(即阴极)连接至第二功率开关管J2的一端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)，并与第二电感L2相连，第二二极管D2的正极端(即阳极)与整流电路的负端(即整流电路的负向输出端)相连接。
第三二极管D3在电路中起续流作用，第三二极管D3的正极端(即阳极)连接至第三功率开关管J3的一端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)，并与第二电感L2相连。
第四二极管D4在电路中起续流作用，第四二极管D4的正极端(即阳极)连接至第四功率开关管J4的一端(如IGBT的发射级或MOS管的源极)，并与第一电感L1相连。
PFC电路的电感，如第一电感L1、第二电感L2起储能作用，其单个与相对应的开关管串联在电路中，形成两条并联的支路。
在多路串并联升(Boost)或降(Buck)型PFC电路中，当第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4处于的不同开关状态时，PFC电路的输出直流母线电压大小不同，PFC电路工作在不同的模式下。第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3和第四二极管D4是四个续流二极管，能够为PFC电路的电感如第一电感L1、第二电感L2的电流提供续流通道。
在图2所示的例子中，逆变电路，将PFC电路输出的直流电经过逆变电路转换为三相电供给永磁同步电机工作。
在图2所示的例子中，永磁同步电机(PMSM)是驱动系统的驱动载体，定子电流采样模块，将永磁同步电机在运行时的三相电流iu、iv、iw进行实时检测和采集。电流电压转换模块，如Us＝F(i)，将采集到的三相电流iu、iv、iw，经过坐标变换得到Iα、Iβ，再经过比例积分控制得到电压uα、uβ，电机所需的端电压
Figure BDA0002977173650000221
直流母线电压
Figure BDA0002977173650000222
K是电压利用率，即电机运行所需功率所对应的电机端电压为Us，且Us所对应的驱动器直流母线电压量是Uin。其中电机所带负载变化引起了三相电流iu、iv、iw的大小变化，进而引起了电机所需的端电压us的变换，也就引起了驱动器直流母线电压量Uin的变化。在比较器电路中，将驱动器直流母线电压量Uin与设定的电压值UDC进行比较，并将其结果输入控制模块，然后控制模块输出使第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4开通或关断的信号，使PFC电路切换为升压或降压电路。
具体地，直流母线电压量Uin>设定的电压值UDC时升压，直流母线电压量Uin＜设定的电压值UDC时降压。
电压采样电路的目的是实时采集PFC电路输出的直流母线电压Ufdb，并为比较器电路(如第三比较器)提供比较电压。
功率计算模块，如
Figure BDA0002977173650000231
将电机正常运行时所需的功率Pout计算出来，并将计算得到的功率Pout与设定的功率Pfdb(如第一设定功率P1、第二设定功率P2等)相比较，当电机正常运行时所需的功率Pout>P1时，PFC电路应工作在升压模式；当电机正常运行时所需的功率Pout<P1时PFC电路应工作在降压模式；当电机正常运行时所需的功率Pout>P2时PFC电路应工作在两相并联降压模式，当电机正常运行时所需的功率Pout<P2时PFC电路应工作在单相降压模式。
图3为电机的驱动器中PFC电路的一实施例的运行功率和母线电压的控制流程示意图。PFC电路的控制方式有功率控制和电压控制。
功率控制的主要作用，是通过对电机运行时所需功率的计算，来确定驱动系统工作在单相或两相并联升压模式，或单相或两相并联降压模式。如图3所示，功率控制的工作流程，包括：
步骤11、通过定子电流采样模块采用得到的定子电流，计算出电机正常运行时所需的功率Pout，并将电机正常运行时所需的功率Pout与预设功率做比较运算，执行步骤12或步骤13。
步骤12、当Uin＞UDC时，即PFC电路工作在升压模式下：
当Pout＞P1时，PFC电路工作在两相并联升压模式下，当功率过高时单相PFC电路输出功率无法达到所需要的功率等级，因此以两相并联升压型PFC电路为最佳。其中P1是此驱动系统在实际的应用场景下所能达到一个较高功率等级，此功率等级的确定是根据实际的应用环境自行设定，且P1也是决定驱动系统PFC电路的工作状态的一个重要值。当Pout＜P1时，PFC电路工作在单相升压模式下。
步骤13、当Uin＜UDC时，即PFC电路工作在降压模式下：
当Pout＞P2时，PFC电路工作在两相并联降压模式下，当功率过低时PFC电路输出电流纹波较大，两相并联降压式PFC电路可以很好消除低频所带来的电流纹波大的影响，尤以两相PWM波相位差为180°控制方式最佳。其中P2是此驱动系统在实际的应用场景下所能达到一个较低功率等级，此功率等级的确定是根据实际的应用环境自行设定，且P2也是决定驱动系统的PFC电路的工作状态的一个重要值。
当Pout＜P2时，PFC电路工作在单相降压模式。
电压控制的主要作用，是通过对电机运行时电机所需输入电压Uin的计算，并通过与PFC电路输出直流母线电压Ufdb以及整流电路UDC进行比较，并经过控制模块，输出相应PWM驱动信号使第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4四个功率开关管工作，使得PFC电路工作相应的工作模式下。如图3所示，电压控制的工作流程，包括：
步骤21、定子电流采样模块，将永磁同步电机的定子电流进行实时采集，将采集到的定子电流输入到电流电压转换模块处理，如输入到Us＝F(i)处理，并在比较器电路将输出电压Uin与实时直流母线电压Ufdb、以及不可控整流桥输出电压UDC进行比较，执行步骤22或步骤23。UDC＝1.414*Urms，Urms为交流输入电压有效值。
步骤22、当Uin<UDC时，即说明电机运行所需端电压需要减小，PFC电路工作在降压模式下。
步骤23、当Uin>UDC，即说明电机运行所需端电压需要增大，PFC电路工作在升压模式下。
其中，PFC电路工作在升压模式下，有单相升压型和两相并联型升压型。
图5为电机的驱动器中单相升压式电路的一实施例的拓扑结构示意图，图6为电机的驱动器中单相升压式电路的一实施例的拓扑结构示意图。
单相升压型PFC电路如图5、图6所示。其中如图5所示，当第一功率开关管J1受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，第二功率开关管J2和第三功率开关管J3受控制模块输出的PWM波控制一直处于关断状态，第四功率开关管J4的通断受MCU输出的PWM波控制，使PFC电路工作在升压模式下。同理，如图6所示，当第一功率开关管J1和第四功率开关管J4受控制模块输出的PWM波控制一直处于关断状态，第二功率开关管J2受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，第三功率开关管J3的通断受控制模块输出的PWM波控制，使PFC电路工作在升压模式下。
本发明的方案中，包含两条PFC支路，图5和图6分别是两个不同支路工作时的等效电路图。
图7为电机的驱动器中两相并联升压式电路的一实施例的拓扑结构示意图。
两相并联升压型PFC电路如图7所示。第一功率开关管J1、第二功率开关管J2受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，第三功率开关管J3、第四功率开关管J4的通断受控制模块输出的PWM波控制，使PFC电路工作在升压模式下。且因为第一功率开关管J1、第二功率开关管J2一直处于开通状态，PFC电路的电感如第一电感L1、第二电感L2所在支路并联，则此PFC电路为两相并联升压型PFC电路。升压型PFC电路的输入输出电压关系如下所示：
Figure BDA0002977173650000251
图8为电机的驱动器中单相降压式电路的一实施例的拓扑结构示意图，图9为电机的驱动器中单相降压式电路的一实施例的拓扑结构示意图。
单相降压型PFC电路如图8、图9所示。其中如图9所示，当第一功率开关管J1的通断受控制模块输出的PWM波控制，第二功率开关管J2和第三功率开关管J3受控制模块输出的PWM波控制一直处于关断状态，第四功率开关管J4受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，使PFC电路工作在降压模式下。同理，如图9所示，当第一功率开关管J1和第四功率开关管J4受控制模块输出的PWM波控制一直处于关断状态，第二功率开关管J2的通断受控制模块输出的PWM波控制，第三功率开关管J3受控制模块输出的PWM一直处于开通状态，使PFC电路工作在降压模式下。
图10为电机的驱动器中两相并联降压式电路的一实施例的拓扑结构示意图。两相并联降压型PFC电路如图10所示。第一功率开关管J1、第二功率开关管J2的通断受控制模块输出的PWM波控制，第三功率开关管J3、第四功率开关管J4受控制模块输出的PWM波控制一直处于开通状态，使PFC电路工作在降压模式下。且因为第三功率开关管J3、第四功率开关管J4一直处于开通状态，PFC电感L1、L2所在支路并联，则此PFC电路为两相并联降压型PFC电路。降压型PFC电路的输入输出电压关系如下所示：
Uout＝D·UDC。
其中，Uout是PFC电路输出的直流母线电压、UDC是PFC电路的输入直流电压、D是控制模块发出的PWM波的占空比，且D<1。
比较器电路输出的是Uin和Ufdb比较大小后的电压信号，此电压信号输入控制模块，且控制模块输出第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4开通或关断的信号，决定PFC电路工作在升压还是降压状态。
图4为电机的驱动器中PI调节器的一实施例的工作流程示意图。PI调节电路的作用是，功率开关管第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4所需的PWM波驱动信号是由PI调节器电路和控制模块共同决定的。PI调节器电路先将电机实际运行所需的直流母线电压Uin和电压采样电路采集到的母线直流电压UDC进行做差运算，并将差值输入PI调节器，然后PI调节器输出相应的电压信号给控制模块，控制模块输出响应的高低电平信号作为功率开关管第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4的PWM波驱动信号。在不同的PWM信号驱动下使得驱动系统输出的功率为电机运行所需功率，且能能够驱动宽范围功率等级的电机，提升驱动系统的适用性，降低功率损耗，提高驱动效率。如图4所示为PI调节器原理图。图4可以显示PI调节器的工作模式。
需要说明的是，本发明的方案提供的一种宽范围功率等级的永磁同步电机驱动系统中，增大驱动系统的功率范围的方式不局限于串并联升(Boost)/降(Buck)型PFC电路，也可以采用改变PFC电路的开关管的占空比来使母线电压达到所要求的功率等级所对应的电压的电路。
本发明的方案提供的一种宽范围功率等级的永磁同步电机驱动系统，其中PFC电路不局限于单相或两相PFC电路，也可以是三相或更多相PFC电路。
本发明的方案中，整流电路、逆变电路，不局限于分立器件也可以是模块化器件。
本发明的方案中功率开关管不局限于IGBT、MOSTET也可以是其他可控型功率开关管。
可见，本发明的方案，通过利用对永同步电机的定子电流的实时监测和采样，并将采样得到的电流转换为相对应的电压和电机运行时的功率，并将所得到的电压与基准电压进行比较，将得到的功率和输入功率比较，控制模块控制PFC电路的开关的工作状态，以此使得PFC电路工作在单支路或并联升压或降压的状态，已达到驱动系统拥有宽范围驱动功率的目的。
由于本实施例的电机所实现的处理及功能基本相应于前述图1所示的装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过设置串并联升压型或降压型PFC电路，利用对永同步电机的定子电流的实时监测和采样，并将采样得到的电流转换为相对应的电压和电机运行时的功率，并将所得到的电压与基准电压进行比较，将得到的功率和输入功率比较，控制模块控制PFC电路的开关的工作状态，以此使得PFC电路工作在单支路或并联升压或降压的状态，使同一PFC电路可以做到升降压模式自由切换的目的，降低了开关器件所受的电压、电流应力，提高了系统的稳定性和使用寿命。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电机的一种电机的驱动控制方法，如图11所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该电机的驱动控制方法可以包括：步骤S110至步骤S130。
在步骤S110处，通过采样单元，采样所述电机驱动控制器本体的母线电压，即采样串并联PFC电路输出的母线电压，得到母线电压采样值(如直流母线电压Ufdb)。并采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流，得到电机定子电流(如三相电流iu、iv、iw)。
在步骤S120处，通过控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式；并根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行。
在一些实施方式中，步骤S120中通过控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，包括：确定升压或降压模式的过程。
下面结合图12所示本发明的方法中确定升压或降压模式的一实施例流程示意图，进一步说明确定升压或降压模式的具体过程，包括：步骤S210至步骤S230。
步骤S210，通过电流电压转换模块，将所述电机定子电流转换为所述电机驱动控制器本体的直流母线电压值(如驱动器直流母线电压量Uin)。
具体地，定子电流采样模块，将永磁同步电机在运行时的三相电流iu、iv、iw进行实时检测和采集。电流电压转换模块，如Us＝F(i)，将采集到的三相电流iu、iv、iw，经过坐标变换得到Iα、Iβ，再经过比例积分控制得到电压uα、uβ，电机所需的端电压
Figure BDA0002977173650000271
直流母线电压
Figure BDA0002977173650000272
K是电压利用率，即电机运行所需功率所对应的电机端电压为Us，且Us所对应的驱动器直流母线电压量是Uin。其中电机所带负载变化引起了三相电流iu、iv、iw的大小变化，进而引起了电机所需的端电压us的变换，也就引起了驱动器直流母线电压量Uin的变化。
步骤S220，通过第一比较模块，将设定电压与所述直流母线电压值进行比较，得到第一电压比较结果，以使所述控制模块根据所述第一电压比较结果控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一升压模式或任一降压模块。
具体地，在比较器电路中，将驱动器直流母线电压量Uin与直流母线电压采样值Ufdb进行比较，并将其结果输入控制模块。
步骤S230，通过控制模块，根据所述第一电压比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一升压模式或任一降压模块。
具体地，控制模块输出使第一功率开关管J1、第二功率开关管J2、第三功率开关管J3和第四功率开关管J4开通或关断的信号，使PFC电路切换为升压或降压电路。
在一些实施方式中，步骤S120中通过控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，还包括：确定单相或两相并联模式的过程。
下面结合图13所示本发明的方法中确定单相或两相并联模式的一实施例流程示意图，进一步说明确定单相或两相并联模式的具体过程，步骤S310至步骤S330。
步骤S310，通过电机功率计算模块，根据所述电机定子电流，计算所述电机的运行功率(如电机正常运行时所需的功率Pout)。
具体地，功率计算模块，如
Figure BDA0002977173650000281
将电机正常运行时所需的功率Pout计算出来。
步骤S320，通过第二比较模块，将所述运行功率与设定功率进行比较，得到功率比较结果。
步骤S330，通过控制模块，还根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式。
具体地，将计算得到的功率Pout与设定的功率Pfdb(如第一设定功率P1、第二设定功率P2等)相比较，当电机正常运行时所需的功率Pout>P1时，PFC电路应工作在升压模式。当电机正常运行时所需的功率Pout<P1时PFC电路应工作在降压模式。当电机正常运行时所需的功率Pout>P2时PFC电路应工作在两相并联降压模式，当电机正常运行时所需的功率Pout<P2时PFC电路应工作在单相降压模式。
在一些实施方式中，步骤S120中通过控制单元，根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行，包括：控制升压或降压模式、以及单相或两相并联模式中任一模式运行的过程。
下面结合图14所示本发明的方法中确定升压或降压、以及单相或两相并联模式的一实施例流程示意图，进一步说明确定升压或降压、以及单相或两相并联模式的具体过程，包括：步骤S410至步骤S430。
步骤S410，通过第三比较模块，将所述直流母线电压值与所述母线电压采样值进行比较，得到第二电压比较结果。
步骤S420，通过PI调节模块，对所述第二电压比较结果进行PI调节后，得到PI调节结果。
步骤S430，通过控制模块，还根据所述PI调节结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式下相应开关管的开通或关断。
其中，所述PI调节结果，包括：所述直流母线电压值大于所述母线电压采样值的情况，或所述直流母线电压小于所述母线电压采样值的情况。PFC电路的工作模式仅由第一电压比较结果和功率比较结果确定，与PI结果无关。
具体地，定子电流采样模块，将永磁同步电机的定子电流进行实时采集，将采集到的定子电流输入到电流电压转换模块处理，如输入到Us＝F(i)处理，并在比较器电路将输出电压Uin与实时直流母线电压Ufdb、以及不可控整流桥输出电压UDC进行比较。当Uin<UDC时，即说明电机运行所需端电压需要减小，PFC电路工作在降压模式下。当Uin>UDC，即说明电机运行所需端电压需要增大，PFC电路工作在升压模式下。
其中，所述第一电压比较结果，包括：所述直流母线电压值大于所述设定电压的情况，或所述直流母线电压小于所述设定电压的情况。
所述设定功率，包括：第一设定功率(如功率P1)和第二设定功率(如功率P2)。所述功率比较结果，包括：所述运行功率大于所述第一设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第一设定功率的情况。以及，所述功率比较结果，还包括：所述运行功率大于所述第二设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第二设定功率的情况。
在一些实施方式中，步骤S430中通过控制模块，根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式，包括以下任一种控制情形：
第一种控制情形：在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联升压模式。
具体地，当Uin＞UDC时，即PFC电路工作在升压模式下，当Pout＞P1时，PFC电路工作在两相并联升压模式下，当功率过高时单相PFC电路输出功率无法达到所需要的功率等级，因此以两相并联升压型PFC电路为最佳。
第二种控制情形：在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式。
具体地，具体地，当Uin＞UDC时，即PFC电路工作在升压模式下，当Pout＜P1时，PFC电路工作在单相升压模式下。
第三种控制情形：在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联降压模式。
具体地，当Uin＜UDC时，即PFC电路工作在降压模式下，当Pout＞P2时，PFC电路工作在两相并联降压模式下，当功率过低时PFC电路输出电流纹波较大，两相并联降压式PFC电路可以很好消除低频所带来的电流纹波大的影响，尤以两相PWM波相位差为180°控制方式最佳。
第四种控制情形：在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相降压模式。
具体地，当Uin＜UDC时，即PFC电路工作在降压模式下，当Pout＜P2时，PFC电路工作在单相降压模式。
在步骤S130处，通过串并联PFC电路，基于所述工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，以使所述串并联PFC电路输出的母线电压能够跟随所述电机的定子电流的变化而变化，即使电机的驱动控制器的PFC电路的直流母线电压，能够跟随电机转速和转矩的变化而变化，从而提升电机效率。
由此，通过对电机(如永磁同步电机)的定子电流的实时监测及采集，并将所采集到的定子电流、以及相对应的功率信号经过控制模块处理，使得多支路串并联PFC电路中的不同开关器件(如开关管)工作在开通或关断的状态，从而使得多支路串并联PFC电路工作在单支路或多支路升压，或单支路或多支路降压的模式，达到母线电压随负载电机需求自适应变化并达到负载电机所需要的功率等级，使得同一款控制器可以匹配不同功率等级的负载，做到一款控制器(即电机的驱动控制器)可驱动宽范围功率等级的负载电机；使得驱动器(即电机的驱动控制器)的输出功率，能够根据电机转速和负载自适应变化，能有效降低电机铁损，提高电机效率，降低开关器件所受的电压应力，降低流经PFC电路中开关器件的工作电流，增加控制器(即电机的驱动控制器)的使用寿命，提高了电机的控制系统的稳定性。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述电机的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过设置串并联升压型或降压型PFC电路，利用对永同步电机的定子电流的实时监测和采样，并将采样得到的电流转换为相对应的电压和电机运行时的功率，并将所得到的电压与基准电压进行比较，将得到的功率和输入功率比较，控制模块控制PFC电路的开关的工作状态，以此使得PFC电路工作在单支路或并联升压或降压的状态，使同一驱动控制器可以驱动的功率范围广、适用性强、兼容性高。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (15)

1.一种电机的驱动控制装置，其特征在于，包括：电机驱动控制器本体、采样单元和控制单元；所述电机驱动控制器本体中的PFC电路，包括：多支路串并联PFC电路；所述多支路串并联PFC电路，包括：由两个以上支路串并联形成的串并联PFC电路；所述串并联PFC电路，能够工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式；其中，
所述采样单元，被配置为采样所述串并联PFC电路输出的母线电压，得到母线电压采样值；并采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流，得到电机定子电流；
所述控制单元，被配置为根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式；并根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行；
所述串并联PFC电路，被配置为基于所述工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，以使所述串并联PFC电路输出的母线电压能够跟随所述电机的定子电流的变化而变化。
2.根据权利要求1所述的电机的驱动控制装置，其特征在于，所述采样单元，包括：母线电压采样模块和定子电流采样模块；
所述采样单元，采样所述串并联PFC电路输出的母线电压，包括：
所述母线电压采样模块，被配置为采样所述串并联PFC电路输出的母线电压；
所述采样单元，采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流，包括：
所述定子电流采样模块，被配置为采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流。
3.根据权利要求1或2所述的电机的驱动控制装置，其特征在于，所述控制单元，包括：电流电压转换模块、第一比较模块和控制模块；
所述控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，包括：
所述电流电压转换模块，被配置为将所述电机定子电流转换为所述电机驱动控制器本体的直流母线电压值；
所述第一比较模块，被配置为将设定电压与所述直流母线电压值进行比较，得到第一电压比较结果；
所述控制模块，被配置为根据所述第一电压比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一升压模式或任一降压模块。
4.根据权利要求3所述的电机的驱动控制装置，其特征在于，所述控制单元，包括：电机功率计算模块、第二比较模块；
所述控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，还包括：
所述电机功率计算模块，被配置为根据所述电机定子电流，计算所述电机的运行功率；
所述第二比较模块，被配置为将所述运行功率与设定功率进行比较，得到功率比较结果；
所述控制模块，还被配置为根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式。
5.根据权利要求4所述的电机的驱动控制装置，其特征在于，
所述控制单元，还包括：第三比较模块和PI调节模块；
所述控制单元，根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行，包括：
所述第三比较模块，被配置为将所述直流母线电压值与所述母线电压采样值进行比较，得到第二电压比较结果；
所述PI调节模块，被配置为对所述第二电压比较结果进行PI调节后，得到PI调节结果；
所述控制模块，还被配置为根据所述PI调节结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式下相应开关管的开通或关断。
6.根据权利要求4或5所述的电机的驱动控制装置，其特征在于，
所述第一电压比较结果，包括：所述直流母线电压值大于所述设定电压的情况，或所述直流母线电压小于所述设定电压的情况；
所述设定功率，包括：第一设定功率和第二设定功率；所述功率比较结果，包括：所述运行功率大于所述第一设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第一设定功率的情况；以及，所述功率比较结果，还包括：所述运行功率大于所述第二设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第二设定功率的情况；
所述控制模块，根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式，包括：
在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联升压模式；
在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式；
在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联降压模式；
在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相降压模式。
7.根据权利要求5所述的电机的驱动控制装置，其特征在于，所述串并联PFC电路，包括：开关管模块、电感模块和二极管模块；其中，
在所述开关管模块中的开关管处于不同的开通或关断状态的情况下，所述串并联PFC电路于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的不同模式，在不同模式下所述串并联PFC电路输出的母线电压的大小不同；
所述电感模块中的电感，能够与所述开关管模块中的相应开关管串联，以在所述开关管模块中的相应开关管开通的状态下进行电能的储存，在所述开关管模块中的相应开关管关断的状态下进行电能的释放；
所述二极管模块，能够与所述电感模块中的电感串联，为所述电感模块中的电感提供续流通道。
8.根据权利要求7所述的电机的驱动控制装置，其特征在于，所述开关管模块，包括：第一功率开关管、第二功率开关管、第三功率开关管和第四功率开关管；
所述电感模块，包括：第一电感和第二电感；
所述二极管模块，包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管；
其中，
所述第一功率开关管的第一端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的正输出端；所述第一功率开关管的第二端，经所述第一电感后，连接至所述第四功率开关管的第一端，还连接至所述第四二极管的阳极；所述第一功率开关管的控制端，连接至所述控制单元；所述第四二极管的阴极，连接至所述电机驱动器本体中的母线电容的正极；
所述第二功率开关管的第一端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的正输出端；所述第二功率开关管的第二端，经所述第二电感后，连接至所述第三功率开关管的第一端，还连接至所述第三二极管的阳极；所述第二功率开关管的控制端，连接至所述控制单元；所述第三二极管的阴极，连接至所述电机驱动器本体中的母线电容的正极；
所述第三功率开关管的第二端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的负输出端，还连接至所述第一二极管的阳极，所述第一二极管的阴极连接至所述第一功率开关管的第二端与所述第一电感的公共端；
所述第四功率开关管的第二端，连接至所述电机驱动器本体中整流电路的负输出端，还连接至所述第二二极管的阳极，所述第二二极管的阴极连接至所述第二功率开关管的第二端与所述第二电感的公共端。
9.根据权利要求8所述的电机的驱动控制装置，其特征在于，所述串并联PFC电路，基于所述工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，包括：
在所述工作模式为单相升压模式的情况下，所述第一功率开关管开通，所述第二功率开关管和所述第三功率开关管关断，所述第四功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制；或者，在所述工作模式为单相升压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第四功率开关管关断，所述第二功率开关管开通，所述第三功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制；
在所述工作模式为两相并联升压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管均开通，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制；
在所述工作模式为单相降压模式的情况下，所述第一功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，所述第二功率开关管和所述第三功率开关管关断，所述第四功率开关管的开通；或者，在所述工作模式为单相降压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第四功率开关管关断，所述第二功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，所述第三功率开关管开通；
在所述工作模式为两相并联降压模式的情况下，所述第一功率开关管和所述第二功率开关管的开通或关断由所述控制单元根据所述PI调节结果进行控制，所述第三功率开关管和所述第四功率开关管均开通。
10.一种电机，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的电机的驱动控制装置。
11.一种如权利要求10所述的电机的驱动控制方法，其特征在于，包括：
通过采样单元，采样串并联PFC电路输出的母线电压，得到母线电压采样值；并采样所述电机驱动控制器本体所控制电机的定子电流，得到电机定子电流；
通过控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式；并根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行；
通过串并联PFC电路，基于所述工作模式，工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式，以使所述串并联PFC电路输出的母线电压能够跟随所述电机的定子电流的变化而变化。
12.根据权利要求11所述的电机的驱动控制方法，其特征在于，通过控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，包括：
通过电流电压转换模块，将所述电机定子电流转换为所述电机驱动控制器本体的直流母线电压值；
通过第一比较模块，将设定电压与所述直流母线电压值进行比较，得到第一电压比较结果；
通过控制模块，根据所述第一电压比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一升压模式或任一降压模块。
13.根据权利要求12所述的电机的驱动控制方法，其特征在于，通过控制单元，根据所述电机定子电流、设定电压、以及设定功率，确定所述串并联PFC电路的工作模式，还包括：
通过电机功率计算模块，根据所述电机定子电流，计算所述电机的运行功率；
通过第二比较模块，将所述运行功率与设定功率进行比较，得到功率比较结果；
通过控制模块，还根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式。
14.根据权利要求13所述的电机的驱动控制方法，其特征在于，通过控制单元，根据所述母线电压采样值，控制所述串并联PFC电路按所述工作模式运行，包括：
通过第三比较模块，将所述直流母线电压值与所述母线电压采样值进行比较，得到第二电压比较结果；
通过PI调节模块，对所述第二电压比较结果进行PI调节后，得到PI调节结果；
通过控制模块，还根据所述PI调节结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一模式下相应开关管的开通或关断。
15.根据权利要求13或14所述的电机的驱动控制方法，其特征在于，
所述第一电压比较结果，包括：所述直流母线电压值大于所述设定电压的情况，或所述直流母线电压小于所述设定电压的情况；
所述设定功率，包括：第一设定功率和第二设定功率；所述功率比较结果，包括：所述运行功率大于所述第一设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第一设定功率的情况；以及，所述功率比较结果，还包括：所述运行功率大于所述第二设定功率的情况，或所述运行功率小于所述第二设定功率的情况；
通过控制模块，根据所述第一电压比较结果和所述功率比较结果，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式、单相降压模式、两相并联升压模式、两相并联降压模式中的任一单相模式或任一两相并联模式，包括：
在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联升压模式；
在所述直流母线电压值大于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第一设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相升压模式；
在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率大于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于两相并联降压模式；
在所述直流母线电压值小于所述设定电压、且所述运行功率小于所述第二设定功率的情况下，控制所述串并联PFC电路工作于单相降压模式。
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