CN113328673A - 电机转子位置的确定方法、装置、电机及存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请适用于电机控制技术领域，提供了一种电机转子位置的确定方法、装置、电机及存储介质，其中，电机转子位置的确定方法包括：在电机转动的过程中，获取当前检测周期内电机的预设电参量的值、位置传感器的状态标识以及各相位置传感器输出的转子位置信号；若状态标识为第一标识，则根据处于正常状态的位置传感器输出的转子位置信号确定电机转子的目标角度范围；第一标识用于表示至少有一相位置传感器处于正常状态；根据预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算电机转子的第一角度值；根据目标角度范围和第一角度值确定电机转子的目标角度值；目标角度值用于表示当前检测周期内电机转子的位置，从而可以提高电机转子位置检测的准确度。

Description

电机转子位置的确定方法、装置、电机及存储介质

技术领域

本申请属于电机控制技术领域，尤其涉及一种电机转子位置的确定方法、装置、电机及存储介质。

背景技术

电动机(简称电机)的磁场导向控制(filed-oriented control，FOC)是一种利用变频器控制三相电机的技术，其通过调整变频器的输出频率或电压等来控制电机的磁场和转矩，使电机具有较为平稳的转矩、较小的噪声以及较高的动态响应速度等，是目前无刷直流电机和永磁同步电机实现高效控制的较佳选择。

电机的FOC离不开对电机转子位置的检测。传统的电机转子位置检测方法包括有位置传感器检测法和无位置传感器检测法。有位置传感器检测法指在电机定子或电机转子上安装位置传感器(如编码器或霍尔元件等)，通过位置传感器来检测电机转子位置。无位置传感器检测法指在没有位置传感器的情况下，通过采集电机的预设电参量值(如相电流)，通过位置估计算法来估算电机转子位置。虽然有位置传感器检测法检测出的电机转子位置较为准确，但在实际应用中位置传感器容易发生故障，只要有一相位置传感器发生故障便无法获得较为准确的电机转子位置；无位置传感器检测法不存在位置传感器发生故障的风险，但其在电机转速较低的情况下估算出的电机转子位置不准确。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供了一种电机转子位置的确定方法、装置、电机及存储介质，以解决现有的电机转子位置检测方法在传感器发生故障或者电机转速较低时检测出的电机转子位置的准确度较低的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种电机转子位置的确定方法，应用于电机，所述电机包括电机转子和电机定子，所述电机定子上设置有三相位置传感器；所述确定方法包括：

在所述电机转动的过程中，获取当前检测周期内所述电机的预设电参量的值、所述位置传感器的状态标识以及各相所述位置传感器输出的转子位置信号；

若所述状态标识为第一标识，则根据处于正常状态的所述位置传感器输出的所述转子位置信号确定电机转子的目标角度范围；所述第一标识用于表示至少有一相所述位置传感器处于正常状态；

根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值；

根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值；所述目标角度值用于表示所述当前检测周期内所述电机转子的位置。

可选的，所述获取当前检测周期内所述电机的预设电参量的值、所述位置传感器的状态标识以及各相所述位置传感器输出的转子位置信号之后，所述确定方法还包括：

若所述状态标识为第二标识，则根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值，并将所述第一角度值确定为所述目标角度值；所述第二标识用于表示所有所述位置传感器均处于故障状态。

可选的，所述确定方法还包括：

获取所述电机转动的过程中各相所述位置传感器分别在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内以及第三历史检测周期内输出的转子位置信号；所述第一历史检测周期为与所述当前检测周期相邻的上一个检测周期，所述第二历史检测周期为与所述第一历史检测周期相邻的上一个检测周期，所述第三历史检测周期为与所述第二历史检测周期相邻的上一个检测周期；

根据各相所述位置传感器分别在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号，确定各相所述位置传感器的状态。

可选的，所述根据各相所述位置传感器分别在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内、第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号，确定各相所述位置传感器的状态，包括：

若第一相所述位置传感器在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号均相同，则确定第一相所述位置传感器处于故障状态；

若第一相所述位置传感器在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号不完全相同，则确定第一相所述位置传感器处于正常状态。

可选的，所述根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值，包括：

若所述第一角度值在所述目标角度范围内，则将所述第一角度值确定为所述目标角度值。

可选的，所述根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值，包括：

若所述第一角度值不在所述目标角度范围内，则将所述目标角度范围的第一边界角度值确定为所述目标角度值；所述第一边界角度值为所述目标角度范围的边界角度值中，与所述第一角度值的差值的绝对值最小的边界角度值。

第二方面，本申请实施例提供一种电机转子位置的确定装置，应用于电机，所述电机包括电机转子和电机定子，所述电机定子上设置有三相位置传感器；所述确定装置包括：

第一获取单元，用于在所述电机转动的过程中，获取当前检测周期内所述电机的预设电参量的值、所述位置传感器的状态标识以及各相所述位置传感器输出的转子位置信号；

第一确定单元，用于若所述状态标识为第一标识，则根据处于正常状态的所述位置传感器输出的所述转子位置信号确定电机转子的目标角度范围；所述第一标识用于表示至少有一相所述位置传感器处于正常状态；

第一计算单元，用于根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值；

第二确定单元，用于根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值；所述目标角度值用于表示所述当前检测周期内所述电机转子的位置。

第三方面，本申请实施例提供一种电机转子位置的确定装置，所述电机转子位置的确定装置包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现第一方面或第一方面的任意可选方式所述的确定方法。

第四方面，本申请实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面或第一方面的任意可选方式所述的确定方法。

第五方面，本申请实施例提供一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电机转子位置的确定装置上运行时，使得电机转子位置的确定装置执行上述第一方面或第一方面的任意可选方式所述的确定方法。

第六方面，本申请实施例提供一种电机，包括：电机转子位置的确定装置以及与所述确定装置连接的电机转子、电机定子及三相位置传感器；所述三相位置传感器设置在所述电机定子上，所述确定装置用于执行上述第一方面或第一方面的任意可选方式所述的确定方法。

实施本申请实施例提供的电机转子位置的确定方法、装置、电机、计算机可读存储介质及计算机程序产品具有以下有益效果：

本申请实施例提供的电机转子位置的确定方法，当电机中没有传感器出现故障或者有部分传感器出现故障时，确定装置通过未出现故障的传感器先确定出一个目标角度范围，通过该目标角度范围去限制采用预设位置估计算法计算出的第一角度值，得到电机转子的目标角度值，通过目标角度值去表示当前检测周期内电机转子的位置，从而可以提高电机转子位置检测的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种电机中的位置传感器的安装位置示意图；

图2为本申请实施例提供的一种电机转子位置的确定方法的示意性流程图；

图3为本申请另一实施例提供的一种电机转子位置的确定方法的示意性流程图；

图4为本申请又一实施例提供的一种电机转子位置的确定方法的示意性流程图；

图5为本申请实施例提供的一种电机转子位置的确定装置的结构示意图；

图6为本申请另一实施例提供的一种电机转子位置的确定装置的结构示意图；

图7为本申请实施例提供的一种电机的结构示意图。

具体实施方式

为了便于清楚地描述本申请实施例的技术方案，本申请实施例中采用了“第一”、“第二”等字样对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。例如，第一确定单元和第二确定单元仅仅是为了区分不同的确定单元，并不对其先后顺序进行限定。本领域技术人员可以理解“第一”、“第二”等字样并不对数量和执行次序进行限定，并且“第一”、“第二”等字样也并不限定一定不同。

需要说明的是，本申请中，“示例性的”或者“例如”等词用于表示作例子、例证或说明。本申请中被描述为“示例性的”或者“例如”的任何实施例或设计方案不应被解释为比其他实施例或设计方案更优选或更具优势。确切而言，使用“示例性的”或者“例如”等词旨在以具体方式呈现相关概念。还需要说明的是，本申请中，“多个”是指两个或两个以上。

本申请实施例提供的电机转子位置的确定方法应用于安装有位置传感器的三相电机中。请参阅图1，图1为本申请实施例提供的一种电机中的位置传感器的安装位置示意图，为了便于说明，仅示出了与本申请实施例相关的部分。

如图1所示，电机包括电机定子11和电机转子12，电机定子11上安装有三相位置传感器Ha、Hb及Hc，其中，每相邻两相位置传感器之间可以间隔120度电角度。示例性的，位置传感器Ha可以安装在电机定子11的A相绕组AX的轴线a处，位置传感器Hb可以安装在电机定子11的B相绕组BY的轴线b处，位置传感器Hc可以安装在电机定子11的C相绕组CZ的轴线c处。

在电机转动的过程中，每相位置传感器均会输出相应的转子位置信号，且每相位置传感器输出的转子位置信号会随电机转子12所处的位置的变化而变化。当三相位置传感器均处于正常状态(即未发生故障)时，电机转子12所处的位置可以通过三相位置传感器输出的转子位置信号来描述。

作为示例而非限定，本申请实施例可以通过电机转子12相对于预设基准位置所转过的电角度来表示电机转子12所处的位置。其中，预设基准位置可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定，例如，预设基准位置可以是与电机定子11的A相绕组AX的轴线a平行的位置。

在具体应用中，位置传感器可以为霍尔传感器，例如，可以为开关型霍尔传感器。本申请实施例以位置传感器为开关型霍尔传感器为例进行示例性说明。

对于开关型霍尔传感器而言，在电机转动的过程中，当开关型霍尔传感器处于正常状态时，开关型霍尔传感器输出的转子位置信号每隔三个检测周期会变化一次(由高电平信号变为低电平信号，或者由低电平信号变为高电平信号)。当某个开关型霍尔传感器在连续四个检测周期内输出的转子位置信号均未变化时，说明该开关型霍尔传感器发生故障。

请参阅图2，图2为本申请实施例提供的一种电机转子位置的确定方法的示意性流程图，该电机转子位置的确定方法的执行主体可以是电机中的电机转子位置的确定装置(为了便于阅读，以下统称为确定装置)。如图2所示，该电机转子位置的确定方法可以包括S21～S24，详述如下：

S21：在所述电机转动的过程中，获取当前检测周期内所述电机的预设电参量的值、所述位置传感器的状态标识以及各相所述位置传感器输出的转子位置信号。

本申请实施例中，检测周期指电机转子位置的检测周期。检测周期的时长用于描述确定装置每检测一次电机转子位置所间隔的时长，检测周期的时长可以根据实际需求设置，此处不对其做特别限定。示例性的，假如检测周期的时长为50微秒，则表示确定装置每隔50微秒检测一次电机转子位置。

当前检测周期可以是电机转动过程中的任意一个检测周期。

预设电参量为预设位置估计算法的输入参量。示例性的，当预设位置估计算法为磁场导向控制(filed-oriented control，FOC)算法时，预设电参量可以为电流，对于三相电机而言，此处的电流指电机的三相电流。

位置传感器的状态标识用于表示三相位置传感器的状态。

示例性的，位置传感器的标识可以包括第一标识和第二标识。其中，第一标识用于表示三相位置传感器中至少有一相位置传感器处于正常状态。第二标识用于表示三相位置传感器均处于故障状态。第一标识和第二标识可以根据实际需求设置，此处不做限制，例如，第一标识可以为1，第二标识可以为0。

需要说明的是，处于正常状态的位置传感器输出的转子位置信号能够准确地表示电机转子的角度范围，而处于故障状态的位置传感器输出的转子位置信号通常无法准确表示电机转子的角度范围。

本申请实施例中，确定装置获取到当前检测周期内位置传感器的状态标识后，确定装置若判断出该状态标识为第一标识，则执行S22；确定装置若判断出该状态标识为第二标识，则执行图4对应的实施例中的S25。

S22：若所述状态标识为第一标识，则根据处于正常状态的所述位置传感器输出的所述转子位置信号确定电机转子的目标角度范围。

本申请实施例中，确定装置在判断出当前检测周期内获取到的位置传感器的状态标识为第一标识后，说明当前检测周期内至少有一相位置传感器处于正常状态，由于在传感器的状态标识为第一标识时，需要使用处于正常状态的位置传感器输出的转子位置信号来确定电机转子的角度范围，因此，确定装置此时需要确定出哪相位置传感器处于正常状态，哪相位置传感器处于故障状态。

在一种可能的实现方式中，确定装置可以通过如图3所示的S31～S32来确定处于正常状态的位置传感器和处于故障状态的位置传感器，详述如下：

S31：获取所述电机转动的过程中各相所述位置传感器分别在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内以及第三历史检测周期内输出的转子位置信号。

S32：根据各相所述位置传感器分别在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号，确定各相所述位置传感器的状态。

其中，第一历史检测周期为与当前检测周期相邻的上一个检测周期，第二历史检测周期为与第一历史检测周期相邻的上一个检测周期，第三历史检测周期为与第二历史检测周期相邻的上一个检测周期。即确定装置获取各相位置传感器分别在当前检测周期之前的三个历史检测周期内输出的转子位置信号。

由于在电机转动的过程中，位置传感器处于正常状态时，位置传感器输出的转子位置信号每隔三个检测周期会变化一次(由高电平信号变为低电平信号，或者由低电平信号变为高电平信号)，因此，通过比较位置传感器在相邻的四个检测周期内输出的转子位置信号是否相同来判断位置传感器是否发生故障。

具体地，当第一相位置传感器在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内、第三历史检测周期内以及当前检测周期内输出的转子位置信号均相同时，确定装置确定第一相位置传感器处于故障状态；当第一相位置传感器在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内、第三历史检测周期内以及当前检测周期内输出的转子位置信号不完全相同时，则确定第一相位置传感器处于正常状态。

其中，第一相位置传感器可以是任意一相位置传感器。

示例性的，假如A相位置传感器Ha在在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内、第三历史检测周期内以及当前检测周期内输出的转子位置信号均为高电平信号，则确定装置确定A相位置传感器Ha处于故障状态。假如A相位置传感器在在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内以及第三历史检测周期内输出的转子位置信号均为高电平信号，在当前检测周期内输出的转子位置信号为低电平信号，则确定装置确定A相位置传感器Ha处于正常状态。

在另一种可能的实现方式中，确定装置确定出各相位置传感器的状态后，根据各相位置传感器的状态对位置传感器的状态标识进行更新。示例性的，假如确定装置确定出至少有一相位置传感器处于正常状态，则确定装置可以将位置传感器的状态标识更新为第一标识；假如确定装置确定出所有的位置传感器均处于故障状态，则确定装置可以将位置传感器的状态标识更新为第二标识。

在具体应用中，位置传感器的状态标识可以存储在确定装置的存储器中。

在又一种可能的实现方式中，确定装置在确定出至少有一个位置传感器处于故障状态时，可以输出故障提示信息，以提示检修人员对处于故障状态的位置传感器进行维修，从而排除故障。

本实施例中，确定装置确定出处于正常状态的位置传感器后，根据处于正常状态的位置传感器输出的转子位置信号确定电机转子的目标角度范围。该目标角度范围用于限定电机转子当前时刻所在的位置与电机转子的初始位置构成的夹角的值所在的角度范围。其中，当前时刻指确定装置获取位置传感器的状态标识的时刻。电机转子的初始位置可以根据实际需求设置，此处不做限制。

对于三相位置传感器而言，当只有一相位置传感器处于正常状态时，根据该相位置传感器输出的转子位置信号确定出的电机转子的目标角度范围的大小为180度；当有两相位置传感器处于正常状态时，根据这两相位置传感器输出的转子位置信号确定出的电机转子的目标角度范围的大小在120度和60度这两个角度中交替变换；当三相位置传感器均处于正常状态时，根据这三相位置传感器输出的转子位置信号确定出的电机转子的目标角度范围的大小为60度。

其中，目标角度范围的大小指目标角度范围的两个边界角度值的差值的绝对值。例如，若目标角度范围为0度～180度，则该目标角度范围的大小为180度。目标角度范围的大小在120度和60度这两个角度中交替变换指的是，每进入一个检测周期，目标角度范围的大小变换一次(从120度变换为60度，或者从60度变换为120度)。示例性的，假如第一个检测周期确定出的目标角度范围的大小为60度，则第二个检测周期确定出的目标角度范围的大小为120度，第三个检测周期确定出的目标角度范围的大小为60度。

需要说明的是，确定装置根据不同相位置传感器输出的转子位置信号确定出的电机转子的目标角度范围不同，且当同一相位置传感器输出的转子位置信号不同时，确定装置确定出的电机转子的目标角度范围不同。基于此，当处于正常状态的位置传感器包括多相时，确定装置可以先根据每一相处于正常状态的位置传感器输出的转子位置信号分别确定出一个电机转子的候选角度范围，再将多个候选角度范围的重叠范围确定为电机转子的目标角度范围。

示例性的，假如处于正常状态的位置传感器仅包括A相位置传感器，那么，若当前检测周期内A相位置传感器输出的转子位置信号为高电平信号(即1)，则确定装置可以确定电机转子的目标角度范围为0度～180度；若当前检测周期内A相位置传感器输出的转子位置信号为低电平信号(即0)，则确定装置可以确定电机转子的目标角度范围为180度～360度。

假如处于正常状态的位置传感器仅包括B相位置传感器，那么，若当前检测周期内B相位置传感器输出的转子位置信号为高电平信号，则确定装置可以确定电机转子的目标角度范围为120度～300度；若当前检测周期内B相位置传感器输出的转子位置信号为低电平信号，则确定装置可以确定电机转子的目标角度范围为300度～480度。

假如处于正常状态的位置传感器仅包括C相位置传感器，那么，若当前检测周期内C相位置传感器输出的转子位置信号为高电平信号，则确定装置可以确定电机转子的目标角度范围为240度～420度；若当前检测周期内C相位置传感器输出的转子位置信号为低电平信号，则确定装置可以确定电机转子的目标角度范围为60度～240度。

假如处于正常状态的位置传感器包括A相位置传感器和B相位置传感器，那么，若当前检测周期内A相位置传感器和B相位置传感器输出的转子位置信号均为高电平信号，则确定装置根据A相位置传感器输出的转子位置信号确定出的电机转子的候选角度范围为0度～180度，根据B相位置传感器输出的转子位置信号确定出的电机转子的候选角度范围为120度～300度，由于这两个候选角度范围的重叠范围为120度～180度，因此确定装置确定电机转子的目标角度范围为120度～180度。当A相位置传感器输出的转子位置信号为高电平信号，B相位置传感器输出的转子位置信号为低电平信号时，确定装置采用上述方法确定出的电机转子的目标角度范围为0度～120度。当A相位置传感器和B相位置传感器输出的转子位置信号均为低电平信号时，确定装置采用上述方法确定出的电机转子的目标角度范围为300度～360度。当A相位置传感器输出的转子位置信号为低电平信号，B相位置传感器输出的转子位置信号为高电平信号时，确定装置采用上述方法确定出的电机转子的目标角度范围为180度～300度。

需要说明的是，假如处于正常状态的位置传感器包括A相位置传感器和C相位置传感器，或者，处于正常状态的位置传感器包括B相位置传感器和C相位置传感器，则确定装置均可以采用上述方法去确定电机转子的目标角度范围，此处不再对确定装置确定电机转子的目标角度范围的具体过程进行赘述。

假如处于正常状态的位置传感器包括A相位置传感器、B相位置传感器及C相位置传感器，那么，若当前检测周期内A相位置传感器、B相位置传感器及C相位置传感器输出的转子位置信号均为高电平信号，则确定装置根据A相位置传感器输出的转子位置信号、B相位置传感器输出的转子位置信号以及C相位置传感器输出的转子位置信号确定出的电机转子的候选角度范围分别为0度～180度、120度～300度及240度～420度，由于这三个候选角度范围的重叠范围包括：0度～60度、120度～180度及240度～300度，因此确定装置确定电机转子的目标角度范围包括：0度～60度、120度～180度及240度～300度。需要说明的是，若当前检测周期内A相位置传感器、B相位置传感器及C相位置传感器输出的转子位置信号分别为其他信号时，确定装置可以采用上述方法去确定电机转子的目标角度范围，此处不再对确定装置确定电机转子的目标角度范围的具体过程进行赘述。

S23：根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值。

本申请实施例中，预设位置估计算法的输入参量为预设电参量。

预设位置估计算法可以根据实际需求设置，此处不做限制。例如，预设位置估计算法可以是FOC算法。需要说明的是，采用FOC算法计算电机转子的第一角度值的具体过程为现有技术，此处不再对其进行赘述。

其中，第一角度值指采用预设位置估计算法估算出的电机转子当前时刻所在的位置与电机转子的初始位置所构成的夹角的值。

S24：根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值。

目标角度值指采用目标角度范围对第一角度值进行纠正后得到的电机转子当前时刻所在的位置与电机转子的初始位置所构成的夹角的值。

在一种可能的实现方式中，当第一角度值在目标角度范围内时，确定装置可以将该第一角度值确定为电机转子的目标角度值。

示例性的，假如确定装置确定出的目标角度范围为0度～180度，第一角度值为170度，则确定装置将170度确定为电机转子的目标角度值。

在另一种可能的实现方式中，当第一角度值不在目标角度范围内时，确定装置可以将目标角度范围的第一边界角度值确定为电机转子的目标角度值。

其中，第一边界角度值为目标角度范围的所有边界角度值中，与第一角度值的差值的绝对值最小的边界角度值。

示例性的，假如确定装置确定出的目标角度范围为0度～180度，第一角度值为185度，由于目标角度范围的两个边界角度值(0度和180度)中与185度的差值的绝对值最小的边界角度值为180度，因此，确定装置将180度确定为电机转子的目标角度值。

需要说明的是，本申请实施例中的所有角度范围或角度值均指的是电角度。

以上可以看出，本申请实施例提供的电机转子位置的确定方法，当电机中没有传感器出现故障或者有部分传感器出现故障时，确定装置通过未出现故障的传感器先确定出一个目标角度范围，通过该目标角度范围去限制采用预设位置估计算法计算出的第一角度值，得到电机转子的目标角度值，通过目标角度值去表示当前检测周期内电机转子的位置，从而可以提高电机转子位置检测的准确度。

请参阅图4，图4为本申请另一实施例提供的一种电机转子位置的确定方法的示意性流程图。如图4所示，本实施例与图2对应的实施例的区别在于，本实施例在S21之后，还可以包括S25，详述如下：

S25：若所述状态标识为第二标识，则根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值，并将所述第一角度值确定为所述目标角度值。

本实施例中，当确定装置获取到的当前检测周期内的位置传感器的状态标识为第二标识时，说明当前检测周期内三相位置传感器均处于故障状态，因此，确定装置可以直接将根据电机的预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算出的电机转子的第一角度值确定为电机转子的目标角度值。

以上可以看出，本实施例提供的电机转子位置的确定方法，当所有位置传感器均处于故障状态时，确定装置可以采用无传感器位置检测法计算出电机转子的目标角度值，也就是说，即便部分传感器发生故障，也不影响电机转子位置的检测，从而提高了电机运转时的稳定性。

应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。

基于上述实施例所提供的电机转子位置的确定方法，本发明实施例进一步给出实现上述方法实施例的电机转子位置的确定装置的实施例。

请参阅图5，图5为本申请实施例提供的一种电机转子位置的确定装置的结构示意图。为了便于说明，仅示出了与本实施例相关的部分。如图5所示，电机转子位置的确定装置50包括：第一获取单元51、第一确定单元52、第一计算单元53及第二确定单元54。其中：

第一获取单元51用于在所述电机转动的过程中，获取当前检测周期内所述电机的预设电参量的值、所述位置传感器的状态标识以及各相所述位置传感器输出的转子位置信号。

第一确定单元52用于若所述状态标识为第一标识，则根据处于正常状态的所述位置传感器输出的所述转子位置信号确定电机转子的目标角度范围；所述第一标识用于表示至少有一相所述位置传感器处于正常状态。

第一计算单元53用于根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值。

第二确定单元54用于根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值；所述目标角度值用于表示所述当前检测周期内所述电机转子的位置。

可选的，确定装置50还包括第三确定单元。

第三确定单元用于若所述状态标识为第二标识，则根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值，并将所述第一角度值确定为所述目标角度值；所述第二标识用于表示所有所述位置传感器均处于故障状态。

可选的，确定装置50还包括第二获取单元和第四确定单元。其中：

第二获取单元用于获取所述电机转动的过程中各相所述位置传感器分别在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内以及第三历史检测周期内输出的转子位置信号；所述第一历史检测周期为与所述当前检测周期相邻的上一个检测周期，所述第二历史检测周期为与所述第一历史检测周期相邻的上一个检测周期，所述第三历史检测周期为与所述第二历史检测周期相邻的上一个检测周期。

第四确定单元用于根据各相所述位置传感器分别在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号，确定各相所述位置传感器的状态。

可选的，第四确定单元具体用于：

若第一相所述位置传感器在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号均相同，则确定第一相所述位置传感器处于故障状态；

若第一相所述位置传感器在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号不完全相同，则确定第一相所述位置传感器处于正常状态。

可选的，第二确定单元54具体用于：

若所述第一角度值在所述目标角度范围内，则将所述第一角度值确定为所述目标角度值。

可选的，第二确定单元54具体用于：

若所述第一角度值不在所述目标角度范围内，则将所述目标角度范围的第一边界角度值确定为所述目标角度值；所述第一边界角度值为所述目标角度范围的边界角度值中，与所述第一角度值的差值的绝对值最小的边界角度值。

需要说明的是，上述模块之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本申请方法实施例基于同一构思，其具体功能及带来的技术效果，具体可参照方法实施例部分，此处不再赘述。

请参阅图6，图6为本申请另一实施例提供的一种电机转子位置的确定装置的结构示意图。如图6所示，该实施例提供的控制装置6包括：处理器60、存储器61以及存储在存储器61中并可在处理器60上运行的计算机程序62，例如电机转子位置的确定方法对应的程序。处理器60执行计算机程序62时实现上述各个电机转子位置的确定方法实施例中的步骤，例如图2所示的S21～S24。或者，处理器60执行计算机程序62时实现上述各控制装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示的单元51～54的功能。

示例性的，计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器61中，并由处理器60执行，以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序62在控制装置6中的执行过程。例如，计算机程序62可以被分割成第一获取单元、第一确定单元、第一计算单元及第二确定单元，各单元的具体功能请参阅图5对应的实施例中的相关描述，此处不赘述。

本领域技术人员可以理解，图6仅仅是控制装置6的示例，并不构成对控制装置6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件。

处理器60可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器61可以是控制装置6的内部存储单元，例如控制装置6的硬盘或内存。存储器61也可以是控制装置6的外部存储设备，例如控制装置6上配备的插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡或闪存卡(Flash Card)等。进一步地，存储器61还可以既包括控制装置6的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器61用于存储计算机程序以及控制装置所需的其他程序和数据。存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

请参阅图7，图7为本申请实施例提供的一种电机的结构示意图。如图7所示，该电机700包括：电机转子位置的确定装置71以及与电机转子位置的确定装置71连接的电机转子72、电机定子73及三相位置传感器(Ha、Hb及Hc)。

其中，三相位置传感器(Ha、Hb及Hc)均可以设置在电机定子73上，且每相邻两相位置传感器之间可以间隔120度电角度。

确定装置73用于执行电机转子位置的确定方法实施例中的各步骤。

本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质。计算机可读存储介质中存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时可实现上述电机转子位置的确定方法。

本申请实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在电机转子位置的确定装置上运行时，使得电机转子位置的确定装置执行时实现可实现上述电机转子位置的确定方法。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述电机转子位置的确定装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本申请的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参照其它实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

以上所述实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电机转子位置的确定方法，应用于电机，所述电机包括电机转子和电机定子，所述电机定子上设置有三相位置传感器；其特征在于，所述确定方法包括：

在所述电机转动的过程中，获取当前检测周期内所述电机的预设电参量的值、所述位置传感器的状态标识以及各相所述位置传感器输出的转子位置信号；

若所述状态标识为第一标识，则根据处于正常状态的所述位置传感器输出的所述转子位置信号确定电机转子的目标角度范围；所述第一标识用于表示至少有一相所述位置传感器处于正常状态；

根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值；

根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值；所述目标角度值用于表示所述当前检测周期内所述电机转子的位置。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述获取当前检测周期内所述电机的预设电参量的值、所述位置传感器的状态标识以及各相所述位置传感器输出的转子位置信号之后，所述确定方法还包括：

若所述状态标识为第二标识，则根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值，并将所述第一角度值确定为所述目标角度值；所述第二标识用于表示所有所述位置传感器均处于故障状态。

3.根据权利要求1所述的确定方法，其特征在于，所述确定方法还包括：

获取所述电机转动的过程中各相所述位置传感器分别在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内以及第三历史检测周期内输出的转子位置信号；所述第一历史检测周期为与所述当前检测周期相邻的上一个检测周期，所述第二历史检测周期为与所述第一历史检测周期相邻的上一个检测周期，所述第三历史检测周期为与所述第二历史检测周期相邻的上一个检测周期；

根据各相所述位置传感器分别在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号，确定各相所述位置传感器的状态。

4.根据权利要求3所述的确定方法，其特征在于，所述根据各相所述位置传感器分别在第一历史检测周期内、第二历史检测周期内、第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号，确定各相所述位置传感器的状态，包括：

若第一相所述位置传感器在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号均相同，则确定第一相所述位置传感器处于故障状态；

若第一相所述位置传感器在所述第一历史检测周期内、所述第二历史检测周期内、所述第三历史检测周期内以及所述当前检测周期内输出的所述转子位置信号不完全相同，则确定第一相所述位置传感器处于正常状态。

5.根据权利要求1至4任一项所述的确定方法，其特征在于，所述根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值，包括：

若所述第一角度值在所述目标角度范围内，则将所述第一角度值确定为所述目标角度值。

6.根据权利要求1至4任一项所述的确定方法，其特征在于，所述根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值，包括：

若所述第一角度值不在所述目标角度范围内，则将所述目标角度范围的第一边界角度值确定为所述目标角度值；所述第一边界角度值为所述目标角度范围的边界角度值中，与所述第一角度值的差值的绝对值最小的边界角度值。

7.一种电机转子位置的确定装置，应用于电机，所述电机包括电机转子和电机定子，所述电机定子上设置有三相位置传感器；其特征在于，所述确定装置包括：

第一获取单元，用于在所述电机转动的过程中，获取当前检测周期内所述电机的预设电参量的值、所述位置传感器的状态标识以及各相所述位置传感器输出的转子位置信号；

第一确定单元，用于若所述状态标识为第一标识，则根据处于正常状态的所述位置传感器输出的所述转子位置信号确定电机转子的目标角度范围；所述第一标识用于表示至少有一相所述位置传感器处于正常状态；

第一计算单元，用于根据所述预设电参量的值，采用预设位置估计算法计算所述电机转子的第一角度值；

第二确定单元，用于根据所述目标角度范围和所述第一角度值确定所述电机转子的目标角度值；所述目标角度值用于表示所述当前检测周期内所述电机转子的位置。

8.一种电机转子位置的确定装置，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述的确定方法。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述的确定方法。

10.一种电机，其特征在于，包括：电机转子位置的确定装置以及与所述确定装置连接的电机转子、电机定子及三相位置传感器；所述三相位置传感器设置在所述电机定子上，所述确定装置用于执行如权利要求1至6任一项所述的确定方法。

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