CN114362615B - 永磁同步电机的弱磁控制的方法、系统及电动车 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种永磁同步电机的弱磁控制的方法、系统及电动车，当永磁同步电机未运行至MTPV曲线上时，通过d轴电压反馈闭环，增加Id即使输出电压Us减小趋势，实现恒力矩稳定运行；在永磁同步电机运行至MTPV曲线上后，通过q轴电压反馈闭环减小Iq使输出电压Us减小趋势，使得永磁同步电机的输出电压Us永远被控制在电压极限椭圆内，避免了电机的失控。
Description
技术领域
本发明涉及永磁同步电机技术领域，尤其涉及一种永磁同步电机的弱磁控制的方法、系统及电动车。
背景技术
永磁同步电机是当前新能源汽车电驱动系统中所采用的高性能电机，它具有高功率密度、高效率、脉动转矩小和较宽的弱磁调速范围等优点，是新能源车驱动电机的最佳选择。永磁同步电机的控制可分为基速以下的恒转矩控制和基速以上的恒功率控制。矢量控制理论的应用使永磁同步电机控制系统实现了快速性，准确性和精密性，但电动机端电压随转速升高，受逆变器IGBT产生的最大电压和电机本身的限制，不能超过逆变器承受的最大电压，当达到逆变器IGBT输出的最大电压后，永磁同步电机电枢绕组电流不能再增大，要想转速继续升高，需要减弱电动机磁场进行弱磁控制。
永磁同步电机弱磁控制原理来自于对他励直流电机的调磁控制。由于永磁同步电机的励磁磁动势是由永磁体产生的而无法调节，所以，当定子电压达到最大值时，要想继续升高转速只有靠调节交轴电流iq和直轴电流id来实现，增加电机直轴去磁电流分量来减弱气隙合成磁场，从而维持电压平衡关系，获得弱磁升速效果。
发明内容
为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种在弱磁控制过程中防止电压失控的永磁同步电机的弱磁控制的方法、系统及电动车。
本发明公开了一种永磁同步电机的弱磁控制的方法，包括如下步骤：设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压Umax*coeff_d和q轴限制电压Umax*coeff_q；其中Umax为永磁同步电机的逆变器的最大输出极限电压，且coeff_q＞coeff_d；实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压Us，当输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与d轴限制电压Umax*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将所述d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId；将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；当输出电压Us大于等于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与q轴限制电压Umax*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将所述q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得所述q轴调节器输出q轴电流调节值ΔIq；将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小q轴电流使得输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内。
优选的，所述d轴调节器输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值和Idcmd的最高限制值为MTPV曲线，其中Idcmd为电流环的电流指令值，使得所述永磁同步电机的逆变器的d轴输出电流和q轴输出电流未运行至MTPV曲线上时，通过所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId，以增加d轴电流。
优选的，所述d轴调节器的输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值之和Idcmd的最低限制值为MTPA曲线，其中Idcmd为电流环的电流指令值，使得所述永磁同步电机的逆变器的d轴输出电流和q轴输出电流运行至MTPA曲线上时，所述d轴调节器输出的d轴电流调节值ΔId不作用于Idcmd，，从而不改变d轴电流。
优选的，所述q轴调节器的最低限制值为0，使得输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，所述q轴调节器不输出q轴电流调节值ΔIq，从而不改变q轴电流。
优选的，所述q轴调节器的最高限制值为原始q轴电流指令值，使得q轴电流不因为所述弱磁控制的方法而改变电流方向。
优选的，所述将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得输出电压Us减小还包括：将ΔId补偿至原始d轴电流指令值，得到电流环的电流指令值Idcmd；将Idcmd作为d轴电流环的输入，使得d轴电流环输出d轴电压，进而得到调节后的输出电压Us；所述将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小轴q轴电流使得输出电压Us减小还包括：将ΔIq补偿至原始q轴电流指令值，得到电流环的电流指令值Iqcmd；将Iqcmd作为q轴电流环的输入，使得q轴电流环输出q轴电压，进而得到调节后的输出电压Us。
优选的，所述d轴调节器和所述q轴调节器配置为PI调节器。
本发明还公开了一种永磁同步电机的弱磁控制的系统，包括电机控制器，所述电机控制器的输出端与所述永磁同步电机的逆变器的控制端连接；在所述电机控制器内设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压Umax*coeff_d和q轴限制电压Umax*coeff_q；其中Umax为永磁同步电机的逆变器的最大输出极限电压，且coeff_q＞coeff_d；所述电机控制器实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压Us，当输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与d轴限制电压Umax*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将所述d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId；将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；当输出电压Us大于等于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与q轴限制电压Umax*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将所述q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得所述q轴调节器输出q轴电流调节值ΔIq；将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小轴q轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；补偿后的d轴电流指令值的最低限制值为MTPA曲线，最高限制值为MTPV曲线；所述q轴调节器的最低限制值为0，最高限制值为原始q轴电流指令值。
本发明还公开了一种电动车，包括永磁同步电机和用于控制所述永磁同步电机的电机控制器，所述电机控制器的输出端与所述永磁同步电机的逆变器的控制端连接；在所述电机控制器内设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压Umax*coeff_d和q轴限制电压Umax*coeff_q；其中Umax为永磁同步电机的逆变器的最大输出极限电压，且coeff_q＞coeff_d；所述电机控制器实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压Us，当输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与d轴限制电压Umax*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将所述d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId；将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；当输出电压Us大于等于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与q轴限制电压Umax*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将所述q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得所述q轴调节器输出q轴电流调节值ΔIq；将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小轴q轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；所述d轴调节器输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值之和Idcmd的最高限制值为MTPV曲线，所述d轴调节器的输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值之和Idcmd的最低限制值为MTPA曲线，其中Idcmd为电流环的电流指令值；所述q轴调节器的最低限制值为0，最高限制值为当前q轴电流。
采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.当永磁同步电机未运行至MTPV曲线上时，通过d轴电压反馈闭环，增加Id即使输出电压Us减小趋势，实现恒力矩稳定运行；在永磁同步电机运行至MTPV曲线上后，通过q轴电压反馈闭环减小Iq使输出电压Us减小趋势，使得永磁同步电机的输出电压Us永远被控制在电压极限椭圆内，避免了电机的失控。
附图说明
图1为本发明提供的一个示例性的永磁同步电机的MTPA曲线、MTPV曲线电压极限椭圆及电流极限圆示例图；
图2为本发明提供的永磁同步电机的弱磁控制的方法的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。
内置式永磁同步电机弱磁控制的思想来源于他励直流电动机的调磁控制。当电机端电压(也即输出电压)达到最大电压时，只能通过降低电动机的励磁电流，在保证电压平衡的条件下，使电机能恒功率运行于更高的转速。但永磁同步电机的励磁磁动势是由永磁体产生的而无法调节，所以，当定子电压达到最大值时，要想继续升高转速只有靠调节交轴电流Iq和直轴电流Id来实现，增加电机直轴去磁电流分量来减弱气隙合成磁场，从而维持电压平衡关系，获得弱磁升速效果。
参见附图1，实线表示的正圆为电流极限圆，虚线表示的椭圆为电压极限椭圆，电流极限圆内存在恒转矩曲线，图中还示出了MTPA曲线和MTPV曲线。内置式永磁同步电机在矢量控制运行时要受到电压和电流双重约束条件的限制，其电压受电压极限椭圆的约束，不能超过逆变器所能输出的最大电压；电流受电流极限圆的约束，不能超过逆变器所能输出的最大电流。
在永磁同步电机的控制策略中，为了实现效率的最大化和电流容量的最大利用，电机在弱磁之前将被控制运行在最大转矩电流比MTPA曲线上，随着电机速度的不断提升，由端电压Us逐渐升高，参见公式其中Umax为驱动电机的逆变器受限于母线电压的逆变器最大电压输出极限。
若当输出电压Us超过Umax限制时，通过电压反馈闭环，增加d轴电压Id可以使得输出电压减小。但是，电机运行在MTPV曲线上，增加d轴电压Id会使输出电压朝电压增大方向运行，导致电机失控，如附图1中的点1运行至点4。
若当输出电压Us超过Umax限制时，通过电压反馈闭环，沿恒转矩曲线增加d轴电压Id并减小q轴电压Iq，使得输出电压减小。但是，当电机运行在MTPV曲线上，沿恒转矩曲线增加d轴电压Id并减小q轴电压Iq会使输出电压Us朝电压增大方向运行，导致电机失控，如附图1中的点1运行至点2。
而本发明提出一种永磁同步电机的弱磁控制的方法，参见附图2，包括如下步骤：
设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压Umax*coeff_d和q轴限制电压Umax*coeff_q；且coeff_q＞coeff_d；
实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压Us，当输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与d轴限制电压Umax*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId；将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；
当输出电压Us大于等于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与q轴限制电压Umax*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得q轴调节器输出q轴电流调节值ΔIq；将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小轴q轴电流使得输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内。
通过上述控制方法，可以使得图1中的点1运行至点3，使得永磁同步电机的输出电压被控制在电压极限椭圆内，避免了电机的失控。
d轴调节器内被配置为在一预设范围内才输出调节数值，而位于该预设范围外的则不输出。可以理解为，有输出无输出，即调节器没有起作用。
本发明的d轴调节器的预设范围为MTPA至MTPV(d轴调节器输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值之和Idcmd的最高限制值为MTPV曲线，d轴调节器的输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值之和Idcmd的最低限制值为MTPA曲线，其中Idcmd为电流环的电流指令值)，使得永磁同步电机的逆变器的d轴输出电流和q轴输出电流运行至MTPA曲线上时，d轴调节器输出的d轴电流调节值ΔId不作用于Idcmd，，从而不改变d轴电流。而永磁同步电机的逆变器的d轴输出电流和q轴输出电流超过MTPA取下且未运行至MTPV曲线上时，通过d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId，以增加d轴电流。
同样的，q轴调节器内被配置为在一预设范围内才输出调节数值，而位于该预设范围外的则不输出。可以理解为，有输出无输出，即调节器没有起作用。
本发明的q轴调节器的预设范围为0至当前q轴电流，使得输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，q轴调节器不输出q轴电流调节值ΔIq，从而不改变q轴电流。
通过d轴调节器和q轴调节器的限制，使得：当输出电压Us小于Umax*coeff_q时，仅附图2中的①d轴电压反馈闭环工作，即通过增加Id使输出电压Us减小趋势；而当输出电压Us大于Umax*coeff_q时，d、q轴同时电压反馈闭环，即图2中的②q轴电压反馈闭环开始工作，通过减小Iq使输出电压Us呈减小趋势。
参见附图2，增加d轴电流后，还需要减去d轴前馈电流，该前馈电流可以理解为原始d轴电流指令值，得到d轴调节后电流Idcmd。将d轴调节后电流Idcmd作为d轴电流环的输入，使得d轴电流环输出d轴电压，从而以得到调节后的输出电压Us，该输出电压Us呈减小趋势。
同样的，减小q轴电流后，还需要减去q轴前馈电流，该前馈电流可以理解为原始q轴电流指令值，得到q轴调节后电流Iqcmd。将q轴调节后电流Iqcmd作为q轴电流环的输入，使得q轴电流环输出q轴电压，以得到调节后的输出电压Us，该输出电压Us呈减小趋势。
较佳的，d轴调节器和q轴调节器配置为PI调节器。d轴电流环和d轴电流环也可以由PI调节器来实现，此处的调节器并不限制。
例如，取逆变器d轴限制系数coeff_d为0.9，q轴限制系数coeff_q为0.95，则d轴限制电压Umax*coeff_d为0.9Umax，q轴限制电压Umax*coeff_q为0.95Umax。
当输出电压Us为0.8Umax时，在与d轴限制系数coeff_d做差时，则会得到一个小于0的值，该值不属于d轴调节器的预设范围MTPA至MTPV，故此时d轴调节器将不进行调节工作。
当输出电压Us为0.92Umax时，在与d轴限制系数coeff_d做差时，则会得到一个大于0的值，则d轴电压反馈闭环工作；而0.92Umax与q轴限制电压Umax*coeff_q做差时，则会则会得到一个小于0的值，该值不属于q轴调节器的预设范围0至当前q轴电流，则此时q轴调节器将不进行调节工作。
当输出电压Us为0.98Umax时，在与d轴限制系数coeff_d做差时，得到的值超过MTPV了，则此时d轴调节器将不进行调节工作。而0.98Umax与q轴限制电压Umax*coeff_q做差时，则会得到一个大于0的值，则q轴电压反馈闭环工作。
取逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q与控制结点有关，根据实际电机所需要控制的程度来进行选择，但需要保证coeff_q＞coeff_d。
另外在实际操作中，参见附图2，首先通过力矩指令Trqref和MTPA曲线得到Id。通过力矩指令Trqref、Idref、恒转矩曲线参数表格，得到Iq。在MTPV超过电压限制时，由点1减小Iq运行至点3，使得电机重新运行至电压限制椭圆以内。
本发明还公开了一种永磁同步电机的弱磁控制的系统，包括电机控制器，电机控制器的输出端与永磁同步电机的逆变器的控制端连接。
在电机控制器内设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压Umax*coeff_d和q轴限制电压Umax*coeff_q；其中Umax为永磁同步电机的逆变器的最大输出极限电压，且coeff_q＞coeff_d。
电机控制器实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压Us，当输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与d轴限制电压Umax*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId；d轴调节器的最低限制值为MTPA曲线，最高限制值为MTPV曲线。将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内。
当输出电压Us大于等于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与q轴限制电压Umax*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得q轴调节器输出q轴电流调节值ΔIq；q轴调节器的最低限制值为0，最高限制值为当前q轴电流。将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小q轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内。
本发明还公开了一种电动车，包括永磁同步电机和用于控制永磁同步电机的电机控制器，电机控制器的输出端与永磁同步电机的逆变器的控制端连接。
在电机控制器内设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压Umax*coeff_d和q轴限制电压Umax*coeff_q；其中Umax为永磁同步电机的逆变器的最大输出极限电压，且coeff_q＞coeff_d。
电机控制器实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压Us，当输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与d轴限制电压Umax*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId；d轴调节器的最低限制值为MTPA曲线，最高限制值为MTPV曲线。将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内。
当输出电压Us大于等于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与q轴限制电压Umax*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得q轴调节器输出q轴电流调节值ΔIq；q轴调节器的最低限制值为0，最高限制值为当前q轴电流。将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小q轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内。
应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (9)
1.一种永磁同步电机的弱磁控制的方法，其特征在于，包括如下步骤：
设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压Umax*coeff_d和q轴限制电压Umax*coeff_q；其中Umax为永磁同步电机的逆变器的最大输出极限电压，且coeff_q＞coeff_d；
实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压Us，当输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与d轴限制电压Umax*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将所述d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId；将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；
当输出电压Us大于等于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与q轴限制电压Umax*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将所述q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得所述q轴调节器输出q轴电流调节值ΔIq；将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小q轴电流使得输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内。
2.根据权利要求1所述的弱磁控制的方法，其特征在于，所述d轴调节器输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值之和Idcmd的最高限制值为MTPV曲线，其中Idcmd为电流环的电流指令值，使得所述永磁同步电机的逆变器的d轴输出电流和q轴输出电流未运行至MTPV曲线上时，通过所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId，以增加d轴电流。
3.根据权利要求1所述的弱磁控制的方法，其特征在于，所述d轴调节器的输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值之和Idcmd的最低限制值为MTPA曲线，其中Idcmd为电流环的电流指令值，使得所述永磁同步电机的逆变器的d轴输出电流和q轴输出电流运行至MTPA曲线上时，所述d轴调节器输出的d轴电流调节值ΔId不作用于Idcmd，从而不改变d轴电流。
4.根据权利要求1所述的弱磁控制的方法，其特征在于，所述q轴调节器的最低限制值为0，使得输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，所述q轴调节器不输出q轴电流调节值ΔIq，从而不改变q轴电流。
5.根据权利要求1所述的弱磁控制的方法，其特征在于，所述q轴调节器的最高限制值为原始q轴电流指令值，使得q轴电流不因为所述弱磁控制的方法而改变电流方向。
6.根据权利要求1所述的弱磁控制的方法，其特征在于，所述将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得输出电压Us减小还包括：
将ΔId补偿至原始d轴电流指令值，得到电流环的电流指令值Idcmd；将Idcmd作为d轴电流环的输入，使得d轴电流环输出d轴电压，进而得到调节后的输出电压Us；
所述将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小q轴电流使得输出电压Us减小还包括：
将ΔIq补偿至原始q轴电流指令值，得到电流环的电流指令值Iqcmd；将Iqcmd作为q轴电流环的输入，使得q轴电流环输出q轴电压，进而得到调节后的输出电压Us。
7.根据权利要求1所述的弱磁控制的方法，其特征在于，所述d轴调节器和所述q轴调节器配置为PI调节器。
8.一种永磁同步电机的弱磁控制的系统，其特征在于，包括电机控制器，所述电机控制器的输出端与所述永磁同步电机的逆变器的控制端连接；
在所述电机控制器内设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压Umax*coeff_d和q轴限制电压Umax*coeff_q；其中Umax为永磁同步电机的逆变器的最大输出极限电压，且coeff_q＞coeff_d；
所述电机控制器实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压Us，当输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与d轴限制电压Umax*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将所述d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId；将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；
当输出电压Us大于等于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与q轴限制电压Umax*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将所述q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得所述q轴调节器输出q轴电流调节值ΔIq；将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小q轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；
补偿后的d轴电流指令值的最低限制值为MTPA曲线，最高限制值为MTPV曲线；所述q轴调节器的最低限制值为0，最高限制值为原始q轴电流指令值。
9.一种电动车，其特征在于，包括永磁同步电机和用于控制所述永磁同步电机的电机控制器，所述电机控制器的输出端与所述永磁同步电机的逆变器的控制端连接；
在所述电机控制器内设定永磁同步电机的逆变器d轴限制系数coeff_d和q轴限制系数coeff_q，得到d轴限制电压Umax*coeff_d和q轴限制电压Umax*coeff_q；其中Umax为永磁同步电机的逆变器的最大输出极限电压，且coeff_q＞coeff_d；
所述电机控制器实时获取永磁同步电机的逆变器的输出电压Us，当输出电压Us小于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与d轴限制电压Umax*coeff_d做差，得到d轴电压参考值，将所述d轴电压参考值作为d轴调节器的输入，使得所述d轴调节器输出d轴电流调节值ΔId；将ΔId作为d轴电流的增值，不断增加d轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；
当输出电压Us大于等于q轴限制电压Umax*coeff_q时，则将输出电压Us与q轴限制电压Umax*coeff_q做差，得到q轴电压参考值，将所述q轴电压参考值作为q轴调节器的输入，使得所述q轴调节器输出q轴电流调节值ΔIq；将ΔIq作为q轴电流的减值，不断减小q轴电流使得逆变器的输出电压Us减小，直至输出电压Us在电压极限椭圆内；
所述d轴调节器输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值之和Idcmd的最高限制值为MTPV曲线，所述d轴调节器的输出的d轴电流调节值与原始d轴电流指令值之和Idcmd的最低限制值为MTPA曲线，其中Idcmd为电流环的电流指令值；所述q轴调节器的最低限制值为0，最高限制值为原始q轴电流指令值。
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