[发明专利]一种基于电机转子定位的电动车防盗装置的防盗方法

摘要

本发明公开了一种基于电机转子定位的电动车防盗装置及其防盗方法，所述电动车防盗装置由电流检测模块以及控制模块构成；其中，所述电流检测模块包括依次串联的电流采集器、Clark变换器和Park变换器，所述电流采集器的输入端接在电动车无刷直流电机的定子的三相绕组上，所述Park变换器的输出端连接所述控制模块的输入端；所述控制模块包括两个比较器、两个PID调节器、d轴电流给定器、q轴电流给定器、反Park变换器以及SVPWM变换器，所述SVPWM变换器的输出端连接所述电动车的三相桥式逆变器的控制输入端。该防盗方法通过电机转子定位，达到电动车防盗效果。

主权项

1.一种基于电机转子定位的电动车防盗装置的防盗方法，所述电动车包括直流电源、三相桥式逆变器和无刷直流电机，所述无刷直流电机由所述直流电源供电，所述三相桥式逆变器与所述直流电源并联，所述三相桥式逆变器的三相输出端分别对应连接所述无刷直流电机的定子的三相绕组；所述电动车防盗装置由电流检测模块以及控制模块构成；其中，所述电流检测模块包括依次串联的电流采集器、Clark变换器和Park变换器，所述电流采集器的输入端接在所述三相绕组上，所述Park变换器的输出端连接所述控制模块的输入端；所述控制模块包括两个比较器、两个PID调节器、d轴电流给定器、q轴电流给定器、反Park变换器以及SVPWM变换器，其中一个比较器的两个输入端分别连接d轴电流给定器和Park变换器且其输出端连接其中一个PID调节器的输入端，另一个比较器的两个输入端分别连接q轴电流给定器和Park变换器且其输出端连接另一个PID调节器的输入端，两个PID调节器的输出端均连接至反Park变换器的输入端，反Park变换器的输出端连接SVPWM变换器的输入端，SVPWM变换器的输出端连接所述三相桥式逆变器的控制输入端以输出PWM信号；所述三相桥式逆变器主要由六只晶体管构成，六只晶体管分为三组，每组晶体管两两串联后与所述直流电源并联；且每组中两个晶体管之间的串联节点为所述三相输出端的一个相输出端，对应连接至所述无刷直流电机的定子的一个相绕组；每只晶体管的栅极作为所述三相桥式逆变器的一个控制输入端，连接所述SVPWM变换器的输出端；所述电流采集器为一个或三个电流互感器或者一个或三个电流传感器；所述比较器为减法器；其特征在于，所述防盗方法包括以下步骤：(1)给定电动车的无刷直流电机的定子电流在其两相同步旋转d‑q坐标系中的d轴上的给定电流分量以及q轴上的给定电流分量θ＝‑90°，其中i_N为所述定子的额定电流，θ为所述无刷直流电机的转子的空间位置角；(2)通过电流检测模块的电流采集器采集所述定子的三相绕组的实际电流值i_A、i_B、i_C，将所述三相绕组实际电流值i_A、i_B、i_C依次通过所述电流检测模块的Clark变换器的Clark变换和Park变换器的Park变换后，得到所述d轴的实际电流分量i_d以及所述q轴的实际电流分量i_q，再通过控制模块的两个比较器分别获得所述d轴上的给定电流分量与实际电流分量i_d的差值以及所述q轴上的给定电流分量与实际电流分量i_q的差值后，分别送入所述控制模块的两个PID调节器中，得到所述d轴上的电压分量u_d和所述q轴上的电压分量u_q,将u_d和u_q通过反Park变换器的反Park变换后，得到所述无刷直流电机的两相垂直静止α‑β坐标系中的α轴上所需的电压分量u_α和β轴上所需的电压分量u_β,将u_α、u_β送入到所述控制模块的SVPWM变换器；(3)通过SVPWM变换器产生相应PWM脉冲信号送入所述电动车的三相桥式逆变器中，使得所述d轴上的实际电流分量i_d以及所述q轴上的实际电流分量i_q分别跟随给定的和从而使得所述定子产生相应的磁场力作用，所述转子在所述磁场力作用下定位到所述定子的相应位置处，锁定无刷直流电机，达到电动车防盗的目的。