[发明专利]用于提升电动汽车IPM电机控制器最大输出功率的方法

摘要

本发明公开了一种用于提升电动汽车IPM电机控制器最大输出功率的方法，本方法电机控制器以电流指令获取模块、比例积分控制器、电压矢量限制算法模块、坐标逆转换模块、矢量控制过调制模块和三相逆变器驱动电机，三相逆变器输出信号经坐标转换模块反馈至比例积分控制器，电机位置和速度信号经位置速度测量模块实现测量并反馈；电流指令获取模块按三个区域给出电机d、q轴电流指令；电压矢量限制算法模块判断电机工况给出电机d、q轴的电压限幅；矢量控制过调制模块按区域进行电压调制并定义脉宽调制比；建立电机动态模型，优化电机d、q轴电流输出质量。本方法提升最大输出功率，实现电流的平稳控制、良好的电流跟随动态响应以及稳态性能。

主权项

1.一种用于提升电动汽车IPM电机控制器最大输出功率的方法，电机控制器以依次连接的电流指令获取模块、比例积分控制器、电压矢量限制算法模块、坐标逆转换模块、矢量控制过调制模块和三相逆变器驱动电机，三相逆变器输出信号经坐标转换模块反馈至比例积分控制器，电机位置和速度信号经位置速度测量模块分别反馈至电流指令获取模块、坐标逆转换模块和坐标转换，其中电流指令获取模块输入电机全速域工况的给定扭矩；其特征在于本方法包括如下步骤：步骤一、电流指令获取模块分别按电机恒转矩区域采用最大转矩电流比控制算法给出电机d、q轴电流指令值，电机恒功率区域采用普通弱磁控制算法给出电机d、q轴电流指令值，电机深度弱磁区域采用最大转矩电压比控制算法给出电机d、q轴电流指令值；步骤二、优化电压矢量限制算法模块的电压矢量限制算法，判断电机全速域的工作区域以及电机所工作的发电或电动工况，分别给出电机d、q轴的电压限幅；步骤三、矢量控制过调制模块按区域进行电压调制并定义脉宽调制比MI为：其中：为基波相电压幅值，U_DC为三相逆变器的母线电压；步骤四、建立电机动态模型，优化电机d、q轴的电流输出质量，依据电机的经典控制理论，磁路饱和及交叉耦合效应时的电机d、q轴电压方程为：其中，是d、q轴磁链，且随电机d、q轴电流i_d、i_q非线性变化，R_s为定子电阻，ω_e为同步转速，将式(1)和式(2)展开得到：其中，表示d轴动态电感，记为DL_d，表示q轴动态电感，记为DL_q，表示d轴交叉耦合电感，记为DL_dq，表示q轴交叉耦合电感，记为DL_qd；则电机动态模型为：电机动态模型融入电机动态电感和交叉耦合电感，提高电机矢量控制的准确性。