新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统，本控制系统包括电机闭环控制模块和力矩安全控制模块，电机闭环控制模块采集电机及电源的相应数据并通过矢量控制算法输出PWM信号驱动电机运行；所述力矩安全控制模块采集电机及电源的相应数据并采用两种力矩估算、判断后作出诊断，根据诊断的结果输出标志位至电机闭环控制模块，由电机闭环控制模块关断或正常输出驱动电机运行的PWM信号，从而停止或驱动电机。本控制系统提供永磁同步电机输出力矩的监控，并根据监控信息控制永磁同步电机的输出力矩，提高了车辆的安全可靠性能及驾乘舒适性，避免安全隐患。

【技术实现步骤摘要】
新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统
本专利技术涉及一种新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统。
技术介绍
目前，永磁同步电机以其具备的优势广泛应用于新能源汽车，通常电机控制器控制电机以输出力矩的形式进行动力传输，但新能源汽车用电机控制器大多缺少电机的力矩监控，影响车辆的安全可靠性能，降低车辆驾乘的舒适性，车辆控制不稳定，存在一定的安全隐患。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统，本控制系统提供永磁同步电机输出力矩的监控，并根据监控信息控制永磁同步电机的输出力矩，提高了车辆的安全可靠性能及驾乘舒适性，避免安全隐患。为解决上述技术问题，本专利技术新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统包括电机闭环控制模块，所述电机闭环控制模块采集电机A相电流、B相电流、电机转速、母线电压和母线电流，并且通过矢量控制算法输出PWM信号驱动电机运行，同时将电机三相旋转坐标系下的电流和转化到两相静止坐标系下的电流和并且输出，本控制系统还包括力矩安全控制模块，所述力矩安全控制模块包括电感查表单元、电机转矩估算单元、电机转矩判断单元、效率查表单元、效率力矩估算单元、效率力矩判断单元和力矩诊断单元；所述电感查表单元输入所述电流和，通过查表得到得电机的D轴电感和Q轴电感，所述电机转矩估算单元输入所述D轴电感和Q轴电感，通过电机控制矢量控制算法公式估算电机转矩，其中：是电机永磁体磁链，是电机极对数；所述电机转矩判断单元输入所述电机转矩，根据下式作出判断并输出标志位，其中：为电机转矩指令，如果上式成立，为0，否则为1；所述效率查表单元输入所述电机转速、母线电压和母线电流，并且根据电机转矩指令和电机转速判断电机处于电动模式或发电模式，通过电动效率查表或发电效率查表得到电机处于电动状态的电动效率或电机处于发电状态的发电效率，当时，当时，所述效率力矩估算单元输入所述电动效率或发电效率，根据能力守恒定律估算得到电机电动输出力矩或电机发电输出力矩，当时，当时，所述效率力矩判断单元输入电机电动输出力矩或电机发电输出力矩，根据下列两式作出判断并输出标志位，当时，当时，如果上列两式成立，为0，否则为1；所述力矩诊断单元分别输入所述标志位和标志位，如果或其中有一个是1时，所述力矩诊断单元输出力矩安全故障标志位为1，当和都为0时，则标志位为0；所述电机闭环控制模块输入所述标志位，当标志位为1时，电机闭环控制模块关断PWM信号输出，当标志位为0时，电机闭环控制模块正常输出PWM信号。由于本专利技术新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统采用了上述技术方案，即本控制系统包括电机闭环控制模块和力矩安全控制模块，电机闭环控制模块采集电机及电源的相应数据并通过矢量控制算法输出PWM信号驱动电机运行；所述力矩安全控制模块采集电机及电源的相应数据并采用两种力矩估算、判断后作出诊断，根据诊断的结果输出标志位至电机闭环控制模块，由电机闭环控制模块关断或正常输出驱动电机运行的PWM信号，从而停止或驱动电机。本控制系统提供永磁同步电机输出力矩的监控，并根据监控信息控制永磁同步电机的输出力矩，提高了车辆的安全可靠性能及驾乘舒适性，避免安全隐患。附图说明下面结合附图和实施方式对本专利技术作进一步的详细说明：图1为本专利技术新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统的原理框图；图2为本控制系统中力矩安全控制模块的原理框图。具体实施方式实施例如图1和图2所示，本专利技术新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统包括电机闭环控制模块1，所述电机闭环控制模块1采集电机A相电流、B相电流、电机转速、母线电压和母线电流，并且通过矢量控制算法输出PWM信号驱动电机运行，同时将电机三相旋转坐标系下的电流和转化到两相静止坐标系下的电流和并且输出，本控制系统还包括力矩安全控制模块2，所述力矩安全控制模块2包括电感查表单元21、电机转矩估算单元22、电机转矩判断单元23、效率查表单元24、效率力矩估算单元25、效率力矩判断单元26和力矩诊断单元27；所述电感查表单元21输入所述电流和，通过查表得到得电机的D轴电感和Q轴电感，在实际应用中，电机的D轴电感和Q轴电感也可以通过电机台架实测得到的；所述电机转矩估算单元22输入所述D轴电感和Q轴电感，通过电机控制矢量控制算法公式估算电机转矩，其中：是电机永磁体磁链，是电机极对数；所述电机转矩判断单元23输入所述电机转矩，根据下式作出判断并输出标志位，其中：为电机转矩指令，如果上式成立，为0，否则为1；所述效率查表单元24输入所述电机转速、母线电压和母线电流，并且根据电机转矩指令和电机转速判断电机处于电动模式或发电模式，通过电动效率查表或发电效率查表得到电机处于电动状态的电动效率或电机处于发电状态的发电效率，当时，当时，所述效率力矩估算单元25输入所述电动效率或发电效率，根据能力守恒定律估算分别得到电机电动输出力矩或电机发电输出力矩，当时，当时，所述效率力矩判断单元26分别输入电机电动输出力矩或电机发电输出力矩，根据下列两式作出判断并输出标志位，当时，当时，如果上列两式成立，为0，否则为1；所述力矩诊断单元27分别输入所述标志位和标志位，如果或其中有一个是1时，所述力矩诊断单元输出力矩安全故障标志位为1，当和都为0时，则标志位为0；所述电机闭环控制模块1输入所述标志位，当标志位为1时，电机闭环控制模块1关断PWM信号输出，当标志位为0时，电机闭环控制模块1正常输出PWM信号。本控制系统由电机闭环控制模块和力矩安全控制模块构成，电机闭环控制模块采集电机相电流信号、电机转速信号、母线电压信号以及母线电流信号，通过电压矢量控制算法输出PWM驱动信号，控制电机运行。另外将采集的信号经过处理后发给力矩安全控制模块。力矩安全控制模块采集经过处理后的DQ轴电流信号，经过电感查电表单元、电机转矩估算单元、电机转矩判断单元后，得到标志位；另外力矩安全控制模块也采集电机转速信号、母线电压信号和母线电流信号，经过效率查表单元、效率力矩估算单元、效率力矩判断单元，得到标志位，最后标志位和标志位通过诊断模块输出力矩安全故障标志位。最后电机闭环控制模块通过接收到的力矩安全故障标志位判断是否中断PWM驱动信号的输出，停止或继续电机的运行。本控制系统在现有硬件的基础上，不用增加额外的硬件就可以实现力矩安全监控的功能，采用两种力矩诊断方式，提高了车辆的安全可靠性能及驾乘舒适性，避免安全隐患，解决了现有技术中永磁同步电机控制器缺少力矩监控的技术问题。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统，包括电机闭环控制模块，所述电机闭环控制模块采集电机A相电流

【技术特征摘要】
1.一种新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统，包括电机闭环控制模块，所述电机闭环控制模块采集电机A相电流、B相电流、电机转速、母线电压和母线电流，并且通过矢量控制算法输出PWM信号驱动电机运行，同时将电机三相旋转坐标系下的电流和转化到两相静止坐标系下的电流和并且输出，其特征在于：还包括力矩安全控制模块，所述力矩安全控制模块包括电感查表单元、电机转矩估算单元、电机转矩判断单元、效率查表单元、效率力矩估算单元、效率力矩判断单元和力矩诊断单元；所述电感查表单元输入所述电流和，通过查表得到得电机的D轴电感和Q轴电感，所述电机转矩估算单元输入所述D轴电感和Q轴电感，通过电机控制矢量控制算法公式估算电机转矩，其中：是电机永磁体磁链，是电机极对数；所述电机转矩判断单元输入所述电机转矩，根据下式作出判断并输出标志位，其中：为电机转矩指令，如果上式成立，为0，否则为1；...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋正友，万茂文，赵洪涛，
申请(专利权)人：上海大郡动力控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31