一种用于电动汽车的感应电机驱动系统及其快速起动算法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于电动汽车的感应电机驱动系统及其快速起动算法，该感应电机驱动系统包括电池、感应电机、速度传感器、控制器及逆变器，所述逆变器连接在所述控制器与所述感应电机之间，且在所述控制器的控制下输出预定的频率及电压，使得所述感应电机保持输出最大转矩。本发明专利技术能够保证感应电机以最大转矩持续输出，起动转矩大，整个起动过程的算法简单，缩短了电动汽车的起动时间，且由于对速度传感器分辨率要求低，不会受到感应电机的参数变化及其工作状态的影响，不会影响系统的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于电动汽车的感应电机驱动系统及其快速起动算法
本专利技术涉及电机控制
，具体涉及一种用于电动汽车的感应电机驱动系统及其快速起动算法。
技术介绍
2015年7月正式实施的《新建纯电动乘用车企业管理规定》对纯电动汽车的加速时间给出了具体数值，从0到50km/h的加速时间不超过5s。为达到该性能指标，一方面设计转矩更大的驱动电机，这样会导致电机体积加大、重量增加，不符合电机的小型化与轻便化发展。另一方面开发更复杂的控制算法，让电机在尽量短的时间内输出更大的转矩，这些控制算法大多受电机参数、电机工作状态变化的影响，影响系统性能的稳定。例如，传统磁场定向控制算法(又称矢量控制)，该算法需要多次坐标变换，即从静止的三相坐标变换到两相坐标、再变换到旋转的两相坐标，经过比例积分调节后再从旋转的两相坐标变换到静止坐标，传统磁场定向控制算法受感应电机转子电阻、电感等参数的影响，更受电机工作状态变化的影响，造成系统性能不稳定。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种用于电动汽车的感应电机驱动系统及其快速起动算法，不仅能够实现电动汽车的快速起动，而且不会影响系统的稳定性。为此，根据第一方面，一种实施例中提供了一种用于电动汽车的感应电机驱动系统，该感应电机驱动系统包括：电池，用以提供电能；感应电机；速度传感器，其安装在所述感应电机上，用于获取所述感应电机的实时转子转速；控制器，所述控制器连接于所述速度传感器，用于接收所述实时转子转速；及逆变器，所述逆变器连接在所述控制器与所述感应电机之间，且在所述控制器的控制下输出预定的频率及电压，使得所述感应电机保持输出最大转矩。作为所述感应电机驱动系统的进一步可选方案，所述感应电机为三相感应电机。作为所述感应电机驱动系统的进一步可选方案，所述控制器与所述逆变器集成在一起。根据第二方面，一种实施例中提供了一种感应电机驱动系统的快速起动算法，该快速起动算法包括：接收起动时的转矩命令；根据所述转矩命令输出预置的频率及最大转矩给感应电机；获取感应电机的实时转子转速；及根据所述实时转子转速调整所输出的频率及电压，直至感应电机的实时转子转速达到与转矩命令所对应的转速，起动结束。作为所述快速起动算法的进一步可选方案，所述根据所述实时转子转速调整所输出的频率及电压的步骤包括：根据所述实时转子转速得出所述感应电机的磁场同步转速；及根据所述磁场同步转速得出输出的频率及电压。作为所述快速起动算法的进一步可选方案，所述根据所述实时转子转速得出所述感应电机的磁场同步转速的步骤满足关系式：其中，nk为磁场同步转速，nr为实时转子转速，sm为最大转矩所对应的最大转差率。作为所述快速起动算法的进一步可选方案，所述根据所述磁场同步转速得出输出的频率的步骤满足关系式：其中，fk为输出的频率，p为感应电机的极对数，nk为磁场同步转速。作为所述快速起动算法的进一步可选方案，所述直至感应电机的实时转子转速达到与转矩命令所对应的转速的步骤包括：经过一段时间后，再次获取感应电机的实时转子转速；判断再次获取的实时转子转速与该实时转子转速所对应的磁场同步转速的关系，若前者小于后者则重复上述步骤，若前后大于后者则继续第一后续步骤。作为所述快速起动算法的进一步可选方案，所述第一后续步骤包括判断再次获取的实时转子转速与转矩命令所对应的转速对比的步骤，若前者大于后者，则起动结束，若前后小于后者，则需要进行第二后续步骤。作为所述快速起动算法的进一步可选方案，所述第二后续步骤包括根据再次获取的实时转子转速调整所输出的频率及电压，直至感应电机的实时转子转速达到与转矩命令所对应的转速，起动结束的步骤。本专利技术的有益效果：依据以上实施例中的用于电动汽车的感应电机驱动系统及其快速起动算法，由于在起动的过程中只需要利用该速度传感器获取感应电机的实时转子转速，再根据该实时转子转速来调整逆变器所输出的频率及电压，保证感应电机以最大转矩持续输出，起动转矩大，整个起动过程的算法简单，缩短了电动汽车的起动时间，且由于对速度传感器分辨率要求低，不会受到感应电机的参数变化及其工作状态的影响，不会影响系统的稳定性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1示出了根据本专利技术实施例所提供的一种用于电动汽车的感应电机驱动系统的方框图；图2示出了逆变器输出频率和感应电机转速之间的关系曲线；图3示出了根据本专利技术实施例所提供的快速起动算法的流程图。主要元件符号说明：100-电池；200-感应电机；300-速度传感器；400-控制器；500-逆变器。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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专利技术和简化描述，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专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。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在本专利技术中的具体含义。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。实施例本实施例提供了一种用于电动汽车的感应电机驱动系统。请参考图1，该感应电机驱动系统包括电池100、感应电机200、速度传感器300、控制器400及逆变器500。其中，电池100用以提供电能。速度传感器300安装在感应电机200上，用于获取感应电机200的实时转子转速。控制器400连接于速度传感器300，用于接收实时转子转速。逆变器5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电动汽车的感应电机驱动系统，其特征在于，包括：电池，用以提供电能；感应电机；速度传感器，其安装在所述感应电机上，用于获取所述感应电机的实时转子转速；控制器，所述控制器连接于所述速度传感器，用于接收所述实时转子转速；及逆变器，所述逆变器连接在所述控制器与所述感应电机之间，且在所述控制器的控制下输出预定的频率及电压，使得所述感应电机保持输出最大转矩。

【技术特征摘要】
1.一种用于电动汽车的感应电机驱动系统，其特征在于，包括：电池，用以提供电能；感应电机；速度传感器，其安装在所述感应电机上，用于获取所述感应电机的实时转子转速；控制器，所述控制器连接于所述速度传感器，用于接收所述实时转子转速；及逆变器，所述逆变器连接在所述控制器与所述感应电机之间，且在所述控制器的控制下输出预定的频率及电压，使得所述感应电机保持输出最大转矩。2.如权利要求1所述的感应电机驱动系统，其特征在于，所述感应电机为三相感应电机。3.如权利要求1所述的感应电机驱动系统，其特征在于，所述控制器与所述逆变器集成在一起。4.感应电机驱动系统的快速起动算法，其特征在于，包括如下步骤：接收起动时的转矩命令；根据所述转矩命令输出预置的频率及最大转矩给感应电机；获取感应电机的实时转子转速；及根据所述实时转子转速调整所输出的频率及电压，直至感应电机的实时转子转速达到与转矩命令所对应的转速，起动结束。5.如权利要求4所述的快速起动算法，其特征在于，所述根据所述实时转子转速调整所输出的频率及电压的步骤包括：根据所述实时转子转速得出所述感应电机的磁场同步转速；及根据所述磁场同步转速得出输出的频率及电压。6.如权利要求5所述的快速起动算法，其特征在于，所述根据所述实时转子...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜淑忠，徐峰，沈金华，王韶华，
申请(专利权)人：常州市裕成富通电机有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32