一种电机位置检测方法和装置、及使用该装置的方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种电机位置检测方法和装置、及使用该装置的方法。该电机位置检测方法包括：步骤S101、主控制芯片控制解码芯片启动电机位置检测；步骤S102、解码芯片获取旋转变压器输出的旋变输入信号，并根据旋变输入信号生成SPI数字信号和ABZ脉冲信号，并将生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号发送给主控制芯片；步骤S103、主控制芯片接收解码芯片生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号，并根据所述SPI数字信号或ABZ脉冲信号获取电机位置信息。本发明专利技术中，主控制芯片根据SPI数字信号或ABZ脉冲信号获取电机位置信息，其中在高速运行阶段通过ABZ脉冲信号获取电机位置，通过ABZ脉冲信号提高了信号的抗干扰性和可靠性，从而提高了电机控制的准确性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
-种电机位置检测方法和装置、及使用该装置的方法
本专利技术属于电动汽车
，涉及一种电机位置检测方法、一种电机位置检测 装置、W及使用该装置的方法。
技术介绍
在纯电动汽车驱动系统中，一般采用正弦波永磁同步电机，它具有运行可靠、体积 小、质量轻、损耗少、效率高W及形状和尺寸灵活多样等显著优点。 在正弦波永磁同步电机中，电机包括定子和转子，定子包围在转子的外侧，转子上 设置有多个永磁磁极对，通常永磁磁极对的数目为2?4,永磁磁极对产生的磁场为正弦波 磁场，定子上包括H相绕组，各相绕组对称，通过在H相绕组上施加电压，使得定子产生的 磁场与转子产生的磁场相互作用，并使得转子在磁场的相互作用下进行转旋，从而将电能 转换为机械能；其中，当通过定子的H相绕组通入H相交流电时，由H相交流电产生的旋转 电枢磁动势及建立的电枢磁场，一方面切割定子绕组，并在定子绕组中产生感应电动势；另 一方面W电磁力拖动转子W同步转速旋转，定子和转子磁动势所产生的磁场沿定子内圆按 正弦分布。 对正弦波永磁同步电机的控制主要采用扭矩控制，为了实现精确地扭矩控制，需 要获取正弦波永磁同步电机的位置信息，即电机H相电流及转子位置（及转子的磁极位 置）和速度等信息，并根据上述信息进行计算，从而执行正弦波永磁同步电机的扭矩控制。 通过光电编码器或旋转变压器（resolver/transformer)等传感器，可W获取正 弦波永磁同步电机的位置信息。其中，旋转变压器被广泛应用于电机位置的检测，旋转变压 器是一种电磁式传感器，又称同步分解器。它是一种测量角度用的小型交流电动机，用来测 量旋转物体的转轴角位移和角速度，由定子和转子组成。其中定子绕组作为变压器的原边， 接受励磁电压，励磁频率通常用400、3000及5000监等。转子绕组作为变压器的副边，通过 电磁禪合得到感应电压。 通常，解码芯片和旋转变压器配合使用，解码芯片通过串行通信采集电机的位置 检测信息，然而，在电机高速运转时，串行通信存在抗干扰能力较差和可靠性较差的问题， 从而会影响获取的电机位置信号的准确性和可靠性，而电机驱动系统作为纯电动汽车的主 要动力系统，位置信号的准确性和可靠性的降低将进一步导致纯电动汽车的安全性和可靠 性的下降。
技术实现思路
本专利技术提供一种电机位置检测方法和电机位置检测装置、W及使用该装置的方 法，用于解决现有技术中位置信号的检测中在电机高速运转时SPI数字信号抗干扰能力较 差的技术问题。 为了解决本专利技术所述的上述技术问题，本专利技术提供了一种电机位置检测方法，用 于对电机的转子位置进行测量，将旋转变压器的旋变转子和电机的转子同轴且固定连接， 旋转变压器的旋变定子与电机的定子同轴且固定连接，所述旋转变压器根据电机的转子转 动输出旋变输入信号到解码芯片，解码芯片对所述旋变输入信号进行解码，得到SPI数字 信号和ABZ脉冲信号，主控制芯片控制解码芯片，其特征在于，所述电机位置检测方法包 括： 步骤S101、主控制芯片控制解码芯片启动电机位置检测； 步骤S102、解码芯片获取旋转变压器输出的旋变输入信号，并根据旋变输入信号 生成SPI数字信号和ABZ脉冲信号，并将生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号发送给主控 制芯片； 步骤S103、主控制芯片接收解码芯片生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号，并根据 所述SPI数字信号或ABZ脉冲信号获取电机位置信息。 优选地，步骤S103中根据所述SPI数字信号或ABZ脉冲信号获取电机位置信息包 括： 步骤S1031、主控制芯片判断电机是处于低速启动阶段还是处于高速运行阶段，女口 果电机处于低速启动阶段，则进入下一步骤S1032 ;如果电机处于高速运行阶段，则固巧IJ步 骤 S1033 ; 步骤S1032、主控制芯片通过SPI数字信号获取电机处于低速启动阶段的转子位 置信息； 步骤S1033、主控制芯片通过ABZ脉冲信号获取电机处于高速运行阶段的转子位 置信息。 优选地，所述主控制芯片通过ABZ脉冲信号获取电机处于高速运行阶段的转子位 置信息包括：主控制芯片的增量式接口对AB信号增量计数，并根据AB信号增量计数的值M 获取电机位置信息；其中， 在预先设定转子向正方向运转时增量计数是递增时，当主控制芯片判断AB信号 的组合次序是正方向的组合次序，则判断增量计数是递增；当主控制芯片判断所述组合次 序是反方向的组合次序，则判断增量计数是递减； 在预先设定转子向正方向运转时增量计数是递减时，当主控制芯片判断所述组合 次序是正方向的组合次序，则判断增量计数是递减；当主控制芯片判断所述组合次序是反 方向的组合次序，则判断增量计数是递增， 优选地，所述电机位置信息包括转子位置角0和角速度《 ; 根据AB信号增量计数的值M获取电机位置信息具体为；根据M值确定位置角0， 然后根据位置角0确定角速度其中， [00211 9 = 360 X-， CO =- 。 4096 (it 优选地，主控制芯片判断电机是处于低速启动阶段还是处于高速运行阶段具体 为： [002引主控制芯片检测ABZ脉冲信号中的Z脉冲，并判断是否在预定时间Tl内检测到Nl 个Z脉冲，如果在预定时间Tl内检测到的Z脉冲个数小于NI,则判断电机处于低速启动阶 段；如果在预定时间Tl内检测到的Z脉冲个数大于或等于NI,则判断电机处于高速运行阶 段。 优选地，所述步骤S103中还包括： [00巧]步骤S1034、主控制芯片通过ABZ脉冲信号对电机进行异常诊断，当判断电机运行 出现异常时，发送运行异常信号，并控制电机停止运行；当判断电机运行没有出现异常时， 跳转至步骤S1033,继续计算并获取电机位置信息。 优选地，所述主控制芯片通过ABZ脉冲信号对电机进行异常诊断包括： 主控制芯片检测ABZ脉冲信号中的Z脉冲，并判断是否连续在N2个电角度周期检 测到Z脉冲，如果连续在N2个电角度周期没有检测到Z脉冲，则判断电机出现故障；否则， 则判断电机正常运行。 优选地，所述主控制芯片通过ABZ脉冲信号对电机进行异常诊断包括： 主控制芯片获取电机的角速度《的变化率al，并判断变化率al是否大于预先设 定的变化率阔值aO,如果变化率al大于或等于预先设定的变化率阔值aO,则判断电机出现 故障；如果变化率al小于预先设定的变化率阔值aO,则判断电机正常运行。 为了解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种电机位置检测装置，其特征在于，所 述电机位置检测装置包括检测用传感器旋转变压器、解码芯片、W及主控制芯片；其中，旋 转变压器包括旋变转子和旋变定子，旋变转子和电机的转子同轴且固定连接，旋变定子与 电机的定子同轴且固定连接，所述旋转变压器用于根据电机的转动感应输出旋变输入信 号，并将旋变输入信号提供给解码芯片；解码芯片用于获取所述旋变输入信号，并根据旋变 输入信号生成SPI数字信号和ABZ脉冲信号，并将生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号发 送给主控制芯片；所述主控制芯片用于接收解码芯片生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号， 并根据所述SPI数字信号和ABZ脉冲信号获取电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机位置检测方法，用于对电机的转子位置进行测量，将旋转变压器的旋变转子和电机的转子同轴且固定连接，旋转变压器的旋变定子与电机的定子同轴且固定连接，所述旋转变压器根据电机的转子转动输出旋变输入信号到解码芯片，解码芯片对所述旋变输入信号进行解码，得到SPI数字信号和ABZ脉冲信号，主控制芯片控制解码芯片，其特征在于，所述电机位置检测方法包括： 步骤S101、主控制芯片控制解码芯片启动电机位置检测； 步骤S102、解码芯片获取旋转变压器输出的旋变输入信号，并根据旋变输入信号生成SPI数字信号和ABZ脉冲信号，并将生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号发送给主控制芯片； 步骤S103、主控制芯片接收解码芯片生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号，并根据所述SPI数字信号或ABZ脉冲信号获取电机位置信息。

【技术特征摘要】
1. 一种电机位置检测方法，用于对电机的转子位置进行测量，将旋转变压器的旋变转 子和电机的转子同轴且固定连接，旋转变压器的旋变定子与电机的定子同轴且固定连接， 所述旋转变压器根据电机的转子转动输出旋变输入信号到解码芯片，解码芯片对所述旋变 输入信号进行解码，得到SPI数字信号和ABZ脉冲信号，主控制芯片控制解码芯片，其特征 在于，所述电机位置检测方法包括： 步骤S101、主控制芯片控制解码芯片启动电机位置检测； 步骤S102、解码芯片获取旋转变压器输出的旋变输入信号，并根据旋变输入信号生成 SPI数字信号和ABZ脉冲信号，并将生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号发送给主控制芯 片； 步骤S103、主控制芯片接收解码芯片生成的SPI数字信号和ABZ脉冲信号，并根据所述 SPI数字信号或ABZ脉冲信号获取电机位置信息。2. 如权利要求1所述的电机位置检测方法，其特征在于，步骤S103中根据所述SPI数 字信号或ABZ脉冲信号获取电机位置信息包括： 步骤S1031、主控制芯片判断电机是处于低速启动阶段还是处于高速运行阶段，如果 电机处于低速启动阶段，则进入下一步骤S1032 ;如果电机处于高速运行阶段，则跳到步骤 S1033 ： 步骤S1032、主控制芯片通过SPI数字信号获取电机处于低速启动阶段的转子位置信 息； 步骤S1033、主控制芯片通过ABZ脉冲信号获取电机处于高速运行阶段的转子位置信 肩、。3. 如权利要求2所述的电机位置检测方法，其特征在于，所述主控制芯片通过ABZ脉冲 信号获取电机处于高速运行阶段的转子位置信息包括：主控制芯片的增量式接口对AB信 号增量计数，并根据AB信号增量计数的值M获取电机位置信息；其中， 在预先设定转子向正方向运转时增量计数是递增时，当主控制芯片判断AB信号的组 合次序是正方向的组合次序，则判断增量计数是递增；当主控制芯片判断所述组合次序是 反方向的组合次序，则判断增量计数是递减； 在预先设定转子向正方向运转时增量计数是递减时，当主控制芯片判断所述组合次序 是正方向的组合次序，则判断增量计数是递减；当主控制芯片判断所述组合次序是反方向 的组合次序，则判断增量计数是递增。4. 如权利要求3所述的电机位置检测方法，其特征在于，所述电机位置信息包括转子 位置角0和角速度《 ; 根据AB信号增量计数的值M获取电机位置信息具体为：根据M值确定位置角0，然后 根据位置角Q确定...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗晓，林伟义，陈立冲，王瑛，王金磊，蔡交明，
申请(专利权)人：奇瑞汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34