高功率密度电机控制器的实现方法及计算机存储介质技术

本发明专利技术提供一种高功率密度电机控制器的实现方法及计算机存储介质，其中，方法包括：利用非盲算法初始化电机及电机控制器矢量方程组的系数；利用定时长定边界约束条件校正所述系数。本发明专利技术提高了电机控制器功率密度，实现小功率电机控制器控制大功率电机的控制策略。

Implementation method of high power density motor controller and computer storage medium

The invention provides a method for realizing a high power density motor controller and a computer storage medium, wherein the method comprises initializing the coefficients of the vector equations of the motor and the motor controller by using a non-blind algorithm, and correcting the coefficients by using a fixed time-length boundary constraint condition. The invention improves the power density of the motor controller and realizes the control strategy of the small power motor controller for controlling the high power motor.

【技术实现步骤摘要】
高功率密度电机控制器的实现方法及计算机存储介质
本专利技术涉及混合动力汽车及电动汽车电机控制
，尤其涉及一种高功率密度电动汽车控制器，具体来说就是一种高功率密度电机控制器的实现方法及计算机存储介质。
技术介绍
发展新能源汽车已成为各国政府和汽车行业的共识，其中，车用电机驱动控制系统既是关键技术又是共性技术，因受车辆空间限制和使用环境的约束，要求车用电机驱动控制系统比普通电传动系统具有更高的性能、体积/重量密度及环境温度。用于普通电传动的电力电子与电机技术已经不能适应车用电机驱动控制系统的要求。近年来，车用电机驱动控制系统技术发展趋势基本可归纳为数字化和集成化，当前我国车用电机驱动控制系统的技术差距主要体现在功率密度、可靠性和成本三方面。电机驱动控制系统的功率密度具体指电机控制器输出功率与电机控制器重量之比。现有电动车的电机控制器与电机匹配方面，因电机功率需求及电机控制器散热需求的限制，大都采用相同功率，即4KW电机匹配4KW电机控制器，5.6KW电机匹配5.6KW电机控制器，7.5KW电机匹配7.5KW电机控制器。并且电机控制器布置要求苛刻，电机和电机控制器发热量较大，要有好的布置空间及通风条件，电机控制器系统整体功率因数低、效率低，电机和电机控制器等功率匹配至少存在以下缺点：匹配单一，电机控制器体积大，布置空间受限，不方便整车布置；现有电机控制器功率密度相对较小，例如某款电机控制器功率为7.5KW，重量为5kg，功率密度仅为1.5KW/kg；因电机控制器功率密度低，布置空间受限，须布置在通风条件较好的空间内；控制器不能平台化设计，小功率电机用小功率电机控制器，大功率电机用大功率电机控制器；虽然小功率电机控制器体积小、节省空间，对散热性能要求较低，内部MOS管(金属氧化物半导体场效应晶体管)少，节省成本，但是只能匹配小功率电机，在车辆上的运用时，只能满足爬坡角度小、行驶速度慢的性能需求；大功率控制器虽然能够匹配大功率电机，在车辆上的运用时，能够满足爬坡角度大、行驶速度快的性能需求，但是体积较大，存在一定的空间限制，对散热性能要求较高，内部MOS管也相对较多，成本较高。因此，本领域技术人员亟需研发一种高功率密度电机控制器，从而利用小功率电机控制器匹配大功率电机，提高车用电机驱动系统的集成化程度。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术要解决的技术问题在于提供一种高功率密度电机控制器的实现方法及计算机存储介质，解决了现有电机控制器功率密度低、体积大，不方便整车布置的问题。为了解决上述技术问题，本专利技术的具体实施方式提供一种高功率密度电机控制器的实现方法，包括：利用非盲算法初始化电机及电机控制器矢量方程组的系数；利用定时长定边界约束条件校正所述系数。本专利技术的具体实施方式还提供一种包含计算机执行指令的计算机存储介质，所述计算机执行指令经由数据处理设备处理时，该数据处理设备执行高功率密度电机控制器的实现方法。根据本专利技术的上述具体实施方式可知，高功率密度电机控制器的实现方法及计算机存储介质至少具有以下有益效果：通过提高电机及电机控制器的功率因数，提高电机控制器功率密度，实现小功率电机控制器控制大功率电机的控制策略，利用小体积电机控制器控制大功率电动机，小体积电机控制器体积较小，节省空间，布置方便灵活，为整车轻量化做贡献；小体积电机控制器结构相对简单，功率管可以做的相对较少，外壳小，节省成本；小功率电机控制器能够满足对大功率电机扭矩及高转速电机的控制要求；采用全新的设计框架思路，提高整机的功率因数，满足小体积控制器控制大电机的需求；改进后电机控制器功率密度相对较高，改进后电机控制器功率为7.5KW，重量为3.5kg，功率密度为2.15KW/kg；功率密度提高后整车能量消耗相对较小，续驶里程变长；电机控制器可以平台化设计，同一款电机控制器可以满足不同规格电机的使用需求。应了解的是，上述一般描述及以下具体实施方式仅为示例性及阐释性的，其并不能限制本专利技术所欲主张的范围。附图说明下面的所附附图是本专利技术的说明书的一部分，其绘示了本专利技术的示例实施例，所附附图与说明书的描述一起用来说明本专利技术的原理。图1为本专利技术具体实施方式提供的一种高功率密度电机控制器的实现方法的实施例一的流程图。图2为本专利技术具体实施方式提供的一种高功率密度电机控制器的实现方法的实施例二的流程图。图3为本专利技术具体实施方式提供的一种高功率密度电机控制器的实现方法的实施例三的流程图。图4为本专利技术具体实施方式提供的一种高功率密度电机控制器的实现方法的实施例四的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面将以附图及详细叙述清楚说明本专利技术所揭示内容的精神，任何所属
技术人员在了解本
技术实现思路
的实施例后，当可由本
技术实现思路
所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本
技术实现思路
的精神与范围。本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，但并不作为对本专利技术的限定。另外，在附图及实施方式中所使用相同或类似标号的元件/构件是用来代表相同或类似部分。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指称次序或顺位的意思，也非用以限定本专利技术，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本创作。关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。关于本文中的“多个”包括“两个”及“两个以上”；关于本文中的“多组”包括“两组”及“两组以上”。关于本文中所使用的用语“大致”、“约”等，用以修饰任何可以微变化的数量或误差，但这些微变化或误差并不会改变其本质。一般而言，此类用语所修饰的微变化或误差的范围在部分实施例中可为20％，在部分实施例中可为10％，在部分实施例中可为5％或是其他数值。本领域技术人员应当了解，前述提及的数值可依实际需求而调整，并不以此为限。某些用以描述本申请的用词将于下或在此说明书的别处讨论，以提供本领域技术人员在有关本申请的描述上额外的引导。图1为本专利技术具体实施方式提供的一种高功率密度电机控制器的实现方法的实施例一的流程图，如图1所示，利用非盲算法初始化矢量方程组的系数，再利用定时长定边界约束条件校正系数。该附图所示的具体实施方式中，高功率密度电机控制器的实现方法包括：步骤101：利用非盲算法初始化电机及电机控制器矢量方程组的系数。本专利技术的实施例中，结合采用盲算法和非盲算法计算矢量方程组的系数，能够快速收敛完成，可以最大提高功率密度，在不同负载下，可以自适应使电机工作在最优状态。电机控制器采用低导通电阻金属氧化物半导体场效应晶体管(MOS管)或低Vce的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。低导通电阻金属氧化物半导体场效应晶体管和/或低Vce的绝缘栅双极型晶体管采用功率管软开关模式工作。电机控制器的功率小于电机的功率。步骤102：利用定时长定边界约束条件校正所述系数。本专利技术的实施例中，对于无法收敛计算结果的，在定时长定边界约束条件下校正或丢弃系数。参见图1，由于异步电机系统是多变量、强耦合，如果直接使用多变量矩阵方程计算，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高功率密度电机控制器的实现方法，其特征在于，该方法包括：利用非盲算法初始化电机及电机控制器矢量方程组的系数；以及利用定时长定边界约束条件校正所述系数。

【技术特征摘要】
1.一种高功率密度电机控制器的实现方法，其特征在于，该方法包括：利用非盲算法初始化电机及电机控制器矢量方程组的系数；以及利用定时长定边界约束条件校正所述系数。2.如权利要求1所述的高功率密度电机控制器的实现方法，其特征在于，利用定时长定边界约束条件校正所述系数的步骤之前，该方法还包括：选择时长及边界约束条件。3.如权利要求2所述的高功率密度电机控制器的实现方法，其特征在于，利用定时长定边界约束条件校正所述系数的步骤之后，该方法还包括：丢弃无法收敛的所述系数，并重新选择时长及边界约束条件。4.如权利要求3所述的高功率密度电机控制器的实现方法，其特征在于，利用定时长定边界约束条件校正所述系数的步骤，具体包括：S1：采样电机及电机控制器的电压和电流；S2：过滤所述电压和所述电流中的高次谐波；S3：采样电机及电机控制器的转子状态；S4：基于所述转子状态和滤波处理后的电压及电流进行电机及电机控制器矢量方程组运算；S5：对电机及电机控制器矢量方程组进行最小均方差运算；S6：提取电机及电机控制器矢量方程组的当前系数和运算步长；S7：判断所述当前系数是否满足...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢路军，陆付军，
申请(专利权)人：山东元齐新动力科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37