一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法，步骤如下：首先将电机、上位机和测功机、电机控制器以及电机冷却系统相连，根据电机和电机控制器的通讯协议修改地址，对电机机型进行确认并修改相关技术参数；接着进行自动辨识，学习转子和旋变角度，判断转速多大时电机进入弱磁区，此时需微调角度，使电机进入弱磁前后扭矩变化不大；确定电机进入弱磁区的基速阈值n0，再学习前馈角度值，之后进行自动标定过程，最后进行标定验证。

【技术实现步骤摘要】
一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法及其装置
：本专利技术涉及一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法及其装置，属于纯电动汽车的测试领域。
技术介绍
：在纯电动汽车测试领域，驱动电机需要使用电机控制器进行台架标定，目前纯电动汽车驱动电机的台架标定都是通过人工标定方式实现的，即在不同的工况(不同电机转速n和不同电机需求扭矩T)下，通过手动改变Id(D轴电流)和Iq(Q轴电流)的值来匹配到最佳需求扭矩，从而得到需求的Id和Iq表格。但这种人工标定的方法会产生读数误差，也会导致电机温度变化范围较大，从而影响磁链大小，磁链的变化会直接导致电机输出转矩的变化，进而影响标定精度，另外，手工标定工作强度大、标定时间长，会占用工程师大量宝贵时间，影响电机标定工作效率。因此，目前迫切需要提出一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法。
技术实现思路
：本专利技术的目的在于解决上述问题，通过提供一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法及其装置，解决了手动标定电机时工作强度大、标定周期长、技术要求高且标定精度差的问题，提高了台架的标定效率。本专利技术采用如下技术方案：一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法，步骤如下：首先将电机、上位机和测功机、电机控制器以及电机冷却系统相连，根据电机和电机控制器的通讯协议修改地址，对电机机型进行确认并修改相关技术参数；接着进行自动辨识，学习转子和旋变角度，判断转速多大时电机进入弱磁区，此时需微调角度，使电机进入弱磁前后扭矩变化不大；确定电机进入弱磁区的基速阈值n0，再学习前馈角度值，之后进行自动标定过程，最后进行标定验证。进一步地，首先判断电机温度是否在目标温度范围内，如果不在目标范围内，则通过自动回温控制的方式，通过电机冷却系统进行水温调节，以使电机温度控制在目标范围内；其次，判断电机转速是否进入弱磁区，即判断电机转速是否大于基速阈值n0，若电机转速小于基速阈值，在基速区设定不同的控制电流Is和夹角θ，读取当前转速n下的输出转矩T，其中Is2＝Id2+Iq2，Is和Iq的夹角用θ表示，θ从0°到45°之间变化，将当前转速n、控制电流Is、Is和Iq之间的夹角θ、输出转矩T汇总成Excel表格，将汇总的数据自动处理，计算出基速区的最佳电流和输出扭矩，从而得到MTPA最佳值；随着电机转速的提高，当进入弱磁区后，需要获得不同标定Id和Iq下的输出扭矩T1，根据输出的扭矩，计算对应标定Id和Iq下的扭矩常数K，最后根据扭矩常数K，利用matlab中的Polyfit函数进行曲线拟合，得出T1-Id之间的最佳曲线，扭矩常数其中K为扭矩常数，T1为输出扭矩，Id为D轴电流，Iq为Q轴电流。本专利技术还采用如下技术方案：一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定装置，包括：数据获取模块，用来获取不同控制电流Is下最大输出扭矩T，以及不同标定Id和Iq下的最大输出扭矩T1；数据处理模块，根据不同Is对应的最大输出扭矩T和对应的角度θ，计算出基速区的最佳电流和输出扭矩，从而得到MTPA最佳值，以及根据不同标定Id和Iq下的最大输出扭矩T1，计算对应的标定Id和Iq下的扭矩常数K，再根据扭矩常数K进行曲线拟合，得到T1-Id之间的最佳曲线。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术在进行纯电动汽车驱动电机台架标定时，通过上位机对电机进行自动回温控制，消除了温度对输出扭矩的影响，在基速区通过自动电流设定和自动数据处理，对电机控制电流进行自动设定，得到MTPA的最佳值，从而提高台架标定精度和效率。在弱磁区通过给定不同的标定Id和Iq，增加了采样点数提高标定精度，自动读取对应的输出扭矩值并计算对应的扭矩常数，根据扭矩常数，使用Matlab进行曲线拟合，得到T1-Id的最佳曲线，大大提高了电机标定的工作效率。在标定验证过程中，不同电机转速下自动判断是否达到目标转矩，并自动将没有达到目标转矩的转速点单独列出。附图说明：图1为本专利技术纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法的总流程图。图2为实现本专利技术纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法的系统原理图。图3为实现本专利技术纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法验证的流程图。具体实施方式：下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。本专利技术纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法，包括如下步骤：图1简单示出了本专利技术电机标定的总流程图，首先将上位机和测功机、电机控制器以及电机冷却系统相连，根据电机和电机控制器的通讯协议修改地址，对电机机型进行确认，根据电机技术协议修改相关技术参数。之后进行自动辨识，学习转子和旋变角度，判断转速多大时电机进入弱磁区，此时需微调角度，使电机进入弱磁前后扭矩变化不大。确定电机进入弱磁区的基速阈值n0,最后再学习前馈角度值。之后进行自动标定过程，最后进行标定验证。图2简单示出了实现本专利技术方法的系统原理图。在电机自动标定之前，首先是自动回温控制的实现，对于永磁同步电机来说，温度对转子磁链有重要影响，而磁链会直接导致电机输出转矩的变化，因此需用上位机将电机温度控制在合理范围内，使Id和Iq都在基本相同的温度下进行标定，保证标定的精度。具体做法是，首先判断电机温度是否在目标温度范围内，如果不在目标范围内，则电机台架以自动回温控制的方式，通过电机冷却系统进行水温调节，以使电机温度控制在目标范围内。其次，判断电机转速是否进入弱磁区，即判断电机转速是否大于基速阈值n0，此时需采取不同的控制方式和不同的标定方法，即在基速区采用MTPA(最大转矩和电流比值)控制，随着电机转速升高，进入弱磁区后，电压极限椭圆收缩，需要采用弱磁控制方式。在基速区设定不同的控制电流Is和夹角θ，读取当前转速n下的输出转矩T，其中Is2＝Id2+Iq2，Is和Iq的夹角用θ表示，θ从0°到45°之间变化。将当前转速n、控制电流Is、Is和Iq之间的夹角θ、输出转矩T汇总成Excel表格，将汇总的数据自动处理，计算出基速区的最佳电流和输出扭矩，从而得到MTPA最佳值。随着电机转速的提高，当进入弱磁区后，需要获得不同标定Id和Iq下的输出扭矩T1。根据输出的扭矩，计算对应标定Id和Iq下的扭矩常数K，最后根据扭矩常数K，利用matlab中的Polyfit函数进行曲线拟合，得出T1-Id之间的最佳曲线。扭矩常数其中K为扭矩常数，T1为输出扭矩，Id为D轴电流，Iq为Q轴电流。依据本专利技术的另一方面，还提供了一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定装置，包括：数据获取模块，用来获取不同控制电流Is下最大输出扭矩T，以及不同标定Id和Iq下的最大输出扭矩T1。数据处理模块，根据不同Is对应的最大输出扭矩T和对应的角度θ，计算出基速区的最佳电流和输出扭矩，从而得到MTPA最佳值。以及根据不同标定Id和Iq下的最大输出扭矩T1，计算对应的标定Id和Iq下的扭矩常数K，再根据扭矩常数K进行曲线拟合，得到T1-Id之间的最佳曲线。输出转矩T为台架实测转矩，判断当前转速n是否大于设定的基速阈值n0，若当前转速小于基速阈值n0，设定控制电流Is和夹角θ，其中θ的变化范围是从0°到45°。读取当前转速n下的台架实测转矩。用上位机对电机控制器的控制电流Is和夹角θ进行的设定，电机控制器根据设定的控制电流Is和夹角θ对电机进行控制，之后电机将反馈信号通过电机控制器传输到台架上位机上。数据自动本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法，其特征在于：步骤如下：首先将电机、上位机和测功机、电机控制器以及电机冷却系统相连，根据电机和电机控制器的通讯协议修改地址，对电机机型进行确认并修改相关技术参数；接着进行自动辨识，学习转子和旋变角度，判断转速多大时电机进入弱磁区，此时需微调角度，使电机进入弱磁前后扭矩变化不大；确定电机进入弱磁区的基速阈值n0，再学习前馈角度值，之后进行自动标定过程，最后进行标定验证。

【技术特征摘要】
1.一种纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法，其特征在于：步骤如下：首先将电机、上位机和测功机、电机控制器以及电机冷却系统相连，根据电机和电机控制器的通讯协议修改地址，对电机机型进行确认并修改相关技术参数；接着进行自动辨识，学习转子和旋变角度，判断转速多大时电机进入弱磁区，此时需微调角度，使电机进入弱磁前后扭矩变化不大；确定电机进入弱磁区的基速阈值n0，再学习前馈角度值，之后进行自动标定过程，最后进行标定验证。2.如权利要求1所述的纯电动汽车驱动电机台架自动标定方法，其特征在于：首先判断电机温度是否在目标温度范围内，如果不在目标范围内，则通过自动回温控制的方式，通过电机冷却系统进行水温调节，以使电机温度控制在目标范围内；其次，判断电机转速是否进入弱磁区，即判断电机转速是否大于基速阈值n0，若电机转速小于基速阈值，在基速区设定不同的控制电流Is和夹角θ，读取当前转速n下的输出转矩T，其中Is2＝Id2+Iq2，Is和Iq的夹角用θ表示，θ从0°到45°之间变化，将当前转速n、控...

【专利技术属性】
技术研发人员：张鑫，王扬满，张振宏，全颂华，王春海，
申请(专利权)人：开沃新能源汽车集团有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32