用于驱动电机的逆变器控制装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于驱动电机的逆变器控制装置，包括：电流控制器，其生成电压指令，该电压指令用于使测定由逆变器提供至电机的电流而得到的电流检测值跟踪用于驱动电机的电流指令；电压调制部，其生成脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号基于上述电压指令以规定开关频率控制上述逆变器内开关元件的接通/关闭状态；和频率确定部，其基于上述电机的驱动信息来随机地变更上述开关频率。

Inverter control device and method for driving motor

【技术实现步骤摘要】
用于驱动电机的逆变器控制装置和方法
本专利技术涉及一种用于驱动电机的逆变器控制装置，更详细而言，涉及一种用于驱动电机的逆变器控制装置和方法，其随机地变更对电机提供驱动电力的逆变器的脉冲宽度调制频率，并且考虑驱动电机的各种环境和因素而适当设定脉冲宽度调制频率的变更幅度，由此，能够使电机的控制性和效率减小最小化，并且减小开关噪声。
技术介绍
一般而言，用于驱动电机的系统可以包括：电源储存装置(例如电池)；逆变器，将储存于电源储存装置的直流电力变换为用于驱动电机的3相交流电力；控制器，根据基于电机和用来驱动电机的扭矩指令而生成的电流指令和实际向电机提供的实测电流，来控制逆变器的开关。其中，逆变器包括多个开关元件，通过该多个开关元件以脉冲宽度调制(PulseWidthModulation：PWM)方式控制，能够生成交流电力。通过逆变器生成的交流电力被提供给电机，从而使电机工作。当用于控制逆变器内的开关元件的脉冲宽度调制信号具有固定的频率时，控制变简单从而控制性优异，由此能够稳定地控制整个电机驱动系统。然而，当使脉冲宽度调制信号为固定的频率来控制逆变器时，缺点是，在对应于开关频率的整数倍的频带出现强的谐波分量从而引发电磁的噪声和振动。为了解决由这样的固定开关频率的脉冲宽度调制信号导致的缺点，已知使开关频率频带瞬时分散的随机脉冲宽度调制(RandomPulseWidthModulation：RPWM)技术。在应用随机脉冲宽度调制技术时，虽然能够通过能量分散来抑制噪声或振动，但是，由于开关频率被随机变更，因而存在控制性变差的问题。作为上述
技术介绍
说明的事项仅用于增进对本专利技术的背景的理解，不应认为承认其属于本领域技术人员公知的现有技术。现有技术文献专利文献(专利文献1)KR10-2001-0073638A(专利文献2)KR10-2010-0062638A
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题因此，本专利技术要解决的技术问题为提供一种用于驱动电机的逆变器控制装置和方法，其随机地变更对电机提供驱动电力的逆变器的脉冲宽度调制频率，并且考虑驱动电机的各种环境和因素而适当设定脉冲宽度调制频率的变更幅度，由此能够使电机的控制性和效率减小最小化并且减小开关噪声。用于解决技术问题的技术方案作为用于解决上述技术问题的技术方案，本专利技术提供一种用于驱动电机的逆变器控制装置，其包括：电流控制器，生成电压指令，该电压指令使测定由逆变器提供至电机的电流而得到的电流检测值跟踪用于驱动电机的电流指令；电压调制部，生成脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号基于上述电压指令以规定开关频率控制上述逆变器内开关元件的接通/关闭状态；和频率确定部，基于上述电机的驱动信息随机地变更上述开关频率。本专利技术的一个实施方式中，上述频率确定部可以基于上述驱动信息确定上述开关频率的变更幅度，并在所确定的变更幅度内随机地变更上述开关频率。本专利技术的一个实施方式中，上述频率确定部可以包括：随机频带生成部，基于上述驱动信息确定上述开关频率的变更幅度；随机数生成部，在预先设定的范围内随机地确定常量；基频生成部，生成作为用于确定上述开关频率的基准的基频；和加法器，将由上述基频生成部生成的基频加上由上述随机频带生成部确定的变更幅度乘以由上述随机数生成部生成的常量而得到的值，从而确定上述开关频率。本专利技术的一个实施方式中，上述随机频带生成部可以包括：代价函数运算部，利用将所输入的多个上述驱动信息全部作为变量的代价函数运算一个代价值；和数据图，事先储存映射到上述代价值的上述频率变更幅度，被输入由上述代价函数运算部运算的代价值，输出映射到其的频率变更幅度。本专利技术的一个实施方式中，上述随机频带生成部可以包括：多个代价函数运算部，分别包括将被输入的多个上述驱动信息的各自作为变量的代价函数，分别运算对于上述驱动信息的代价值；和数据图，事先储存映射到上述代价值的上述频率变更幅度，被输入由上述多个代价函数运算部分别运算的代价值中的最大值，输出映射到其的频率变更幅度。本专利技术的一个实施方式中，上述驱动信息可以包括：上述电流指令、上述电流检测值、上述逆变器的温度、上述电机的温度和上述电机的速度。本专利技术的一个实施方式中，上述代价函数运算部包括代价函数，该代价函数在被输入的上述驱动信息显示控制性下降的状态的倾向越大时，输出越大的代价值，并且，上述数据图可以以上述代价值越大，使上述频率变更幅度越减小的方式构建映射。本专利技术的一个实施方式中，上述随机数生成部可以在-1以上以及1以下的范围内随机确定常量。本专利技术的一个实施方式还可以包括：电压调制部，其生成具有与上述开关频率对应的频率的三角波形状的载波信号，比较上述电压指令与上述载波信号，生成矩形波形态的上述脉冲宽度调制信号。作为用于解决上述技术问题的其他技术方案，本专利技术可以提供一种用于驱动电机的逆变器控制方法，其包括：生成作为用于确定逆变器内开关元件的开关频率的基准的基频的步骤；基于从上述逆变器接收驱动电力而驱动的电机的驱动信息，确定用于变更上述开关频率的频率变更幅度的步骤；在预先设定的范围内随机地确定常量的步骤；和将上述基频加上上述频率变更幅度乘以上述常量而得到的值来确定上述开关频率的步骤。本专利技术的一个实施方式可以还包括如下步骤：生成具有与由在上述确定上述开关频率的步骤中所确定的开关频率对应的频率的三角波形状的载波信号，比较电压指令与上述载波信号从而生成矩形波形态的上述脉冲宽度调制信号，电压指令以使测定由上述逆变器提供至电机的电流而得到的电流检测值跟踪用于驱动上述电机的电流指令的方式确定。本专利技术的一个实施方式中，上述确定频率变更幅度的步骤中，可以利用将多个上述驱动信息全部作为变量的代价函数运算一个代价值，在事先储存映射到上述代价值的上述频率变更幅度的数据图中输入上述运算的代价值，从而确定上述频率变更幅度。本专利技术的一个实施方式中，上述确定频率变更幅度的步骤中，可以利用将多个上述电机驱动信息各自作为变量的各个代价函数运算多个代价值，在事先储存映射到上述代价值的上述频率变更幅度的数据图中输入上述多个代价值中的最大值，从而确定上述频率变更幅度。本专利技术的一个实施方式中，上述驱动信息可以包括上述电流指令、上述电流检测值、上述逆变器的温度、上述电机的温度和上述电机的速度。本专利技术的一个实施方式中，上述代价函数在上述驱动信息显示控制性下降的状态的倾向越大时，输出越大的代价值，上述数据图可以以上述代价值越大，使上述频率变更幅度越减小的方式构建映射。本专利技术的一个实施方式中，上述确定常量的步骤中，可以在-1以上以及1以下的范围内随机设定上述常量。专利技术的效果依据上述用于驱动电机的逆变器控制装置和方法，通过随机变更逆变器的开关频率，防止在特定频率产生大的谐波分量，从而具有显著降低开关噪声等的效果。特别是，上述用于驱动电机的逆变器控制装置和方法中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于驱动电机的逆变器控制装置，其特征在于，包括：/n电流控制器，生成电压指令，该电压指令使测定由逆变器提供至电机的电流而得到的电流检测值跟踪用于驱动电机的电流指令；/n电压调制部，生成脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号基于所述电压指令以规定开关频率控制所述逆变器内开关元件的接通/关闭状态；和/n频率确定部，基于所述电机的驱动信息随机地变更所述开关频率。/n

【技术特征摘要】
20180717 KR 10-2018-00828801.一种用于驱动电机的逆变器控制装置，其特征在于，包括：
电流控制器，生成电压指令，该电压指令使测定由逆变器提供至电机的电流而得到的电流检测值跟踪用于驱动电机的电流指令；
电压调制部，生成脉冲宽度调制信号，该脉冲宽度调制信号基于所述电压指令以规定开关频率控制所述逆变器内开关元件的接通/关闭状态；和
频率确定部，基于所述电机的驱动信息随机地变更所述开关频率。


2.如权利要求1所述的用于驱动电机的逆变器控制装置，其特征在于：
所述频率确定部基于所述驱动信息确定所述开关频率的变更幅度，并且在所确定的变更幅度内随机地变更所述开关频率。


3.如权利要求1所述的用于驱动电机的逆变器控制装置，其特征在于：
所述频率确定部包括：
随机频带生成部，基于所述驱动信息确定所述开关频率的变更幅度；
随机数生成部，在预先设定的范围内随机地确定常量；
基频生成部，生成作为用于确定所述开关频率的基准的基频；和
加法器，将由所述基频生成部生成的基频加上由所述随机频带生成部确定的变更幅度乘以由所述随机数生成部生成的常量而得到的值，从而确定所述开关频率。


4.如权利要求3所述的用于驱动电机的逆变器控制装置，其特征在于：
所述随机频带生成部包括：
代价函数运算部，利用将所输入的多个所述驱动信息全部作为变量的代价函数运算一个代价值；和
数据图，事先储存映射到所述代价值的所述频率变更幅度，被输入由所述代价函数运算部运算的代价值，输出映射到其的频率变更幅度。


5.如权利要求3所述的用于驱动电机的逆变器控制装置，其特征在于：
所述随机频带生成部包括：
多个代价函数运算部，分别包括将被输入的多个所述驱动信息各自作为变量的代价函数，分别运算对于所述驱动信息的代价值；和
数据图，事先储存映射到所述代价值的所述频率变更幅度，被输入由所述多个代价函数运算部分别运算的代价值中的最大值，输出映射到其的频率变更幅度。


6.如权利要求1所述的用于驱动电机的逆变器控制装置，其特征在于：
所述驱动信息包括所述电流指令、所述电流检测值、所述逆变器的温度、所述电机的温度和所述电机的速度中的至少一种以上。


7.如权利要求4或5所述的用于驱动电机的逆变器控制装置，其特征在于：
所述代价函数运算部包括代价函数，被输入的所述驱动信息显示控制性下降的状态的倾向越大，该代价函数输出越大的代价值，并且，所述数据图以所述代价值越大，使所述频率变更幅度越减小的方式构建映射。


8.如权利要求3所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李镕在，河泰元，裴秀炫，申昊埈，金成奎，朴柱英，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，起亚自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR