永磁电机的控制方法、装置、动力系统及电动汽车制造方法及图纸

本申请提供一种永磁电机的控制方法、装置、动力系统及电动汽车。通过获取永磁电机的共振带宽和永磁电机的定子固有频率等系统参数，设置永磁电机的通电频率，并在动力电池满足自加热条件时，使用通电频率的交流电为永磁电机供电，降低动力电池在自加热过程中电机产生的噪声。

【技术实现步骤摘要】
永磁电机的控制方法、装置、动力系统及电动汽车
本申请涉及电动汽车领域，更具体地，涉及一种永磁电机的控制方法、装置、动力系统及电动汽车。
技术介绍
电动汽车是指由动力电池提供动力的汽车。由于动力电池材料限制，使其在额定环境温度下才能稳定地发挥出最佳性能，因此，在环境温度较低地区使用电动汽车时，需要将动力电池加热至额定环境温度。现有动力电池加热方式可以分为间接加热和直接加热。间接加热就是指在动力电池外部放置热源进行加热。直接加热是指在动力电池内部对动力电池进行加热。其中，常见直接加热方式为通过电机加热。具体为：动力电池通过逆变器与电机连接，电机转子固定不转。动力电池和定子绕组形成闭合回路，定子绕组存储电能。由于动力电池内阻在低温环境时较大，动力电池绕组向动力电池施加交变的电流激励，动力电池利用自身的内阻进行加热。然而，在利用电机对动力电池进行加热过程中噪声过大。
技术实现思路
本申请提供一种永磁电机的控制方法、装置、动力系统及电动汽车，可以降低动力电池自加热过程中的噪声。第一方面，本申请提供一种永磁电机的控制方法，方法包括：获取永磁电机的系统参数，系统参数包括：永磁电机的共振带宽和永磁电机的定子固有频率；根据系统参数设置永磁电机的通电频率；在动力电池满足自加热条件时，使用通电频率的交流电为永磁电机供电；其中，通电频率的偶数倍位于共振频率带之外，共振频率带是根据永磁电机的定子固有频率和共振带宽确定的。可选地，通电频率的偶数倍位于共振频率带之外，包括：通电频率的偶数倍小于或等于共振频率带的下边界；或者通电频率的偶数倍大于或等于共振频率带的上边界。可选地，通电频率的偶数倍小于或等于共振频率带的下边界，具体为：；通电频率的偶数倍大于或等于共振频率带的上边界，具体为：；其中，为永磁电机定子的第i阶固有频率,为通电频率，B为永磁电机定子的共振带宽的1/2，M为永磁电机的定子固有频率的最高阶次，k为正整数。可选地，M=4。上述专利技术中的一个实施例具有如下有益效果：考虑到电机振动主要是径向电磁力频率在电机定子的前4阶共振频率带内引起的，通过改变定子绕组的通电频率，使得通电频率的偶数倍统统避开定子前四阶的共振频率带，消除主要振动，降低控制难度。可选地，方法还包括：获取动力电池的电芯温度和永磁电机的运行状态；相应地，动力电池满足自加热条件包括：电芯温度小于预设温度阈值和运行状态为停止状态。上述专利技术中的一个实施例具有如下有益效果：在动力电池的电芯温度小于预设温度阈值，以及电机运行状态为停止状态时，使永磁电机中通入通电频率位于共振频率带之外的交流电，能够避免由于电机中绕组作为储能元件向动力电池提供交变电流而产生振动的问题。可选地，方法还包括：获取占空比；相应地，使用通电频率的交流电为永磁电机供电，具体包括：根据通电频率和占空比生成脉宽调制信号，其中，信号用于为永磁电机提供通电频率的交流电。上述专利技术中的一个实施例具有如下有益效果：根据通电频率和占空比生成控制逆变器的信号，使永磁电机中通入通电频率位于共振频率带之外的交流电，使得产生的径向电磁力的频率避开电机定子固有频率，降低由于径向电磁力共振产生的噪声。第二方面，本申请提供一种永磁电机的控制装置，包括：获取模块，获取永磁电机的系统参数，系统参数包括：永磁电机的共振带宽和永磁电机的定子固有频率；确定模块，用于根据系统参数设置永磁电机的通电频率；控制模块，用于在动力电池满足自加热条件时，使用通电频率的交流电为永磁电机供电，其中，通电频率的偶数倍位于共振频率带之外，共振频率带是根据永磁电机的定子固有频率和共振带宽确定的。可选地，通电频率的偶数倍位于共振频率带之外，包括：通电频率的偶数倍小于或等于共振频率带的下边界；或者通电频率的偶数倍大于或等于共振频率带的上边界。可选地，通电频率的偶数倍小于或等于共振频率带的下边界，具体为：；通电频率的偶数倍大于或等于共振频率带的上边界，具体为：；其中，为永磁电机定子的第i阶固有频率，为通电频率，B为永磁电机定子的共振带宽的1/2，M为永磁电机的定子固有频率的最高阶次，k为正整数。可选地，M=4。可选地，获取模块还用于：获取动力电池的电芯温度和永磁电机的运行状态；相应地，动力电池满足自加热条件包括：电芯温度小于预设温度阈值和运行状态为停止状态。可选地，获取模块还用于：获取占空比；相应地，控制模块具体用于：根据通电频率和占空比生成脉宽调制信号，其中，脉宽调制信号用于为永磁电机提供通电频率的交流电。第三方面，本申请提供一种动力系统，包括：动力电池、逆变器、永磁电机以及电机控制器，电机控制器用于执行第一方面及可选方案所涉及的永磁电机的控制方法。第四方面，本申请提供一种电动汽车，包括动力系统，动力系统包括动力电池、逆变器、永磁电机以及电机控制器，电机控制器用于执行第一方面及可选方案所涉及的永磁电机的控制方法。本申请永磁电机的控制方法、装置、动力系统及电动汽车，利用径向电磁力的频率为定子绕组通电频率的偶数倍关系，改变定子绕组的通电频率，使通电频率的偶数倍位于共振频率带之外，使得产生的径向电磁力的频率避开电机定子固有频率，降低由于径向电磁力共振产生的噪声。附图说明图1为本申请提供的电动汽车的动力系统的结构示意图；图2为本申请提供的动力电池的结构示意图；图3为本申请实施例一提供的永磁电机控制方法的流程图；图4为本申请实施例三提供的永磁电机控制装置的结构示意图；图5为本申请实施例四提供的控制设备的结构示意图；图6为本申请实施例五提供的电动汽车的结构示意图。具体实施方式为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请中的附图，对本申请中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的带。电动汽车是指由动力电池提供动力的汽车。如图1所示，电动汽车的动力系统100包括动力电池10、逆变器20、电机30和电机控制器（MotorControllerUnit，简称：MCU）40。动力电池10的正负极与逆变器20的直流侧连接，逆变器20的交流侧与电机30的定子绕组连接。动力电池10通过逆变器20向电机供电。MCU40设有多个输入端，用于接收电机运行状态数据、以及电机控制指令。MCU40根据电机控制指令、电机运行状态数据以及动力电池的运行状态数据，生成脉宽调制（PulseWidthModulation，简称：PWM）信号，控制逆变器向电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种永磁电机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取所述永磁电机的系统参数，所述系统参数包括：所述永磁电机的共振带宽和所述永磁电机的定子固有频率；/n根据所述系统参数设置所述永磁电机的通电频率；/n在动力电池满足自加热条件时，使用所述通电频率的交流电为所述永磁电机供电；/n其中，所述通电频率的偶数倍位于共振频率带之外，所述共振频率带是根据永磁电机的定子固有频率和共振带宽确定的。/n

【技术特征摘要】
1.一种永磁电机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：
获取所述永磁电机的系统参数，所述系统参数包括：所述永磁电机的共振带宽和所述永磁电机的定子固有频率；
根据所述系统参数设置所述永磁电机的通电频率；
在动力电池满足自加热条件时，使用所述通电频率的交流电为所述永磁电机供电；
其中，所述通电频率的偶数倍位于共振频率带之外，所述共振频率带是根据永磁电机的定子固有频率和共振带宽确定的。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通电频率的偶数倍位于共振频率带之外，包括：
所述通电频率的偶数倍小于或等于所述共振频率带的下边界；或者
所述通电频率的偶数倍大于或等于所述共振频率带的上边界。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述通电频率的偶数倍小于或等于所述共振频率带的下边界，具体为：

；
所述通电频率的偶数倍大于或等于所述共振频率带的上边界，具体为：

；
其中，为所述永磁电机定子的第i阶固有频率，为所述通电频率，B为所述永磁电机
定子的共振带宽的1/2，M为所述永磁电机的定子固有频率的最高阶次，k为正整数。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，M=4。


5.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取所述动力电池的电芯温度和所述永磁电机的运行状态；
相应地，所述动力电池满足自加热条件包括：
所述电芯温度小于预设温度阈值和所述运行状态为停止状态。


6.根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取占空比；
相应地，使用所述通电频率的交流电为所述永磁电机供电，具体包括：
根据所述通电频率和所述占空比生成脉宽调制信号，其中，所述信号用于为所述永磁电机提供所述通电频率的交流电。


7.一种永磁电机的控制装置，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取所述永磁电机的系统参数，所述系统参数包括：所述永磁电机的共振带宽和所述永磁电机的定子固有频率；
确...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄孝键，左希阳，但志敏，李宝，
申请(专利权)人：江苏时代新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32