[实用新型]电动汽车异步电机双矢量控制驱动系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种驱动电动汽车运行的异步电机的控制驱动方法。

背景技术

当今社会能源危机和环境问题越来越严峻，电动汽车尤其是纯电动汽车作为一种高效、节能、环保的新型交通工具，越来越受到重视。由于异步电机体积小、可靠性高、维护简单、易于制造、价格低廉，以及其控制技术的成熟，因而在电动汽车驱动系统中占据重要地位。

对异步电机的高性能矢量控制需要速度传感器采集速度信息，一般采用光电编码器等速度传感器，然而速度传感器是个容易损坏的部件，降低了可靠性。为了克服这些缺点，异步电机无速度传感器矢量控制技术的研究和发展及其在电动汽车上的应用成为人们关注的焦点。但是无速度传感器矢量控制技术的性能又无法和原有的闭环矢量控制技术相比。因此，异步电机的控制驱动系统采用现有的单一的控制方法，已不能满足需求。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种提高了控制性能和可靠性，满足电动汽车异步电机需求的电动汽车异步电机双矢量控制驱动系统。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种电动汽车异步电机双矢量控制驱动系统，用于驱动电动汽车的异步电机，其包括根据所述电动汽车提供的输入信号产生驱动信号并输出的中央控制器、将所述驱动信号逆变后输送给所述异步电机的电压型三相逆变器、采集所述异步电机的转速并反馈给所述中央控制器的速度传感器，所述电压型三相逆变器的输出的两相电流反馈至所述中央控制器，所述中央控制器包括基于所述速度传感器反馈的所述异步电机的转速而运行闭环矢量控制算法的FOC模块、基于对所述异步电机进行转速估计得到的估计转速而运行无速度传感器矢量控制算法的SVC模块、分别与所述FOC模块和所述SVC模块相连接并进行输出选择的选择器、与所述选择器相连接并根据所述选择器的输出信号产生所述驱动信号而驱动所述电压型三相逆变器的SVPWM模块。

优选的，所述FOC模块与所述SVC模块互连。

优选的，所述速度传感器与所述选择器相连接。

由于上述技术方案运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：本实用新型提出一种双矢量控制的方案，将闭环矢量控制(FOC)和无速度传感器矢量控制(SVC)相结合，实现差错冗余控制，具有实现简单、可靠性高、控制性能好的特点。

附图说明

附图1为本实用新型的电动汽车异步电机双矢量控制驱动系统的原理框图。

附图2为本实用新型的电动汽车异步电机双矢量控制驱动系统中FOC模块的控制结构示意图。

附图3为本实用新型的电动汽车异步电机双矢量控制驱动系统中SVC模块的控制结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本实用新型作进一步描述。

实施例一：参见附图1所示，一种用于驱动电动汽车的异步电机的电动汽车异步电机双矢量控制驱动系统，包括中央控制器、电压型三相逆变器、速度传感器以及直流电源(DCSource)。中央控制器用于根据电动汽车提供的输入信号产生驱动信号并输出，输入信号包括目标转矩档位信息等；电压型三相逆变器则将中央控制器输出的驱动信号逆变后输送给异步电机，同时，电压型三相逆变器输出的两相电流Ia、Ib反馈至中央控制器；速度传感器采用编码器，它用于采集异步电机的转速ω_r并反馈给中央控制器。

中央控制器采用微控制芯片(DSP、MCU等)，它包括FOC模块、SVC模块、选择器、SVPWM模块。FOC模块基于速度传感器反馈的异步电机的转速而运行闭环矢量控制算法并产生相应的输出信号。SVC模块基于对异步电机进行转速估计得到的估计转速而运行无速度传感器矢量控制算法并产生相应的输出信号。FOC模块与SVC模块互连，FOC模块自学习电动汽车的传动系统的惯量参数并提供给SVC模块使用，SVC模块根据预设模型时时修正异步电机的参数并提供给FOC模块使用。选择器分别与FOC模块和SVC模块相连接并进行输出选择。而SVPWM模块与选择器相连接，它根据选择器的输出信号产生驱动信号来驱动电压型三相逆变器。