[发明专利]一种无刷直流电机的控制装置、系统和方法

权利要求书

1.一种无刷直流电机的控制装置，其特征在于，所述装置包括：

位置检测单元，用于检测电机转子的位置，并根据所述电机转子的位置，获取所述电机转子的位置信号；

参考产生单元，用于根据所述电机转子的位置信号，选取参考时刻；

电流测量单元，用于测量电机的相电流，并根据所述电机的相电流，获取所述参考时刻的相电流；

计算单元，用于根据所述参考时刻的相电流，计算所述电机的直轴电流；

相位调整单元，用于根据所述电机的直轴电流与预期目标电流值的差值，调整所述电机线圈驱动电压的相位；

驱动单元，用于根据所述电机转子的位置信号和所述电机线圈驱动电压的相位，输出所述电机线圈的驱动信号，以推动所述电机转子转动。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述位置检测单元包括一个或多个霍尔元件，每个所述霍尔元件间相隔一定电角；

所述霍尔元件根据所述电机转子的磁场来检测所述电机转子的位置，获取所述电机转子的位置信号。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述参考产生单元根据所述电机转子的位置信号，在一个电周期中选取一个或多个参考时刻。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流测量单元根据所述电机的相电流，测量所述参考时刻的相电流，从而获取所述参考时刻的相电流。

5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流测量单元根据所述电机的相电流在一个电周期的测量值，估计所述参考时刻的相电流，从而获取所述参考时刻的相电流。

6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述直轴电流i_d表示为：

i_d＝A_MP[i_Ucos(θ)+i_Vcos(θ-2/3π)+i_Wcos(θ+2/3π)]，

其中，i_d为与所述电机转子同步的旋转坐标系中直轴的电流，i_U、i_V和i_W为所述三相相电流形成的静止坐标系中U轴、V轴和W轴的相电流，A_MP为所述三相相电流形成的静止坐标系向与所述电机转子同步的旋转坐标系转换的归一化系数，2/3π为所述U轴、V轴和W轴相电流两两之间的夹角，θ为在所述参考时刻的所述U轴与所述直轴的夹角。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，当所述电机为多相电机时，所述相位调整单元根据各相线圈的所述直轴电流与相应预期目标电流值的差值，统一调整所述各相线圈的相位，或者分别调整所述各相线圈的相位。

8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述驱动单元输出的所述电机线圈的驱动信号是脉冲宽度调制信号。

9.一种无刷直流电机的控制系统，其特征在于，所述系统包括：

如权利要求1-8任一项所述的无刷直流电机控制装置，输出电机线圈的驱动信号；

功率开关电路，包括功率器件，根据所述无刷直流电机控制装置输出的驱动信号控制所述功率器件的导通或关闭，进而向所述电机线圈输出驱动电压；

无刷直流电机，包括电机转子，根据所述驱动电压，推动所述电机转子转动。

10.一种无刷直流电机的控制方法，其特征在于，所述方法包括：

检测电机转子的位置，获取所述电机转子的位置信号；

根据所述电机转子的位置信号，选取参考时刻；

测量电机的相电流，并根据所述电机的相电流，获取所述参考时刻的相电流；

根据所述参考时刻的相电流，计算所述电机的直轴电流；

根据所述电机的直轴电流与预期目标电流值的差值，调整所述电机线圈驱动电压的相位；

根据所述电机转子的位置信号和所述电机线圈驱动电压的相位，输出所述电机线圈的驱动信号，以推动所述电机转子转动。