[发明专利]永磁同步电机相电流的采样方法

说明书

本发明公开了一种永磁同步电机相电流的采样方法，本方法选用两种不同传感原理及构造的电流传感器、信号调理电路、模数转换器、供电电路采集并得到两组电机三相电流信号，采用微控制单元对两组电机三相电流信号的偏差进行补偿处理，分别对经补偿处理的两组电机三相电流信号进行加总校验、逐一比较和加权处理后输出准确的电机相电流。本方法克服传统电机相电流采样的缺陷，提高电机相电流采样的准确性，实现永磁同步电机输出转矩的可靠控制，确保车辆的安全行驶功能，避免人身伤害，杜绝安全隐患。

技术领域

本发明涉及一种永磁同步电机相电流的采样方法。

背景技术

相电流作为永磁同步电机控制的关键信号，是使用磁场定向控制算法控制永磁同步电机输出正确转矩的重要前提。在新能源汽车上永磁同步电机输出的转矩是汽车动力的来源，其输出转矩的正确性直接影响到整车行驶功能的实现，并且关系到司乘人员和车辆周边人员的人身安全。目前，在新能源汽车的永磁同步电机控制系统中普遍采用的是两个相电流传感器通过调理电路后送入AD模块进行采样，然后进行磁场定向控制算法(FOC)的实现。然而采用该方式进行相电流采样时，当电流传感器供电电压、AD模块参考电压、AD模块本身发生失效以及电流传感器本身因为自身特性受环境影响等因素，使得采样相电流过大或过小，从而导致永磁同步电机输出转矩过大或过小，最终影响车辆的安全行驶功能，并对人身安全造成一定的伤害，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种永磁同步电机相电流的采样方法，本方法克服传统电机相电流采样的缺陷，提高电机相电流采样的准确性，实现永磁同步电机输出转矩的可靠控制，确保车辆的安全行驶功能，避免人身伤害，杜绝安全隐患。

为解决上述技术问题，本发明永磁同步电机相电流的采样方法包括如下步骤：

步骤一、选用两种不同传感原理及构造的电流传感器采集电机的三相电流信号；

步骤二、分别为两种电流传感器设计不同的信号调理电路；

步骤三、两种电流传感器经信号调理电路输出的信号送入不同采样原理的两种模数转换器中进行转换，两种模数转换器分别输出两组电机三相电流信号；

步骤四、两种电流传感器、信号调理电路和模数转换器分别采用独立的供电电路，即当一个供电电路出现问题后完全不影响另一个供电电路的工作；

步骤五、采用微控制单元对两组电机三相电流信号进行因延迟时间及信号漂移导致的偏差进行补偿处理；

步骤六、对经补偿处理的两组电机三相电流信号进行加总校验，如果加总之和小于设定的阈值，则执行步骤七，否则电机相电流采样异常；

步骤七、在两组电机三相电流信号加总校验正常的情况下，对两组电机相电流进行逐一比较，逐一比较的误差均小于设定的阈值，则执行步骤八，否则电机相电流差异故障；

步骤八、对两组电机三相电流信号进行加权处理后输出准确的电机相电流。

进一步，所述电机的U相和V相电流采用一种电流传感器、供电电路、信号调理电路和模数转换器进行信号采样和处理，所述电机的W相电流采用另一种电流传感器、供电电路、信号调理电路和模数转换器进行信号采样和处理。

进一步，所述两种不同传感原理及构造的电流传感器是在霍尔磁感应式电流传感器、罗柯夫斯基电流传感器、微小电阻分流器、光纤型电流传感器中任选两种。

进一步，所述供电电路分别是LDO线性降压式供电电路和DCDC开关降压式供电电路。

进一步，所述不同的信号调理电路分别是二阶信号调理电路和三阶信号调理电路。

进一步，所述两种模数转换器是在并行比较型模数转换器、逐次逼近型模数转换器、双积分型模数转换器中任选两种。