[发明专利]一种汽车电子水泵工作电流的估算方法

说明书

本发明公开了一种汽车电子水泵工作电流的估算方法，特点是包括以下步骤（1）在三相无刷电机矢量控制中，采集电机的三相相电流ia、ib和ic；（2）将三相相电流ia、ib和ic依次通过Clark、Park变换公式变换为两相旋转坐标系下的电流i_d，i_q；（3）采集控制单元MCU的PI环输出的两相旋转坐标下的电压Vd和Vq的值；（4）根据输入输出功率守恒原则：Idc=[3/2（i_d*V_d+i_q*V_q）+P_N]/Udc，计算得到待测工作电流；（5）将Idc结果用数字滤波处理即可，优点是不用额外采样电路、无需考虑相位差的高精度且计算速度快。

技术领域

本发明涉及一种电流的估算方法，尤其是涉及一种汽车电子水泵工作电流的估算方法。

背景技术

汽车电子水泵是用三相无刷电机驱动的水泵，电子水泵有三大部分组成：水泵驱动控制板、三相无刷电机、叶轮等水利部分，电子水泵有车载电源系统12VDC 供电，通过水泵驱动控制板将直流电压变换三相正弦电压去驱动三相无刷电机，汽车厂家要求通过通讯线将水泵的工作电流实时发送给汽车电子控制单元ECU。现有的做法如下：1、直接采样法,通过控制板在直流电源输入部分加采样电阻、信号调理电路。将电流信号转换为电压信号，通过控制器AD获取采样电阻上电压信息，再由控制器将电压信息解析出输入电流信息，但是由于加了采样电阻，信号调理电路，使水泵控制板物料成本升高，面积变大，与汽车零件小轻量化、小型化的趋势相违背。方法2、由于电子水泵（三相无刷电机）的矢量控制中，对电机三相实时电流（正弦波）已有采集，驱动板输出的三相电压或线电压是控制板已知的。通过输入输出功率守恒原则。有下公式： P1=Idc*Udc=3*I_相*U_相*COSφ，如果电机是Y型连接还可以转换为以下公式：P1=Idc*Udc=*I_线*U_线*COSφ，其中Idc: 待测的工作电流；Udc：供电电压；I_相:电机的相电流有效值；U_相：电机的相电压有效值；I_线:电机的线电流有效值；U_线：电机的线电压有效值；φ：电机相电压与电流的相位差；通常φ角很难获取，负载工况有变化φ角也会变化，工程上一般将COSφ=1近似处理，由于忽略了电机相电压与电流的相位差φ角，引入了误差降低了精度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不用额外采样电路、无需考虑相位差的高精度且计算速度快的用于汽车电子水泵工作电流的估算方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种汽车电子水泵工作电流的估算方法，包括以下步骤：

（1）在三相无刷电机矢量控制中，采集电机的三相相电流ia、ib和ic ；

（2）将三相相电流ia、ib和ic通过Clark变换公式变换为两相静止坐标系下的电流

，，变换公式如下：

；

再通过Park变换公式变化为两相旋转坐标系下的电流i_d，i_q，

，其中θ为电机转子的角度；

（3）采集控制单元MCU的PI环输出的两相旋转坐标下的电压Vd和Vq的值；