[发明专利]一种电机控制器及其控制方法

说明书

本申请公开了一种电机控制器及其控制方法，以抑制逆变器输出电流中的高次谐波。该方法包括：根据交流电机转速与逆变器开关频率之间的对应关系，计算当前转速下允许达到的最低开关频率FreqCurrent；根据Freq1、FreqMaxSet和FreqMinSet计算随机开关频率取值区间[Freq3，FreqMaxSet]中的下限值Freq3，其中Freq1为大于等于FreqCurrent的任一值，FreqMaxSet、FreqMinSet为根据系统硬件和控制性能要求综合考虑而设置的最高和最低开关频率；从[Freq3，FreqMaxSet]内产生一个随机开关频率作为电机控制器下一个控制节拍的随机开关频率。

技术领域

本发明涉及电机驱动与控制技术领域，更具体地说，涉及一种电机控制器及其控制方法。

背景技术

电机控制器是电动汽车的核心部件之一，其主要功能是控制内部的逆变器将车载电池输出的直流电压转换为交流电压，驱动交流电机按照设定的方向、转速、角度、响应时间进行运转。

传统的电机控制器中，逆变器的开关频率大都是固定不变的，这会使得逆变器输出相电流的谐波分布集中在开关频率及其倍数次处，致使逆变器输出电流中含有明显的高次谐波，进而引发电磁干扰和能量损耗。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种电机控制器及其控制方法，以抑制逆变器输出电流中含有的高次谐波。

一种控制方法，应用于电机控制器，所述控制方法包括：

根据交流电机转速与逆变器开关频率之间的对应关系，计算当前转速下允许达到的最低开关频率FreqCurrent；

计算随机开关频率取值区间[Freq3，FreqMaxSet]中的下限值Freq3，计算公式为

其中，Freq1为大于等于FreqCurrent的任一值，FreqMaxSet和FreqMinSet是根据系统硬件和控制性能要求综合考虑而设置的最高和最低开关频率；

从区间[Freq3，FreqMaxSet]内产生一个随机开关频率，作为电机控制器下一个控制节拍的随机开关频率。

可选的，所述根据交流电机转速与逆变器开关频率之间的对应关系，计算当前转速下允许达到的最低开关频率FreqCurrent，包括：

根据公式FreqCurrent＝MotSpd*Np*CarrierRatio/60，计算当前转速下允许达到的最低开关频率FreqCurrent；

其中，MotSpd表示当前转速，Np表示电机极对数，CarrierRatio表示电机控制器设置的载波比。

可选的，所述从区间[Freq3，FreqMaxSet]内产生一个随机开关频率，包括：

利用随机数生成模块生成一个预设范围[R1，R2]内的随机数Ri；

根据公式FreqOut＝Freq3+(FreqMaxSet-Freq3)*(Ri-R2)/(R1-R2)计算得到区间[Freq3，FreqMaxSet]内的一个随机开关频率FreqOut。

可选的，R1＝1，R2＝0。

可选的，电机控制器采用电流内环和转速外环的双闭环控制方式实现交流电机控制，所述控制方法还包括：

根据当前产生的随机开关频率改变电流内环中预设环节的系统参数，以使得电机控制器下一个控制节拍的随机开关频率与所述系统参数相匹配，保证电机控制器在高转速区的控制效果。

可选的，所述预设环节包括PI控制器；