[发明专利]用于BLDC电机控制的超前角检测

权利要求书

1.一种用于估计无刷DC电机的超前角的超前角估计器，所述超前角是相电压的相电压矢量与相电流的相电流矢量之间的角度，所述超前角估计器包括采样单元和处理单元，

所述采样单元适于获得作为所述相电流的度量的相样本，

所述处理单元适于通过计算所述相电压的最大值附近或最小值附近的极值时段中的相样本的差，并且通过将所获得的差进行归一化来估计所述超前角，其中所述处理单元适于通过将所述极值时段期间的相样本的差除以所述极值时段期间的相样本的平均值来对所述所获得的差进行归一化，所述相样本的差是所述极值时段结束时的至少一个相样本与在所述极值时段开始时的至少一个相样本之间的差。

2.根据权利要求1所述的超前角估计器，其特征在于，所述超前角估计器适于仅在所述极值时段期间获得所述相样本。

3.根据权利要求1所述的超前角估计器，其特征在于，所述极值时段是以所述相电压的最大值或最小值为中心，向其两侧扩展30°至60°形成的时段。

4.根据权利要求1所述的超前角估计器，其特征在于，所述采样单元包括电压传感器，所述电压传感器适于测量所述无刷DC电机的分流电阻器上的电压以获得作为所述相电流的度量的电压样本，并且其中所述采样单元适于从所述电压样本导出所述相样本。

5.根据权利要求1所述的超前角估计器，其特征在于，所述采样单元包括接口，所述接口用于触发所述采样单元以用于获得所述相样本。

6.根据权利要求1所述的超前角估计器，其特征在于，所述差由所述处理单元计算。

7.一种用于驱动无刷DC电机的电机驱动器，所述电机驱动器包括根据权利要求1的所述超前角估计器并包括用于对所述无刷DC电机的每个相施加相电压的驱动器单元，其中所述处理单元适于利用所估计的超前角作为反馈信号来控制反馈回路中的相电压。

8.根据权利要求7所述的电机驱动器，其特征在于，所述处理单元适于控制所述驱动器单元，以用于将PWM电压作为所述相电压来施加。

9.根据权利要求7所述的电机驱动器，其特征在于，所述处理单元适于控制所述驱动器单元，以用于以离散步长施加所述相电压。

10.根据权利要求9所述的电机驱动器，其特征在于，所述处理单元适于触发与所述相电压的所述离散步长同步的相采样。

11.根据权利要求7所述的电机驱动器，其特征在于，所述反馈回路是PID控制回路。

12.根据权利要求7所述的电机驱动器，其特征在于，所述处理单元适于控制所述驱动器单元，以用于施加正弦波形状的相电压。

13.一种用于估计无刷DC电机的相电压的相电压矢量与所述无刷DC电机的相电流的相电流矢量之间的超前角的方法，所述方法包括：

获得作为相电流的度量的相样本，

通过计算所述相电压的最大值附近或最小值附近的极值时段中的相样本的差，并且通过将所述极值时段期间的相样本的差除以所述极值时段期间的相样本的平均值来对所获得的差进行归一化来估计所述超前角，所述相样本的差是所述极值时段结束时的至少一个相样本与在所述极值时段开始时的至少一个相样本之间的差。

14.一种用于驱动无刷DC电机的方法，所述方法包括：

使用根据权利要求13所述的方法估计所述无刷DC电机的相电压的相电压矢量与所述无刷DC电机的相电流的相电流矢量之间的超前角，

以所估计的超前角作为反馈信号来控制反馈回路中的相电压。