[发明专利]基于无位置传感器永磁同步电机的汽车电子水泵驱动方法

说明书

本发明公开了一种基于无位置传感器永磁同步电机的汽车电子水泵驱动方法，具体步骤如下：对永磁同步电机进行电压采样，若定子电压矢量V满足公式(3)则对逆变器的输出电压usubgt;A/subgt;、usubgt;B/subgt;、usubgt;C/subgt;进行采样，随后根据坐标变换原理得到d轴、q轴方向电流id、iq，并根据公式得到参考直轴电压和参考交轴电压随后根据查表得到参考直轴电流和参考交轴电流将其组成电流环从而得到直轴、交轴电压波动值，并根据公式得到直轴、交轴电压，对其进行park逆变换和clark逆变换，产生SVPWM脉冲波驱动逆变器正常工作。本发明不需要电流传感器，只需要采样电压，就可以计算出定子电流和转矩，减少了实时控制时间。

技术领域

本发明涉及一种基于无位置传感器永磁同步电机的汽车电子水泵驱动方法，属于电子水泵驱动领域。

背景技术

节能减排一直是汽车行业的发展方向，随着技术的发展，整车与零部件正逐步实现电子化，水泵作为汽车热管理的一部分，也由机械式向电子式发展。汽车电子水泵采用的是高功率高密度的永磁同步电机，由于其电机内部没有安装位置传感器，故体积小，且有很高的功率密度。

高功率水泵在工作过程中，由于其工作电流很大，使用传统的Id为0的控制方法，会使得电机电流效率较低，增加能量消耗。因此在水泵驱动端需要一种能够尽量节省能量消耗的方法。

传统方法是通过设定永磁同步电机的Id＝0，其中d轴电流为励磁电流，而q轴电流，矢量控制Id＝0控制的本质是实现d、q轴的电流静态解耦，但在IPMSM中相比MTPA最大转矩电流比控制，它的电流效率则较低，更加增加能量消耗。

发明内容

为了提高使用IPMSM的汽车电子水泵的电流效率以及节省能源消耗，本发明提出一种基于无位置传感器永磁同步电机的汽车电子水泵驱动方法，通过计算最大转矩电流比根据电流和转矩方程的最值，使电机能最小的电流产生最大的转矩。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种基于无位置传感器永磁同步电机的汽车电子水泵驱动方法，具体步骤如下：

S1对永磁同步电机进行电压采样，采集到定子电压矢量V后，分别通过公式(1)和(2)得到V_d和V_q，其中，公式(1)和(2)如下所示：

V_d＝V cosα         (1)；

V_q＝V sinα          (2)；

其中，V是电机的定子电压矢量，α是电压矢量V和d轴逆时针角度，V_d和V_q是电压矢量V在d轴和q轴上的矢量分量；

S2若定子电压矢量V满足公式(3)则进行步骤S3，否则，重新对永磁同步电机进行定子电压采样，所述公式(3)如下所示：

(L₁cos²α+L₂sin²α+L₅sinα·cosα)V²+(L₃cosα+L₄sinα)V+L₆＝0      (3)；

其中，L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆分别是有关R、ω、L_d、L_q、λ_m、k₁、k₂的变量；