[发明专利]一种基于电机控制器的直流母线电流估算方法

权利要求书

1.一种基于电机控制器的直流母线电流估算方法，其特征在于：包括以下执行步骤：

S1、电机控制系统关键量提取：在电机控制系统中提取关键控制矢量u_d、i_d、u_q、i_q，依据坐标变换幅值守恒原则，建立电机交流侧功率模型如下公式(1)

其中，P_交为交流侧电功率，u_d为同步电机模型中d轴电压，u_q为同步电机模型中q轴电压，i_d为同步电机模型中d轴电流，i_q为同步电机模型中q轴电流；

S2、对控制矢量进行滤波处理：采用一阶低通滤波分别对控制矢量u_d、i_d、u_q、i_q做滤波处理；

S3、计算交流侧电功率：将滤波处理后得到的u_d、i_d、u_q、i_q数据值代入公式(1)中计算得到交流侧电功率P_交；

S4、电机工作状态判断：结合i_q与电机当前转速n的关系判断电机处于电动还是发电状态；

S5、获取控制器效率：永磁同步电机经过台架标定测试后，会输出电机系统在四象限工作区域的效率数据表，数据表中只包含典型的测试工况点，根据当前的电机转速和转矩指令，查询到控制器效率曲线1和效率曲线2，分别计算当前工况的控制器效率曲线1和效率曲线2所对应的效率1和效率2，再根据转速，结合二分法原则，计算出最终的控制器效率η；

S6、计算直流母线电流：根据步骤S4和S5，得出电机工作状态和控制器效率η，如果电机工作在电动状态，结合步骤S3获得的交流侧功率P_交，根据公式(2)计算出直流侧功率P_直；如果电机工作在发电状态，结合步骤S3获得的交流侧功率P_交，根据公式(3)计算出直流侧功率P_直，最后根据公式(4)计算出直流母线电流i_直：

P_直＝P_交*η.......... (3)

其中，i_直为直流侧电流，u_直为直流母线电压，通过电机控制器必备功能母线电压采样获取，至此，直流母线电流已经估算得到。

2.根据权利要求1所述的基于电机控制器的直流母线电流估算方法，其特征在于：所述步骤S2中对u_d、i_d、u_q、i_q做滤波处理的算法如下：

其中，t为与滤波截止频率匹配的时间周期值，下标“历史”和“当前”分别代表“前一周期取值”和“当前周期取值”。

3.根据权利要求1所述的基于电机控制器的直流母线电流估算方法，其特征在于：所述步骤S4对电机工作状态的判断如下所述：

当i_q≥0，n≥0时，电机工作在电动状态；

当i_q≥0，n＜0时，电机工作在发电状态；

当i_q≤0，n≤0时，电机工作在电动状态；

当i_q≤0，n＞0时，电机工作在发电状态。