[发明专利]新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统

摘要

本发明公开了一种新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统，本控制系统包括电机闭环控制模块和力矩安全控制模块，电机闭环控制模块采集电机及电源的相应数据并通过矢量控制算法输出PWM信号驱动电机运行；所述力矩安全控制模块采集电机及电源的相应数据并采用两种力矩估算、判断后作出诊断，根据诊断的结果输出标志位至电机闭环控制模块，由电机闭环控制模块关断或正常输出驱动电机运行的PWM信号，从而停止或驱动电机。本控制系统提供永磁同步电机输出力矩的监控，并根据监控信息控制永磁同步电机的输出力矩，提高了车辆的安全可靠性能及驾乘舒适性，避免安全隐患。

主权项

1.一种新能源汽车永磁同步电机的驱动控制系统，包括电机闭环控制模块，所述电机闭环控制模块采集电机A相电流i_a、B相电流i_b、电机转速spd_fbk、母线电压U_dc和母线电流I_dc，并且通过矢量控制算法输出PWM信号驱动电机运行，同时将电机三相旋转坐标系下的电流i_b和i_b转化到两相旋转坐标系下的电流i_d和i_q并且输出，其特征在于：还包括力矩安全控制模块，所述力矩安全控制模块包括电感查表单元、电机转矩估算单元、电机转矩判断单元、效率查表单元、效率力矩估算单元、效率力矩判断单元和力矩诊断单元：所述电感查表单元输入所述电流i_d和i_q，通过查表得到得电机的D轴电感L_d和Q轴电感L_q，L_d＝Table_D(i_d)L_q＝Table_Q(i_q)所述电机转矩估算单元输入所述D轴电感L_d和Q轴电感L_q，通过电机控制矢量控制算法公式估算电机转矩T_FOC，其中：λi_q是电机永磁体磁链，P是电机极对数：所述电机转矩判断单元输入所述电机转矩T_FOC，根据下式作出判断并输出标志位Flag1，其中：T_ref为电机转矩指令，如果上式成立，Flag1为0，否则Flag1为1：所述效率查表单元输入所述电机转速spd_fbk、母线电压U_dc和母线电流L_dc，并且根据电机转矩指令T_ref，和电机转速spd_fbk判断电机处于电动模式或发电模式，通过电动效率查表或发电效率查表得到电机处于电动状态的电动效率η_e或电机处于发电状态的发电效率η_g，当T_ref×spd_fbk≥0时，η_e＝Table_Ele(T_ref，spd_fbk)当T_ref×spd_fbk＜0时，η_g＝Table_Gen(T_ref，spd_fbk)所述效率力矩估算单元输入所述电动效率η_e或发电效率η_g，根据能力守恒定律估算分别得到电机电动输出力矩T_Eff或电机发电输出力矩T_Gff，当T_ref×spd_fbk≥0时，当T_ref×spd_fbk＜0时，所述效率力矩判断单元输入电机电动输出力矩T_Eff或电机发电输出力矩T_Gff，根据下列两式作出判断并输出标志位Flag2，当T_ref×spd_fbk≥0时，当T_ref×spd_fbk＜0时，如果上列两式成立，Flag2为0，否则Flag2为1：所述力矩诊断单元分别输入所述标志位Flag1和标志位Flag2，如果Flag1或Flag2其中有一个是1时，所述力矩诊断单元输出力矩安全故障标志位T_Flag为1，当Flag1和Flag2都为0时，则标志位T_Flag为0：所述电机闭环控制模块输入所述标志位T_Flag，当标志位T_Flag为1时，电机闭环控制模块关断PWM信号输出，当标志位T_Flag为0时，电机闭环控制模块正常输出PWM信号。