一种永磁同步电机零点偏差检测方法、装置、设备和汽车与流程

文档序号:26628691发布日期:2021-09-14 22:26阅读:来源:国知局

技术特征:
1.一种永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,包括:获取当前驱动电机转速信号,并判断所述当前驱动电机转速信号是否处于驱动电机低转速工况;若处于所述电机低转速工况,则获取第一驱动电机输出扭矩以及第二驱动电机输出扭矩;根据所述第一驱动电机输出扭矩和所述第二驱动电机输出扭矩,计算输出扭矩估算偏差系数;再次获取驱动电机转速信号,并判断所述驱动电机转速信号是否处于驱动电机高转速工况;若处于所述驱动电机高转速工况,对所述驱动电机转速进行滤波处理,并计算转速波动零点偏差系数;根据所述输出扭矩估算偏差系数和所述转速波动零点偏差系数,计算电机零点偏差严重度系数,并根据所述电机零点偏差严重度系数进行电机故障评断。2.根据权利要求1所述的永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,所述判断所述当前驱动电机转速信号是否处于驱动电机低转速工况,包括:电机转速在[n1ω
s
,n2ω
s
]之间,且电机温度不高于第一常数时,所述当前驱动电机转速信号处于驱动电机低转速工况;其中,所述ω
s
表示电机的基速值,n1为第一预设值,n2为第二预设值。3.根据权利要求1所述的永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,所述第一驱动电机输出扭矩为:n3倍的电机控制器输入端的直流母线电压值、电机控制器的输入电流值和驱动系统的效率值三者的乘积与驱动电机当前转速值的比;通过t
e2
=p0{ψ
f
(t)i
q
+[l
d
(t)-l
q
(t)]i
d
i
q
}获得第二驱动电机输出扭矩,其中,t
e2
表示第二驱动电机当前输出扭矩,p0表示电机的极对数,t表示电机温度,ψ
f
表示永磁体磁链,i
d
与i
q
表示驱动电机的d、q轴电流,l
d
与l
q
表示驱动电机的d、q轴电感,所述ψ
f
、l
d
与l
q
均是电机温度的函数,n3为第三预设值。4.根据权利要求3所述的永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,所述i
q
为电机相电流的有效值与sinβ的乘积,所述i
d
为电机相电流的有效值与cosβ的乘积;其中,所述β表示电机相电流与d轴电流i
d
的夹角。5.根据权利要求1所述的永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,所述计算输出扭矩估算偏差系数,包括:根据所述第一驱动电机输出扭矩和所述第二驱动电机输出扭矩,获得所述第一驱动电机输出扭矩和所述第二驱动电机输出扭矩的第一偏差扭矩值;对所述第一偏差扭矩值进行限制得到第二偏差扭矩值;计算n4个控制周期内的每个控制周期的所述第二偏差扭矩值与扭矩命令值的比值,取平均值后得到输出扭矩估算偏差系数,所述输出扭矩估算偏差系数的取值范围为[0,1];其中,当所述第一偏差扭矩小于或等于估算扭矩合理误差值时,所述第二偏差扭矩为0,当所述第一偏差扭矩大于所述估算扭矩合理误差值时,所述第二偏差扭矩等于所述第一偏差扭矩;其中,所述估算扭矩合理误差值大于0;n4为第四预设值。
6.根据权利要求1所述的永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,所述再次获取驱动电机转速信号,判断所述驱动电机转速信号是否处于驱动电机高转速工况,包括:电机转速高于n5ω
s
,且电机的扭矩命令高于n6t
w
处于驱动电机高转速工况;其中,所述ω
s
表示电机的基速值,所述t
w
表示电机的外特性扭矩,n5为第五预设值,n6为第六预设值。7.根据权利要求1所述的永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,所述若处于所述驱动电机高转速工况,对所述驱动电机转速进行滤波处理,并计算转速波动零点偏差系数,包括:对所述再次获取驱动电机转速信号进行二阶低通滤波处理;对低通滤波处理处理后的信号再进行一阶高通滤波处理,得到第一电机转速波动信号值;对所述第一电机转速波动信号值进行限制得到第二电机转速波动信号值;计算n4个控制周期内的每个控制周期的第二电机转速波动信号值与转速波动信号的最大限制值的比值,取平均值后得到转速波动零点偏差系数,所述转速波动零点偏差系数的取值范围为[0,1];其中,所述转速波动信号的最大限制值大于0;n4为第四预设值。8.根据权利要求7所述的永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,对所述第一电机转速波动信号值进行限制得到第二电机转速波动信号值,包括:所述第一电机转速波动信号值的绝对值小于电机转速波动信号的最低限值时,所述第二电机转速波动信号值为0;所述第一电机转速波动信号值的绝对值大于或等于所述电机转速波动信号的最低限值,且小于或等于所述转速波动信号的最大限制值时,所述第二电机转速波动信号值等于所述第一电机转速波动信号值的绝对值;所述第一电机转速波动信号值的绝对值大于所述转速波动信号的最大限制值时,所述第二电机转速波动信号值等于所述转速波动信号的最大限制值;其中,所述电机转速波动信号的最低限值大于0。9.根据权利要求1所述的永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,根据所述输出扭矩估算偏差系数和所述转速波动零点偏差系数,计算电机零点偏差严重度系数,包括:对所述输出扭矩估算偏差系数的平方与所述转速波动零点偏差系数的平方的和进行二次开根得到一个二次开根值;所述二次开根值的n7倍为所述电机零点偏差严重度系数;其中,所述电机零点偏差严重度系数的取值范围∈[0,1];n7为第七预设值。10.根据权利要求9所述的永磁同步电机零点偏差检测方法,其特征在于,所述根据所述电机零点偏差严重度系数进行电机故障评断,包括:当所述电机零点偏差严重度系数大于故障判断阀值,且持续时间为故障确认时间,则判断驱动电机发生零点偏差故障。11.一种永磁同步电机零点偏差检测装置,其特征在于,包括:第一处理模块,用于获取当前驱动电机转速信号,并判断所述当前驱动电机转速信号是否处于驱动电机低转速工况;
第一获取模块,用于若处于所述电机低转速工况,则获取第一驱动电机输出扭矩以及第二驱动电机输出扭矩;第一计算模块,用于根据所述第一驱动电机输出扭矩和所述第二驱动电机输出扭矩,计算输出扭矩估算偏差系数;第二处理模块,用于再次获取驱动电机转速信号,并判断所述驱动电机转速信号是否处于驱动电机高转速工况;第二计算模块,用于若处于所述驱动电机高转速工况,对所述驱动电机转速进行滤波处理,并计算转速波动零点偏差系数;第三处理模块,用于根据所述输出扭矩估算偏差系数和所述转速波动零点偏差系数,计算电机零点偏差严重度系数,并根据所述电机零点偏差严重度系数进行电机故障评断。12.一种永磁同步电机零点偏差检测设备,其特征在于,包括:存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1~10任一项所述的永磁同步电机零点偏差检测方法中的步骤。13.一种汽车,其特征在于,包括如权利要求12所述的永磁同步电机零点偏差检测设备。

技术总结
本发明提供了一种永磁同步电机零点偏差检测方法、装置、设备和汽车。该方法包括:获取当前驱动电机转速信号,并判断当前驱动电机转速信号是否处于驱动电机低转速工况;若处于电机低转速工况,则分别用两种方法估算两个不同驱动电机输出扭矩;根据两个不同驱动电机输出扭矩计算输出扭矩估算偏差系数;再次判断驱动电机转速信号是否处于驱动电机高转速工况;若处于驱动电机高转速工况,对驱动电机转速进行滤波处理,并计算转速波动零点偏差系数;根据上述两个偏差系数计算电机零点偏差严重度系数,并根据电机零点偏差严重度系数进行电机故障评断。本发明实施例实现了永磁同步电机零点偏差故障的动态检测,并提高了售后保障性。并提高了售后保障性。并提高了售后保障性。


技术研发人员:李玮 梁海强
受保护的技术使用者:北京新能源汽车股份有限公司
技术研发日:2020.03.12
技术公布日:2021/9/13
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