本發(fā)明涉及一種永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定系統(tǒng)、方法及電機(jī)控制器。

背景技術(shù)：

電機(jī)出廠前一般都會采取措施保證電機(jī)零位的一致性，但是由于選編安裝時(shí)產(chǎn)生的偏差機(jī)電機(jī)磁場不均勻性，電機(jī)零位還是很難保證一致。因此，整車安裝完成后，如果想要保證電機(jī)最大的力矩輸出及系統(tǒng)最高效率，最優(yōu)的控制性能，最好重新校正電機(jī)零位，目前還沒有針對整車安裝后的電機(jī)零位校正方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的提供一種車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定系統(tǒng)、方法及電機(jī)控制器，實(shí)現(xiàn)整車安裝后永磁同步電機(jī)的零位自動(dòng)標(biāo)定，改善永磁同步電機(jī)的零位偏差。

為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：上位機(jī)、電機(jī)控制器以及動(dòng)力電池和蓄電池；所述蓄電池與所述電機(jī)控制器電連接，用于為所述電機(jī)控制器內(nèi)部的電路板提供工作電源；所述動(dòng)力電池與所述電機(jī)控制器電連接，用于為所述電機(jī)控制器提供動(dòng)力電源；所述上位機(jī)與所述電機(jī)控制器連接，用于向所述電機(jī)控制器發(fā)送信息，所述信息用于指示電機(jī)控制器對永磁同步電機(jī)的零位進(jìn)行標(biāo)定；所述電機(jī)控制器與永磁同步電機(jī)連接，用于通過對永磁同步電機(jī)施加與電流角對應(yīng)的電壓矢量來標(biāo)定永磁同步電機(jī)的零位。

所述電機(jī)控制器包括：

電壓矢量施加單元，用于分時(shí)給永磁同步電機(jī)施加與不同電流角對應(yīng)的電壓矢量；

旋變角度采集單元，用于采集與不同電壓矢量對應(yīng)的旋變角度；

每個(gè)零位值確定單元，根據(jù)與每個(gè)電壓矢量對應(yīng)的電流角和所述采集的每個(gè)旋變角度，確定每個(gè)零位值；

當(dāng)前零位確定單元，用于獲取的所有的零位值的平均值，并以所述確定的平均值作為所述永磁同步電機(jī)的零位，對所述永磁同步電機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。

所述電機(jī)控制器還包括：存儲器，用于存儲所述確定的永磁同步電機(jī)的當(dāng)前零位。

所述電流角分別為0度、60度、120度、180度、240度、300度。

相應(yīng)的本發(fā)明還提供一種車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定的方法：

上位機(jī)向電機(jī)控制器發(fā)送信息，指示電機(jī)控制器對永磁同步電機(jī)的零位進(jìn)行標(biāo)定；

所述電機(jī)控制器通過對永磁同步電機(jī)施加與電流角對應(yīng)的電壓矢量來標(biāo)定永磁同步電機(jī)零位。

所述的電機(jī)控制器通過對永磁同步電機(jī)施加與電流角對應(yīng)的電壓矢量來標(biāo)定永磁同步電機(jī)零位的步驟具體包括：

分時(shí)給永磁同步電機(jī)施加與不同電流角對應(yīng)的電壓矢量；

采集與不同電壓矢量對應(yīng)的旋變角度；

根據(jù)與每個(gè)電壓矢量對應(yīng)的電流角和所述采集的每個(gè)旋變角度，確定每個(gè)零位值；

將確定的所有的零位取平均值，并以所述確定的平均值作為所述永磁同步電機(jī)當(dāng)前零位，對所述永磁電機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。

所述電機(jī)控制器還包括存儲器，該方法還包括：

存儲所述確定的永磁同步電機(jī)的當(dāng)前零位。

所述電流角分別為0度、60度、120度、180度、240度、300度。

相應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種電機(jī)控制器，該電機(jī)控制器包括：

電壓矢量施加單元，用于分時(shí)給永磁同步電機(jī)施加與不同電流角對應(yīng)的電壓矢量；

旋變角度采集單元，用于采集與不同電壓矢量對應(yīng)的旋變角度；

每個(gè)零位值確定單元，根據(jù)與每個(gè)電壓矢量對應(yīng)的電流角和所述采集的每個(gè)旋變角度，確定每個(gè)零位值；

當(dāng)前零位確定單元，用于獲取的所有的零位值的平均值，并以所述確定的平均值作為所述永磁同步電機(jī)的當(dāng)前零位，對所述永磁同步電機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。

所述電機(jī)控制器還包括：存儲器，用于存儲所述確定的永磁同步電機(jī)的當(dāng)前零位。

本發(fā)明的車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定系統(tǒng)，基于整車平臺，通過上位機(jī)向電機(jī)控制器發(fā)送信息，指示電機(jī)控制器進(jìn)行電機(jī)零位標(biāo)定；并用電機(jī)控制器通過向永磁同步電機(jī)施加與電流角對應(yīng)的電壓矢量，從而獲得永磁同步電機(jī)的零位，從而實(shí)現(xiàn)了基于整車平臺對永磁同步電機(jī)的零位進(jìn)行標(biāo)定。

附圖說明

圖1是本發(fā)明車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定系統(tǒng)的一種實(shí)施例的示意圖；

圖2是本發(fā)明車用永磁同步電機(jī)控制器的一種實(shí)施例的示意圖；

圖3是本發(fā)明車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定方法的第一種實(shí)施例的流程示意圖；

圖4是本發(fā)明車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定方法的第一種實(shí)施例中的步驟S32的第一種具體實(shí)現(xiàn)流程示意圖；

圖5是本發(fā)明車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定方法的第一種實(shí)施例中的步驟S32的第二種具體實(shí)現(xiàn)流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

需要說明的，本發(fā)明實(shí)施例所說的“車用”包括電動(dòng)汽車或混合動(dòng)力汽車，下面以電動(dòng)汽車為例進(jìn)行說明；本文所說的永磁同步電機(jī)的零位標(biāo)定是為了校正：電機(jī)位置傳感器零點(diǎn)和電機(jī)轉(zhuǎn)子位置零點(diǎn)之間的偏差；本文所說的上位機(jī)可以為一個(gè)電腦端等人機(jī)交互設(shè)備。

參考圖1，該圖是本發(fā)明車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定系統(tǒng)的一種實(shí)施例的示意圖，該系統(tǒng)包括：上位機(jī)1、電機(jī)控制器2以及動(dòng)力電池3和蓄電池4；蓄電池4與電機(jī)控制器2電連接，用于為電機(jī)控制器2的內(nèi)部電路板提供工作電源；動(dòng)力電池3與電機(jī)控制器2電連接，用于為電機(jī)控制器2提供動(dòng)力電源；上位機(jī)1與電機(jī)控制器2連接，用于通過CAN總線向電機(jī)控制器發(fā)送信息，該信息用于指示電機(jī)控制器2對永磁同步電機(jī)零位進(jìn)行標(biāo)定；電機(jī)控制器2與永磁同步電機(jī)(圖中未標(biāo)號)連接，用于通過對永磁同步電機(jī)施加與電流角對應(yīng)的電壓矢量來標(biāo)定永磁同步電機(jī)的零位。

上位機(jī)1，可以表現(xiàn)為一臺電腦等人機(jī)交互裝置，工作人員通過該電腦發(fā)送信息，以觸發(fā)電機(jī)控制器啟動(dòng)進(jìn)行永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定處理過程。

動(dòng)力電池3，設(shè)置于電動(dòng)汽車內(nèi)，為電動(dòng)汽車的主要?jiǎng)恿碓?，與電機(jī)控制器連接，為電機(jī)控制器提供動(dòng)力電源。

蓄電池2，設(shè)置于電動(dòng)汽車內(nèi)，為12/24V蓄電池，為電機(jī)控制器內(nèi)部電路板提供電源。

下面對本發(fā)明實(shí)施例中的電機(jī)控制器進(jìn)行說明。

參考圖2，該圖是本發(fā)明電機(jī)控制器的一種實(shí)施例的示意圖，其包括：電壓矢量施加單元21、旋變角度采集單元22、每個(gè)零位值確定單元23以及當(dāng)前零位確定單元24；具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，首先由電壓矢量施加單元21分時(shí)給永磁同步電機(jī)施加與不同電流角對應(yīng)的電壓矢量；然后，由旋變角度采集單元22采集與不同電壓矢量對應(yīng)的旋變角度；然后，再由每個(gè)零位值確定單元23根據(jù)與每個(gè)電壓矢量對應(yīng)的電流角和采集的每個(gè)旋變角度，確定每個(gè)零位值；最后，由當(dāng)前零位確定單元24獲取的所有的零位值的平均值，并以確定的平均值作為永磁同步電機(jī)的零位，對永磁同步電機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。

另外，電機(jī)控制器還可以包括存儲器，該存儲器用于存儲永磁同步電機(jī)的當(dāng)前零位，以防止數(shù)據(jù)丟失。該存儲器，在具體實(shí)現(xiàn)時(shí)，可為帶電可擦可編程只讀存儲器(EEPROM)。

參考3，該圖是本發(fā)明車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定方法的第一實(shí)施例的示意圖，該方法包括如下步驟：

步驟S31，上位機(jī)向電機(jī)控制器發(fā)送信息，指示電機(jī)控制器對永磁同步電機(jī)的零位進(jìn)行標(biāo)定；

步驟S32，電機(jī)控制器通過對永磁同步電機(jī)施加與電流角對應(yīng)的電壓矢量來標(biāo)定永磁同步電機(jī)零位。

參考圖4，該圖是本發(fā)明車用永磁同步電機(jī)零位標(biāo)定方法的第一實(shí)施中步驟S32的第一種具體實(shí)現(xiàn)流程示意圖，其具體包括如下步驟：

步驟S321，分時(shí)給永磁同步電機(jī)施加于不同電流角對應(yīng)的電壓矢量；

步驟S322，采集與不同電壓矢量對應(yīng)的旋變角度；

步驟S323，根據(jù)與每個(gè)電壓矢量對應(yīng)的電流角和采集的每個(gè)旋變角度，確定每個(gè)零位值；

步驟S324，將確定的所有的零位值取平均值，并以確定的平均值作為永磁同步電機(jī)當(dāng)前零位，對永磁電機(jī)進(jìn)行標(biāo)定。

需要說明的，本發(fā)明實(shí)施例中所說的電流角，可以根據(jù)具體的情況進(jìn)行設(shè)定，下面以電流角分別為0度、60度、120度、180度、240度、300度為例，對本發(fā)明第一實(shí)施例中的步驟S32進(jìn)行詳細(xì)說明，參考圖5所示：

步驟S3201，電機(jī)控制器輸出與0度電流角對應(yīng)的電壓矢量，電流大小為50A，待電機(jī)位置穩(wěn)定后，記錄旋變位置；

步驟S3202，電機(jī)控制器輸出與60度電流角對應(yīng)的電壓矢量，電流大小為50A，待電機(jī)位置穩(wěn)定后，記錄旋變位置；

步驟S3203，電機(jī)控制器輸出與120度電流角對應(yīng)的電壓矢量，電流大小為50A，待電機(jī)位置穩(wěn)定后，記錄旋變位置；

步驟S3204，電機(jī)控制器輸出與180度電流角對應(yīng)的電壓矢量，電流大小為50A，待電機(jī)位置穩(wěn)定后，記錄旋變位置；

步驟S3205，電機(jī)控制器輸出與240度電流角對應(yīng)的電壓矢量，電流大小為50A，待電機(jī)位置穩(wěn)定后，記錄旋變位置；

步驟S3206，電機(jī)控制器輸出與300度電流角對應(yīng)的電壓矢量，電流大小為50A，待電機(jī)位置穩(wěn)定后，記錄旋變位置；

步驟S3207，電機(jī)控制器根據(jù)與已獲得的6個(gè)不同電壓矢量對應(yīng)的電流角和返回的轉(zhuǎn)子位置計(jì)算出6個(gè)不同的零位值，再取平均值當(dāng)作永磁同步電機(jī)的當(dāng)前零位，進(jìn)行零位標(biāo)定；

步驟S3208，電機(jī)控制器將永磁同步電機(jī)當(dāng)前零位寫入EEPROM，以防止數(shù)據(jù)丟失；

步驟S3209，結(jié)束。

整個(gè)過程操作簡單、標(biāo)定速度快、對零位采用多個(gè)數(shù)據(jù)平均的方法，精度高，非常適用于整車安裝完成后零位的標(biāo)定。

需要說明的，本發(fā)明實(shí)施例提出一種電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)零位自動(dòng)標(biāo)定的方法，整車安裝完成后首先確定控制器與動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)連接正確與否，然后開鑰匙給控制器上控制電和動(dòng)力電后，才能執(zhí)行本發(fā)明實(shí)施例的上述零位標(biāo)定方法。

其中，電機(jī)控制器分時(shí)給永磁同步電機(jī)施加不同電流角對應(yīng)的電壓矢量，并且采集與不同電壓矢量對應(yīng)的旋變角度，通過對每個(gè)電流角和旋變角度進(jìn)行差值運(yùn)算得到零位值，多個(gè)位置得到的多個(gè)零位值，然后將所有的零位值取均值得到最終的永磁同步電機(jī)零位，即永磁同步電機(jī)的當(dāng)前零位。整個(gè)過程操作簡單、標(biāo)定速度快、對零位采用多個(gè)數(shù)據(jù)取平均值的方法，精度高，非常適合于整車安裝完成后的零位標(biāo)定。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。