本發(fā)明屬于電機噪聲抑制領(lǐng)域，具體涉及一種車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制方法。

背景技術(shù)：

1、隨著新能源汽車產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，車載電機驅(qū)動器的發(fā)展目標(biāo)逐漸向著高效率、高功率密度、高可靠性靠近。為了滿足高功率密度的要求，需要對電機驅(qū)動器的工作開關(guān)頻率提出了更高的要求。作為第三代半導(dǎo)體器件的碳化硅基mosfet（下文簡稱sic基mosfet，金屬-氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管），由于耐高壓、耐高溫、低損耗等特性，在現(xiàn)有技術(shù)中用來替代si基器件在高開關(guān)頻率環(huán)境下工作，使驅(qū)動器更加小型化、輕型化。但是sic基mosfet在高開關(guān)頻率下，存在死區(qū)效應(yīng)加劇以及高頻電磁干擾、電磁噪聲嚴(yán)重等關(guān)鍵問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中在常規(guī)高開關(guān)頻率下的采用sic基mosfet作為電機驅(qū)動器存在的死區(qū)效應(yīng)加劇以及高頻電磁干擾、電磁噪聲嚴(yán)重的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制方法，包括如下步驟：

3、s1：獲取永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)前周期的準(zhǔn)占空比da、db、dc，并計算三相逆變器輸出平均相電壓uan、ubn、ucn：

4、s2：當(dāng)前一個開關(guān)周期內(nèi)逆變器的8種開關(guān)狀態(tài)，利用戴維南等效原則，將逆變器的8種開關(guān)狀態(tài)對應(yīng)的電路分別進行等效，獲得等效電路；

5、s3：求出各個等效電路的紋波電流斜率，再結(jié)合每種開關(guān)狀態(tài)的持續(xù)時間，預(yù)測出下一周期的相電流紋波峰值；

6、s4：將預(yù)測的紋波電流峰值與紋波設(shè)定值進行比較，得到更新后的開關(guān)周期：當(dāng)預(yù)測的紋波電流峰值大于紋波電流限定值時，能夠通過減小周期時間ts來改變開關(guān)頻率的方式從而降低下一周期的紋波電流峰值，達(dá)到抑制系統(tǒng)噪聲的目的。

7、優(yōu)選地，所述步驟s1中三相逆變器輸出平均相電壓uan、ubn、ucn為，udc為永磁同步電機驅(qū)動逆變器的母線電壓。

8、優(yōu)選地，所述步驟s3中預(yù)測出下一周期的相電流紋波峰值的方法為：通過等效電路中電流變化率和電壓之間的關(guān)系，得到所述平均相電壓uan、ubn、ucn與三相不同開關(guān)狀態(tài)下的紋波電流斜率之間的關(guān)系后，通過步驟s1中平均相電壓uan、ubn、ucn與母線電壓udc的關(guān)系獲取每個電壓矢量對應(yīng)的紋波電流斜率，通過求出前半段的紋波電流轉(zhuǎn)折點，結(jié)合svpwm?的中心對稱特性，來預(yù)測下一周期的紋波電流變化趨勢。

9、優(yōu)選地，所述步驟s4中得到更新后的開關(guān)周期的方法為：

10、三相相電流紋波電流的峰值表示為：

11、

12、

13、，其中ix_a和iy_a表示a相電感電流紋波在x向和y向的紋波電流轉(zhuǎn)折點，ix_b和iy_b表示b相電感電流紋波在x向和y向的紋波電流轉(zhuǎn)折點，ix_c和iy_c表示c相電感電流紋波在x向和y向的紋波電流轉(zhuǎn)折點，

14、此時取三相電流的紋波電流最大值：

15、

16、當(dāng)?shù)玫较乱恢芷诘娜嗉y波電流峰值之后，取最大紋波電流iripple_max，再根據(jù)紋波電流期待值iripple_required，基準(zhǔn)周期tsn，并更新后的開關(guān)周期ts如下式所示：

17、

18、一種車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制的裝置，包括：

19、平均相電壓獲取單元，用于獲取永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)前周期的準(zhǔn)占空比da、db、dc，并根據(jù)準(zhǔn)占空比da、db、dc以及永磁同步電機驅(qū)動逆變器的母線電壓計算得到三相逆變器輸出平均相電壓uan、ubn、ucn；

20、等效電路單元，用于對當(dāng)前一個開關(guān)周期內(nèi)逆變器的8種開關(guān)狀態(tài)，利用戴維南等效原則，將逆變器的8種開關(guān)狀態(tài)對應(yīng)的電路分別進行等效，獲得對應(yīng)的等效電路；紋波電流斜率單元，用于求出各個等效電路的紋波電流斜率，再結(jié)合每種開關(guān)狀態(tài)的持續(xù)時間，預(yù)測出下一周期的相電流紋波峰值；

21、開關(guān)周期更新單元，用于將預(yù)測的紋波電流峰值與紋波設(shè)定值進行比較，得到更新后的開關(guān)周期；其中，當(dāng)預(yù)測的紋波電流峰值大于紋波電流限定值時，通過減小周期時間ts來改變開關(guān)頻率的方式從而降低下一周期的紋波電流峰值，達(dá)到抑制系統(tǒng)噪聲的目的。

22、本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明提供了一種車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制方法，其通過預(yù)測出下一周期的相電流紋波峰值來改變開關(guān)頻率技術(shù)從而達(dá)到抑制系統(tǒng)噪聲的目的，且該功能方法不需要添加額外設(shè)備，適用于所有車用永磁同步電機驅(qū)動平臺。

技術(shù)特征：

1.一種車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制方法，其特征在于，所述步驟s1中三相逆變器輸出平均相電壓uan、ubn、ucn為，udc為永磁同步電機驅(qū)動逆變器的母線電壓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制方法，其特征在于，所述步驟s3中預(yù)測出下一周期的相電流紋波峰值的方法為：通過等效電路中電流變化率和電壓之間的關(guān)系，得到所述平均相電壓uan、ubn、ucn與三相不同開關(guān)狀態(tài)下的紋波電流斜率之間的關(guān)系后，通過步驟s1中平均相電壓uan、ubn、ucn與母線電壓udc的關(guān)系獲取每個電壓矢量對應(yīng)的紋波電流斜率，通過求出前半段的紋波電流轉(zhuǎn)折點，結(jié)合?svpwm?的中心對稱特性，來預(yù)測下一周期的紋波電流變化趨勢。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制方法，其特征在于，步驟s4中：

5.一種車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制的裝置，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種車用碳化硅永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)噪聲抑制方法及裝置，包括以下步驟：S1：獲取永磁同步電機驅(qū)動系統(tǒng)當(dāng)前周期的準(zhǔn)占空比D<subgt;a</subgt;、D<subgt;b</subgt;、D<subgt;c</subgt;，并計算三相逆變器輸出平均相電壓；S2：當(dāng)前一個開關(guān)周期內(nèi)逆變器的8種開關(guān)狀態(tài)，利用戴維南等效原則，將逆變器的8種開關(guān)狀態(tài)對應(yīng)的電路分別進行等效，獲得等效電路；S3：求出各個等效電路的紋波電流斜率，再結(jié)合每種開關(guān)狀態(tài)的持續(xù)時間，預(yù)測出下一周期的相電流紋波峰值；S4：將預(yù)測的紋波電流峰值與紋波設(shè)定值進行比較，得到更新后的開關(guān)周期。本發(fā)明通過預(yù)測出下一周期的相電流紋波峰值來改變開關(guān)頻率技術(shù)從而達(dá)到抑制系統(tǒng)噪聲的目的。

技術(shù)研發(fā)人員：周思齊,郭新華,朱霖霖
受保護的技術(shù)使用者：華僑大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/2