[发明专利]一种车用永磁同步电机扭矩在线校正系统

说明书

本发明提供了一种车用永磁同步电机扭矩在线校正系统，其包括弱磁电流发生模块、最优扭矩电流比控制模块MTPA、电流仲裁模块、第一加法器、第二加法器、第一PI调节器、第二PI调节器、第三PI调节器、逆变电路。本发明无需外挂昂贵的扭矩传感器，计算直流功率P并和电机控制器请求功率P2比较，当P和P2不相等时将iq_ref4进行修正并赋值给iq_ref，将iq_ref送入第一PI调节器PI1，实现永磁同步电机扭矩在线校正。

技术领域

本发明涉及到新能源汽车技术领域，特别是一种车用永磁同步电机扭矩在线校正系统。

背景技术

扭矩控制即电机控制器以电机的输出扭矩为目的，速度大小和外部负载有关，此时电机控制器一般无速度环只有扭矩环。整车控制器根据车辆参数，油门及对电机控制器的请求扭矩控制车辆运行。现有技术对扭矩的控制一般为离线标定校正，电机运行时由于温度，磁场等变化会造成扭矩精度下降，如电机输出扭矩不精准或波动较大不仅仅会影响控制严重者造成车辆失控危及人身安全，所以对于车用电机来说扭矩控制的精度显得格外重要。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了一种车用永磁同步电机扭矩在线校正系统，一种车用永磁同步电机扭矩在线校正系统，其包括弱磁电流发生模块、最优扭矩电流比控制模块MTPA、电流仲裁模块、第一加法器、第二加法器、第一PI调节器、第二PI调节器、第三PI调节器、逆变电路；

电机控制器将扭矩请求T_ref注入永磁同步电机的最优扭矩电流比控制模块MTPA，转化为交轴电流请求iq_ref1和直轴电流请求id_ref1；

逆变器最大输出电压u_max减去u得到误差err_3,将err_3送入第三PI调节器PI3,执行第三PI调节器PI3得到直轴电流请求id_ref2,将id_ref2通过第二加法器和id_ref1相加得到直轴电流请求id_ref；

电机控制器获取直轴电流id,id_ref减去id得到误差err2，将err2送入第二PI调节器PI2，执行第二PI调节器PI2得到直轴电压ud；

弱磁电流发生模块根据永磁同步电机转矩公式

T_ref＝1.5×p×(fai×iq_ref2+(ld-lq)×id_ref×iq_ref2)得到交轴电流请求iq_ref2，

式中p为电机极对数，ld为电机直轴电感，lq为电机交轴电感，fai为电机磁链；

iq_ref2和iq_ref1同时送入电流仲裁模块，当id_ref<0时电流仲裁模块将iq_ref2赋值给iq_ref4,当id_ref>＝0时电流仲裁模块将iq_ref1赋值给iq_ref4；

对永磁同步电机扭矩进行在线校正，具体包括以下步骤：

S1：获取母线电流idc、母线电压vdc、交轴电流iq、直轴电流id、第一PI调节器PI1输出的交轴电压uq、第二PI调节器PI2输出的直轴电压ud以及扭矩请求T_ref对应的电机效率eff和当前电机转速spd；

S2:计算直流功率P为idc与vdc的乘积即P＝vdc×idc，根据S1中得到的eff得到电机实际输出功率P1为P与eff的乘积；

S3:电机控制器根据电机转速spd、扭矩请求T_ref和扭矩转速公式得到电机控制器请求功率P2＝spd*T_ref/9550；设功率差P_diff为P2与P1的差值，判断P_diff是否大于0，如大于0则电机控制器请求功率大于电机实际输出功率，则通过第一加法器将iq_ref设置为iq_ref4与acc的和，其中acc为预设的对iq_ref4的补偿电流值；

S4：如小于0则说明电机实际输出功率大于请求功率，则通过第一加法器将iq_ref设置为iq_ref4与dcc的差，dcc为预设的对iq_ref4的降低电流值；