[发明专利]电动水泵的无刷直流电机驱动控制方法和系统

说明书

本发明公开一种控制电动水泵的无刷直流电机的驱动的方法和系统。该方法包括使用在缠绕在定子上的三相线圈中检测到的电流的量估计转子的初始位置；基于三相电流将反映所述转子相对于所述初始位置的旋转角度的电流量转换成两个直流电流。所转换的直流电流被输出，并且基于三相电流、由三相电流的流动而生成的电压、预定线圈阻抗以及电感输入的值获得转子的旋转角度、转速、磁通以及扭矩。然后基于所获得的转子的旋转角度、转速、磁通和扭矩来调节电机的转速。

技术领域

本发明涉及一种电动水泵的无刷直流(BLDC)电机驱动控制方法和系统，更特别地，涉及一种用于电动水泵的BLDC电机驱动控制方法。

背景技术

通常，设置在汽车发动机中的冷却系统允许发动机的工作温度在整个工作范围内保持恒定。该系统防止由约2500℃的高温热量所引起的包括气缸体、总管以及发动机的活塞的主要部件劣化，该约2500℃的高温是混合器的燃烧过程中生成的最高温度。

发动机的冷却系统包括向发动机水套泵送由散热器冷却的冷却水的水泵。水泵被大致划分为机械式水泵和电动水泵。通常，电动水泵用于优化对发动机冷却的控制、减少发动机负载并提高车辆的燃料效率，同时简化发动机周边的结构。

特别地，电动水泵传递来自电机的叶轮的旋转动力。电动水泵包括引入口，通过该引入口引入冷却水；排出口，通过该排出口排出冷却水、叶轮壳体，具有可旋转地设置在内部的叶轮以泵送冷却水，以及电机壳体，其联接至叶轮壳体的下部并且具有设置在电机壳体内的电机以使叶轮旋转。特别地，DC电机或BLDC电机被用作电机。DC电机具有比BLDC电机更大的尺寸，并且需要单独的密封或旁路管路以防止冷却水渗透。因此，主要使用紧凑且尺寸优化的BLDC电机。

但是，为了利用BLDC电机，需要霍尔传感器来检测在高速下旋转的转子的位置。特别地，需要称为霍尔传感器的单独硬件部件，从而导致材料成本的增加，并可能导致潜在的质量问题。

本部分公开的上述信息仅仅是为了增强对本公开背景的理解，因此其中可能包含不构成本国本领域普通技术人员已知的相关技术的信息。

发明内容

本公开提供一种电动水泵的无刷直流(BLDC)电机驱动控制方法和系统，其被配置成通过使用电机被驱动时生成的所有三相而可转换的电压、电流、电机和线圈阻抗以及电感输入的值来获得磁通、角度、转速和扭矩的值，并且可将所获得的值用于电动水泵驱动控制。因此，可实现无传感器驱动，同时可通过省去霍尔传感器来实现成本降低。

在示例性实施例中，本公开提供一种用于控制电动水泵的无刷直流(BLDC)电机的驱动的方法，该方法可以包括通过控制器基于在缠绕在定子上的三相线圈中检测到的电流的量估计转子的初始位置；通过控制器基于三相电流将反映转子相对于初始位置的旋转角度的电流量转换成两个直流电流并通过控制器输出所转换的直流电流；通过控制器基于三相电流、由三相电流的流动生成的电压、预定线圈阻抗以及电感输入的值获得转子的旋转角度、转速、磁通以及扭矩。此外，可以基于获得的转子的旋转角度、转速、磁通和扭矩来调节电机的转速。

在示例性实施例中，方法可以进一步包括通过控制器将基于转子的当前旋转角度而获得的转子的转速、磁通以及扭矩与基于转子的旋转角度的变化的预定转速、磁通以及扭矩进行比较。在另一示例性实施例中，转换可以包括将三相电流转换成在定子的三相线圈中生成的电流的量以及在转子的磁体中生成的电流的量并且输出该量。

在又一个示例性实施例中，上述获得可以包括基于转子的当前旋转角相对于初始位置的调节来获得转子的转速。在示例性实施例中，上述获得可以进一步包括将基于三相电流的流动生成的电压与转子的转速相加并获得转子的磁通。在又一个示例性实施例中，上述获得可以进一步包括基于转子的旋转角度和转子的转速来获得转子的扭矩。

附图说明

通过下文结合附图的详细描述，本公开的以上和其它特征将变得更加显而易见，其中：