[发明专利]交流电机的补偿方法、补偿系统、电机控制器和电动汽车

说明书

本发明公开了一种交流电机零电流钳位效应的补偿方法、补偿系统、电机控制器和电动汽车，该补偿方法包括：获得当前电角度对应的目标电压值和当前电角度对应的补偿电压值，将第一电角度的补偿电压和第二电角度的补偿电压的平均值作为所述当前电角度对应的补偿电压值；根据所述当前电角度的补偿电压值为所述当前电角度的目标电压值进行补偿；其中，所述第一电角度和所述第二电角度均处于上一周期、且临近所述目标电角度，所述第一角度和所述目标电角度的角度差等于所述第二角度与所述目标电角度的角度差。本发明具有如下优点：可以对零电流效应附近的电压进行补偿，以使电机输出的电流波形准确完整。

技术领域

本发明涉及电机技术领域，具体涉及一种交流电机零电流钳位效应的补偿方法、补偿系统、电机控制器和电动汽车。

背景技术

在电机三相逆变器的控制过程中，通过互补的PWM波来控制逆变器同相的上下桥臂。在逆变器的控制中，通过加入一定的延时开通时间来保证上下桥臂同时关断。当上下桥臂都关断时，零点附近的电流由于惯性会被钳制在零点，最终导致电压电流波形畸变、产生转矩转速脉动降低控制效率。

零点电流钳位效应和死区效应一般采用直接通过电流传感器采集电流来判断极性的方法进行补偿，但是电流传感器存在采样精度问题，零点附近电流采样不准确。分扇区也是死区补偿的常用方法，但是基于反电动势的d-q轴分量来分扇区，不适用于交流异步电机的控制，对应零电流钳位效应效果不好，导致电流波形不准确且不完整。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种交流电机零电流钳位效应的补偿方法，可以对零电流效应附近的电压进行补偿，以使电机的电流波形准确完整。

为了实现上述目的，本发明的实施例公开了一种交流电机零电流钳位效应的补偿方法，包括以下步骤：获得当前电角度对应的目标电压值和当前电角度对应的补偿电压值，将第一电角度的补偿电压和第二电角度的补偿电压的平均值作为所述当前电角度对应的补偿电压值；根据所述当前电角度的补偿电压值为所述当前电角度的目标电压值进行补偿；其中，所述第一电角度和所述第二电角度均处于上一周期、且临近所述目标电角度，所述第一电角度和所述目标电角度的角度差等于所述第二电角度与所述目标电角度的角度差。

在一些实施例中，在所述获取当前电角度对应的目标电压值和当前电角度对应的补偿电压值的步骤之前还包括：获取所述第一电角度对应的第一实际控制电流和第一目标控制电流，并获取所述第二电角度对应的第二实际控制电流和第二目标控制电流；根据所述第一实际控制电流和所述第一目标控制电流得到第一电流差值，并根据所述第二实际控制电流和所述第二目标控制电流得到第二电流差值；根据所述第一电流差值得到第一电压，并根据所述第二电流差值得到第二电压；如果所述第一电压超出电压预设范围和/或所述第二电压超出所述电压预设范围时，则执行所述获取当前电角度对应的目标电压值和当前电角度对应的补偿电压值的步骤。

在一些实施例中，所述角度差由电机转速和电机转速采样周期所决定。

在一些实施例中，根据如下公式得到所述目标电角度的补偿电压值：

其中，Δθ是所述目标电角度，T是周期，n是周期的序号，Vr(kT)是采样时间kT的输出，Vr(kT)是所述目标电角度的补偿电压值，Vr()表示以括号为条件的电压。

根据本发明实施例的交流电机零电流钳位效应的补偿方法，通过不同周期的电压的值，基于电压不能跳变的原则，可以对交流电机的电流波形进行补偿，尤其是对零电流钳位区间将电流波形补偿完整。

本发明的第二个目的在于提出一种交流电机零电流钳位效应的补偿系统，可以对零电流效应附近的电压进行补偿，以使电机的电流波形准确完整。