[发明专利]一种单电阻移相电流采样方法及装置

说明书

本发明公开了一种单电阻移相电流采样方法及装置，该方法根据三相PWM占空比判断所有非零矢量作用时间是否均大于最小电流采样时间；若是，采集每个周期内4个非零矢量作用时间中点的母线电流，并计算出两相电流值；若否，采用保证非零矢量开始状态不变的PWM移相方法进行移相，对非零矢量作用时间增大的非零矢量采用母线电流未稳定时相电流计算方法采集母线电流，对原本非零矢量作用时间大于所述最小电流采样时间的非零矢量采集中点的母线电流，并计算出两相电流值，根据三相PWM占空比与所述两相电流值的对应关系确定三相电流值。本发明可有效采集电流采样盲区内的相电流，避免因母线电流未稳定和移相带来电流异常变换造成的电流采集误差。

技术领域

本发明涉及单电阻移相电流采样技术领域，特别是涉及一种单电阻移相电流采样方法及装置。

背景技术

单电阻电流采样原理是利用装设在直流母线上的采样电阻采集直流母线电流，然后根据不同开关状态下，直流母线电流对应与电机相电流的对应关系确定三相电流值，这种电流方法与传统两电阻或三电阻采样方法相比节省了采样通道，降低了电机控制器的成本和体积。

但是，单电阻电流采样技术存在基本矢量作用时间小于最小电流采样时间Tmin的采样盲区，影响电流采样，采用PWM(Pulse Width Modulation，脉冲宽度调制)移相方法虽然可以解决采样盲区的电流采样问题，但该方法需要通过移动某一相或者两相的PWM保证基本电压矢量作用时间大于Tmin，如图1所示，移相后的V2、V3作用时间均大于Tmin，在V2、V3时刻内采样电流值就是对应两相的电流值。即使在保证移相前后非零矢量开始状态相同的情况下，相电流平均值仍难以采集，如图3所示，当T移相前较小时，相电流I仍然无法采集，如图2所示，由于0.5*T移相前Ts,母线电流没有稳定，移相后T移相后增大了，但是只有在t＝0.5*T移相前时刻的相电流才能体现移相前非零矢量作用时间内的平均相电流，此时刻母线电流没有稳定无法采集。

然而这种移相算法存在电流采样误差，因为每相电流在整个PWM周期内都在根据桥臂开关状态的改变而变化，移相会造成三相电流在PWM周期的波形的改变，尤其当有新的矢量插入时，会造成电流的异常变化，严重影响电流采样精度。如图1所示，移相导致了PWM前半周期的非零电压矢量作用时间不同，因此在移相后V3过程中的三相电流与移相前的V3过程中的三相电流存在误差。

发明内容

本发明的目的在于提出一种单电阻移相电流采样方法及装置，可有效采集电流采样盲区内的相电流，避免因母线电流未稳定和移相带来电流异常变换造成的电流采集误差。

为达到上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种单电阻移相电流采样方法，包括：

根据三相PWM占空比判断所有非零矢量作用时间是否均大于最小电流采样时间；

若是，则采集每个周期内4个非零矢量作用时间中点的母线电流，并计算出两相电流值，根据三相PWM占空比与所述两相电流值的对应关系确定三相电流值；

若否，则采用保证非零矢量开始状态不变的PWM移相方法进行移相，对非零矢量作用时间增大的非零矢量采用母线电流未稳定时相电流计算方法采集母线电流，对原本非零矢量作用时间大于所述最小电流采样时间的非零矢量采集中点的母线电流，并计算出两相电流值，根据三相PWM占空比与所述两相电流值的对应关系确定三相电流值。

具体的，所述采集每个周期内4个非零矢量作用时间中点的母线电流，并计算出两相电流值，根据三相PWM占空比与所述两相电流值的对应关系确定三相电流值的步骤，包括：

设定一个PWM周期内，包含4段非零矢量作用时间，即两端V2和两端V3，在V2作用期间内采集的母线电流为A相电流，在V3作用期间内采集的母线电流为C相电流的负值；