[发明专利]电动车EHPS用永磁同步电机无传感器的控制方法及装置

权利要求书

1.电动车EHPS用永磁同步电机无传感器的控制方法，包括对永磁同步电机转子位置和速度的实时估算，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1——判断当前电机状态，将标志位Flag置0，当永磁同步电机零速时，执行步骤2，当永磁同步电机低速运行时，执行步骤3，当永磁同步电机中高速运行时，执行步骤4；

步骤2——当永磁同步电机零速时，采用电压矢量注入法估算电机转子初始位置，将标志位Flag置1，并执行步骤1；

步骤3——当永磁同步电机低速运行时，采用I/F流频比开环控制法将电机转速加速至切换转速，并将标志位Flag置2，并执行步骤1；

步骤4——当永磁同步电机中高速运行时，采用滑模观测器法使电机加速并维持在目标转速，并执行步骤1。

2.根据权利要求1的电动车EHPS用永磁同步电机无传感器的控制方法，其特征在于：在所述电压矢量注入法中利用永磁同步电机的饱和凸极效应估算零速时电机转子的初始位置。

3.根据权利要求2的电动车EHPS用永磁同步电机无传感器的控制方法，其特征在于：所述永磁同步电机为嵌入式永磁同步电机、内置式永磁同步电机和面贴式永磁同步电机中的任一种。

4.根据权利要求1的电动车EHPS用永磁同步电机无传感器的控制方法，其特征在于：所述I/F流频比开环控制法使用一个基于低通滤波算法相角补偿器，用所述滑模观测器对转子位置进行观测，同时利用滑模观测器获得的观测角位置和积分获得的控制角位置间的偏差对观测角位置进行补偿。

5.根据权利要求1的电动车EHPS用永磁同步电机无传感器的控制方法，其特征在于：所述滑模观测器法利用了一个基于PI控制算法设计的相角补偿器，该相角补偿器将补偿角作为转速环PI的一个输出量，能够实现开环控制到滑模控制的平滑切换。

6.根据权利要求1的电动车EHPS用永磁同步电机无传感器控制方法，其特征在于：所述I/F流频比开环控制法采用转速环开环、电流环闭环形式，目标交轴电流设定值略大于电机额定电流。

7.根据权利要求1的电动车EHPS用永磁同步电机无传感器控制方法，其特征在于：所述步骤3采用滑模观测器法包括以下步骤：

步骤3.1设计电流滑模观测器；

步骤3.2在滑模观测器中通过滤波方法计算得到电机两相静止坐标系下的反电动势信号；

步骤3.3利用反电动势计算得到转子位置；

步骤3.4由于低通滤波特性带来的一定的相位滞后，加入转子位置滞后补偿，得到最终转子位置信息。

8.电动车EHPS的永磁同步电机无传感器的控制装置，所述控制装置包括永磁同步电机DC/AC控制器，其特征在于：所述永磁同步电机DC/AC控制器包括供电电源电路、开关量采集电路、模拟量采集电路、存储功能电路、保护电路、最小控制系统电路、逆变驱动及功率输出（IGBT）电路和通讯总线电路。

9.根据权利要求8的电动车EHPS的永磁同步电机无传感器的控制装置，其特征在于：所述模拟量采集电路包括两相电流、母线电压、控制器温度及电机温度的采样电路。

10.根据权利要求9的电动车EHPS的永磁同步电机无传感器的控制装置，其特征在于：所述控制器通过所述两相电流的采样对永磁同步电机转子位置和速度的实时估算。