[发明专利]一种用于电动汽车电机控制器的变权重叠加型过调制方法

说明书

本发明公开了一种用于电动汽车电机控制器的变权重叠加型过调制方法，属于调制技术领域，包括采用磁场定向方法，计算获得调制系数；并获得叠加权重因子初始值；根据目标电压矢量，计算获得目标电压矢量在静止坐标系下的相位角；进行优化计算获得叠加权重因子优化值；根据目标电压矢量在静止坐标系下的相位角，计算获得用于叠加的加权分量，并获得参考电压矢量；根据参考电压矢量和空间矢量脉宽调制方法，计算获得逆变器的开关控制信号。本发明将叠加权重因子根据目标电压矢量相位角进行了优化计算，有效降低了电机相电流谐波畸变率以及驱动系统转矩脉动，提升了电动汽车动力输出性能以及驾乘人员的舒适性。

技术领域

本发明涉及调制的技术领域，尤其涉及一种用于电动汽车电机控制器的变权重叠加型过调制方法。

背景技术

新能源汽车电机控制器通常采用空间矢量脉宽调制方法(SVPWM)计算逆变器IGBT开关的控制信号实现驱动系统的转矩控制。电机控制器的理论工作区域包括线性调制区以及非线性过调制区。传统电机驱动系统工作区域被限定在线性调制区以及程度较浅的非线性过调制区，没有充分利用控制器的电压输出能力，导致电压利用率较低。控制器工作在深度非线性过调制区时会出现电压矢量相位角突变的问题，使得相电流谐波畸变率激增，导致电机驱动系统出现转矩脉动的问题，影响新能源汽车的动力输出性能以及驾乘人员的舒适性，传统过调制算法没有对此作出针对性的优化。现有新能源汽车电驱动系统主要有以下缺点：大部分不能实现深度过调制区域运行，电压利用率较低；部分具有过调制算法的电驱动系统采用理论计算的方法，计算量大，不适用于工程运用；部分过调制算法采用权重叠加计算方法降低算法计算量，但是电压矢量在跨越调制扇区中心线时会出现电压矢量相位角突变的问题，使得相电流谐波畸变率激增，导致电机驱动系统出现转矩脉动的问题，影响新能源汽车的动力输出性能以及驾乘人员的舒适性。

发明内容

针对上述问题中存在的不足之处，本发明提供一种用于电动汽车电机控制器的变权重叠加型过调制方法。

为实现上述目的，本发明提供一种用于电动汽车电机控制器的变权重叠加型过调制方法，包括：

采用磁场定向方法，计算获得控制器目标电压矢量；

根据所述目标电压矢量以及母线电压值，计算获得调制系数；

根据所述调制系数，计算获得叠加权重因子初始值；

根据所述目标电压矢量，计算获得所述目标电压矢量在静止坐标系下的相位角；

根据所述叠加权重因子初始值和所述目标电压矢量在静止坐标系下的相位角，进行优化计算获得叠加权重因子优化值；

根据所述目标电压矢量在静止坐标系下的相位角，计算获得用于叠加的加权分量V₁和V_P；

根据所述叠加权重因子优化值以及所述加权分量V₁和V_P，计算获得参考电压矢量；

根据所述参考电压矢量和空间矢量脉宽调制方法，计算获得所述逆变器的开关控制信号。

优选的是，根据所述目标电压矢量以及母线电压值，计算获得调制系数包括：

根据所述目标电压矢量，获得所述目标电压矢量在两相旋转坐标系下的坐标轴分量u_d和u_q；

根据公式，获得所述调制系数MI；

其中，u_dc为母线电压值。

优选的是，根据所述调制系数，计算获得叠加权重因子初始值包括：

根据公式，获得叠加权重因子初始值k₀；