电机转矩的温升补偿的方法、设备和计算机可读存储介质技术

本发明专利技术提供了一种电机转矩的温升补偿的方法、设备和计算机可读存储介质，所述方法应用于新能源汽车技术领域，所述方法包括在电机的运行过程中获取电机的当前转子温度，根据当前转子温度和电机的磁链数据数组获取电机的当前需要补偿的转矩值；将当前需要补偿的转矩值前馈到原始转矩指令中以对原始转矩指令进行更新，得到新的转矩指令；根据新的转矩指令对电流查表进行更新，所述电流查表为在预设温度下对电机的电流数据进行标定后获得，从更新后的电流查表中查找与新的转矩指令对应的目标电流指令。本发明专利技术能够减小新能源汽车内部程序运行压力，同时能够保证新能源汽车的电机在不同温度下转矩的输出精度。不同温度下转矩的输出精度。不同温度下转矩的输出精度。

【技术实现步骤摘要】
电机转矩的温升补偿的方法、设备和计算机可读存储介质


[0001]本专利技术涉及新能源汽车
，尤其涉及一种电机转矩的温升补偿的方法、设备和计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]在电动汽车领域，电机输出转矩的精度十分重要。当电机控制器接收到转矩指令后，首先根据转矩指令Te*和当前磁链限制Ψlim进行二维查表得到对应的dq轴电流指令，再由电流环控制保证电机电流跟随dq轴电流给定，从而输出指令转矩。在电动汽车领域，用于查表的电流数据都是通过标定获得的，以保证控制所用的电流数据与电机完全匹配。在标定过程中，要求电机的转子温度恒定，以保证电机的永磁体磁链不变。
[0003]在电机实际运行中，若转子温度与标定时相同，则利用电流查表数据就能够获得与标定时相同的输出转矩。但定转子损耗的存在会导致转子温度的升高，引起永磁体磁链下降，此时即使dq轴电流大小与标定工况一致，实际输出的转矩也会减小。
[0004]为了保证不同温度下转矩输出的精度，现有技术通常是采用多表插值的方法来获得合适的电流指令，即标定不同温度下的电流数据，再根据当前转子温度进行插值。
[0005]现有技术中为了保证不同温度下转矩输出的精度，现有技术通常是采用多表插值的方法来获得合适的电流指令，即标定不同温度下的电流数据，再根据当前转子温度进行插值。具体步骤如下：
[0006]步骤一：在最低温度Tmin、常温Tnorm和最高温度Tmax下分别对电机进行标定，得到三组标定数据IdqMap(Tmin)、IdqMap(Tnorm)和IdqMap(Tmax)；
[0007]步骤二：根据转矩指令Te*和当前磁链限制Ψlim分别在三组标定数据中查找到对应的电流指令Idqmin、Idqnorm和Idqmax；
[0008]步骤三：根据当前估计的转子温度对Idqmin、Idqnorm和Idqmax进行插值处理，得到合适的电流指令Idq。
[0009]可以将现有技术的上述步骤理解为，在电动汽车领域，VCU将驾驶员控制的油门大小转化成转矩指令，输入到电机控制器中，控制器驱动电机输出转矩。在此过程中，要求电机的输出转矩严格跟随VCU的转矩指令。当电机控制器收到VCU的转矩指令Te*后，会进行转矩指令和磁链限幅值的二维查表，查找到对应的id*/iq*，该组id*/iq*满足：Te*＝3/2Pn
·
(Ψf0+(Lq-Ld)
·
id*)
·
iq*。在电机运行过程中，如果按照id*/iq*的电流指令来控制，Pn与Ldq都是不变的，但是随着电机温度的上升，永磁体磁链会下降，导致电机的输出转矩也减小，此时实际的输出转矩变为Te＝3/2Pn
·
(Ψf+(Lq-Ld)
·
id*)
·
iq*，其中Ψf＝Ψf0-ΔΨf，ΔΨf是永磁体磁链下降的幅值。可以看到，相比于转矩指令，实际的输出转矩减小了ΔTe＝Te*-Te＝3/2Pn
·
ΔΨf
·
iq*。因此，如果在VCU的转矩指令上加上ΔTe的补偿，就能够保证输出的转矩与VCU的期望转矩一致。
[0010]现有技术中的上述多表插值的方法虽然容易理解，但也带来了若干问题：
[0011]例如标定的工作量变为了原来的三倍，需要花费更多的时间、人力和资源；电流查
表的数据量也变为原来的三倍，占用了芯片的存储空间；同时，因为要根据当前转子温度在最低温度Tmin、常温Tnorm和最高温度Tmax的标定数据之间进行电流插值，所以要IdqMap(Tmin)、IdqMap(Tnorm)和IdqMap(Tmax)中的某两组标定数据中进行电流查表。所以电流查表的程序运行时间变为原来的两倍，占用了芯片的运行时间。因为还需要在高温和低温的恒温工况下进行电机标定，就必须使用到恒温箱或恒温水箱的资源，无法在没有这些资源的条件下保证转矩精度。

技术实现思路

[0012]本专利技术的主要目的在于提供一种电机转矩的温升补偿的方法、设备和计算机可读存储介质，旨在解决现有技术中如何能够减小新能源汽车内部程序运行压力的同时，能够保证新能源汽车的电机在不同温度下转矩的输出精度的技术问题。
[0013]为实现上述目的，本专利技术提出一种电机转矩的温升补偿的方法，所述方法包括以下步骤：
[0014]在电机的运行过程中获取所述电机的当前转子温度，并根据所述当前转子温度和所述电机的磁链数据数组获取所述电机的当前需要补偿的转矩值；
[0015]将所述当前需要补偿的转矩值前馈到原始转矩指令中以对所述原始转矩指令进行更新，得到新的转矩指令；
[0016]根据所述新的转矩指令对电流查表进行更新，所述电流查表为在预设温度下对所述电机的电流数据进行标定后获得，从更新后的电流查表中查找与所述新的转矩指令对应的目标电流指令。
[0017]优选地，所述根据所述当前转子温度和所述电机的磁链数据数组获取所述电机的当前需要补偿的转矩值，包括：
[0018]从所述磁链数据数组中查找与所述当前转子温度对应的当前永磁体磁链，并计算所述当前永磁体磁链相对于标定工况的磁链变化值；
[0019]获取所述电机的极对数以及所述电机的当前q轴电流指令，根据所述极对数、所述当前q轴电流指令和所述磁链变化值计算所述电机的当前需要补偿的转矩值。
[0020]优选地，所述磁链数据数组通过以下方式获得：
[0021]对预设温度下的所述电机的电流数据进行标定，得到电流查表；
[0022]计算不同磁钢温度下的剩磁，基于所述不同磁钢温度下的剩磁构建剩磁数据数组，并从所述剩磁数据数组中获取与所述预设温度对应的目标剩磁；
[0023]根据剩磁数据数组和所述目标剩磁计算不同的磁钢温度下的永磁体磁链，基于所述不同的磁钢温度下的永磁体磁链构建磁链数据数组。
[0024]优选地，所述方法还包括：
[0025]获取所述电机的空载线电压的有效值；
[0026]根据所述空载线电压的有效值计算所述电机的初始磁链；
[0027]相应地，所述计算所述当前永磁体磁链相对于标定工况的磁链变化值的步骤，包括：
[0028]基于所述当前永磁体磁链和所述初始磁链计算磁链变化值。
[0029]优选地，所述电机的初始磁链通过以下计算式计算获得：计算所述电机的初始磁链，其中，Ψ
f0
表示初始磁链，E0表示所述电机的空载线电压的有效值，f表示频率；
[0030]相应地，所述当前永磁体磁链相对于标定工况的磁链变化值通过以下计算式计算获得：ΔΨ
f
＝Ψ
f-Ψ
f0
，其中，Ψ
f
表示当前永磁体磁链，ΔΨ
f
表示磁链变化值。
[0031]优选地，所述电机的当前需要补偿的转矩值通过以下计算式计算获得：ΔTe＝3/2
×
Pn
×
ΔΨ
f本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电机转矩的温升补偿方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：在电机的运行过程中获取所述电机的当前转子温度，并根据所述当前转子温度和所述电机的磁链数据数组获取所述电机的当前需要补偿的转矩值；将所述当前需要补偿的转矩值前馈到原始转矩指令中以对所述原始转矩指令进行更新，得到新的转矩指令；根据所述新的转矩指令对电流查表进行更新，所述电流查表为在预设温度下对所述电机的电流数据进行标定后获得，从更新后的电流查表中查找与所述新的转矩指令对应的目标电流指令。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述当前转子温度和所述电机的磁链数据数组获取所述电机的当前需要补偿的转矩值，包括：从所述磁链数据数组中查找与所述当前转子温度对应的当前永磁体磁链，并计算所述当前永磁体磁链相对于标定工况的磁链变化值；获取所述电机的极对数以及所述电机的当前q轴电流指令，根据所述极对数、所述当前q轴电流指令和所述磁链变化值计算所述电机的当前需要补偿的转矩值。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磁链数据数组通过以下方式获得：对预设温度下的所述电机的电流数据进行标定，得到电流查表；计算不同磁钢温度下的剩磁，基于所述不同磁钢温度下的剩磁构建剩磁数据数组，并从所述剩磁数据数组中获取与所述预设温度对应的目标剩磁；根据剩磁数据数组和所述目标剩磁计算不同的磁钢温度下的永磁体磁链，基于所述不同的磁钢温度下的永磁体磁链构建磁链数据数组。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：获取所述电机的空载线电压的有效值；根据所述空载线电压的有效值计算所述电机的初始磁链；相应地，所述计算所述当前永磁体磁链相对于标定工况的磁链变化值的步骤，包括：基于所述当前永磁体磁链和所述初始磁链计算磁链变化值。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述电机的初始磁链通过以下计算式计算获得：...

【专利技术属性】
技术研发人员：严乐阳，
申请(专利权)人：苏州汇川联合动力系统有限公司，
类型：发明
国别省市：