氢气压缩机的电机转速控制方法、装置、设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种氢气压缩机的电机转速控制方法、装置、设备和存储介质，其中，氢气压缩机的电机转速控制方法包括：获取需求压力值，确定需求压力值对应的给定转速；将给定转速与预设的转速阈值进行比较；若给定转速大于转速阈值，则采用预设的滑膜观测器法估算实际转速；根据给定转速与实际转速的偏差值进行转速调节。本发明专利技术技术方案，实现了对电机转速的精确控制，减小电机抖动，使系统抖振大幅降低，保证了氢气压缩机的供氢压力的稳定性。证了氢气压缩机的供氢压力的稳定性。证了氢气压缩机的供氢压力的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
氢气压缩机的电机转速控制方法、装置、设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及燃料电池
，特别涉及一种氢气压缩机的电机转速控 制方法、装置、设备及存储介质。

技术介绍

[0002]燃料电池加氢站的重要部分之一的氢气压缩机采用压缩空气，依 靠压缩空气来实现增压低压氢气，通过氢气压缩机将低压空气的压力 转换为高压氢气的压力。目前，氢气压缩机基本都是采用通用变频器 的V/F控制(压频比控制)方案，这种控制方案在电机中高速运行时， 电机转速抖动大，抖振幅值大，转速非常不稳定，导致供氢压力不稳 定。
[0003]
技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种氢气压缩机的电机转速控制方法、装置、设备及存储介 质，旨在提升电机转速的稳定性，从而使氢气压缩机的供氢压力的更稳定。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出的氢气压缩机的电机转速控制方法，包括：
[0006]获取需求压力值，确定所述需求压力值对应的给定转速；
[0007]将所述给定转速与预设的转速阈值进行比较；
[0008]若所述给定转速大于所述转速阈值，则采用预设的滑膜观测器法估算实 际转速；
[0009]根据所述给定转速与所述实际转速的偏差值进行转速调节。
[0010]优选地，所述采用预设的滑膜观测器法估算实际转速的步骤，包括：
[0011]采样定子电流，建立静止坐标下电流状态方程；
[0012]将预先构建好的滑膜观测方程与所述电流状态方程相减，得到电流误差 方程；
[0013]选取所述电流误差方程中的电流误差值为切换面，使定子电流估计值跟 踪采样得到的定子电流，观测得电机反电动势；
[0014]将所述电机反电动势输入预设的锁相环相位跟踪系统以得到转子位置；
[0015]基于得到的相邻两次转子位置和相邻时间间隔得出估计转速。
[0016]优选地，所述预先构建好的滑膜观测方程为采用双曲正弦函数作为趋近 率的滑膜观测方程。
[0017]优选地，所述电流状态方程为：
[0018][0019]所述预先构建好的滑膜观测方程为：
[0020][0021]所述电流误差方程为：
[0022][0023]其中，u
α
、u
β
分别为定子电压在α轴和β轴方向的分量，i
α
、i
β
分别为定 子电流在α轴和β轴方向的分量，L
d
、L
q
分别为d轴和q轴电感，R
s
为定子相 电阻，ω为转子速度，为静止坐标系α轴电流误差，为静止 坐标系β轴电流误差；e
α
为反电动势在静止坐标系α轴的 值，e
β
为反电动势在静止坐标系β轴的值；
[0024]切换面在发生滑动模态运动时，随着S(x)＝0，d{S(x)}/dt＝0， 等效控制开始作用控制分量与电机反电动势 保持一致。
[0025]优选地，在将所述给定转速与预设的转速阈值进行比较的步骤之后，还 包括：
[0026]若所述给定转速小于等于所述转速阈值，则采用预设的高频注入法估算 实际转速。
[0027]优选地，在所述获取需求压力值，确定所述需求压力值对应的给定转速 的步骤之前，还包括：
[0028]系统初始化；
[0029]预定位及I/F启动。
[0030]本专利技术进一步提出一种氢气压缩机的电机转速控制装置，包括：
[0031]确定模块，用于获取需求压力值，确定所述需求压力值对应的给定转速；
[0032]比较模块，用于将所述给定转速与预设的转速阈值进行比较；
[0033]第一估算模块，用于在确定所述给定转速大于所述转速阈值后，采用预 设的滑膜观测器法估算实际转速；
[0034]调节模块，用于根据所述给定转速与所述实际转速的偏差值进行转速调 节。
[0035]优选地，还包括：
[0036]第二估算模块，用于在确定所述给定转速小于等于所述转速阈值后，采 用预设的高频注入法估算实际转速。
[0037]本专利技术进一步还提出一种氢气压缩机的电机转速控制设备，包括至少一 个处理器；以及，
[0038]与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，
[0039]所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的计算机程序指令，所 述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能 够执行上述的氢气压缩机的电机转速控制方法。
[0040]本专利技术进一步还提出一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序， 所述计算机程序被处理器执行时，实现上述的氢气压缩机的电机转速控制方 法。
[0041]本专利技术技术方案，先根据需求压力值确定对应的给定转速，再在确定给 定转速大于预设的转速阈值后，采用预设的滑膜观测器法估算电机转子的实 际转速，最后根据给定转速与估算的实际转速的偏差值对转速进行调节。本 实施例通过滑膜观测器法，可以很好的识别中高速运行下的电机转子的信息， 从而可以有效的根据给定转速与实际转速的偏差值进行转速调节，进而实现 对电机转速的精确控制，减小电机抖动，使系统抖振大幅降低，保证了氢气 压缩机的供氢压力的稳定性。
附图说明
[0042]图1为本专利技术一实施例的氢气压缩机的电机转速控制方法的流程示意图；
[0043]图2为本专利技术一实施例的氢气压缩机的电机转速控制方法的流程示意图；
[0044]图3为本专利技术电机转速控制方法中的锁相环相位跟踪系统框图；
[0045]图4为本专利技术一实施例的氢气压缩机的电机转速控制方法的流程示意图；
[0046]图5为本专利技术电机转速控制方法中的脉振高频电压注入法的转子位置估 计系统控制框图；
[0047]图6为本专利技术一实施例的氢气压缩机的电机转速控制方法的流程示意图；
[0048]图7为本专利技术一实施例的氢气压缩机的电机转速控制装置的程序模块图；
[0049]图8为本专利技术一实施例的氢气压缩机的电机转速控制装置的程序模块图；
[0050]图9为本专利技术实施例方案涉及的硬件运行环境中氢气压缩机的电机转速 控制设备的结构示意图。
具体实施方式
[0051]下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中 自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的 元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术， 而不能理解为对本专利技术的限制，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人 员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保 护的范围。
[0052]本专利技术提出一种氢气压缩机的电机转速控制方法，主要应用于氢气压缩 机。
[0053]参照图1，图1是本专利技术一实施例中的氢气压缩机的电机转速控制方法的 流程示意图。
[0054]在本实施例中，氢气压缩机的电机转速控制方法，包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢气压缩机的电机转速控制方法，其特征在于，包括：获取需求压力值，确定所述需求压力值对应的给定转速；将所述给定转速与预设的转速阈值进行比较；若所述给定转速大于所述转速阈值，则采用预设的滑膜观测器法估算实际转速；根据所述给定转速与所述实际转速的偏差值进行转速调节。2.根据权利要求1所述的氢气压缩机的电机转速控制方法，其特征在于，所述采用预设的滑膜观测器法估算实际转速的步骤，包括：采样定子电流，建立静止坐标下电流状态方程；将预先构建好的滑膜观测方程与所述电流状态方程相减，得到电流误差方程；选取所述电流误差方程中的电流误差值为切换面，使定子电流估计值跟踪采样得到的定子电流，观测得电机反电动势；将所述电机反电动势输入预设的锁相环相位跟踪系统以得到转子位置；基于得到的相邻两次转子位置和相邻时间间隔得出估计转速。3.根据权利要求2所述的氢气压缩机的电机转速控制方法，其特征在于，所述预先构建好的滑膜观测方程为采用双曲正弦函数作为趋近率的滑膜观测方程。4.根据权利要求3所述的氢气压缩机的电机转速控制方法，其特征在于，所述电流状态方程为：所述预先构建好的滑膜观测方程为：所述电流误差方程为：其中，u
α
、u
β
分别为定子电压在α轴和β轴方向的分量，i
α
、i
β
分别为定子电流在α轴和β轴方向的分量，L
d
、L
q
分别为d轴和q轴电感，R
s
为定子相电阻，ω为转子速度，为静止坐标系α轴电流误差，为静止坐标系β轴电流误差；e
α
为反电动势在静止坐标系α轴的值，e
β
为反电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李刚，彭旭，毛志明，郭玉平，王成林，
申请(专利权)人：深圳国氢新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：