【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力电子，尤其涉及一种充电电流控制方法、装置、充电方法、介质及控制器。
技术介绍
1、电机、电控和电池是电驱动车辆除机械结构以外的核心组成部分；其中，电池的充电时间相较于燃油车辆仍然是较为弱势的关键指标之一；虽然通过提高充电功率可以缩小上述差距，但提升功率后的充电系统仍存在系统兼容等诸多问题。
2、相关技术中，常通过提高充电电压和/或充电电流来增大充电功率、缩短充电时间；其中，如图1所示的高压充电方案，其母线电压为800伏特，须与400伏特的电机驱动系统兼容；一方面，可实现更高的充电功率；另一方面，可兼容400伏特的充电设备；但是,充电工况在三相零序充电电流的激励下，将产生额外的电磁转矩，对其间的车辆安全运行产生不利影响，甚至成为安全隐患；此外，充电电流纹波还可产生转矩脉动和高频噪声，亦将影响车辆驱动、控制等系统的电磁兼容性能。
3、此外，在如图2所示的试验标定方案中，倾向于全工况充电电流场景下控制规律的识别；而在如图3所示的基于小充电电流场景下，通过等比拓展得到了全工况信息；但此类方法均须针对具体的电机型号，且要消耗较多的测试资源；其离散的标定数据对工况点也难以做到全覆盖，对纹波和高频噪声也无法抑制。
4、不仅如此，在图2的标定过程中还会产生较大的转矩，安全性较差；如图4所示，给出了不同电流和角度参数下转矩的对比；由于磁饱和及齿槽效应还会影响模型精度，所有这些因素均限制了现有方法的应用。
技术实现思路
1、本专利技术实施例公开了一
2、进一步地，其第二模型重构步骤在充电机模式下，基于上述数值解集，依照充电电流与补偿电流矢量以及电机转子位置电角度的电磁关系，获得补偿电流矢量第一分量与第二分量形成的第一电流分布数据。
3、其中，在上述充电机模式下，电机的电磁转矩为零，其电磁关系包括电磁转矩的空间分布特性，其第一电流分布数据对应于上述工作点序列下补偿电流矢量的取值序列。具体地，其空间分布特性包括预设分布参数模型约束下，电磁转矩与充电电流、分布参数模型矩阵及谐波向量的电磁数据转换关系。
4、其中，第一工况仿真步骤可采用有限元模型获得上述工作点序列对应的数值解集；其第一工况仿真步骤可通过排列组合获得不同补偿电流作用时的工作点序列，其预设数据对应于工况序列全部或预设数量的工作点序列。
5、进一步地，为了抑制充电电流中的纹波，其第二模型重构步骤还可根据其空间分布特性获得电机在补偿电流矢量作用时的分布参数模型矩阵；进而，可根据采用分布参数模型矩阵进行相关的数据转换和转矩补偿。
6、具体地，该充电电流控制方法还可设置有第三转矩补偿步骤；可根据纹波电流向量等价变换得到等价纹波电流矢量获得电机在充电机模式下纹波电流向量第二相纹波电流相位与第三相纹波电流相位的纹波相位分布数据，并可根据纹波相位分布数据抑制纹波电流向量产生的转矩脉动。
7、其中，可调整补偿电流矢量以获得电机在充电电流作用下的极小值，并以补偿电流矢量对应的等价纹波电流矢量抑制转矩脉动；其等价变换包括park变换和与park变换配合使用的clarke变换。
8、具体地，其纹波相位分布数据可根据充电机模式下纹波电流向量的纹波幅值、初始相位及转子位置电角度通过第二模型重构步骤得到。
9、相应地，本专利技术实施例还公开了一种电驱动装置，包括用于产生激励数据的第一工况仿真单元、用于驱动数据的第二模型重构单元；其第一工况仿真单元通过模拟和/或以预设数据激励电机以获取在补偿电流矢量作用下预设工况序列对应充电电流的工作点序列，并模拟和/或以预设数据激励以获取工作点序列对应电磁转矩取值分布的数值解集。
10、进一步地，第二模型重构单元可在充电机模式下，基于上述数值解集依照充电电流与补偿电流矢量以及电机转子位置电角度的电磁关系，获得补偿电流矢量矢量第一分量与补偿电流矢量第二分量形成的第一电流分布数据；其中，在充电机模式下，电机的电磁转矩为零，其电磁关系包括电磁转矩的空间分布特性，其第一电流分布数据对应于工作点序列下补偿电流矢量的取值序列。
11、具体地，上述空间分布特性可在预设分布参数模型约束下，电磁转矩与充电电流、分布参数模型矩阵及谐波向量的电磁数据转换关系来表征；其第一工况仿真单元可采用有限元模型获得工作点序列对应的数值解集；并可通过排列组合获得不同补偿电流作用时的工作点序列，其预设数据对应于工况序列全部或预设数量的工作点序列，用以替代相关技术中需要通过标定试验确定的数据。
12、其中，第二模型重构单元还可根据空间分布特性获得电机在补偿电流矢量作用时的分布参数模型矩阵，并为相应的数据转换做好准备。
13、进一步地，该电驱动装置还可设置有第三转矩补偿单元，用以对纹波电流产生的扭矩进行抑制；通过纹波电流向量等价变换得到等价纹波电流矢量，进而获得充电机模式下纹波电流向量第二相纹波电流相位与第三相纹波电流相位的纹波相位分布数据，并可基于上述电磁关系，根据其纹波相位分布数据抑制纹波电流向量产生的转矩脉动。
14、进一步地，可调整补偿电流矢量以获得电机在充电电流作用下绕组功耗的极小值，并以补偿电流矢量对应的等价纹波电流矢量抑制其转矩脉动。
15、具体地，其等价变换包括park变换和与park变换配合使用的clarke变换；其纹波相位分布数据可根据充电机模式下纹波电流向量的纹波幅值、初始相位及转子位置电角度通过第二模型重构单元得到。
16、相应地，本专利技术实施例还公开了一种电机电枢充电方法，包括如采用如上任一的充电电流控制方法，并使预设电机工作于零转矩状态或采用如上任一的电驱动装置，并使用电机的电枢为预设的充电电路提供电流；至此，即可利用电机现有的绕组电枢为目标电路充电。
17、基于同样的专利技术构思，本专利技术实施例还公开了一种计算机存储介质和控制器；其计算机存储介质包括用于存储计算机程序的存储介质本体；当计算机程序在被微处理器执行时，可实现如上任一充电电流控制方法；其控制器包括如上任一的电驱动装置和/或计算机存储介质可用以解决同样的技术问题。
18、 综上，本专利技术第一工况仿真步骤/单元模拟和/或以预设数据激励电机以获取补偿电流矢量作用下预设工况序列对应充电电流的工作点序列，并获取对应电磁转矩取值分布的数值解集；第二模型重构步骤/单元在充电机模式下，基于其数值解集依照充电电流与补偿电流矢量及转子位置电角度的电磁关系，获得补偿电流矢量的第一电流分布数据；第三转矩补偿步骤/单元根据纹波电流向量在重构模型下的对应关系抑制其转矩脉动，可替代实验标定方法应用于各型电机的零转矩控制ztc（zero torque control）并优化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种充电电流控制方法，其特征在于包括第一工况仿真步骤（100）、第二模型重构步骤（200）；所述第一工况仿真步骤（100）模拟和/或以预设数据激励电机（999）以获取在补偿电流矢量（069）作用下预设工况序列对应充电电流（062）的工作点序列，并模拟和/或以预设数据激励以获取所述工作点序列对应电磁转矩（060）取值分布的数值解集；所述第二模型重构步骤（200）在充电机模式下，基于所述数值解集，依照所述充电电流（062）与所述补偿电流矢量（069）以及所述电机（999）转子位置电角度（064）的电磁关系，获得所述补偿电流矢量（069）第一分量（061）与所述补偿电流矢量（069）第二分量（063）形成的第一电流分布数据（077）；其中，在所述充电机模式下，所述电机（999）的电磁转矩为零，所述电磁关系包括所述电磁转矩（060）的空间分布特性，所述第一电流分布数据（077）对应于所述工作点序列下所述补偿电流矢量（069）的取值序列。
2.如权利要求1所述的充电电流控制方法，其中：所述空间分布特性包括预设分布参数模型约束下，所述电磁转矩（060）与所述充电电流（062）
3.如权利要求1或2所述的充电电流控制方法，其中：所述第一工况仿真步骤（100）采用有限元模型获得所述工作点序列对应的所述数值解集。
4.如权利要求3所述的充电电流控制方法，其中：所述第一工况仿真步骤（100）通过排列组合获得不同补偿电流作用时的所述工作点序列，所述预设数据对应于所述工况序列全部或预设数量的所述工作点序列。
5.如权利要求2或4中任一项所述的充电电流控制方法，其中：所述第二模型重构步骤（200）还根据所述空间分布特性获得所述电机（999）在所述补偿电流矢量（069）作用时的所述分布参数模型矩阵（066）。
6.如权利要求5所述的充电电流控制方法，还包括第三转矩补偿步骤（300）；根据纹波电流向量（080）等价变换得到等价纹波电流矢量（090）获得所述充电机模式下所述纹波电流向量（080）第二相纹波电流相位（086）与第三相纹波电流相位（087）的纹波相位分布数据（088），并根据所述纹波相位分布数据（088）抑制所述纹波电流向量（080）产生的转矩脉动。
7.如权利要求6所述的充电电流控制方法，其中：调整所述补偿电流矢量（069）以获得所述电机（999）在所述充电电流（062）作用下绕组功耗的极小值，并以所述补偿电流矢量（069）对应的所述等价纹波电流矢量（090）抑制所述转矩脉动。
8.如权利要求6或7中任一项所述的充电电流控制方法，其中：所述等价变换包括Park变换和与所述Park变换配合使用的Clarke变换。
9.如权利要求8所述的充电电流控制方法，其中：所述纹波相位分布数据（088）根据所述充电机模式下所述纹波电流向量（080）的纹波幅值（084）、初始相位（085）及所述转子位置电角度（064）通过所述第二模型重构步骤（200）得到。
10.一种电驱动装置（600），包括第一工况仿真单元（610）、第二模型重构单元（620）；所述第一工况仿真单元（610）模拟和/或以预设数据激励电机（999）以获取在补偿电流矢量（069）作用下预设工况序列对应充电电流（062）的工作点序列，并模拟和/或以预设数据激励以获取所述工作点序列对应电磁转矩（060）取值分布的数值解集；所述第二模型重构单元（620）在充电机模式下，基于所述数值解集，依照所述充电电流（062）与所述补偿电流矢量（069）以及所述电机（999）转子位置电角度（064）的电磁关系，获得所述补偿电流矢量（069）矢量第一分量（061）与所述补偿电流矢量（069）第二分量（063）形成的第一电流分布数据（077）；其中，在所述充电机模式下，所述电机（999）的电磁转矩为零，所述电磁关系包括所述电磁转矩（060）的空间分布特性，所述第一电流分布数据（077）对应于所述工作点序列下所述补偿电流矢量（069）的取值序列。
11.如权利要求10所述的电驱动装置（600），其中：所述空间分布特性包括预设分布参数模型约束下，所述电磁转矩（060）与所述充电电流（062）、分布参数模型矩阵（066）及谐波向量（065）的电磁数据转换关系（068）；所述第一工况仿真单元（610）采用有限元模型获得所述工作点序列对应的所述数值解集；所述第一工况仿真单元（610）通过排列组合获得不同补偿电流作用时的所述工作点序列，所述预设数据对应于所述工况序列全部或预设数量的所述工作点序列；所述第二模型重构单元（620）...
【技术特征摘要】
1.一种充电电流控制方法，其特征在于包括第一工况仿真步骤（100）、第二模型重构步骤（200）；所述第一工况仿真步骤（100）模拟和/或以预设数据激励电机（999）以获取在补偿电流矢量（069）作用下预设工况序列对应充电电流（062）的工作点序列，并模拟和/或以预设数据激励以获取所述工作点序列对应电磁转矩（060）取值分布的数值解集；所述第二模型重构步骤（200）在充电机模式下，基于所述数值解集，依照所述充电电流（062）与所述补偿电流矢量（069）以及所述电机（999）转子位置电角度（064）的电磁关系，获得所述补偿电流矢量（069）第一分量（061）与所述补偿电流矢量（069）第二分量（063）形成的第一电流分布数据（077）；其中，在所述充电机模式下，所述电机（999）的电磁转矩为零，所述电磁关系包括所述电磁转矩（060）的空间分布特性，所述第一电流分布数据（077）对应于所述工作点序列下所述补偿电流矢量（069）的取值序列。
2.如权利要求1所述的充电电流控制方法，其中：所述空间分布特性包括预设分布参数模型约束下，所述电磁转矩（060）与所述充电电流（062）、分布参数模型矩阵（066）及谐波向量（065）的电磁数据转换关系（068）。
3.如权利要求1或2所述的充电电流控制方法，其中：所述第一工况仿真步骤（100）采用有限元模型获得所述工作点序列对应的所述数值解集。
4.如权利要求3所述的充电电流控制方法，其中：所述第一工况仿真步骤（100）通过排列组合获得不同补偿电流作用时的所述工作点序列，所述预设数据对应于所述工况序列全部或预设数量的所述工作点序列。
5.如权利要求2或4中任一项所述的充电电流控制方法，其中：所述第二模型重构步骤（200）还根据所述空间分布特性获得所述电机（999）在所述补偿电流矢量（069）作用时的所述分布参数模型矩阵（066）。
6.如权利要求5所述的充电电流控制方法，还包括第三转矩补偿步骤（300）；根据纹波电流向量（080）等价变换得到等价纹波电流矢量（090）获得所述充电机模式下所述纹波电流向量（080）第二相纹波电流相位（086）与第三相纹波电流相位（087）的纹波相位分布数据（088），并根据所述纹波相位分布数据（088）抑制所述纹波电流向量（080）产生的转矩脉动。
7.如权利要求6所述的充电电流控制方法，其中：调整所述补偿电流矢量（069）以获得所述电机（999）在所述充电电流（062）作用下绕组功耗的极小值，并以所述补偿电流矢量（069）对应的所述等价纹波电流矢量（090）抑制所述转矩脉动。
8.如权利要求6或7中任一项所述的充电电流控制方法，其中：所述等价变换包括park变换和与所述park变换配合使用的clarke变换。
9.如权利要求8所述的充电电流控制方法，其中：所述纹波相位分布数据（088）根据所述充电机模式下所述纹波电流向量（080）的纹波幅值（084）、初始相位（085）及所述转子位置电角度（064）通过所述第二模型重构步骤（200）得到。
10.一种电驱动装置（600），包括第一工况仿真单元（610）、第二模型重构单元（620）；所述第一工况仿真单元（610）模拟和...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟再敏，王振世，张明康，杨红，刘宁，
申请(专利权)人：联合汽车电子有限公司，
类型：发明
国别省市：
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