一种车用电机效率最优自动标定方法与流程

本发明涉及电机标定，特别涉及一种车用电机效率最优自动标定方法。

背景技术：

1、为了获取更好的转矩精度以及更高效率，通常车用电机驱动系统需要对电机进行标定，从而获得转矩-电流表，之后根据此转矩-电流表数据对电机进行控制。

2、当前常用的标定方法有以下几种：

3、低速区采用mtpa标定，获取相同转矩下最小电流组合；中高速区间采用弱磁标定获取弱磁控制数据，使得电机工作在高电压利用率的工况下，使得定子电流相对较小。

4、通过标定电机相关参数，如：电感、磁链等，之后再根据标定得到的电机参数计算出mtpa曲线以及弱磁区数据，进而得到转矩表格数据。

5、上述两种为当前使用较多的标定方法，其最终目的都是为了获取较小的定子电流，而小的定子电流仅能保证电机铜耗以及电控损耗减小，但电驱系统中还有电机的铁耗等其他损耗，因此这类标定方法并不能保证整个驱动系统的效率最优；其次当前标定方法多采用单电压标定，未考虑母线电压变化对系统效率的影响，使得实际运行中系统效率较最优效率偏差更大。

技术实现思路

1、本发明的目的克服现有技术存在的不足，为实现以上目的，采用一种车用电机效率最优自动标定方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、一种车用电机效率最优自动标定方法，包括以下步骤：

3、步骤s1、按照电池的电压变化范围进行电压区间划分，得到若干个电压区间；

4、步骤s2、再将每个电压下电机转速划分为若干个转速区间进行标定，获得效率最优的标定数据；

5、步骤s3、依据步骤s2对若干个电压区间依次进行标定，得到不同电压区间下的电压标定数据表；

6、步骤s4、根据得到的电压标定数据表驱动电机驱动系统在各个电压区间范围下始终保持运行于最高效状态。

7、作为本发明的进一步的方案：所述步骤s1中的具体步骤为：

8、根据电池电压变化范围，并划分为五个电压区间，所述五个电压区间分别为udc1、udc2、udc3、udc4，以及udc5；

9、其中，udc1到udc5电压依次增大，udc1为系统运行的最小电压，udc5为系统运行的最大电压，udc3为系统额定电压，udc2为udc1/udc3的中值，udc4为udc3/udc5的中值。

10、作为本发明的进一步的方案：所述步骤s2中的具体步骤为：

11、对得到的若干个电压区间的单个电压进行标定电机，设置实际母线电压为要标定的电压；

12、通过功率分析仪检测直流输入功率并将数据实时传回电控系统，同时台架将检测的转速与转矩数据实时传递到电控系统；

13、在电控系统内部根据直流功率，以及电机转速与转矩信息，计算出当前电控系统效率值，公式为：

14、

15、其中，t为转矩，n为转速，u为直流电压，i为直流电流。

16、作为本发明的进一步的方案：所述步骤s2中低速区间效率最优数据标定的具体步骤为：

17、将转速按500rpm步长从500rpm直至电机转折转速分为多个转速区间；

18、将系统最大转矩等间隔划分为若干区间，电动工况is角度在90～180°区间变化，从90°开始固定一个is角度，调节is电流直至调试到系统反馈转矩等于目标转矩，记录此时的驱动系统效率；

19、再以预设步长增加is角度，再调节is电流获得目标转矩，记录此时的驱动系统效率；

20、当系统效率呈上升趋势，则继续增加is角度进行标定，直到出现系统效率下降；

21、则在当前角度与上一角度之间，以更小步长重复上述标定过程，最终获得效率最优的标定数据，并记录最优的id iq组合，以及转速、转矩和电压信息。

22、作为本发明的进一步的方案：所述步骤s3中的具体步骤为：

23、依据步骤s2对五个电压区间进行标定，得到各个电压标定数据；

24、再按不同电压将各电压标定数据制作成五张表格，其中，表格横纵坐标分别为转速和转矩，表格内为id iq电流值；

25、系统运行时，根据当前实际电压，选取其相邻的两个电压表格，并按线性插值计算出当前电压使用的id iq数据。

26、与现有技术相比，本发明存在以下技术效果：

27、采用上述的技术方案，通过将电驱系统效率最优为标定目标，通过一系列标定步骤实现电驱系统的最优效率数据标定，使得电驱系统实际运行时始终能工作在其当前工况下的最高效率状态；同时考虑实际运行中电池电压变化幅度大、范围宽，以及其对电驱系统效率的影响，采用多电压标定的方式最大可能的减小整车损耗并提升整车续航里程。

技术特征：

1.一种车用电机效率最优自动标定方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种车用电机效率最优自动标定方法，其特征在于，所述步骤s1中的具体步骤为：

3.根据权利要求1所述一种车用电机效率最优自动标定方法，其特征在于，所述步骤s2中的具体步骤为：

4.根据权利要求3所述一种车用电机效率最优自动标定方法，其特征在于，所述步骤s2中低速区间效率最优数据标定的具体步骤为：

5.根据权利要求1所述一种车用电机效率最优自动标定方法，其特征在于，所述步骤s3中的具体步骤为：

技术总结
本发明公开了一种车用电机效率最优自动标定方法，包括获取电池的电压变化范围并进行划分，得到若干个电压区间；再将每个电压下电机转速划分为若干个转速区间进行标定，获得效率最优的标定数据；上述步骤对若干个电压区间依次进行标定，得到不同电压区间下的电压标定数据表；根据得到的电压标定数据表驱动电机驱动系统在各个电压区间范围下始终保持运行于最高效状态。本发明通过一系列标定步骤实现电驱系统的最优效率数据标定，使得电驱系统实际运行时达到最高效率状态；同时考虑实际运行中电池电压变化的影响，采用多电压标定的方式最大可能的减小整车损耗并提升整车续航里程。

技术研发人员：周鹏,李俊,黄少雄,方质彬
受保护的技术使用者：合肥钧联汽车电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/1