一种电动汽车空调压缩机的电机控制系统

名称：一种电动汽车空调压缩机的电机控制系统

申请人：芜湖博耐尔汽车电气系统有限公司

发明人：

权 利 要 求 书

1.一种电动汽车空调压缩机的电机控制系统，其特征在于：所述的控制系统包括功率模块IGBT（1）、MCU处理器（2）、位置检测电路（3）、电流检测电路（4）、功率模块驱动电路（5）和电机控制电路（6）；所述的功率模块驱动电路（5）控制功率模块IGBT（1）的导通频率实现永磁同步电机线圈磁场顺序变化驱动电机运转；所述的位置检测电路（3）检测不导通线圈反向电动势的零点变化判断电机转子的磁极位置；所述的电流检测电路（4）通过实时检测电机线圈的相电流，并与MCU处理器（2）中电机理论模型进行比较，实现电机的闭环控制；所述的电机控制电路（6）使外界控制单元与电机驱动器MCU进行通讯。

请给出TGBT的中文释义！

一种晶体管 名称为绝缘栅双极型晶体管

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车空调压缩机的电机控制系统，其特征在于：所述的电机控制电路（6）的控制软件采用磁场定向控制算法。

一种电动汽车空调压缩机的电机控制系统

技术领域

本实用新型涉及电动汽车空调领域，尤其是涉及一种电动汽车空调压缩机的电机控制系统。

背景技术

传统汽车的压缩机由发动机直接驱动，在电动汽车中由于发动机的取消，因此也要改为电机驱动。永磁同步电机简称PMSM电机，采用正弦电流工作方式而具有的高效率和优良的调控性无疑是电动汽车空调压缩机驱动电机的最佳选择。PMSM电机由电机和控制系统两部分构成，控制系统是PMSM电机的核心，其控制算法的设计水平和控制程序编制的好坏直接关系到PMSM电机的工作性能。而目前还未有针对汽车空调压缩机开发的PMSM 电机控制系统，因此，急需提供一种可以实现电动压缩机PMSM电机的运转和调速功能的驱动器。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题提供一种电动汽车空调压缩机的电机控制系统，其目的是使电动压缩机PMSM电机平稳运行并实现转速的线性调节。

本实用新型的技术方案是该种电动汽车空调压缩机的电机控制系统，所述的控制系统包括功率模块IGBT、MCU处理器、位置检测电路、电流检测电路、功率模块驱动电路和电机控制电路；所述的功率模块驱动电路控制功率模块IGBT的导通频率实现永磁同步电机线圈磁场顺序变化驱动电机运转；所述的位置检测电路检测不导通线圈反向电动势的零点变化判断电机转子的磁极位置；所述的电流检测电路通过实时检测电机线圈的相电流，并与MCU处理器中电机理论模型进行比较，实现电机的闭环控制；所述的电机控制电路使外界控制单元与电机驱动器MCU进行通讯。

所述的电机控制电路的控制软件采用磁场定向控制算法。

具有上述特殊结构的该种电动汽车空调压缩机的电机控制系统具有以下优点：

1.该种电动汽车空调压缩机的电机控制系统使得电机调速平稳并实现无极变速，解决了电动汽车空调压缩机动力PMSM电机的驱动问题，同时实现转速的无极调速。

2.该种电动汽车空调压缩机的电机控制系统能够实现电机转速精确控制，解决了电动压缩机电机无位置传感器的磁场定向控制，实现电机平稳启动，电机转速调节和控制，解决了大功率，变负载条件下的电机运行和控制。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的电路图。

图2为本实用新型FOC算法软件算法逻辑原理图。

在图1-2中，1：功率模块IGBT；2：MCU处理器；3：位置检测电路；4：电流检测电路；5：功率模块驱动电路；6：电机控制电路。

具体实施方式

图1所示结构为本实用新型的电路图，该种电动汽车空调压缩机的电机控制系统，包括功率模块IGBT1、MCU处理器2、位置检测电路3、电流检测电路4、功率模块驱动电路5和电机控制电路6；功率模块驱动电路5控制功率模块IGBT1的导通频率实现永磁同步电机线圈磁场顺序变化驱动电机运转；位置检测电路3检测不导通线圈反向电动势的零点变化判断电机转子的磁极位置，控制电机按照设定的转速运行；电流检测电路4通过

实时检测电机线圈的相电流，并与MCU处理器2中电机理论模型进行比较，实现电机的闭环控制；电机控制电路6使外界控制单元与电机驱动器MCU 进行通讯，最终达到按照电动汽车空调系统的需求压缩机驱动器控制电动压缩机进行运转和无极调速。

电机控制电路6的控制软件采用磁场定向控制算法，如说明书附图2所示永磁同步电机磁场定向控制方框图

磁场定向控制流程说明如下

1 测量电机的参数（相电压和电流）

2 使用clarker 变换将他们转换为2相系统（αβ）

3 计算转子磁通矢量的大小和角度位置

4 用park转换将定子电流转换成d,q 坐标系统

5 定子电流的转矩和磁通分量由控制器进行分别控制

6 用去耦模块计算定子电压空间矢量的输出值

7 通过park反向转换将定子电压空间矢量从d,q坐标系统转换为固定

定子的2相系统。

8 用正旋调制生成三相输出电压

说明书附图

图1

图2

说明书摘要

本实用新型公开了一种电动汽车空调压缩机的电机控制系统，包括功率模块IGBT、MCU处理器、位置检测电路、电流检测电路、功率模块驱动电路和电机控制电路；功率模块驱动电路控制功率模块IGBT的导通频率实现永磁同步电机线圈磁场顺序变化驱动电机运转；位置检测电路检测不导通线圈反向电动势的零点变化判断电机转子的磁极位置；电流检测电路通过实时检测电机线圈的相电流，并与MCU处理器中电机理论模型进行比较，实现电机的闭环控制；电机控制电路使外界控制单元与电机驱动器MCU进行通讯。具有上述特殊结构的该种控制系统使得电机调速平稳并实现无极变速，解决了PMSM电机的驱动问题，同时实现转速的无极调速。

摘要附图