本實(shí)用新型涉及一種矢量電控動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元, 能夠?qū)崿F(xiàn)高精度、高動(dòng)態(tài)性能及寬調(diào)速范圍，屬于電動(dòng)車(chē)輛工程動(dòng)力控制領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有的方波直流無(wú)刷電機(jī)廣泛應(yīng)用于小型車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)，但因其運(yùn)行平衡性、調(diào)速范圍和噪音等方面的不足，特別是稍大功率時(shí)缺點(diǎn)更加明顯。如采用電子換向取代機(jī)械換向的 BLDCM,繞組電流除了與傳統(tǒng)的 DCM一樣接近方波以外 ,還可以是正弦波 ,都是有 DCM的特性 ,都屬于 BLDCM。二種驅(qū)動(dòng)方式的機(jī)械特性和轉(zhuǎn)矩特性相接近 ,但對(duì)整車(chē)的舒適性和噪音高低則很不一樣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型提供一種矢量電控動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元。

本實(shí)用新型是通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種矢量電控動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于：包括具有矢量控制算法功能的DSP處理單元、用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置的傳感器、電源、驅(qū)動(dòng)板、三相永磁同步電機(jī)和控制量輸入端；所述的電源與驅(qū)動(dòng)板相連，所述的驅(qū)動(dòng)板與DSP處理單元和三相永磁同步電機(jī)相連，所述的電機(jī)與傳感器相連，所述的傳感器與DSP處理單元和控制量輸入端相連，所述的控制量輸入端與DSP處理單元相連。

進(jìn)一步，所述的DSP處理單元包括Park變換、Clarke變換、Park逆變換和SVPWM（空間矢量脈寬調(diào)制）。

進(jìn)一步，所述的控制量輸入端輸入速度給定信號(hào)和勵(lì)磁分量Isd_ref；所述的速度給定信號(hào)與傳感器相連經(jīng)過(guò)速度控制器調(diào)節(jié)產(chǎn)生定子電流轉(zhuǎn)矩分量Isq_ref。

本實(shí)用新型的有益效果是：1、傳統(tǒng)方波無(wú)刷直流電機(jī)低速電流/轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)大，換相噪聲大，低速抖動(dòng)明顯；永磁同步矢量控制可實(shí)現(xiàn)零轉(zhuǎn)速控制，轉(zhuǎn)矩可達(dá)到最大轉(zhuǎn)矩值。

2、矢量控制，功率模塊電流裕量提高，減少控制器溫升并延長(zhǎng)電池續(xù)航里程 。

3、高速恒功率，精準(zhǔn)電流環(huán)能提高精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)矩輸出，實(shí)現(xiàn)車(chē)輛小噪音、無(wú)震動(dòng)舒適運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)電流和轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)。

4、支持CAN總線、RS485總線通信，方便與車(chē)輛的其他電子單元進(jìn)行通信。

附圖說(shuō)明

下面根據(jù)附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1是本實(shí)用新型矢量控制單元示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的一種矢量電控動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元，其特征在于：包括具有矢量控制算法功能的DSP處理單元、用于檢測(cè)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置的傳感器、電源、驅(qū)動(dòng)板、三相永磁同步電機(jī)和控制量輸入端；所述的電源與驅(qū)動(dòng)板相連，所述的驅(qū)動(dòng)板與DSP處理單元和三相永磁同步電機(jī)相連，所述的電機(jī)與傳感器相連，所述的傳感器與DSP處理單元和控制量輸入端相連，所述的控制量輸入端與DSP處理單元相連。

進(jìn)一步，所述的DSP處理單元包括Park變換、Clarke變換、Park逆變換和SVPWM（空間矢量脈寬調(diào)制）。

進(jìn)一步，所述的控制量輸入端輸入速度給定信號(hào)和勵(lì)磁分量Isd_ref；所述的速度給定信號(hào)與傳感器相連經(jīng)過(guò)速度控制器調(diào)節(jié)產(chǎn)生定子電流轉(zhuǎn)矩分量Isq_ref。

本矢量電控動(dòng)力驅(qū)動(dòng)單元是一種高性能交流電機(jī)控制方式，它基于交流電機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型，通過(guò)對(duì)電機(jī)定子變量（電壓、電流、磁鏈）進(jìn)行三相/2相坐標(biāo)變換，將三相正交的交流量變換為兩相正交的交流量，再通過(guò)旋轉(zhuǎn)變換，將兩相正交的交流量變換為兩相正交的直流量，采用類(lèi)似于他激直流電機(jī)的控制方法，分別控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩電流和勵(lì)磁電流來(lái)控制電機(jī)轉(zhuǎn)矩和磁鏈，具有直流電動(dòng)機(jī)類(lèi)似的控制性能。

本實(shí)用新型的基本控制過(guò)程：速度給定信號(hào)與檢測(cè)到的轉(zhuǎn)子信號(hào)相比較，經(jīng)過(guò)速度控制器的調(diào)節(jié)，產(chǎn)生定子電流轉(zhuǎn)矩分量Isq_ref，用這個(gè)電流量作為電流控制器的給定信號(hào)。勵(lì)磁分量Isd_ref由外部給定，當(dāng)勵(lì)磁分量為零時(shí)，從電機(jī)端口看，永磁同步電機(jī)相當(dāng)于一臺(tái)他勵(lì)直流電機(jī)，磁通基本恒定，簡(jiǎn)化了控制問(wèn)題。另一端通過(guò)電流采樣得到三相定子電流，經(jīng)過(guò)Clarke變換將其變?yōu)棣?β兩相靜止坐標(biāo)系下的電流，再通過(guò)park變換將其變?yōu)閐-q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下電流Isq，Isd，分別與兩個(gè)調(diào)節(jié)器的參考值比較，經(jīng)過(guò)控制器調(diào)節(jié)后變?yōu)殡妷盒盘?hào)Vsd_ref和Vsq_ref，再經(jīng)過(guò)park逆變換，得到Vsa_ref和Vsb_ref作為SVPWM的控制信號(hào)，然后產(chǎn)生6路驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制IGBT逆變器，再供給同步電機(jī)，控制其轉(zhuǎn)速及位置。