恭喜东风商用车有限公司涂少军获国家专利权
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龙图腾网恭喜东风商用车有限公司申请的专利同步永磁电机转子的角度位置标定系统及控制方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN117277879B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-03-25发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202311103742.2,技术领域涉及:H02P6/16;该发明授权同步永磁电机转子的角度位置标定系统及控制方法是由涂少军;代鹏;田学勇;周长兵;张衡;苏毅;赵晓聪;李朝富;唐西清;尹剑波设计研发完成,并于2023-08-30向国家知识产权局提交的专利申请。
本同步永磁电机转子的角度位置标定系统及控制方法在说明书摘要公布了:本发明涉及同步永磁电机转子的角度位置标定系统,包含磁电式涡流传感器,包含传感器、信号轮转子。本发明还涉及控制方法,包含步骤:执行输出信号电压范围检测;执行输出信号共模电压检测;执行幅值归一化检测;执行差分一致性检测。本发明简化传感器结构,降低制造成本;不需要专门的RDC解码器;能耗较低;实现差分模拟信号输出,降低共模噪音干扰,提高可靠性;开发合适的算法,提高传感器的安全可靠性。
本发明授权同步永磁电机转子的角度位置标定系统及控制方法在权利要求书中公布了:1.一种同步永磁电机转子的角度位置控制方法,其特征在于:利用了同步永磁电机转子的角度位置标定系统;所述同步永磁电机转子的角度位置标定系统包含磁电式涡流传感器;所述磁电式涡流传感器用于提供差分形式的Sin+输出信号、Sin-输出信号、Cos+输出信号、Cos-输出信号;所述磁电式涡流传感器包含传感器、信号轮转子;其中:所述信号轮转子用于在自身的表面产生涡流;所述信号轮转子由导电性材料制成;所述传感器包含PCB;所述PCB包含初级励磁电流线圈、次级线圈;其中:所述次级线圈用于接受涡流磁场;所述初级励磁电流线圈连接固定电容值的电容;所述初级励磁电流线圈由所述PCB上的集成芯片驱动产生的高频电流信号激发以形成高频振荡电路;所述高频振荡电路在所述初级励磁电流线圈附近产生变化的磁场,与所述次级线圈互感耦合;所述次级线圈包含两组独立绕组;两组所述独立绕组分别产生互为90°电角度相位偏移的Sine输出电压信号、Cosine输出电压信号;两组所述独立绕组以Sine和Cosine波形几何形状绕成;所述磁电式涡流传感器提供的所述Sin+输出信号、所述Sin-输出信号、所述Cos+输出信号、所述Cos-输出信号还经过优化处理流程,得到优化后的差分形式的Sin+输出信号、Sin-输出信号、Cos+输出信号、Cos-输出信号;所述优化处理流程依次包含调制解调子流程、自动增益控制子流程、高压输出防护子流程;优化后的所述Sin+输出信号、所述Sin-输出信号、所述Cos+输出信号、所述Cos-输出信号经过ECU处理,得到Sin_diff差分信号、Cos_diff差分信号;所述同步永磁电机转子的角度位置控制方法包含以下步骤:S100.执行输出信号电压范围检测;然后根据检测结果,做出如下操作:如果所述输出信号电压范围检测的检测结果为输出信号在人工预设正常电压范围内,则执行S200;如果所述输出信号电压范围检测的检测结果为输出信号不在所述正常电压范围内,则发出信号不正常警报和维修请示警报;然后结束本次同步永磁电机转子的角度位置控制方法的流程;S200.执行输出信号共模电压检测;然后根据检测结果,做出如下操作:如果所述输出信号共模电压检测的检测结果为所述Sin+输出信号、所述Sin-输出信号经过低通滤波后的共模值满足人工预设的共模值合格条件,且所述Cos+输出信号、所述Cos-输出信号经过低通滤波后的共模值满足所述共模值合格条件,则执行S300;如果所述输出信号共模电压检测的检测结果为所述Sin+输出信号、所述Sin-输出信号经过低通滤波后的共模值不满足所述共模值合格条件,或所述Cos+输出信号、所述Cos-输出信号经过低通滤波后的共模值不满足所述共模值合格条件,则发出所述信号不正常警报和所述维修请示警报;然后结束本次同步永磁电机转子的角度位置控制方法的流程;S300.执行幅值归一化检测;然后根据检测结果,做出如下操作:如果所述幅值归一化检测的检测结果为幅值满足人工预设的幅值归一化合格条件,则执行S400;如果所述幅值归一化检测的检测结果为幅值不满足所述幅值归一化合格条件,则发出所述信号不正常警报和所述维修请示警报;然后结束本次同步永磁电机转子的角度位置控制方法的流程;S300中所述幅值归一化合格条件按下式表达:1-error≤Sin2θ+Cos2θ≤1+error其中:error为精度补偿量,由人工预设;θ为转子的位置角度;Sinθ为对Sin+或Sin-经过偏置补偿与幅值归一后得到的输出信号;Cosθ为对Cos+或Cos-经过偏置补偿与幅值归一后得到的输出信号;所述Sin+输出信号、所述Sin-输出信号、所述Cos+输出信号、所述Cos-输出信号按下式表达: 其中:Vps为单端输出信号Sin+或Sin-的幅值;Vpc为单端输出信号Cos+或Cos-的幅值;Vos为单端输出信号Sin+或Sin-的偏置电压;Voc为单端输出信号Cos+或Cos-的偏置电压;Sinθ和Cosθ按下式表达: 其中:Sin_diff为所述Sin_diff差分信号;Cos_diff为所述Cos_diff差分信号;Sin_diff和Cos_diff按下式表达: offset_Sin和offset_Cos为偏置电压,按下式表达: Amplitude_Sin和Amplitude_Cos为电压幅值,按下式表达: S400.执行差分一致性检测;然后根据检测结果,做出如下操作:如果所述差分一致性检测的检测结果为差分一致性未超过人工预设的差分一致性阈值,则发出检测合格信号;然后结束本次同步永磁电机转子的角度位置控制方法的流程;如果所述差分一致性检测的检测结果为差分一致性超过所述差分一致性阈值,则将所述磁电式涡流传感器置为安全诊断模式;S400中所述差分一致性检测具体包含以下步骤:S410.获取电机实际转子机械转速与电机极对数;S420.根据所述电机实际转子机械转速与所述电机极对数计算得到电机转子旋转的电角度频率,按下式表达:fel=rotor_speed*Npp60其中:fel为所述电机转子旋转的电角度频率,单位为Hz;rotor_speed为所述电机实际转子机械转速,单位为rpm;Npp为所述电机极对数,单位为smin;S430.设置采样频率;所述采样频率为所述电机转子旋转的电角度频率的整倍数,按下式表达:fs=N*fel其中:fs为所述采样频率;N为倍数;S440.通过ADC模数转换采样后,计算得到差分信号,按下式表达: 其中:ΔSinn和ΔCosn都为差分信号;n为采样次数;S450.计算得到转子的位置角度,按下式表达: S460.比较信号Sinn-1、Cosn-1与差分信号ΔCosn、ΔSinn之间的一致性,按下式表达:absθestn-θoutn-1<threshold其中:threshold为所述差分一致性阈值。
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