電流檢測(cè)裝置及方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電流檢測(cè)裝置及方法，所述裝置包括：電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路中至少三路金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管MOSFET兩端的電壓；運(yùn)算放大電路，用于分別根據(jù)所述電壓以及MOSFET的導(dǎo)通電阻獲得功率逆變電路相應(yīng)橋臂的導(dǎo)通電流，并經(jīng)放大處理后將得到的采樣電流均提供至微處理器；微處理器，用于對(duì)所述采樣電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流。本發(fā)明通過固有的逆變MOSFET橋臂來檢測(cè)電流，節(jié)省了硬件成本，同時(shí)又能達(dá)到電流傳感器同樣的性能，針對(duì)低壓汽車驅(qū)動(dòng)器具有非常好的成本優(yōu)勢(shì)，且其具有功耗小、易于印制板布局實(shí)現(xiàn)等有益效果。
【專利說明】電流檢測(cè)裝置及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電機(jī)控制【技術(shù)領(lǐng)域】，具體而言，尤其涉及一種用于低壓電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的電流檢測(cè)裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]已知地，針對(duì)電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的輸出電流檢測(cè)，目前采用的方法是采用霍爾傳感器檢測(cè)其兩相輸出電流，其第三相電流為矢量和求得，該方法有較好的電流采樣精度，并且在軟件處理實(shí)現(xiàn)方面也較為簡(jiǎn)便。
[0003]但由于霍爾傳感器價(jià)格通常較為昂貴，在實(shí)際工業(yè)實(shí)施中，會(huì)極大的增加低壓電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的成本，并且，由于霍爾傳感器通常具有較大的體積，因此其對(duì)于具有有限印制板面積資源的低壓電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器而言是個(gè)不小的瓶頸。
[0004]除了霍爾傳感器外，對(duì)于電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的輸出電流檢測(cè)，現(xiàn)有技術(shù)中還采用三電阻電流檢測(cè)方法、雙電阻電流采樣方法，以及單電阻電流采樣方法等，但這幾種方法的共同缺點(diǎn)是:其均需要使用精密電阻，又稱分流器，無疑其成本較高；并且只適合在輸出電流比較小的情況之下應(yīng)用，這是因?yàn)榈蛪弘妱?dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)器屬于低壓大電流產(chǎn)品，一般都有幾百安培的輸出電流，在驅(qū)動(dòng)器的輸出電流較大時(shí)，功耗會(huì)隨之較大，此時(shí)所需要采用的分流器的體積則必然較大，如果使用分流器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)器的輸出電流檢測(cè)，則必然由于功耗的原因，使得分流器的體積會(huì)非常大，從而不能滿足驅(qū)動(dòng)器的有限的印制板面積資源的要求，因此無論是單分流器還是三分流器方案均無法滿足驅(qū)動(dòng)器輸出電流檢測(cè)的需求。
[0005]綜上所述，現(xiàn)有的電流采樣裝置不是成本較高的霍爾傳感器，就是體積較大的分流器，均很難應(yīng)用于低壓電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的電流檢測(cè)之上。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為了解決避免采用高成本的霍爾傳感器以及體積較大的分流器進(jìn)行電流檢測(cè)，本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種新的用于低壓電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的電流檢測(cè)裝置及方法。
[0007]為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明實(shí)施例采用以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0008]一種電流檢測(cè)裝置，包括:
[0009]電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路中至少三路金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管 MOSFET(Metal-Oxide_Semiconductor Field-Effect Transistor,金屬-氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管)兩端的電壓；
[0010]運(yùn)算放大電路，用于分別根據(jù)所述電壓以及MOSFET的導(dǎo)通電阻獲得功率逆變電路相應(yīng)橋臂的導(dǎo)通電流，并經(jīng)放大處理后將得到的采樣電流均提供至微處理器；
[0011 ] 微處理器，用于對(duì)所述采樣電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，依據(jù)空間電壓矢量SVPWM( SpaceVector Pulse Width Modulation,空間矢量脈寬調(diào)制)的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流。
[0012]優(yōu)選地，所述電壓檢測(cè)電路包含采樣保持開關(guān)，用于在相應(yīng)的MOSFET處于非導(dǎo)通階段時(shí)對(duì)其進(jìn)行電流保持。
[0013]優(yōu)選地，所述微處理器包括:
[0014]模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述采樣電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理；
[0015]電流偏置計(jì)算單元，用于計(jì)算偏置電流；
[0016]PWM扇區(qū)判斷單元，用于對(duì)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)進(jìn)行判斷；
[0017]電流重構(gòu)單元，用于依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)以得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流。
[0018]優(yōu)選地，所述電流重構(gòu)單元依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流的策略為:
[0019]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
[0020]Iu=(ADC0.ADDRO)-CurrentUOffset;
[0021]Iw=(ADC1.ADDR9)-CurrentffOffset;
[0022]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
[0023]Iu= (ADC0.ADDRO)-CurrentUOffset;
[0024]Iv= (ADC1.ADDR8)-CurrentVOffset;
[0025]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
[0026]Iv=(ADC0.ADDRI)-CurrentffOffset;
[0027]Iw= (ADC1.ADDR8)-CurrentVOffset;
[0028]其中，DutyU, DutyV和DutyW分別為驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路U、V以及W三相下橋臂對(duì)應(yīng) MOSFET 的開通占空比，CurrentUOffset> CurrentVOffset 以及 CurrentWOffset 分別為三相電流零偏置，Iu, Iv以及Iw分別為驅(qū)動(dòng)器的U、V以及W三相的輸出相電流。
[0029]優(yōu)選地，所述微處理器還包括:
[0030]矢量變換單元，用于對(duì)所述得到的至少三相輸出相電流根據(jù)克拉克Clarke-派克Park變換進(jìn)行處理，得到用于閉環(huán)矢量控制的力矩電流給定值及磁通電流給定值，其中，所述閉環(huán)矢量控制中的矢量角根據(jù)間接磁通定向解耦獲得。
[0031 ] 一種電流檢測(cè)方法，包括:
[0032]檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路中至少三路金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管MOSFET兩端的電壓；
[0033]根據(jù)所述電壓以及MOSFET的導(dǎo)通電阻獲得功率逆變電路相應(yīng)橋臂的導(dǎo)通電流，并經(jīng)放大處理后得到采樣電流；
[0034]對(duì)所述采樣電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流。
[0035]優(yōu)選地，在檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路中至少三路金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管MOSFET兩端的電壓的步驟中，在相應(yīng)的MOSFET處于非導(dǎo)通階段時(shí)對(duì)其進(jìn)行電流保持。
[0036]優(yōu)選地，依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流的策略為:
[0037]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
[0038]Iu= (ADC0.ADDRO)-CurrentUOffset;
[0039]Iw= (ADC1.ADDR9)-CurrentffOffset;[0040]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
[0041]Iu= (ADC0.ADDRO)-CurrentUOffset;
[0042]Iv= (ADC1.ADDR8)-CurrentVOffset;
[0043]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
[0044]Iv= (ADC0.ADDRI)-CurrentffOffset;
[0045]Iw= (ADC1.ADDR8)-CurrentVOffset;
[0046]其中，DutyU, DutyV和DutyW分別為驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路U、V以及W三相下橋臂對(duì)應(yīng) MOSFET 的開通占空比，CurrentUOffset> CurrentVOffset 以及 CurrentWOffset 分別為三相電流零偏置，Iu, Iv以及Iw分別為驅(qū)動(dòng)器的U、V以及W三相的輸出相電流。
[0047]優(yōu)選地，所述電流檢測(cè)方法還包括:
[0048]對(duì)所述得到的至少三相輸出相電流根據(jù)克拉克Clarke-派克Park變換進(jìn)行處理，得到用于閉環(huán)矢量控制的力矩電流給定值及磁通電流給定值。
[0049]優(yōu)選地，所述閉環(huán)矢量控制中的矢量角根據(jù)間接磁通定向解耦獲得。
[0050]通過上述本發(fā)明的技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明公開的一種獨(dú)特的基于MOSFET的電流檢測(cè)方法及裝置，其利用MOSFET雙向?qū)ǖ谋倔w電阻，通過SVPWM控制PWM (PulseWidth Modulation，脈沖寬度調(diào)制)占空比的序列關(guān)系，確定MOSFET壓降采樣時(shí)間，最終重構(gòu)處電機(jī)三相輸出電流，從而達(dá)到檢測(cè)電流的目的。本發(fā)明省去了復(fù)雜昂貴的電流傳感器，通過固有的逆變MOSFET橋臂來檢測(cè)電流，節(jié)省了硬件成本，同時(shí)又能達(dá)到電流傳感器同樣的性能，針對(duì)低壓汽車驅(qū)動(dòng)器具有非常好的成本優(yōu)勢(shì)，且其具有功耗小、易于印制板布局實(shí)現(xiàn)等有益效果。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0051]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流檢測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的微處理器的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0053]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的用于低壓電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的電流系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的MOSFET功率逆變電路內(nèi)部構(gòu)成及電壓采樣點(diǎn)選取示意圖；
[0055]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于MOSFET電壓采樣的異步電機(jī)閉環(huán)矢量控制框圖；
[0056]圖6是本發(fā)明實(shí)施例中軟件處理時(shí)的中斷點(diǎn)及電流采樣點(diǎn)選取示意圖；
[0057]圖7是本發(fā)明實(shí)施例中5Hz空載時(shí)AD 口電壓波形輸出電流波形示意圖；
[0058]圖8是本發(fā)明實(shí)施例中5Hz空載時(shí)軟件重構(gòu)三相電流波形示意圖；
[0059]圖9是本發(fā)明實(shí)施例中5Hz空載時(shí)軟件重構(gòu)力矩電流、總電流及磁通電流的波形示意圖；
[0060]圖10是本發(fā)明實(shí)施例中87.6Hz空載時(shí)AD 口電壓波形及輸出電流波形示意圖；
[0061]圖11是本發(fā)明實(shí)施例中IOHz空載時(shí)突加滿載AD 口電壓波形輸出電流波形示意圖；
[0062]圖12是本發(fā)明實(shí)施例中IOHz空載時(shí)突加滿載軟件重構(gòu)力矩電流、總電流及磁通電流的波形示意圖；
[0063]圖13為本發(fā)明實(shí)施例提供的電流檢測(cè)方法流程示意圖；
[0064]圖14為本發(fā)明另一優(yōu)選實(shí)施例提供的電流檢測(cè)方法流程示意圖。
[0065]本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)異效果，下面將結(jié)合具體實(shí)施例以及附圖做進(jìn)一步的說明。
【具體實(shí)施方式】
[0066]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述技術(shù)方案作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，以使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明并能予以實(shí)施，但所舉實(shí)施例不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0067]本發(fā)明主要解決的問題是找到一種針對(duì)目前通用變頻器電流采樣方法難以適用于低壓電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的問題，提供一種新穎的電流檢測(cè)裝置及方法。
[0068]本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的核心思想是，采用MOSFET的導(dǎo)通壓降進(jìn)行電流采樣計(jì)算得到該橋臂的電流值，然后根據(jù)空間電壓矢量PWM (SVPWM)的扇區(qū)進(jìn)行電流重構(gòu)得到電流的相電流。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，相較于通用變頻器上廣泛應(yīng)用的IGBT (InsulatedGate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管),低壓電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器一般采用M0SFET,他具有導(dǎo)通壓降低和電流可以反向流動(dòng)的特點(diǎn)，即無論是電流正向流過M0SFEST還是反向流過MOSFET都可以在MOSFET上產(chǎn)生相應(yīng)的壓降，因此在本發(fā)明中，通過測(cè)試MOSFET導(dǎo)通電阻，即可通過歐姆定律計(jì)算出電流，本發(fā)明正是利用該特點(diǎn)設(shè)計(jì)該電流檢測(cè)裝置及方法，以實(shí)施電流采樣。
[0069]如圖1以及圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電流檢測(cè)裝置，其包括:
[0070]電壓檢測(cè)電路10，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路500中至少三路金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管 M0SFET600 (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,金屬-氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管)兩端的電壓；
[0071]運(yùn)算放大電路20，用于分別根據(jù)所述電壓以及M0SFET600的導(dǎo)通電阻獲得功率逆變電路500相應(yīng)橋臂的導(dǎo)通電流，并經(jīng)放大處理后將得到的采樣電流均提供至微處理器30 ；
[0072]微處理器30，用于對(duì)所述采樣電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，依據(jù)空間電壓矢量SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation,空間矢量脈寬調(diào)制)的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流。
[0073]本實(shí)施例中，優(yōu)選地，所述電壓檢測(cè)電路10包含采樣保持開關(guān)，用于在相應(yīng)的M0SFET600處于非導(dǎo)通階段時(shí)對(duì)其進(jìn)行電流保持。
[0074]本實(shí)施例中，優(yōu)選地，參考圖2所示，所述微處理器30包括:
[0075]模數(shù)轉(zhuǎn)換單元301，用于對(duì)所述采樣電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理；
[0076]電流偏置計(jì)算單元302，用于計(jì)算偏置電流；
[0077]PWM扇區(qū)判斷單元303，用于對(duì)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)進(jìn)行判斷；
[0078]電流重構(gòu)單元304，用于依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)以得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流。
[0079]本實(shí)施例中，所述電流重構(gòu)單元304依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流的策略為:
[0080]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
[0081]Iu=(ADC0.ADDRO)-CurrentUOffset;
[0082]Iw= (ADC1.ADDR9)-CurrentffOffset;
[0083]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
[0084]Iu= (ADC0.ADDRO)-CurrentUOffset;
[0085]Iv= (ADC1.ADDR8)-CurrentVOffset;
[0086]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
[0087]Iv=(ADC0.ADDRI)-CurrentffOffset;
[0088]Iw= (ADC1.ADDR8)-CurrentVOffset;
[0089]其中，DutyU、DutyV和DutyW分別為驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路500U、V以及W三相下橋臂對(duì)應(yīng)M0SFET600的開通占空比，CurrentUOffset、CurrentVOffset以及CurrentffOffset分別為三相電流零偏置，Iu、Iv以及Iw分別為驅(qū)動(dòng)器的U、V以及W三相的輸出相電流。
[0090]繼續(xù)參考圖2所示，所述微處理器30還包括:
[0091]矢量變換單元305，用于對(duì)所述得到的至少三相輸出相電流根據(jù)克拉克Clarke-派克Park變換進(jìn)行處理，得到用于閉環(huán)矢量控制的力矩電流給定值及磁通電流給定值，其中，所述閉環(huán)矢量控制中的矢量角根據(jù)間接磁通定向解耦獲得。
[0092]如圖3所示，是本發(fā)明實(shí)施例提供的用于低壓電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)器的電流系統(tǒng)的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
[0093]在具體實(shí)施時(shí)，首先要設(shè)置硬件電路系統(tǒng)。其包括的電壓檢測(cè)電路10用于檢測(cè)M0SFET600兩端電壓，然后經(jīng)由運(yùn)算放大電路20送至微處理器30的AD采樣口。微處理器30首先對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，根據(jù)PWM調(diào)制時(shí)序進(jìn)行電流重構(gòu)處理，最后經(jīng)過矢量變換轉(zhuǎn)換成矢量控制要用的力矩電流分量和勵(lì)磁電流分量。
[0094]具體地，通過檢測(cè)下橋臂三個(gè)M0SFET600導(dǎo)通壓降，因?yàn)槠鋬?nèi)阻較小，所以實(shí)際PCB布局后產(chǎn)品中該內(nèi)阻會(huì)包含銅皮電阻，具體示意圖見圖4所示。
[0095]本發(fā)明實(shí)施例提供的電流檢測(cè)裝置拋棄了當(dāng)前業(yè)界汽車驅(qū)動(dòng)器廣泛使用的霍爾傳感器，采用開關(guān)M0SFET600本身電阻產(chǎn)生的壓降來檢測(cè)電流，因MOS FET上流過的電流并非與三相輸出電流相同，故而在軟件處理時(shí)需要根據(jù)SVPWM調(diào)制特點(diǎn)進(jìn)行輸出電流重構(gòu)。
[0096]如圖5所述，控制PWM載頻與AD采樣時(shí)序，PWM采用下溢中斷，波峰AD觸發(fā)采樣，波谷讀取采樣值。
[0097]其具體的軟件實(shí)施描述如下:
[0098]I)程序初始化時(shí)，U，V, W三相下橋臂驅(qū)動(dòng)信號(hào)分別發(fā)窄脈沖信號(hào)，使得對(duì)應(yīng)的電流檢測(cè)電路后端的采樣保持打開(非保持階段)，這樣因?yàn)闆]有輸出電流流過M0SFET600，所以檢測(cè)的電流就是對(duì)應(yīng)O電流值時(shí)的偏置，該值將用來校正電流檢測(cè)值。值得注意的是，在具體實(shí)施時(shí)，該程序只在上電時(shí)執(zhí)行一次。
[0099]2)下溢中斷程序中由矢量控制最終確定的SVPWM占空比來確定下一次檢測(cè)電流的兩個(gè)通路。然后執(zhí)行AD轉(zhuǎn)換。設(shè)DutyU，DutyV和DutyW分別為U V W三相下橋臂對(duì)應(yīng)M0SFET600 開通占空比，CurrentUOffset, CurrentVOffset, CurrentffOffset 分別為三相電流零偏置，Iu, Iv, Iw分別為UV W三相檢測(cè)電流。
[0100]根據(jù)SVPWM占空比來確定電流檢測(cè)通路的具體描述如下:
[0101]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí)候，
[0102]Iu= (ADC0.ADDRO)-CurrentUOffset;;
[0103]Iw= (ADC1.ADDR9) -CurrentffOffset;
[0104]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí)候，
[0105]Iu=(ADC0.ADDRO) -CurrentUOffset;
[0106]Iv= (ADC1.ADDR8)-CurrentVOffset;
[0107]當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí)候，
[0108]Iv=(ADC0.ADDR1) -CurrentffOffset;
[0109]
【權(quán)利要求】
1.一種電流檢測(cè)裝置，其特征在于，包括: 電壓檢測(cè)電路，用于檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路中至少三路金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管MOSFET兩端的電壓； 運(yùn)算放大電路，用于分別根據(jù)所述電壓以及MOSFET的導(dǎo)通電阻獲得功率逆變電路相應(yīng)橋臂的導(dǎo)通電流，并經(jīng)放大處理后將得到的采樣電流均提供至微處理器； 微處理器，用于對(duì)所述采樣電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流。
2.如權(quán)利要求1所述的電流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電壓檢測(cè)電路包含采樣保持開關(guān)，用于在相應(yīng)的MOSFET處于非導(dǎo)通階段時(shí)對(duì)其進(jìn)行電流保持。
3.如權(quán)利要求1所述的電流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述微處理器包括: 模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，用于對(duì)所述采樣電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換處理； 電流偏置計(jì)算單元，用于計(jì)算偏置電流； PWM扇區(qū)判斷單元，用于對(duì)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)進(jìn)行判斷； 電流重構(gòu)單元，用于依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)以得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流。
4.如權(quán)利要3所述的電流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述電流重構(gòu)單元依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述 經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流的策略為: 當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
Iu= (ADC0.ADDRO)-CurrentUOffset;
Iw= (ADC1.ADDR9)-CurrentffOffset; 當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
Iu= (ADC0.ADDRO)-CurrentUOffset;
Iv= (ADC1.ADDR8)-CurrentVOffset; 當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):
Iv= (ADC0.ADDRI)-CurrentffOffset;
Iw= (ADC1.ADDR8)-CurrentVOffset; 其中，DutyU, DutyV和DutyW分別為驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路U、V以及W三相下橋臂對(duì)應(yīng) MOSFET 的開通占空比，CurrentUOffset> CurrentVOffset 以及 CurrentWOffset 分別為三相電流零偏置，Iu, Iv以及Iw分別為驅(qū)動(dòng)器的U、V以及W三相的輸出相電流。
5.如權(quán)利要求4所述的電流檢測(cè)裝置，其特征在于，所述微處理器還包括: 矢量變換單元，用于對(duì)所述得到的至少三相輸出相電流根據(jù)克拉克Clarke-派克Park變換進(jìn)行處理，得到用于閉環(huán)矢量控制的力矩電流給定值及磁通電流給定值，其中，所述閉環(huán)矢量控制中的矢量角根據(jù)間接磁通定向解耦獲得。
6.一種電流檢測(cè)方法，其特征在于，包括: 檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路中至少三路金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管MOSFET兩端的電壓； 根據(jù)所述電壓以及MOSFET的導(dǎo)通電阻獲得功率逆變電路相應(yīng)橋臂的導(dǎo)通電流，并經(jīng)放大處理后得到采樣電流；對(duì)所述采樣電流進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后，依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流。
7.如權(quán)利要求6所述的電流檢測(cè)方法，其特征在于，在檢測(cè)驅(qū)動(dòng)器的功率逆變電路中至少三路金屬氧化層半導(dǎo)體場(chǎng)效晶體管MOSFET兩端的電壓的步驟中，在相應(yīng)的MOSFET處于非導(dǎo)通階段時(shí)對(duì)其進(jìn)行電流保持。
8.如權(quán)利要求6所述的電流檢測(cè)方法，其特征在于，依據(jù)空間電壓矢量SVPWM的扇區(qū)對(duì)所述經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換后的采樣電流進(jìn)行電流重構(gòu)得到驅(qū)動(dòng)器的至少三相輸出相電流的策略為: 當(dāng)SVPWM處于1、5扇區(qū)時(shí):

9.如權(quán)利要求6所述的電流檢測(cè)方法，其特征在于，還包括: 對(duì)所述得到的至少三相輸出相電流根據(jù)克拉克Clarke-派克Park變換進(jìn)行處理，得到用于閉環(huán)矢量控制的力矩電流給定值及磁通電流給定值。
10.如權(quán)利要求9所述的電流檢測(cè)方法，其特征在于，所述閉環(huán)矢量控制中的矢量角根據(jù)間接磁通定向解耦獲得。
【文檔編號(hào)】H02P21/13GK103701387SQ201410014747
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月13日
【發(fā)明者】徐中領(lǐng) 申請(qǐng)人:廣州七喜工控科技有限公司