本發(fā)明涉及電機驅動技術領域，特別涉及一種電動汽車永磁同步電機控制方法及控制系統(tǒng)。

背景技術：

永磁同步電機效率高、功率密度大，是主流的電動汽車驅動電機。

圖1是電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)的一般原理圖，該控制系統(tǒng)包括動力電池、電機控制器和永磁同步電機。

動力電池為電機控制器提供直流電源。

電機控制器用于控制永磁同步電機按指令運行。電機控制器包括逆變電路(直流母線電容C0、逆變橋Q1～Q6)、傳感器(直流母線電壓傳感器、電機相電流傳感器)和控制電路。電機控制器直流母線連接動力電池，交流端連接永磁同步電機。電機控制器通過逆變橋將直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟?，用三相交流電控制永磁同步電機的運行。

永磁同步電機接受電機控制器的控制，同時永磁同步電機上的傳感器向電機控制器提供電機轉子的轉角和轉速信號。

電機控制電路通過傳感器獲取直流母線電壓、電機相電流、電機轉子轉速、電機轉子轉角信號，通過通訊接口從電機控制器外部獲取電機轉矩命令。控制電路對以上信號進行處理后產生六個脈寬調制信號(PWM信號)并輸出至逆變橋以分別控制六個開關管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6)動作，從而控制永磁同步電機運行。

圖2是電機控制器的控制電路的一般原理圖，控制電路包括電壓調制比控制單元、電流命令查表或計算單元、abc→dq坐標變換單元、電流控制單元、dq →abc坐標變換單元、占空比計算單元和PWM信號生成單元。

圖3是電機控制電路的電壓調制比控制單元的一般原理圖，電壓調制比控制單元可以通過代數運算或者反饋控制的方法輸出氣隙磁鏈命令。其中，電壓調制比命令m^*一般是一個常數。實際電壓調制比m由如下公式定義：

其中U_dc為直流母線電壓，u_s為電機相電壓幅值，u_d、u_q為實際電機相電壓矢量在轉子坐標(dq坐標)中的投影值，u_d^*、u_q^*為電機相電壓命令矢量在轉子坐標(dq坐標)中的投影值。由于實際電機相電壓和相電壓命令幾乎相等，而實際相電壓不容易檢測，相電壓命令容易檢測，因此可以直接用相電壓命令代替實際相電壓來計算實際電壓調制比。

abc→dq坐標變換單元用于把定子坐標系(abc坐標系)下的電機電流矢量信號(i_a，i_b，i_c)變換為轉子坐標系(dq坐標系)下的電流矢量(I_d，I_q)。反之，dq→abc坐標變換單元用于把dq坐標系下的電壓命令矢量(u_d^*，u_q^*)變換成定子坐標系下的電壓命令矢量(u_a^*，u_b^*，u_c^*)。

電流命令查表或計算單元用于根據氣隙磁鏈命令ψ^*、轉矩命令T_e^*查詢標定數據表或通過計算的方法得到電機電流命令(I_d^*，I_q^*)。

電流控制單元用于根據電流命令(I_d^*，I_q^*)、電流反饋值(I_d，I_q)、以及電機轉子轉速n，對電機電流進行控制，該模塊輸出電壓命令(u_d^*，u_q^*)。

占空比計算單元用于根據當前直流母線電壓U_dc，把電壓命令(u_a^*，u_b^*，u_c^*)計算為逆變橋中六個開關管的PWM信號占空比命令(D_Q1，D_Q2，D_Q3，D_Q4，D_Q5，D_Q6)。

PWM信號生成單元用于根據PWM信號占空比命令(D_Q1，D_Q2，D_Q3，D_Q4，D_Q5，D_Q6)產生驅動逆變橋的最終PWM驅動信號。

以上就是現有電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)的一般工作原理。

以上系統(tǒng)的一個缺點是電機控制器的控制能力會隨著電機轉速的升高而變 弱，當電動汽車因為車輪打滑或車輛下坡而超速時電機就會有失控的可能。一旦電機失控車輛的安全會受到嚴重威脅，因此需要一種方法保證電機超速后不失控。

現有應對電機超速方法一般是：電機超速不嚴重時，電機控制器會對最大允許輸出的功率進行降額；電機超速嚴重時，電機控制器將逆變電路中的所有開關管(Q1～Q6)斷開，逆變電路進入無控整流狀態(tài)。

然而，在電機超速狀態(tài)下切換成無控整流后，電機會輸出較大的阻力力矩，而且阻力力矩的大小是完全不受駕駛員控制的，因此不僅會對高速駕駛中的駕駛員產生意料之外的干擾，而且車輛突然減速極易造成追尾事故。

技術實現要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種電動汽車永磁同步電機控制方法及控制系統(tǒng)，可對車載永磁同步電機進行超速保護，解決永磁同步電機因超速而失控的問題。

本發(fā)明實施例提供一種電動汽車永磁同步電機控制方法，通過電機控制器控制永磁同步電機的運行，電機控制器包括逆變橋和控制電路，逆變橋將直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姴⑤敵鲋劣来磐诫姍C，逆變橋中包括六個開關管，控制電路生成六個PWM驅動信號輸出至逆變橋以分別控制該六個開關管動作，該電動汽車永磁同步電機控制方法包括：

當電機轉速低于n1時，控制電路使電壓調制比命令保持為常數，且控制電路向逆變橋輸出PWM驅動信號；

當電機轉速升高超過n1時，控制電路使電壓調制比命令隨電機轉速升高而下降，直至電機轉速到達n2時電壓調制比命令下降為零，且控制電路向逆變橋輸出PWM驅動信號，其中n2＞n1；

當電機轉速升高超過n4時，控制電路不再向逆變橋輸出PWM驅動信號，轉而切換至向逆變橋輸出三相短路驅動信號，其中n4≥n2；

當電機轉速下降低于n3時，控制電路不再向逆變橋輸出三相短路驅動信號，轉而切換至向逆變橋輸出PWM驅動信號，其中n4≥n3≥n2；

當電機轉速下降低于n2時，控制電路使電壓調制比命令隨電機轉速下降而升高，直至電機轉速到達n1時電壓調制比命令恢復至原常數值，且控制電路向逆變橋輸出PWM驅動信號。

進一步地，在第一實施例中，n4＞n3＞n2。

進一步地，在第二實施例中，n4＞n2，且n3＝n4。

進一步地，在第三實施例中，n4＞n2，且n3＝n2。

進一步地，在第四實施例中，n4＝n3＝n2。

進一步地，當電機轉速超過n2時，控制電路使電壓調制比命令維持為零。

進一步地，向逆變橋輸出的三相短路驅動信號使逆變橋中上方三個開關管全部斷開，下方三個開關管全部導通；或者使逆變橋中上方三個開關管全部導通，下方三個開關管全部斷開。

本發(fā)明實施例還提供一種電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)，包括動力電池、電機控制器和永磁同步電機，電機控制器控制永磁同步電機的運行，電機控制器包括逆變橋和控制電路，逆變橋將直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姴⑤敵鲋劣来磐诫姍C，逆變橋中包括六個開關管，控制電路包括PWM信號生成單元、電壓調制比控制單元、短路控制切換單元和三相短路輸出單元，PWM信號生成單元生成六個PWM驅動信號輸出至逆變橋以分別控制該六個開關管動作，其中：

當電機轉速低于n1時，電壓調制比控制單元使電壓調制比命令保持為常數，且PWM信號生成單元向逆變橋輸出PWM驅動信號；

當電機轉速升高超過n1時，電壓調制比控制單元使電壓調制比命令隨電機轉速升高而下降，直至電機轉速到達n2時電壓調制比命令下降為零，且PWM信號生成單元向逆變橋輸出PWM驅動信號，其中n2＞n1；

當電機轉速升高超過n4時，PWM信號生成單元不再向逆變橋輸出PWM驅動信號，轉而由短路控制切換單元切換至由三相短路輸出單元向逆變橋輸出三相短路驅動信號，其中n4≥n2；

當電機轉速下降低于n3時，三相短路輸出單元不再向逆變橋輸出三相短路驅動信號，轉而由短路控制切換單元切換至由PWM信號生成單元向逆變橋輸出PWM驅動信號，其中n4≥n3≥n2；

當電機轉速下降低于n2時，電壓調制比控制單元使電壓調制比命令隨電機轉速下降而升高，直至電機轉速到達n1時電壓調制比命令恢復至原常數值，且PWM信號生成單元向逆變橋輸出PWM驅動信號。

進一步地，在第一實施例中，n4＞n3＞n2。

進一步地，在第二實施例中，n4＞n2，且n3＝n4。

進一步地，在第三實施例中，n4＞n2，且n3＝n2。

進一步地，在第四實施例中，n4＝n3＝n2。

進一步地，當電機轉速超過n2時，電壓調制比控制單元使電壓調制比命令維持為零。

進一步地，三相短路輸出單元向逆變橋輸出的三相短路驅動信號使逆變橋中上方三個開關管全部斷開，下方三個開關管全部導通；或者使逆變橋中上方三個開關管全部導通，下方三個開關管全部斷開。

本發(fā)明實施例提供的電動汽車永磁同步電機控制方法及控制系統(tǒng)，根據電機超速的嚴重程度不同，控制電路分為三個狀態(tài)：正常狀態(tài)(A)、電壓調制比下降狀態(tài)(B)以及三相短路狀態(tài)(C)，可以實現在電機發(fā)生超速時降低被控電機失控的可能，同時保證進入超速和退出超速的過程中電機扭矩變化變得緩慢柔和，不會有扭矩波動或扭矩突變，而且超速時電機只會輸出微弱的阻力扭矩，不會對正常駕駛造成干擾。

上述說明僅是本發(fā)明技術方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術手段，而可依照說明書的內容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例并配合附圖，詳細說明如下。

附圖說明

圖1是電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)的一般原理圖。

圖2是電機控制器的控制電路的一般原理圖。

圖3是電機控制電路中電壓調制比控制單元的一般原理圖。

圖4是本發(fā)明實施例中電機控制器的控制電路的原理圖。

圖5是圖4的電機控制電路中電壓調制比控制單元的原理圖。

圖6是本發(fā)明第一實施例中電機控制的原理圖。

圖7是本發(fā)明第一實施例中電機控制的邏輯圖。

圖8是逆變橋處于三相短路狀態(tài)時的電路原理圖(下管全導通上管全斷開)。

圖9是本發(fā)明第二實施例中電機控制的原理圖。

圖10是本發(fā)明第三實施例中電機控制的原理圖。

圖11是本發(fā)明第四實施例中電機控制的原理圖。

具體實施方式

為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結合附圖及較佳實施例，對依據本發(fā)明提出的具體實施方式、結構、特征及功效，詳細說明如后。

本發(fā)明實施例提供的電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)包括動力電池、電機控制器和永磁同步電機(可參圖1)。

動力電池為電機控制器提供直流電源。

電機控制器用于控制永磁同步電機按指令運行。電機控制器包括逆變電路(直流母線電容C0、逆變橋Q1～Q6)、傳感器(直流母線電壓傳感器、電機相電流傳感器)和控制電路。電機控制器直流母線連接動力電池，交流端連接永磁同步電機。電機控制器通過逆變橋將直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟?，用三相交流電控制永磁同步電機的運行。

永磁同步電機接受電機控制器的控制，同時永磁同步電機上的傳感器向電機控制器提供電機轉子的轉角和轉速信號。

電機控制電路通過傳感器獲取直流母線電壓、電機相電流、電機轉子轉速、電機轉子轉角信號，通過通訊接口從電機控制器外部獲取電機轉矩命令。控制 電路對以上信號進行處理后產生六個脈寬調制信號(PWM信號)并輸出至逆變橋以分別控制六個開關管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6)動作，從而控制永磁同步電機運行。

請參圖4與圖5，在本發(fā)明實施例中，電機控制器的控制電路包括電壓調制比控制單元、電流命令查表或計算單元、abc→dq坐標變換單元、電流控制單元、dq→abc坐標變換單元、占空比計算單元和PWM信號生成單元。

本發(fā)明實施例的電機控制電路與現有的電機控制電路主要區(qū)別在于，本發(fā)明實施例的電機控制電路在現有的電機控制電路基礎上做了以下三點改進：

一是改進了控制電路中的電壓調制比控制單元，使電壓調制比命令m^*不再保持常數，而是根據電機轉速變化。

二是在控制電路中加入了短路控制切換單元，該短路控制切換單元可根據預定的電機轉速條件切換控制電路為PWM驅動信號輸出或三相短路驅動信號輸出。

三是在控制電路中加入了三相短路輸出單元，在控制電路被切換至三相短路驅動信號輸出時，該三相短路輸出單元用于向逆變橋輸出三相短路驅動信號。

請結合圖6與圖7，本發(fā)明實施例提供的電動汽車永磁同步電機的控制原理，是根據電機超速的嚴重程度不同，控制電路分為三個狀態(tài)，即：正常狀態(tài)(A)、電壓調制比下降狀態(tài)(B)以及三相短路狀態(tài)(C)。

狀態(tài)(A)：系統(tǒng)上電后初始狀態(tài)為(A)。電機轉速低于n1時控制電路處于狀態(tài)(A)。當電機轉速低于n1時，電壓調制比命令m^*為常數，經過控制電路的電壓調制比控制單元控制，實際電壓調制比m被控制為常數?？刂齐娐穼ο到y(tǒng)的當前各種信號(如直流母線電壓、電機相電流、電機轉子轉速、電機轉子轉角信號、電機轉矩命令)進行處理后，由PWM信號生成單元最終生成六個PWM驅動信號并向逆變橋輸出，以分別控制逆變橋中的六個開關管(Q1～Q6)動作。根據六個開關管導通/斷開的動作及持續(xù)時間，逆變橋可將動力電池的直流電逆變?yōu)樗璧娜嘟涣麟姴⑤敵鲋硫寗佑来磐诫姍C運行。

需要指出的是，在系統(tǒng)尚未進入弱磁控制前的低速段，系統(tǒng)的實際電壓調制比m會比電壓調制比命令m^*低(即m<m^*)，這是本領域技術人員眾所周知的知識。而電機在較高轉速時，系統(tǒng)進入弱磁控制狀態(tài)，實際電壓調制比m會跟蹤電壓調制比命令m^*。

狀態(tài)(B)：在狀態(tài)(A)下電機轉速升高超過n1時，或者在狀態(tài)(C)下電機轉速下降低于n3時，控制電路進入狀態(tài)(B)。在狀態(tài)(B)下，控制電路的電壓調制比控制單元使電壓調制比命令m^*隨電機轉速成函數關系，電機轉速n越高，電壓調制比命令m^*越低，直至電機轉速到達n2時電壓調制比命令m^*下降為零，并在電機轉速超過n2后保持電壓調制比命令m^*為零，其中n2＞n1。在狀態(tài)(B)下，控制電路也是由PWM信號生成單元最終生成六個PWM驅動信號并向逆變橋輸出，以分別控制逆變橋中的六個開關管(Q1～Q6)動作。

狀態(tài)(C)：在狀態(tài)(B)下電機轉速升高超過n4時，控制電路進入狀態(tài)(C)。在電機轉速升高到達n4時，短路控制切換單元對控制電路的輸出進行切換，將控制電路向逆變橋的輸出由原來輸出PWM驅動信號切換至向逆變橋輸出三相短路驅動信號(如圖4所示)，使逆變橋進入三相短路狀態(tài)，即此時PWM信號生成單元不再向逆變橋中的六個開關管輸出PWM驅動信號，轉而由三相短路輸出單元向逆變橋中的六個開關管輸出三相短路驅動信號使逆變橋三相短路。三相短路輸出單元向逆變橋輸出的三相短路驅動信號具體可使逆變橋中上方三個開關管(Q1、Q3、Q5)全部斷開，下方三個開關管(Q2、Q4、Q6)全部導通(如圖8所示)；或者使逆變橋中上方三個開關管(Q1、Q3、Q5)全部導通，下方三個開關管(Q2、Q4、Q6)全部斷開(圖未示)。在本實施例中，三相短路驅動信號可以預設在電機控制器中，在狀態(tài)(C)下，由三相短路輸出單元向逆變橋輸出該預設的三相短路驅動信號即可使逆變橋進入三相短路狀態(tài)。

在狀態(tài)(C)下電機轉速下降至低于n3時，控制電路退出狀態(tài)(C)并進入狀態(tài)(B)。在電機轉速下降到達n3時，短路控制切換單元對控制電路的輸出進行再次切換，將控制電路向逆變橋的輸出由輸出三相短路驅動信號(狀態(tài)C)切 換至向逆變橋輸出PWM驅動信號(狀態(tài)B)，使逆變橋退出三相短路狀態(tài)，即此時三相短路輸出單元不再向逆變橋中的六個開關管輸出三相短路驅動信號，轉而由PWM信號生成單元向逆變橋中的六個開關管輸出PWM驅動信號使逆變橋退出三相短路。

另外，在狀態(tài)(C)下，電壓調制比命令m^*不影響對逆變橋的輸出，因此電壓調制比命令m^*可以是任意值。但是，從系統(tǒng)簡潔性考慮，這時讓電壓調制比命令m^*為零是一個優(yōu)選的方案。也即是說，優(yōu)選地，當電機轉速超過n2時，電壓調制比控制單元使電壓調制比命令維持為零(如圖6所示)。

由此可見，本發(fā)明實施例提供了一種電動汽車永磁同步電機控制方法，通過電機控制器控制永磁同步電機的運行，電機控制器包括逆變橋和控制電路，逆變橋將直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姴⑤敵鲋劣来磐诫姍C，逆變橋中包括六個開關管，控制電路生成六個PWM驅動信號輸出至逆變橋以分別控制該六個開關管動作，其中該電動汽車永磁同步電機控制方法包括：

當電機轉速低于n1時，控制電路使電壓調制比命令保持為常數，且控制電路向逆變橋輸出PWM驅動信號；

當電機轉速升高超過n1時，控制電路使電壓調制比命令隨電機轉速升高而下降，直至電機轉速到達n2時電壓調制比命令下降為零，且控制電路向逆變橋輸出PWM驅動信號，其中n2＞n1；

當電機轉速升高超過n4時，控制電路不再向逆變橋輸出PWM驅動信號，轉而切換至向逆變橋輸出三相短路驅動信號，其中n4≥n2；

當電機轉速下降低于n3時，控制電路不再向逆變橋輸出三相短路驅動信號，轉而切換至向逆變橋輸出PWM驅動信號，其中n4≥n3≥n2；

當電機轉速下降低于n2時，控制電路使電壓調制比命令隨電機轉速下降而升高，直至電機轉速到達n1時電壓調制比命令恢復至原常數值，且控制電路向逆變橋輸出PWM驅動信號。

在圖6所示的第一實施例中，n4＞n3＞n2。即在第一實施例中，當電機轉 速升高到達n4時，控制電路切換至向逆變橋輸出三相短路驅動信號，使逆變橋進入三相短路狀態(tài)，而在電機轉速未到達n4時控制電路一直保持向逆變橋輸出PWM驅動信號。當電機轉速開始下降時，并不是在電機轉速下降到低于n4時即立刻使逆變橋退出三相短路狀態(tài)，而是在電機轉速下降至低于n3時，才使逆變橋退出三相短路狀態(tài)并返回PWM驅動信號輸出狀態(tài)。這實際上就是對兩種狀態(tài)的切換轉速做了滯環(huán)比較處理，以防止兩種狀態(tài)在臨界轉速附近因為速度干擾而頻繁切換，帶來可能的負面影響，因此第一實施例是優(yōu)選的。

在圖9所示的第二實施例中，n4＞n2，且n3＝n4。即在第二實施例中，當電機轉速升高到達n4時，控制電路切換至向逆變橋輸出三相短路驅動信號，使逆變橋進入三相短路狀態(tài)，而在電機轉速未到達n4時控制電路一直保持向逆變橋輸出PWM驅動信號。當電機轉速開始下降至低于n4(n3＝n4)時，使逆變橋退出三相短路狀態(tài)并返回PWM驅動信號輸出狀態(tài)。在本實施例中n3＝n4，因此是在相同電機轉速(n4)下使逆變橋進入三相短路狀態(tài)和退出三相短路狀態(tài)(轉速升高至超過n4時進入三相短路狀態(tài)，轉速下降至低于n4時退出三相短路狀態(tài))。此時狀態(tài)(B)和狀態(tài)(C)之間的切換沒有采用滯環(huán)方式，因此在臨界切換轉速時有可能會有狀態(tài)頻繁切換的問題，但是在實現上會比第一實施例簡單。

在圖10所示的第三實施例中，n4＞n2，且n3＝n2。即在第三實施例中，當電機轉速升高到達n4時，控制電路切換至向逆變橋輸出三相短路驅動信號，使逆變橋進入三相短路狀態(tài)，而在電機轉速未到達n4時控制電路一直保持向逆變橋輸出PWM驅動信號。當電機轉速開始下降時，并不是在電機轉速下降到低于n4時即立刻使逆變橋退出三相短路狀態(tài)，而是在電機轉速下降至低于n2(n3＝n2)時，才使逆變橋退出三相短路狀態(tài)并返回PWM驅動信號輸出狀態(tài)。即在本實施例中，是在不同電機轉速下使逆變橋進入三相短路狀態(tài)和退出三相短路狀態(tài)(n4時進入三相短路狀態(tài)，n2時退出三相短路狀態(tài))，當逆變橋退出三相短路狀態(tài)時，電機轉速處于n2。采用該方案時，由于電機電流控制滯后的影響，狀態(tài)切換時電機電流可能存在一定程度的波動，導致輸出轉矩也隨之波動，因此不是優(yōu)選 的方案，但是實現上比第一實施例簡單。

在圖11所示的第四實施例中，n4＝n3＝n2。即在第四實施例中，當電機轉速升高到達n2時，控制電路即切換至向逆變橋輸出三相短路驅動信號，使逆變橋進入三相短路狀態(tài)，而在電機轉速未到達n2時控制電路一直保持向逆變橋輸出PWM驅動信號。當電機轉速開始下降至低于n2(n3＝n2)時，使逆變橋退出三相短路狀態(tài)并返回PWM驅動信號輸出狀態(tài)。在本實施例中n4＝n3＝n2，因此是在相同電機轉速(n2)下使逆變橋進入三相短路狀態(tài)和退出三相短路狀態(tài)(轉速升高至超過n2時進入三相短路狀態(tài)，轉速下降至低于n2時退出三相短路狀態(tài))。該方案實際是第二、第三實施例的特例情況，具有上述兩個方案的缺點，但是實現上也最簡單。

另一方面，本發(fā)明實施例提供了一種電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)，包括動力電池、電機控制器和永磁同步電機，電機控制器控制永磁同步電機的運行，電機控制器包括逆變橋和控制電路，逆變橋將直流電逆變?yōu)槿嘟涣麟姴⑤敵鲋劣来磐诫姍C，逆變橋中包括六個開關管，控制電路包括PWM信號生成單元、電壓調制比控制單元、短路控制切換單元和三相短路輸出單元，PWM信號生成單元生成六個PWM驅動信號輸出至逆變橋以分別控制該六個開關管動作，其中：

當電機轉速低于n1時，電壓調制比控制單元使電壓調制比命令保持為常數，且PWM信號生成單元向逆變橋輸出PWM驅動信號；

當電機轉速升高超過n1時，電壓調制比控制單元使電壓調制比命令隨電機轉速升高而下降，直至電機轉速到達n2時電壓調制比命令下降為零，且PWM信號生成單元向逆變橋輸出PWM驅動信號，其中n2＞n1；

當電機轉速升高超過n4時，PWM信號生成單元不再向逆變橋輸出PWM驅動信號，轉而由短路控制切換單元切換至由三相短路輸出單元向逆變橋輸出三相短路驅動信號，其中n4≥n2；

當電機轉速下降低于n3時，三相短路輸出單元不再向逆變橋輸出三相短路驅動信號，轉而由短路控制切換單元切換至由PWM信號生成單元向逆變橋輸出PWM驅動信號，其中n4≥n3≥n2；

當電機轉速下降低于n2時，電壓調制比控制單元使電壓調制比命令隨電機轉速下降而升高，直至電機轉速到達n1時電壓調制比命令恢復至原常數值，且PWM信號生成單元向逆變橋輸出PWM驅動信號。

上述裝置實施例提供的電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)與上述方法實施例提供的電動汽車永磁同步電機控制方法屬于同一構思，其具體實現過程可參見上述方法實施例，這里不再贅述。

在上述實施例中，根據電機超速的嚴重程度不同，控制電路分為三個狀態(tài)：正常狀態(tài)(A)、電壓調制比下降狀態(tài)(B)以及三相短路狀態(tài)(C)。

首先，在狀態(tài)(B)下，通過降低穩(wěn)態(tài)電壓調制比，為電機電流的瞬態(tài)控制流出足夠大的電壓余量，保證電機控制的穩(wěn)定性。

其次，當逆變橋被三相短路，或電壓調制比為零時，電機電流會自然穩(wěn)定在短路電流，不會失控發(fā)散，而且此時電機輸出的扭矩是一個很小的阻力扭矩。

再次，由于逆變橋電壓調制比為零時的電機運行狀態(tài)和逆變橋三相短路情況下的電機運行狀態(tài)幾乎完全等效，因此當電機轉速為n4時把電機控制器從狀態(tài)(B)(電壓調制比命令＝0)切換到狀態(tài)(C)(三相短路輸出)的過程中，電機電流幾乎不存在波動，不會造成電機輸出扭矩的波動，切換過程將非常平順柔和。同樣，當電機轉速為n3時把電機控制器從狀態(tài)(C)(三相短路輸出)切換到狀態(tài)(B)(電壓調制比命令＝0)的過程中，電機轉矩也幾乎不會波動。

由此，本發(fā)明實施例可以在電機發(fā)生超速時降低被控電機失控的可能，同時保證進入超速和退出超速的過程中電機扭矩變化變得緩慢柔和，不會有扭矩波動或扭矩突變，而且嚴重超速時(轉速大于n2)電機只會輸出微弱的阻力扭矩，不會對正常駕駛造成干擾。

本領域普通技術人員可以理解實現上述實施例的全部或部分步驟可以通過 硬件來完成，也可以通過程序來指令相關的硬件完成，所述的程序可以存儲于計算機可讀存儲介質中，上述提到的存儲介質可以是只讀存儲器、磁盤或光盤等。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術人員，在不脫離本發(fā)明技術方案范圍內，當可利用上述揭示的技術內容作出些許更動或修飾為等同變化的等效實施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍內。