电驱系统的控制方法、控制系统及相关设备与流程

本申请涉及电动航空，特别是涉及一种电驱系统的控制方法、控制系统及相关设备。

背景技术：

1、电动航空电推进系统(又称为电驱系统)作为分布式新能源航空器的核心关键装备，需要满足高效率、高功率密度、高可靠性等严苛要求。为了满足航空领域飞行安全等级要求，对应的电推进系统常采用多相电机+多驱动器冗余设计，多相电机+多驱动器架构除了可以显著提升系统安全性以外，还可以通过多驱动器交错控制策略降低母线端的纹波电流/电压，从而实现更小的母线电容。传统多驱动器系统控制方法为同开同关模式，即在任何工况下都同时开启全部驱动器提供所需的负载功率。该模式较为适合电机损耗高的大扭矩运行区间，针对小扭矩的使用工况并不是效率最优，而电动航空电推进系统工作区间涵盖较宽范围扭矩输出，在轻载巡航运行工况下，会因多驱动器同开控制模式效率低而影响系统续航能力。

2、针对传统多驱动器系统控制方法导致系统运行效率低的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本申请实施例提供的一种电驱系统的控制方法、控制系统及相关设备，以至少解决传统多驱动器系统控制方法导致系统运行效率低的技术问题。

2、根据本申请实施例的一个方面，提供了一种电驱系统的控制方法，包括：针对电驱系统的目标工况，获取所述电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗；其中，所述目标工况包括所述电驱系统运行所需的转速和扭矩；比较所述电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗，将最小的总损耗所对应的驱动器开启数量确定为所述电驱系统在所述目标工况下的最优驱动器运行数量。

3、可选地，获取所述电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗，包括：获取所述电驱系统在已开启驱动器下的总输出扭矩、所述电驱系统在开启全部驱动器下的第一数据表以及所述电驱系统在关断全部驱动器下的第二数据表；其中，所述第一数据表用于保存预先标定好的所述电驱系统的转速由小至大、扭矩由小至大及所对应的总损耗，所述第二数据表用于保存预先标定好的所述电驱系统的转速由小至大及所对应的总损耗；基于所述电驱系统在已开启驱动器下的总输出扭矩和所述第一数据表，采用插值法计算得到所述电驱系统在已开启驱动器下的总消耗；基于所述第二数据表，采用插值法计算得到所述电驱系统在已关断驱动器下的总消耗；基于所述电驱系统在已开启驱动器下的总消耗和所述电驱系统在已关断驱动器下的总消耗，确定所述电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗。

4、可选地，获取所述电驱系统在已开启驱动器下的总输出扭矩，包括：获取所述电驱系统在关断全部驱动器下的第三数据表；其中，所述第三数据表用于保存预先标定好的所述电驱系统的转速由小至大及所对应的关断扭矩；基于所述第三数据表，并采用插值法计算得到所述电驱系统在已关断驱动器下的总关断扭矩；基于预定的电驱系统所需的总扭矩和所述电驱系统在已关断驱动器下的总关断扭矩，确定所述电驱系统在已开启驱动器下的总输出扭矩。

5、可选地，所述方法还包括：在所述电驱系统给定母线电压、冷却条件以及开启全部驱动器的情况下，测试所述电驱系统在全扭矩域与全转速域下的总损耗；其中，所述全扭矩域表示所述电驱系统在正常工作状态下所能输出的全部扭矩范围；所述全转速域表示所述电驱系统在允许的条件下所能达到的全部转速范围；基于测试得到的所述电驱系统在全扭矩域与全转速域下的总损耗，生成所述电驱系统在全扭矩域与全转速域下的第一数据表。

6、可选地，基于测试得到的所述电驱系统在全扭矩域与全转速域下的总损耗，生成所述电驱系统在全扭矩域与全转速域下的第一数据表，包括：按照所述电驱系统的转速由小至大与扭矩由小至大对所述电驱系统在全扭矩域与全转速域下的总损耗进行整理并生成所述第一数据表。

7、可选地，所述方法还包括：在所述电驱系统关断全部驱动器的情况下，测试所述电驱系统在全转速域下的关断扭矩和总损耗；基于测试得到的所述电驱系统在全转速域下的关断扭矩和总损耗，生成所述电驱系统在全转速域下的第二数据表和第三数据表。

8、可选地，基于测试得到的所述电驱系统在全转速域下的关断扭矩和总损耗，生成所述电驱系统在全转速域下的第二数据表和第三数据表，包括：按照所述电驱系统的转速由小至大对所述电驱系统在全转速域下的总损耗进行整理并生成所述第二数据表；按照所述电驱系统的转速由小至大对所述电驱系统在全转速域下的关断扭矩进行整理并生成所述第三数据表。

9、根据本申请实施例的另一个方面，提供了一种电驱系统的控制系统，包括：第一处理模块，用于针对电驱系统的目标工况，获取所述电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗；其中，所述目标工况包括所述电驱系统运行所需的转速和扭矩；第二处理模块，用于比较所述电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗，将最小的总损耗所对应的驱动器开启数量确定为所述电驱系统在所述目标工况下的最优驱动器运行数量。

10、根据本申请实施例的另一个方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序以实现上述中所述的电驱系统的控制方法。

11、根据本申请实施例的另一个方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述中所述的电驱系统的控制方法。

12、根据本申请实施例的另一个方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，该计算机程序/指令被处理器执行时实现上述中所述的电驱系统的控制方法。

13、在本申请实施例中，针对电驱系统的目标工况，获取电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗；比较电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗，将最小的总损耗所对应的驱动器开启数量确定为电驱系统在目标工况下的最优驱动器运行数量，也即是，通过优化电驱系统在不同工况下的驱动器开启关断数量，适时关断部分驱动器并由剩余的驱动器提供电驱系统所需的全部功率，进而解决了传统多驱动器系统控制方法导致系统运行效率低的技术问题，达到有效地提升电驱系统在不同工况下的系统运行效率的技术效果。

技术特征：

1.一种电驱系统的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗，包括：

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，获取所述电驱系统在已开启驱动器下的总输出扭矩，包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于测试得到的所述电驱系统在全扭矩域与全转速域下的总损耗，生成所述电驱系统在全扭矩域与全转速域下的第一数据表，包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，基于测试得到的所述电驱系统在全转速域下的关断扭矩和总损耗，生成所述电驱系统在全转速域下的第二数据表和第三数据表，包括：

8.一种电驱系统的控制系统，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序以实现权利要求1至7中任一项所述的电驱系统的控制方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的电驱系统的控制方法。

11.一种计算机程序产品，包括计算机程序/指令，其特征在于，该计算机程序/指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的电驱系统的控制方法。

技术总结本申请涉及一种电驱系统的控制方法、控制系统及相关设备。该方法包括：针对电驱系统的目标工况，获取电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗；其中，目标工况包括电驱系统运行所需的转速和扭矩；比较电驱系统在不同驱动器开启数量下的总损耗，将最小的总损耗所对应的驱动器开启数量确定为电驱系统在目标工况下的最优驱动器运行数量。通过本申请，解决了传统多驱动器系统控制方法导致系统运行效率低的技术问题，达到有效地提升电驱系统在不同工况下的系统运行效率的技术效果。技术研发人员：甘成维,钱书平,刘栋良,吴坤,李道龙,卢彬受保护的技术使用者：卧龙电气驱动集团股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/18