永磁同步电机电流采样方法、装置及电子设备与流程

1.本发明涉及永磁同步电机技术领域，具体涉及一种永磁同步电机电流采样方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.永磁同步电机(pmsm)具备结构较为简单、运行可靠性高、无需励磁电流、提高电机效率和功率密度等优点，被广泛应用于诸多电子装置，譬如车用电机。
3.举例来说，在磁场定向控制(foc)技术中，需要采集电机三相电流。现有电流采样方法有三电阻采样法、双电阻采样法和单电阻采样法。三电阻采样法和双电阻采样法在每个周期中只需对同一个采样点连续采样两次，即可以还原出电机三相电流，虽然控制方式较简单，但是需要三路/两路电流采样电路，硬件成本高。单电阻采样法只需一路电流采样电路，但是控制方式较复杂，需要在一个周期内对两个采样点进行采样。
4.以往虽然有些单电阻采样技术被提出，譬如每个周期内利用两次模数转换(adc)中断来切换不同采样点，但是，每个周期内进行多次中断，对于中央处理器(cpu)的性能要求较高，仍待改善。


技术实现要素：

5.本发明提供一种永磁同步电机电流采样方法、装置及电子设备，用于解决现有电机存在单个周期内多次中断对处理器性能要求高的问题。
6.为了解决上述问题，本发明的一个方面提供一种永磁同步电机电流采样方法，包括：周期性驱使永磁同步电机运转；在每个周期中，分别获取第一阈值和第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；根据计数值与所述第一阈值确定第一触发信号，根据所述第一触发信号对所述永磁同步电机的电流采样以获取第一采样点数据；根据所述计数值与所述第二阈值确定第二触发信号，根据所述第二触发信号对所述永磁同步电机的电流采样以获取第二采样点数据；及进行单次中断，提供所述第一采样点数据及所述第二采样点数据，用以估算所述永磁同步电机的三相电流。
7.在一实施例，在每个周期中，包括多个控制时序状态，所述第一采样点数据及所述第二采样点数据在相邻二控制时序状态依序获取。
8.在一实施例，所述第一阈值和所述第二阈值分别存入第一直接存储器存取通道和第二直接存储器存取通道中。
9.在一实施例，在每个周期初始时，将所述第一直接存储器存取通道中的所述第一阈值写入计数寄存器。
10.在一实施例，当所述计数值达到所述第一阈值时，确定所述第一触发信号并将所述第二直接存储器存取通道中的所述第二阈值写入所述计数寄存器。
11.在一实施例，所述第一触发信号及所述第二触发信号为同一触发信号中的两个脉波部分。
12.在一实施例，所述第一采样点数据及所述第二采样点数据分别存入两个模数转换通道的寄存器中。
13.在一实施例，在每个周期中，对所述永磁同步电机连接的单个采样电阻基于模数转换方式获取所述第一采样点数据和所述第二采样点数据。
14.为了解决上述问题，本发明的另一方面提供一种永磁同步电机电流采样装置，包括控制器及存储器，所述存储器存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被配置为由所述控制器执行如上所述的永磁同步电机电流采样方法。
15.为了解决上述问题，本发明的又一方面提供一种电子设备，包括永磁同步电机、逆变器及如上所述的永磁同步电机电流采样装置。
16.在一实施例，所述永磁同步电机电流采样装置根据分时获取的第一采样点数据及所述第二采样点数据向所述逆变器输出调制pwm信号，以使所述逆变器向所述永磁同步电机的定子绕组输出所述三相电流。
17.本发明的永磁同步电机电流采样方法、装置及电子设备，周期性驱使永磁同步电机运转；在每个周期中，分别获取第一阈值和第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；根据计数值与所述第一阈值确定第一触发信号，根据所述第一触发信号对所述永磁同步电机的电流采样以获取第一采样点数据；根据所述计数值与所述第二阈值确定第二触发信号，根据所述第二触发信号对所述永磁同步电机的电流采样以获取第二采样点数据；及进行单次中断，提供所述第一采样点数据及所述第二采样点数据，用以估算所述永磁同步电机的三相电流。本发明可以实现在每个周期内仅需进一次中断，提供两个采样点数据作为估算永磁同步电机三相电流的依据，可以简化软件处理过程，通过减少中断次数，还可以减轻中央处理器的数据处理负担，使得在低性能微控制器上也可以实现单电阻采样法，有利于提升电机控制技术水平与质量。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例的永磁同步电机电流采样装置的示意框图；
20.图2为本发明实施例的永磁同步电机电流采样装置的控制信号时序图；
21.图3为本发明实施例的永磁同步电机电流采样装置的初始信号时序图；
22.图4为本发明实施例的永磁同步电机电流采样方法的流程示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
24.在本文的描述中，应被理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.在本文中提供许多不同的实施方式或示例用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开内容，下文中对特定示例的部件和设置进行描述。当然，它们仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同示例中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本文提供的各种特定的工艺和材料的示例，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
26.本发明实施例提供一种永磁同步电机电流采样方法、装置及存储介质。以下分别举例说明，相关说明用于使本领域技术人员了解本发明，但非意图用于限制本发明。
27.在一方面，本发明实施例提供一种永磁同步电机电流采样装置，所述永磁同步电机电流采样装置可适用于执行一种永磁同步电机电流采样方法，用于提供弱磁控制的永磁同步电机电流采样方案，譬如软硬件协同解决方案。
28.举例来说，在一实施例中，如图1所示，所述永磁同步电机电流采样装置可包括控制器u及存储器(图未绘示)，所述存储器譬如可以是各种非易失性存储器，但不以此为限，也可以是其它储存功能硬件或其衍生物，用于储存程序、参数或数据等；所述控制器u可以是专用集成电路(asic)，但不以此为限，也可以是其它信号处理功能硬件或其衍生物，用于控制驱动永磁同步电机(pmsm，图未绘示)，譬如所述控制器u电连接所述存储器，所述控制器u与所述存储器可以相互分离或一体设置，所述存储器存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被配置为由所述控制器u执行上述永磁同步电机电流采样方法。
29.举例来说，如图1所示，所述控制器u可以被配置成软件模块、硬件模块、软硬件协同模块或具备其功能的其它相应模块的一部分，用于驱动永磁同步电机。例如基于矢量控制(vector control)方式，启动永磁同步电机，所述矢量控制可以是磁场定向控制(field oriented control，foc)，可通过控制逆变器输出的三相电压的幅值和频率，控制三相交流电机，譬如永磁同步电机。
30.在磁场定向控制架构中，主要是通过对电机工作电流的控制实现对电机转矩、转速、位置的控制，通常包括用于电流控制的内环(譬如电流环)，用于速度控制的中环(譬如转速环)及用于角位控制的外环(譬如位置环)，但不以此为限，比如也可以只包括电流环和转速环。
31.举例来说，在图1中，所述控制器u可被配置成控制转矩电流生成、信号切换、差值计算、比例积分(pi)或比例积分微分(pid)控制、park逆变换、clarke逆变换、clarke变换、park变换、空间矢量pwm(svpwm)、位置速度估测、速度积分及位置生成等功能协同运行，用于控制永磁同步电机以开环方式启动，再以闭环方式周期性驱动永磁同步电机。
32.应被理解的是，所述控制器u中的诸多功能模块执行不同功能，诸如比例、积分、微分、算差、变换、估算等功能，不限于此，所述功能模块所需的参数可以是来自其它模块的输出结果，或者是来自不同观测器(如转速计、电流计及电压计等传感器)的输出结果，其具体特征(如架构或算法)是本领域技术人员应可理解，不另赘述于此。
33.应被理解的是，在永磁同步电机的每个周期中，可以包括多个控制时序状态，譬如在单电阻电流采样方案中，三相电流只流向单个总的采样电阻，如果只是单纯进行采样，将
无法得知采样的电流是来自于哪一相，判断方法可以是根据旋转电压矢量所在的svpwm扇区得出采样的电流来自于哪一相。举例来说，三相半桥的开关状态有八种，分别是0(000)、1(001)、2(010)、3(011)、4(100)、5(101)、6(110)、7(111)，其中“1”代表逆变器的上侧桥打开且下侧桥关闭，“0”代表逆变器的上侧桥关闭且下侧桥打开。
34.举例来说，在一硬件示例中，如图1所示，所述控制器u可以是微控制器(mirco-controller,mcu)的至少一部分，譬如所述控制器u可被配置成包括直接存储器存取模块m1、计时器模块m2、模数转换模块m3及中断服务模块m4，所述直接存储器存取模块m1耦接所述计时器模块m2及所述中断服务模块m4，所述模数转换模块m3耦接所述计时器模块m2及所述中断服务模块m4，所述模数转换模块m3还经由运算放大器a耦接单个采样电阻r，用于采样有关根据旋转电压矢量所在的svpwm扇区信息。
35.举例来说，如图1所示，所述直接存储器存取模块m1具有直接存储器存取(dma)功能，譬如所述直接存储器存取模块m1可包括多个dma通道，例如dma通道dma_ch3具有作为输入端口的寄存器s2，dma通道dma_ch4具有作为输入端口的寄存器b[0]、b[1]、b[2]、b[3]、b[4]、b[5]、b[6]及b[7]，但不以此为限，其中寄存器b[0]、b[1]、b[2]、b[3]及b[4]、b[5]、b[6]、b[7]可被规划成两个群组，所述直接存储器存取模块m1还包括作为输入端口的寄存器upd、ch3d及作为输出端口的寄存器ch0cv、ch1cv、ch2cv、ch3cv，其中寄存器ch3d耦接dma通道dma_ch3，寄存器upd耦接dma通道dma_ch4，寄存器ch0cv耦接寄存器b[0]及b[4]，寄存器ch1cv耦接寄存器b[1]及b[5]，寄存器ch2cv耦接寄存器b[2]及b[6]，寄存器ch3cv耦接dma通道dma_ch3的寄存器s2及通道dma_ch4的寄存器b[3]。
[0036]
如图1所示，所述计时器模块m2为具有计时、计数及比较等功能的装置，譬如所述计时器模块m2包括作为输出端口的寄存器upd、ch3d及作为输入端口的寄存器ch0cv、ch1cv、ch2cv、ch3cv，所述计时器模块m2的寄存器upd、ch0cv、ch1cv、ch2cv、ch3cv及ch3d耦接所述直接存储器存取模块m1的寄存器upd、ch0cv、ch1cv、ch2cv、ch3cv及ch3d，所述计时器模块m2还包括计数器cnt，所述计数器cnt具有数字递增或递减的功能，所述计数器cnt耦接所述计时器模块m2的寄存器upd，且所述计数器cnt与所述计时器模块m2的寄存器ch0cv、ch1cv、ch2cv、ch3cv之间分别耦接第一、二、三、四比较器c0、c1、c2、c3，所述第一比较器c0与作为输出端口的寄存器ch0、ch0n之间耦接互补与死区检测器d0，所述第二比较器c1与作为输出端口的寄存器ch1、ch1n之间耦接互补与死区检测器d1，所述第三比较器c2与作为输出端口的寄存器ch2、ch2n之间耦接互补与死区检测器d2，所述第三比较器c3耦接所述计时器模块m2中作为输出端口的寄存器ch3d及寄存器ch3。在此例中，所述寄存器ch0、ch1、ch2可以耦接逆变器v的三相上侧桥开关，所述寄存器ch0n、ch1n、ch2n可以耦接逆变器v的三相下侧桥开关，作为输出端口调控svpwm的不同扇区，所述逆变器v的三相下侧桥还可耦接单个采样电阻r(譬如1mω)到接地端，所述采样电阻r的两端可耦接运算放大器a到所述模数转换模块m3。
[0037]
如图1所示，所述模数转换模块m3具有模数转换(adc)功能，譬如所述模数转换模块m3包括两个模数转换通道，譬如其中一个模数转换通道包括了相互耦接的作为输入端口的寄存器c0及作为输出端口的寄存器idata0，另一个模数转换通道包括了相互耦接的作为输入端口的寄存器c1及作为输出端口的寄存器idata1，所述寄存器c0及c1共同耦接所述运算放大器a，用于分时采样不同采样点数据，所述模数转换模块m3包括触发寄存器tgr，所述
触发寄存器tgr耦接所述计时器模块m2的寄存器ch3，用于接收信号触发不同模数转换通道进行模数转换。
[0038]
如图1所示，所述中断服务模块m4具有adc中断服务功能，譬如所述中断服务模块m4包括三相电流计算单元m41、clarke变换单元m42、park变换单元m43、pid单元m44、park逆变换单元m45、导通与采样时序单元m46及滑膜观测单元m47。
[0039]
示例地，如图1所示，所述三相电流计算单元m41包括作为输入端口的寄存器idata0及idata1，分别耦接所述模数转换模块m3的寄存器idata0、idata1，用于输入二次模数转换所得的采样点数据，据以计算三相电流数据，再由所述三相电流计算单元m41的作为输出端口的寄存器ia、ib、ic输出到所述clarke变换单元m42的作为输入端口的寄存器ia、ib、ic，作为利用所述clarke变换单元m42进行clarke变换的依据，将三相电流数据变转成(α,β)坐标系数值，再由所述clarke变换单元m42的作为输出端口的寄存器iα、iβ输出到所述park变换单元m43的作为输入端口的寄存器iα、iβ，作为利用所述park变换单元m43进行park变换的依据，将(α,β)坐标系数值变换成(d,q)坐标系数值，再由所述park变换单元m43的作为输出端口的寄存器id、iq输出到所述pid单元m44的作为输入端口的寄存器id、iq，利用所述pid单元m44进行pid算法，将电流数据转成电压数据，再由所述pid单元m44的作为输出端口的寄存器vd、vq输出到所述park逆变换单元m45的作为输入端口的寄存器vd、vq，作为利用所述park逆变换单元m45进行park逆变换的依据，再由所述park逆变换单元m45的作为输出端口的寄存器vα、vβ输出到所述导通与采样时序单元m46的作为输入端口的寄存器vα、vβ，用于计算三相导通时间和adc采样点，譬如两个adc采样点由所述导通与采样时序单元m46的作为输出端口的寄存器s1、s2分别耦接到所述直接存储器存取模块m1的寄存器b[3]、s2，三相导通时间由所述导通与采样时序单元m46的作为输出端口的寄存器ta1、tb1、tc1、ta2、tb2、tc2分别耦接到所述直接存储器存取模块m1的作为输入端口的寄存器b[0]、b[1]、b[2]、b[4]、b[5]、b[6]；所述滑膜观测单元m47的作为输入端口的寄存器vα、vβ耦接所述park逆变换单元m45的作为输出端口的寄存器vα、vβ，所述滑膜观测单元m47的作为输入端口的寄存器iα、iβ耦接所述clarke变换单元m42的作为输出端口的寄存器iα、iβ，作为生成转子角度的依据，再由所述滑膜观测单元m47的作为输出端口的寄存器ra耦接到所述park变换单元m43及所述park逆变换单元m45。
[0040]
举例来说，如图1所示，以使用微控制器u内部dma模块m1来实现自动控制adc采样点的切换为例，使用dma控制采样时，需要使用两个dma通道，其中一个dma通道负责计时器模块m2的第一至第三计数通道ch0、ch1、ch2数据和第一阈值(其中第一阈值用于确定何时触发第一次电流采样)的控制，另一个dma通道负责搬运第二阈值(其中第二阈值用于确定何时触发第二次电流采样)。以上述硬件示例为例，在所述直接存储器存取模块m1中，dma通道dma_ch4负责搬运计时器模块m2的计数通道ch0、ch1、ch2数据和第一个采样点的第一阈值，譬如经由寄存器upd使用计时器更新(update)信号触发。dma通道dma_ch3负责搬运第二个采样点的第二阈值，譬如经由寄存器ch3d使用计时器模块m2的第四计数通道(ch3)信号触发。在所述模数转换模块m3中，使用注入组间断模式(譬如长度为2)，譬如注入组使用两个模数转换通道采集同一个来源(譬如耦接所述运算放大器a)，从而，所述模数转换模块m3触发两次后，才会进adc中断，将两笔采样点数据分时采样存在寄存器idata1、idata2，即将两次转换后的结果保存在两个注入组的数据寄存器内。
[0041]
示例地，在控制方面，如图1及图2所示，在每个周期(如p1、p2、
…
)内，可被分为七个控制时序状态(标示为“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”)，在寄存器ch0cv、ch1cv、ch2cv的信号为使能(enable)的状态(譬如可以表示逻辑“1”的电平)，寄存器“ch0n、ch1n、ch2n”三者在控制时序状态“1”、“2”、“3”、“4”、“5”、“6”、“7”的电平逻辑状态为“111”、“110”、“100”、“000”、“100”、“110”、“111”；寄存器ch3cv的信号电平随着三相导通时间和adc采样点响应于寄存器s2或b[3]而变化，从而使得寄存器ch3的触发信号状态在控制时序状态“2”生成第一个脉波及在控制时序状态“3”、“4”、“5”、“6”、“7”生成第二个脉波，其中，在控制时序状态“2”、“3”的期间各有一个上升缘(rising edge)(如时点t1及t2)，可以用于触发所述模数转换模块m3获取第一、二个采样点数据，在第二个上升缘后，所述模数转换模块m3可驱使所述中断服务模块m4进行中断服务，譬如在控制时序状态“3”、“4”、“5”期间，利用adc_irq信号为具有逻辑“1”电平的脉波(如时点t3至t4)作为中断使能状态，在此期间内，所述中断服务模块m4可计算出计数通道ch0、ch1、ch2的数值(其中，计数通道ch0、ch1、ch2会从计数器模块m2的端口ch0/ch0n～ch2/ch2n输出控制电机逆变器v的三相侧桥的pwm信号)及第一、二个采样点的第一、第二阈值，在adc_irq信号的脉波为下降缘(falling edge)(如时点t4)时，可将计数通道ch0、ch1、ch2的数值及第一和第二阈值写入所述直接存储器存取模块m1，譬如计数通道ch0、ch1、ch2的数值写入dma通道dma_ch4的寄存器b[0]、b[1]、b[2]、b[4]、b[5]、b[6]，第一个采样点的第一阈值写入dma通道dma_ch4的寄存器b[3]，第二个采样点的第二阈值写入dma通道dma_ch3的寄存器s2。
[0042]
如图2所示，随后，在寄存器ch3的第二个脉波的下降缘(控制时序状态为“7”，当前周期结束)(如时点t5)时，下个周期开始，此时，可先将dma通道dma_ch4的寄存器中的数值(譬如第一个采样点的第一阈值)写入所述计时器模块m2的相应寄存器(譬如ch3cv)，作为后续生成计数器通道ch3信号(用于触发所述模数转换模块m3获取第一个采样点)的依据；随后，在控制时序状态“2”、“3”的期间，可将dma通道dma_ch3的寄存器s2中的第二个采样点的第二阈值写入所述计时器模块m2的相应寄存器(譬如ch3cv)，作为生成计数器通道ch3信号(用于触发所述模数转换模块m3获取第二个采样点)的依据，譬如ch3的触发信号状态在控制时序状态“2”、“3”期间生成两个上升缘(如时点t6、t7)；随后，在控制时序状态“4”结束时(如时点t8)，可将dma通道dma_ch4的寄存器中的数值(譬如计数通道ch0、ch1、ch2的数值)写入所述计时器模块m2的计数器通道ch0、ch1、ch2相应寄存器(譬如ch0cv、ch1cv、ch2cv)。后续周期的不同控制时序状态，依上述方式周期性重复，不再赘述。
[0043]
请再参阅图1所示，以dma通道每次搬运内容为例，dma通道dma_ch3、dma_ch4譬如配置成连续模式，dma通道dma_ch3的寄存器s2只有一个数据就是第二次采样点的第二阈值，根据图2可知，dma通道dma_ch3会被触发两次(即搬运两次第二次采样点的第二阈值)，其中第二次搬运是多余的，但是由于两次数值都一样，因此无关紧要。dma通道dma_ch4的寄存器b[0]、b[1]、b[2]、b[3]、b[4]、b[5]、b[6]及b[7]有八个数据，计时器模块m2譬如配置为突发(burst)模式，每次触发搬运四个数据，其中寄存器b[0]、b[1]、b[2]是计数通道ch0至ch2(如寄存器ch0cv、ch1cv、ch2cv)的比较值，寄存器b[3]是第一次采样点的第一阈值。寄存器b[4]、b[5]、b[6]是计数通道ch0至ch2后半部分的值，因为可能会移相，所以计数通道ch0至ch2前半周期和后半周期的值可能不一样。寄存器b[7]固定是0，会在第二次触发时写入计数通道ch3(如寄存器ch3cv)。
[0044]
在一示例中，如图3所示，以dma控制采样为例，说明初始值的设定方式，但不以此为限。举例来说，在启动电机之前，可对dma通道dma_ch4的寄存器b[0]、b[1]、b[2]和寄存器b[4]、b[5]、b[6]写入最大计数值的一半，寄存器b[3]传输第一次采样点，譬如寄存器b[3]固定写入数值“300”，寄存器b[7]固定写入数值“0”，dma通道dma_ch3传输第二个采样点，譬如寄存器s2固定写入数值“500”，这两个采样点数值只是为了让所述模数转换模块m3先进行采样两次，这样才能使所述中断服务模块m4进行adc中断服务程序，进行第一次计算svpwm，譬如三相导通时间，作为后续电机控制基础，采样到的具体数据没有用到。其中，采样点可以灵活处理，上述数值300和500只是一个示例，可依实际需求进行微调，并不以此为限。
[0045]
示例地，如图3所示，在启动电机后的第一个周期(如p0)开始时(如时点ta)，譬如寄存器ch0n、ch1n、ch2n的信号为上升缘，可先使能所述直接存储器存取模块m1，再使能所述计时器模块m2；后续，在控制时序状态为“1”的期间(如时点tb)，可使软件产生更新事件，譬如将dma通道dma_ch4的寄存器中的数值写入所述计时器模块m2的相应寄存器；随后，譬如在寄存器ch3的信号的第一个上升缘(如时点tc)，可触发所述模数转换模块m3进行第一次采样，同时，可将dma通道dma_ch3的寄存器中的数值写入所述计时器模块m2的相应寄存器；随后，譬如在寄存器ch3的信号的第二个上升缘(如时点td)，可触发所述模数转换模块m3进行第二次采样，完成第二次采样后，可驱使所述中断服务模块m4进入中断服务程序，譬如信号adc_irq生成脉波的上升缘(如时点te)，在所述中断服务模块m4计算在下一周期用于所述计时器模块m2诸多通道的数值完成时，信号adc_irq生成脉波的下降缘，此下降缘会根据计算结束时间不同而变化形成两种波形(如adc_irq的实线及虚线示出的下降缘不同，如时点t
f1
、t
f2
)；后续，在进入下一个周期(如p1)时，可依如上所述的周期性控制时序状态(如图2)恢复正常控制过程。
[0046]
从而，使用dma控制采样点的触发时间，及利用adc的两个注入组的数据寄存器来暂存数据，可以实现每个周期内只需要进一次中断的控制方法，简化了软件处理过程，减轻了中央处理器(cpu)处理中断的负担，使得在低性能微控制器上也可以实现单电阻采样法。
[0047]
另一方面，本发明实施例提供一种电子设备，包括永磁同步电机、逆变器及如上所述的永磁同步电机电流采样装置实施例，所述电子设备可依需求被配置成不同电动设备形态，譬如电动洗衣机或电动载具(如电动车)等，但不以此为限。
[0048]
可选地，在一实施例中，所述永磁同步电机电流采样装置根据从单个采样电阻分时获取的第一采样点数据及所述第二采样点数据向所述逆变器输出调制pwm信号，以使所述逆变器向所述永磁同步电机的定子绕组输出三相电流。从而，可利用前述永磁同步电机电流采样模式，使所述逆变器向所述永磁同步电机的定子绕组输出三相电流，驱动所述永磁同步电机的转子转动，用以提供动力。
[0049]
另一方面，本发明实施例提供一种永磁同步电机电流采样方法，所述永磁同步电机电流采样方法可适用于如上所述的永磁同步电机(pmsm)控制装置，譬如由所述永磁同步电机电流采样装置实施例执行所述永磁同步电机电流采样方法实施例。
[0050]
相应地，如图2所示，所述永磁同步电机电流采样方法实施例包括电机运转步骤t1、阈值获取步骤t2、第一触发确定步骤t3、第二触发确定步骤t4及中断步骤t5。
[0051]
示例地，如图2所示，所述电机运转步骤t1，周期性驱使永磁同步电机运转；所述阈
值获取步骤t2，可在每个周期中，分别获取第一阈值和第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；所述第一触发确定步骤t3，可根据计数值与所述第一阈值确定第一触发信号，根据所述第一触发信号对所述永磁同步电机的电流采样以获取第一采样点数据；所述第二触发确定步骤t4，可根据所述计数值与所述第二阈值确定第二触发信号，根据所述第二触发信号对所述永磁同步电机的电流采样以获取第二采样点数据；所述中断步骤t5，可进行单次中断，提供所述第一采样点数据及所述第二采样点数据，用以估算所述永磁同步电机的三相电流。所述永磁同步电机电流采样方法实施例可由上述所述永磁同步电机电流采样装置实施例执行。
[0052]
相应地，本发明所述方法的一些实施例可被描述如下，但不以此为限。
[0053]
可选地，在一实施例中，在每个周期中，包括多个控制时序状态，所述第一采样点数据及所述第二采样点数据在相邻二控制时序状态(例如图2中的控制时序状态“2”、“3”)依序获取。
[0054]
可选地，在一实施例中，所述第一阈值和所述第二阈值分别存入第一直接存储器存取通道(例如前述的dma通道dma_ch4)和第二直接存储器存取通道(例如前述的dma通道dma_ch3)中。
[0055]
可选地，在一实施例中，在每个周期初始时(例如图2中的周期p2的初始时刻t5)，将所述第一直接存储器存取通道(例如前述的dma通道dma_ch4)中的所述第一阈值写入计数寄存器(例如前述的计数器模块m2的寄存器ch3cv)。之后计数器模块m2的计数器cnt开始计数。
[0056]
可选地，在一实施例中，当计数到达计数寄存器(例如前述的计数器模块m2的寄存器ch3cv)中的第一阈值时，确定第一触发信号并将所述第二直接存储器存取通道(例如前述的dma通道dma_ch3)中的所述第二阈值写入所述计数寄存器。例如，在图2的时点t6，当通过比较器c3比较计数到达计数寄存器ch3cv中所存的第一个采样点的第一阈值时，通过寄存器ch3发出第一触发信号给模数转换模块m3的触发寄存器tgr以触发第一次adc采样，同时在时点t6，通过寄存器ch3d发出信号以控制将dma通道dma_ch3中所存的第二个采样点的第二阈值存入计数寄存器ch3cv。之后计数器模块m2的计数器cnt继续计数。在图2的时点t7，当通过比较器c3比较计数到达计数寄存器ch3cv中此时所存的第二个采样点的第二阈值时，确定第二触发信号，通过寄存器ch3发出第二触发信号给模数转换模块m3的触发寄存器tgr以触发第二次adc采样。
[0057]
综上所述，本发明实施例的永磁同步电机电流采样方法、装置及电子设备，周期性驱使永磁同步电机运转；在每个周期中，分别获取第一阈值和第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；根据计数值与所述第一阈值确定第一触发信号，根据所述第一触发信号对所述永磁同步电机的电流采样以获取第一采样点数据；根据所述计数值与所述第二阈值确定第二触发信号，根据所述第二触发信号对所述永磁同步电机的电流采样以获取第二采样点数据；及进行单次中断，提供所述第一采样点数据及所述第二采样点数据，用以估算所述永磁同步电机的三相电流。
[0058]
本发明上述实施例可以实现在每个周期内仅需进一次中断，提供两个采样点数据作为估算永磁同步电机三相电流的依据，可以简化软件处理过程，通过减少中断次数，还可以减轻中央处理器的数据处理负担，使得在低性能微控制器上也可以实现单电阻采样法，
有利于提升电机控制技术水平与质量。
[0059]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
[0060]
以上对本发明实施例进行详细介绍，本文中应用具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例的技术方案的范围。

技术特征：
1.一种永磁同步电机电流采样方法，其特征在于，包括：周期性驱使永磁同步电机运转；在每个周期中，分别获取第一阈值和第二阈值，所述第二阈值大于所述第一阈值；根据计数值与所述第一阈值确定第一触发信号，根据所述第一触发信号对所述永磁同步电机的电流采样以获取第一采样点数据；根据所述计数值与所述第二阈值确定第二触发信号，根据所述第二触发信号对所述永磁同步电机的所述电流采样以获取第二采样点数据；及进行单次中断，提供所述第一采样点数据及所述第二采样点数据，用以估算所述永磁同步电机的三相电流。2.如权利要求1所述的永磁同步电机电流采样方法，其特征在于，在每个周期中，包括多个控制时序状态，所述第一采样点数据及所述第二采样点数据在相邻二控制时序状态依序获取。3.如权利要求1所述的永磁同步电机电流采样方法，其特征在于，所述第一阈值和所述第二阈值分别存入第一直接存储器存取通道和第二直接存储器存取通道中。4.如权利要求3所述的永磁同步电机电流采样方法，其特征在于，在每个周期初始时，将所述第一直接存储器存取通道中的所述第一阈值写入计数寄存器。5.如权利要求4所述的永磁同步电机电流采样方法，其特征在于，当所述计数值达到所述第一阈值时，确定所述第一触发信号并将所述第二直接存储器存取通道中的所述第二阈值写入所述计数寄存器。6.如权利要求1所述的永磁同步电机电流采样方法，其特征在于，所述第一触发信号及所述第二触发信号为同一触发信号中的两个脉波部分。7.如权利要求1所述的永磁同步电机电流采样方法，其特征在于，所述第一采样点数据及所述第二采样点数据分别存入两个模数转换通道的寄存器中。8.如权利要求1所述的永磁同步电机电流采样方法，其特征在于，在每个周期中，对所述永磁同步电机连接的单个采样电阻基于模数转换方式获取所述第一采样点数据和所述第二采样点数据。9.一种永磁同步电机电流采样装置，其特征在于，包括控制器及存储器，所述存储器存储一个或多个程序，所述一个或多个程序被配置为由所述控制器执行如权利要求1-8任一项所述的永磁同步电机电流采样方法。10.一种电子设备，其特征在于，包括永磁同步电机、逆变器及如权利要求9所述的永磁同步电机电流采样装置。11.如权利要求10所述的电子设备，其特征在于，所述永磁同步电机电流采样装置根据分时获取的第一采样点数据及所述第二采样点数据向所述逆变器输出调制pwm信号，以使所述逆变器向所述永磁同步电机的定子绕组输出所述三相电流。

技术总结
本发明提供一种永磁同步电机电流采样方法、装置及电子设备，所述方法包括：周期性驱使永磁同步电机运转；在每个周期中，分别获取第一阈值和第二阈值，第二阈值大于第一阈值；根据计数值与第一阈值确定第一触发信号，根据第一触发信号对永磁同步电机的电流采样以获取第一采样点数据；根据计数值与第二阈值确定第二触发信号，根据第二触发信号对永磁同步电机的电流采样以获取第二采样点数据；及进行单次中断，提供第一采样点数据及第二采样点数据，用以估算电机三相电流。从而，有效解决现有电机存在单个周期内多次中断引起的问题。机存在单个周期内多次中断引起的问题。机存在单个周期内多次中断引起的问题。


技术研发人员：王智玮 王聪 李龙剑 杨庆庆 张伦 崔介兵 杨甜戈
受保护的技术使用者：兆易创新科技集团股份有限公司
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2023/9/20