1.本发明涉及永磁同步电机技术领域，尤其涉及永磁同步电机的扭矩补偿方法及装置、车辆。
背景技术：2.永磁同步电机具有功率密度高、效率高、体积小、重量轻、易于维护等优点，被广泛应用在新能源汽车的动力系统中。对于纯电或混动车型，电机设计的工作环境温度在-40℃～85℃或-40℃～105℃，温度范围较宽泛。由于永磁同步电机永磁材料的固有特性，电机磁钢的磁通密度会受到温度变化的影响，这就导致电机在不同的温度下输出扭矩也会变化。温度越低，永磁材料的剩磁密度br越高，电机的气隙磁通密度越大，相应电机的输出扭矩越高，这会导致在低温环境下，电机电流过大，整车若处于制动能量回收工况时，产生过大的回馈电流会导致电池过冲，严重影响电池性能和整车安全。因此，如何对永磁同步电机的扭矩进行补偿以避免电机电流过大是行业内需重点关注的问题。
技术实现要素：3.本发明通过提供永磁同步电机的扭矩补偿方法及装置、车辆，解决了如何对永磁同步电机的扭矩进行补偿以避免电机电流过大的技术问题。
4.一方面，本发明实施例提供如下技术方案：
5.一种永磁同步电机的扭矩补偿方法，包括：
6.获取永磁同步电机的当前转子温度和需求扭矩；
7.根据转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预设关系，确定所述当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；
8.根据所述当前扭矩补偿系数与所述需求扭矩的乘积，确定实际扭矩补偿量；
9.根据所述实际扭矩补偿量对所述需求扭矩进行修正，得到所述永磁同步电机的执行扭矩；
10.其中，所述第一预设关系由电机最低工作温度、所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及所述试验标定温度对应的扭矩补偿系数确定。
11.优选的，所述获取永磁同步电机的当前转子温度，包括：
12.获取所述永磁同步电机所处的环境温度、所述永磁同步电机的冷却液温度和定子温度；
13.根据所述环境温度、所述冷却液温度以及所述定子温度，确定所述当前转子温度。
14.优选的，所述第一预设关系为基于点构建的一次函数，tl为所述电机最低工作温度，为所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数，th为所述试验标定温度，为所述试验标定温度对应的扭矩补偿系数。
15.优选的，所述根据所述当前扭矩补偿系数与所述需求扭矩的乘积，确定实际扭矩
补偿量，包括：
16.将所述乘积确定为所述实际扭矩补偿量。
17.优选的，所述根据所述当前扭矩补偿系数与所述需求扭矩的乘积，确定实际扭矩补偿量，包括：
18.根据转子温度与扭矩补偿上限之间的第二预设关系，确定所述当前转子温度对应的当前扭矩补偿上限；
19.若所述乘积高于所述当前扭矩补偿上限，则将所述当前扭矩补偿上限确定为所述实际扭矩补偿量；
20.若所述乘积低于所述当前扭矩补偿上限，则将所述乘积确定为所述实际扭矩补偿量；
21.其中，所述第二预设关系由所述电机最低工作温度、所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿上限、所述试验标定温度及所述试验标定温度对应的扭矩补偿上限确定。
22.优选的，所述第二预设关系为基于点(tl，max_l)、(th，max_h)构建的一次函数，tl为所述电机最低工作温度，max_l为所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿上限，th为所述试验标定温度，max_h为所述试验标定温度对应的扭矩补偿上限。
23.优选的，所述根据所述实际扭矩补偿量对所述需求扭矩进行修正，得到所述永磁同步电机的执行扭矩，包括：
24.将所述需求扭矩与所述实际扭矩补偿量的差值确定为所述执行扭矩。
25.另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
26.一种永磁同步电机的扭矩补偿装置，包括：
27.扭矩补偿参数获取模块，用于获取永磁同步电机的当前转子温度和需求扭矩；
28.扭矩补偿系数确定模块，用于根据转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预设关系，确定所述当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；
29.实际扭矩补偿量确定模块，用于根据所述当前扭矩补偿系数与所述需求扭矩的乘积，确定实际扭矩补偿量；
30.电机需求扭矩修正模块，用于根据所述实际扭矩补偿量对所述需求扭矩进行修正，得到所述永磁同步电机的执行扭矩；
31.其中，所述第一预设关系由电机最低工作温度、所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及所述试验标定温度对应的扭矩补偿系数确定。
32.另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
33.一种车辆，包括动力系统、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述动力系统包括永磁同步电机，所述永磁同步电机与所述处理器连接，所述处理器执行所述程序时实现上述任一永磁同步电机的扭矩补偿方法。
34.另一方面，本发明实施例还提供如下技术方案：
35.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一永磁同步电机的扭矩补偿方法。
36.本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
37.本发明根据电机最低工作温度、电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及试验标定温度对应的扭矩补偿系数，确定转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预
设关系，继而可以根据第一预设关系确定当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；然后根据当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积确定实际扭矩补偿量，根据实际扭矩补偿量对需求扭矩进行修正，得到永磁同步电机的执行扭矩，实现了对永磁同步电机的扭矩的补偿，可以避免电机电流过大。
附图说明
38.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，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
39.图1为本发明实施例中永磁同步电机的扭矩补偿方法的流程图；
40.图2为本发明实施例中永磁同步电机的磁钢磁滞曲线图；
41.图3为本发明实施例中永磁同步电机的扭矩补偿装置的结构示意图。
具体实施方式
42.本发明实施例通过提供永磁同步电机的扭矩补偿方法及装置、车辆，解决了如何对永磁同步电机的扭矩进行补偿以避免电机电流过大的技术问题。
43.为了更好的理解本发明的技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对本发明的技术方案进行详细的说明。
44.首先说明，本文中出现的术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
45.如图1所示，本实施例的永磁同步电机的扭矩补偿方法，包括：
46.步骤s1，获取永磁同步电机的当前转子温度和需求扭矩；
47.步骤s2，根据转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预设关系，确定当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；
48.步骤s3，根据当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积，确定实际扭矩补偿量；
49.步骤s4，根据实际扭矩补偿量对需求扭矩进行修正，得到永磁同步电机的执行扭矩；
50.其中，第一预设关系由电机最低工作温度、电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及试验标定温度对应的扭矩补偿系数确定。
51.由图2可以看出，随着温度的降低，电机的剩磁逐渐升高，相应电机的输出扭矩也越高。在不同的低温环境下，试验室测功机台架实测数据也与此相符合：温度越低，实测输出扭矩偏差越大，扭矩精度难以保证。
52.步骤s1中，有条件的情况下可以通过传感器直接检测永磁同步电机的当前转子温度，但目前转子温度无法通过传感器直接测得，本实施例通过实验发现，永磁同步电机所处的环境温度、永磁同步电机的冷却液温度和定子温度与转子温度之间存在某种转换关系，这样可以提供一种间接获得当前转子温度的方式，即步骤s1中，获取永磁同步电机的当前转子温度，包括：
53.获取永磁同步电机所处的环境温度、永磁同步电机的冷却液温度和定子温度；根据环境温度、冷却液温度以及定子温度，确定当前转子温度。
54.其中，根据环境温度、冷却液温度以及定子温度，确定当前转子温度的公式为：t＝a*t1+b*t2+c*3，a+b+c＝1，a、b、c为各个温度的权重，可通过实验标定来确定。这样可以通过永磁同步电机所处的环境温度、永磁同步电机的冷却液温度和定子温度间接计算当前转子温度。
55.步骤s2中，第一预设关系可以是线性关系，即一次函数，也可以是抛物线函数、二次函数等，转子温度为横坐标、扭矩补偿系数为纵坐标，扭矩补偿系数实际为百分比，这样在获得当前转子温度后，便可将当前转子温度代入第一预设关系得到当前扭矩补偿系数。根据图2可知，由于转子温度越低，电机扭矩越偏大，这样第一预设关系中，转子温度越小，对应的扭矩补偿系数应越大。本实施例中的第一预设关系为基于点构建的一次函数，tl为电机最低工作温度，为电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数，th为试验标定温度，为试验标定温度对应的扭矩补偿系数。电机最低工作温度为已知值，试验标定温度可以是从电机工作温度范围内选择的任意一个温度，电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数和试验标定温度对应的扭矩补偿系数均可通过台架试验获得。根据这两个点便可确定第一预设关系的解析式，代入当前转子温度便可得到当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数。
56.步骤s3中，可直接将当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积当作实际扭矩补偿量，这样步骤s3包括：将当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积确定为实际扭矩补偿量。但实际情况中，在电机的需求扭矩较大时，当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积也很大，直接将此乘积当作实际扭矩补偿量，会产生较大的误差，因此必须对实际扭矩补偿量设定上限来降低补偿误差，提高扭矩精度。为此，本实施例优选步骤s3包括：
57.根据转子温度与扭矩补偿上限之间的第二预设关系，确定当前转子温度对应的当前扭矩补偿上限；若当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积高于当前扭矩补偿上限，则将当前扭矩补偿上限确定为实际扭矩补偿量；若当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积低于当前扭矩补偿上限，则将当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积确定为实际扭矩补偿量；其中，第二预设关系由电机最低工作温度、电机最低工作温度对应的扭矩补偿上限、试验标定温度及试验标定温度对应的扭矩补偿上限确定。
58.第二预设关系同样可以是线性关系，即一次函数，也可以是抛物线函数、二次函数等，转子温度为横坐标、扭矩补偿上限为纵坐标，这样在获得当前转子温度后，便可将当前转子温度代入第二预设关系得到当前扭矩补偿上限。第二预设关系中，转子温度越小，对应的扭矩补偿上限应越大。本实施例的第二预设关系为基于点(tl，max_l)、(th，max_h)构建的一次函数，tl为电机最低工作温度，max_l为电机最低工作温度对应的扭矩补偿上限，th为试验标定温度，max_h为试验标定温度对应的扭矩补偿上限。电机最低工作温度对应的扭矩补偿上限和试验标定温度对应的扭矩补偿上限均可通过台架试验获得。根据(tl，max_l)、(th，max_h)这两个点便可确定第二预设关系的解析式，代入当前转子温度便可得到当前转子温度对应的当前扭矩补偿上限。这样可以将当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积、当前扭矩补偿上限中的较小值作为实际扭矩补偿量，可以降低补偿误差，提高扭矩精度。
59.步骤s4可以包括：将需求扭矩与实际扭矩补偿量的差值确定为执行扭矩。这样相当于是对扭矩的完全补偿，得到的电机执行扭矩最精确。当然，也可以将需求扭矩减去某个补偿量的差值确定为执行扭矩，此补偿量不超过实际扭矩补偿量，这样相当于是对扭矩的不完全补偿，虽然也可以提高扭矩精度，但效果比完全补偿差。
60.由上文可知，本实施例的永磁同步电机的扭矩补偿方法根据电机最低工作温度、电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及试验标定温度对应的扭矩补偿系数，确定转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预设关系，继而可以根据第一预设关系确定当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；然后根据当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积确定实际扭矩补偿量，根据实际扭矩补偿量对需求扭矩进行修正，得到永磁同步电机的执行扭矩，实现了对永磁同步电机的扭矩的补偿，可以避免电机电流过大。
61.如图3所示，本实施例还提供一种永磁同步电机的扭矩补偿装置，包括：
62.扭矩补偿参数获取模块，用于获取永磁同步电机的当前转子温度和需求扭矩；
63.扭矩补偿系数确定模块，用于根据转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预设关系，确定当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；
64.实际扭矩补偿量确定模块，用于根据当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积，确定实际扭矩补偿量；
65.电机需求扭矩修正模块，用于根据实际扭矩补偿量对需求扭矩进行修正，得到永磁同步电机的执行扭矩；
66.其中，第一预设关系由电机最低工作温度、电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及试验标定温度对应的扭矩补偿系数确定。
67.进一步的，扭矩补偿参数获取模块具体用于：
68.获取永磁同步电机所处的环境温度、永磁同步电机的冷却液温度和定子温度；根据环境温度、冷却液温度以及定子温度，确定当前转子温度。
69.进一步的，第一预设关系为基于点构建的一次函数，tl为电机最低工作温度，为电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数，th为试验标定温度，为试验标定温度对应的扭矩补偿系数。
70.进一步的，实际扭矩补偿量确定模块具体用于：将当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积确定为实际扭矩补偿量。
71.进一步的，实际扭矩补偿量确定模块还具体用于：
72.根据转子温度与扭矩补偿上限之间的第二预设关系，确定当前转子温度对应的当前扭矩补偿上限；若当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积高于当前扭矩补偿上限，则将当前扭矩补偿上限确定为实际扭矩补偿量；若当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积低于当前扭矩补偿上限，则将当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积确定为实际扭矩补偿量；其中，第二预设关系由电机最低工作温度、电机最低工作温度对应的扭矩补偿上限、试验标定温度及试验标定温度对应的扭矩补偿上限确定。
73.进一步的，第二预设关系为基于点(tl，max_l)、(th，max_h)构建的一次函数，tl为电机最低工作温度，max_l为电机最低工作温度对应的扭矩补偿上限，th为试验标定温度，max_h为试验标定温度对应的扭矩补偿上限。
74.进一步的，电机需求扭矩修正模块具体用于：将需求扭矩与实际扭矩补偿量的差值确定为执行扭矩。
75.由上文可知，本实施例的永磁同步电机的扭矩补偿装置根据电机最低工作温度、电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及试验标定温度对应的扭矩补偿系数，确定转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预设关系，继而可以根据第一预设关系确定当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；然后根据当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积确定实际扭矩补偿量，根据实际扭矩补偿量对需求扭矩进行修正，得到永磁同步电机的执行扭矩，实现了对永磁同步电机的扭矩的补偿，可以避免电机电流过大。
76.本实施例还提供一种车辆，包括动力系统、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述动力系统包括永磁同步电机，永磁同步电机与处理器连接，处理器执行所述程序时实现上文中任一种永磁同步电机的扭矩补偿方法。
77.基于与上述永磁同步电机的扭矩补偿方法同样的发明构思，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现上述任一永磁同步电机的扭矩补偿方法。
78.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
79.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
80.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
81.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
82.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
83.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
技术特征：1.一种永磁同步电机的扭矩补偿方法，其特征在于，包括：获取永磁同步电机的当前转子温度和需求扭矩；根据转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预设关系，确定所述当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；根据所述当前扭矩补偿系数与所述需求扭矩的乘积，确定实际扭矩补偿量；根据所述实际扭矩补偿量对所述需求扭矩进行修正，得到所述永磁同步电机的执行扭矩；其中，所述第一预设关系由电机最低工作温度、所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及所述试验标定温度对应的扭矩补偿系数确定。2.如权利要求1所述的永磁同步电机的扭矩补偿方法，其特征在于，所述获取永磁同步电机的当前转子温度，包括：获取所述永磁同步电机所处的环境温度、所述永磁同步电机的冷却液温度和定子温度；根据所述环境温度、所述冷却液温度以及所述定子温度，确定所述当前转子温度。3.如权利要求1所述的永磁同步电机的扭矩补偿方法，其特征在于，所述第一预设关系为基于点构建的一次函数，tl为所述电机最低工作温度，为所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数，th为所述试验标定温度，为所述试验标定温度对应的扭矩补偿系数。4.如权利要求1所述的永磁同步电机的扭矩补偿方法，其特征在于，所述根据所述当前扭矩补偿系数与所述需求扭矩的乘积，确定实际扭矩补偿量，包括：将所述乘积确定为所述实际扭矩补偿量。5.如权利要求1所述的永磁同步电机的扭矩补偿方法，其特征在于，所述根据所述当前扭矩补偿系数与所述需求扭矩的乘积，确定实际扭矩补偿量，包括：根据转子温度与扭矩补偿上限之间的第二预设关系，确定所述当前转子温度对应的当前扭矩补偿上限；若所述乘积高于所述当前扭矩补偿上限，则将所述当前扭矩补偿上限确定为所述实际扭矩补偿量；若所述乘积低于所述当前扭矩补偿上限，则将所述乘积确定为所述实际扭矩补偿量；其中，所述第二预设关系由所述电机最低工作温度、所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿上限、所述试验标定温度及所述试验标定温度对应的扭矩补偿上限确定。6.如权利要求5所述的永磁同步电机的扭矩补偿方法，其特征在于，所述第二预设关系为基于点(tl，max_l)、(th，max_h)构建的一次函数，tl为所述电机最低工作温度，max_l为所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿上限，th为所述试验标定温度，max_h为所述试验标定温度对应的扭矩补偿上限。7.如权利要求1所述的永磁同步电机的扭矩补偿方法，其特征在于，所述根据所述实际扭矩补偿量对所述需求扭矩进行修正，得到所述永磁同步电机的执行扭矩，包括：将所述需求扭矩与所述实际扭矩补偿量的差值确定为所述执行扭矩。8.一种永磁同步电机的扭矩补偿装置，其特征在于，包括：
扭矩补偿参数获取模块，用于获取永磁同步电机的当前转子温度和需求扭矩；扭矩补偿系数确定模块，用于根据转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预设关系，确定所述当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；实际扭矩补偿量确定模块，用于根据所述当前扭矩补偿系数与所述需求扭矩的乘积，确定实际扭矩补偿量；电机需求扭矩修正模块，用于根据所述实际扭矩补偿量对所述需求扭矩进行修正，得到所述永磁同步电机的执行扭矩；其中，所述第一预设关系由电机最低工作温度、所述电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及所述试验标定温度对应的扭矩补偿系数确定。9.一种车辆，其特征在于，包括动力系统、存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述动力系统包括永磁同步电机，所述永磁同步电机与所述处理器连接，所述处理器执行所述程序时实现权利要求1-7中任一项权利要求所述的永磁同步电机的扭矩补偿方法。10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项权利要求所述的永磁同步电机的扭矩补偿方法。
技术总结本发明公开了永磁同步电机的扭矩补偿方法及装置、车辆，涉及永磁同步电机技术领域。本发明根据电机最低工作温度、电机最低工作温度对应的扭矩补偿系数、试验标定温度及试验标定温度对应的扭矩补偿系数，确定转子温度与扭矩补偿系数之间的第一预设关系，继而可以根据第一预设关系确定当前转子温度对应的当前扭矩补偿系数；然后根据当前扭矩补偿系数与需求扭矩的乘积确定实际扭矩补偿量，根据实际扭矩补偿量对需求扭矩进行修正，得到永磁同步电机的执行扭矩，实现了对永磁同步电机的扭矩的补偿，可以避免电机电流过大。可以避免电机电流过大。可以避免电机电流过大。
技术研发人员：朱玲 李文灿 张莉莎 孙志华 张红霞
受保护的技术使用者：东风汽车集团股份有限公司
技术研发日：2022.07.26
技术公布日：2022/11/1
