技术摘要：
本发明提出一种无刷直流电机的反电势过零点检测方法与检测装置，其中，方法包括：在进入反电势过零点检测后，获取PWM波中每个PWM周期的开通时刻和关断时刻，获取端电压采样电路的延时参数，根据开通时刻、关断时刻以及端电压采样电路的延时参数确定开通采样区间和关断  全部
背景技术：
无刷直流电机因为其体积小、效率高、控制简单而获得了广泛的应用。为减少控制 系统硬件成本，大多采用无位置传感器的控制方案，即通过检测反电势的过零点来实现换 向。反电势过零点的检测精度直接决定无刷直流电机换向的准确性，从而影响无刷直流电 机的控制性能。特别是在高速无刷直流电机控制系统中，每个换向周期内PWM波个数很少， 导致反电势过零点检测次数变少，检测精度降低。
技术实现要素：
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。 为此，本发明的第一个目的在于提出一种无刷直流电机的反电势过零点检测方 法，以实现在不增加硬件成本的前提下，通过增加端电压采样的次数，提高无刷直流电机高 速时的反电势过零点检测精度。 本发明的第二个目的在于提出一种无刷直流电机的反电势过零点检测装置。 本发明的第三个目的在于提出一种无刷直流电机控制系统。 本发明第四个目的在于提出一种无刷直流电机控制系统。 本发明的第五个目的在于提出一种非临时性计算机可读存储介质。 为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种无刷直流电机的反电势过零点 检测方法，包括：在进入反电势过零点检测后，获取PWM波中每个PWM周期的开通时刻和关断 时刻，其中，所述PWM波用于对所述无刷直流电机进行调速；获取端电压采样电路的延时参 数，其中，所述端电压采样电路用于对所述无刷直流电机的悬空相绕组的端电压进行采样； 根据所述开通时刻、关断时刻以及端电压采样电路的延时参数确定开通采样区间和关断采 样区间；在所述开通采样区间对所述悬空相绕组的端电压进行多次采样，并在所述关断采 样区间对所述悬空相绕组的端电压进行多次采样，以在每次采样到端电压时对所述无刷直 流电机进行所述反电势过零点检测。 根据本发明实施例提出的无刷直流电机的反电势过零点检测方法，在进入反电势 过零点检测后，首先获取PWM波中每个PWM周期的开通时刻和关断时刻，并获取端电压采样 电路的延时参数，然后根据开通时刻、关断时刻以及端电压采样电路的延时参数确定开通 采样区间和关断采样区间，并在开通采样区间对悬空相绕组的端电压进行多次采样，在关 断采样区间对悬空相绕组的端电压进行多次采样，以在每次采样到端电压时对无刷直流电 机进行反电势过零点检测。由此，本发明实施例的无刷直流电机的反电势过零点检测方法， 通过在PWM周期的开通采样区间和关断采样区间多次进行端电压的采样，增加端电压采样 的次数，从而提高反电势过零点的检测精度，减小高速时的换向误差，且成本低。 4 CN 111585481 A 说　明　书 2/11 页 根据本发明的一个实施例，所述端电压采样电路包括分压单元和滤波单元，所述 端电压采样电路的延时参数包括开通滤波延时、开通AD采样延时、关断滤波延时和关断AD 采样延时，其中，所述根据所述开通时刻、关断时刻以及端电压采样电路的延时参数确定开 通采样区间和关断采样区间包括：通过在所述开通时刻之后延时所述开通滤波延时，且预 留所述开通AD采样延时构造所述开通采样区间；通过在所述关断时刻之后延时所述关断滤 波延时，且预留所述关断AD采样延时构造所述关断采样区间。 由此，通过在PWM周期的开通采样区间和关断采样区间多次进行端电压的采样，增 加端电压采样的次数，从而提高反电势过零点的检测精度，减小高速时的换向误差，且成本 低。 根据本发明的一个实施例，所述的无刷直流电机的反电势过零点检测方法还包 括：获取所述无刷直流电机的转速信息；在所述无刷直流电机进入当前换向周期时，根据所 述无刷直流电机的转速信息确定所述当前换向周期的反电势过零点检测时刻；在所述反电 势过零点检测时刻，进入所述反电势过零点检测，直至检测到反电势过零点。 由此，能够有效地预测无刷直流电机反电势过零点出现的时刻，从而节省了MCU用 于反电势过零点检测的时间，保证MCU有充足的时间去执行其他程序，减轻了MCU的负担，可 以选取更低成本的MCU，节约了成本。 根据本发明的一个实施例，通过记录从进入上一次换向周期到进入所述当前换向 周期所用的时间t1确定所述无刷直流电机的转速信息。 根据本发明的一个实施例，通过所述时间t1与预设系数k的乘积确定所述当前换 向周期的反电势过零点检测时刻。 根据本发明的一个实施例，所述预设系数k根据所述无刷直流电机的运行情况选 取。 为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种无刷直流电机的反电势过零点 检测装置，包括：获取模块，用于获取所述无刷直流电机的转速信息；确定模块，用于在所述 无刷直流电机进入当前换向周期时，根据所述无刷直流电机的转速信息确定所述当前换向 周期的反电势过零点检测时刻；检测模块，用于在所述反电势过零点检测时刻，进入所述反 电势过零点检测，直至检测到反电势过零点。 根据本发明实施例提出的无刷直流电机的反电势过零点检测裝置，在获取模块获 取无刷直流电机的转速信息后，确定模块根据转速信息确定当前换向周期的反电势过零点 检测时刻，然后检测模块进入反电势过零点检测，直至检测到反电势过零点。由此，本发明 实施例的无刷直流电机的反电势过零点检测裝置能够有效地预测反电势过零点出现的时 刻，从而节省了MCU用于反电势过零点检测的时间，保证MCU有充足的时间去执行其他程序， 减轻了MCU的负担，可以选取更低成本的MCU，有效节约成本。 根据本发明的一个实施例，所述获取模块通过记录从进入上一次换向周期到进入 所述当前换向周期所用的时间t1确定所述无刷直流电机的转速信息。 根据本发明的一个实施例，所述确定模块通过所述时间t1与预设系数k的乘积确 定所述当前换向周期的反电势过零点检测时刻。 根据本发明的一个实施例，所述预设系数k根据所述无刷直流电机的运行情况选 取。 5 CN 111585481 A 说　明　书 3/11 页 根据本发明的一个实施例，所述检测模块通过端电压采样对所述无刷直流电机进 行反电势过零点检测，其中，所述检测模块包括端电压采样电路和控制芯片，所述端电压采 样电路用于对所述无刷直流电机的悬空相绕组的端电压进行采样，所述端电压采样电路包 括分压单元和滤波单元，所述控制芯片用于对采样到的悬空相绕组的端电压进行AD转换以 得到AD采样值，并根据所述AD采样值进行反电势过零点检测。 根据本发明的一个实施例，所述检测模块在根据PWM波并通过端电压采样对所述 无刷直流电机进行反电势过零点检测时，还获取所述PWM波中每个PWM周期的开通时刻和关 断时刻，并获取所述端电压采样电路的延时参数，并根据所述开通时刻、关断时刻以及端电 压采样电路的延时参数确定开通采样区间和关断采样区间，以及在所述开通采样区间对所 述悬空相绕组的端电压进行多次采样，并在所述关断采样区间对所述悬空相绕组的端电压 进行多次采样，以在每次采样到端电压时对所述无刷直流电机进行所述反电势过零点检 测。 由此，通过在PWM周期的开通采样区间和关断采样区间多次进行端电压的采样，增 加端电压采样的次数，从而提高反电势过零点的检测精度，减小高速时的换向误差，且成本 低。 根据本发明的一个实施例，所述端电压采样电路的延时参数包括开通滤波延时、 开通AD采样延时、关断滤波延时和关断AD采样延时，其中，所述检测模块通过在所述开通时 刻之后延时所述开通滤波延时，且预留所述开通AD采样延时构造所述开通采样区间，并通 过在所述关断时刻之后延时所述关断滤波延时，且预留所述关断AD采样延时构造所述关断 采样区间。 为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种无刷直流电机控制系统，包括 本发明第二方面实施例所述的无刷直流电机的反电势过零点检测装置。 根据本发明实施例提出的无刷直流电机控制系统，通过前述的无刷直流电机的反 电势过零点检测装置检测反电势过零点。由此，本发明实施例的无刷直流电机控制系统能 够有效地预测反电势过零点出现的时刻，从而节省了MCU用于反电势过零点检测的时间，保 证MCU有充足的时间去执行其他程序，减轻了MCU的负担，可以选取更低成本的MCU，有效节 约成本。 为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种无刷直流电机控制系统，包括 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，所述处理器执行所 述程序时，实现本发明第一方面实施例所述的无刷直流电机的反电势过零点检测方法。 根据本发明实施例提出的无刷直流电机控制系统，在处理器执行存储在存储器上 的计算机程序时，能够实现前述的无刷直流电机的反电势过零点检测方法。由此，本发明实 施例的无刷直流电机控制系统通过在PWM周期的开通采样区间和关断采样区间多次进行端 电压的采样，增加端电压采样的次数，从而提高反电势过零点的检测精度，减小高速时的换 向误差，且成本低。 为了实现上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种非临时性计算机可读存储 介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面实施例所述的 无刷直流电机的反电势过零点检测方法。 本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 6 CN 111585481 A 说　明　书 4/11 页 得明显，或通过本发明的实践了解到。 附图说明 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得 明显和容易理解，其中： 图1为根据本发明实施例的无刷直流电机的反电势过零点检测方法的流程示意 图； 图2为根据本发明一个实施例的无刷直流电机的反电势过零点检测方法中确定无 刷直流电机的反电势过零点检测时刻的流程示意图； 图3为根据本发明实施例的无刷直流电机的反电势过零点检测装置的方框示意 图； 图4为根据本发明一个实施例的无刷直流电机控制系统的电路原理图； 图5为根据本发明又一个实施例的无刷直流电机的反电势过零点检测方法的波形 图； 图6为根据本发明另一个实施例的无刷直流电机的反电势过零点检测方法中确定 无刷直流电机的反电势过零点检测时刻的波形图。