本技术涉及电机控制，具体涉及一种无刷直流电机系统、控制方法、电子设备及存储介质。
背景技术：
1、在相关技术中，无刷直流电机在匹配高压输入电压时，往往会因电机匝数选择较低而导致电机相电流偏大。控制器在控制开关关断过程中，会产生过高的电流尖峰，这不仅可能烧毁控制器元件，还可能触发保护机制导致电机功率降低。此外，电流尖峰还会降低电机效率，并有可能导致电机永磁体退磁。因此，如何有效解决无刷直流电机在实际应用中出现的过大电流尖峰问题，是本领域技术人员亟需解决的一个技术难题。
技术实现思路
1、本技术的目的是克服上述技术问题，本技术提供了一种无刷直流电机系统、控制方法、电子设备及存储介质。
2、第一方面，本技术提供了一种无刷直流电机系统，包括：无刷直流电机，pwm控制器，主控制器，驱动模块，其中，驱动模块连接于外接电源与无刷直流电机之间，主控制器与pwm控制器电性连接，pwm控制器与驱动模块中的各个开关管的栅极电性连接，主控制器用于通过pwm控制器对驱动模块中的各个开关管进行通断控制，以使得无刷直流电机的三相绕组按照预设顺序工作；主控制器还用于执行以下操作：获取无刷直流电机的目标相电流数据，并基于目标相电流数据确定尖峰电流所对应的目标时间值，其中，目标相电流数据是无刷直流电机在额定工况下测得的电流数据，目标相电流数据为无刷直流电机的任一相的电流数据，目标时间值用于表示尖峰电流在目标相电流周期中的时间点；通过pwm控制器控制驱动模块在目标相电流的每个周期中的目标时间值对应的时刻关断预设时长，以及在预设时长后开启驱动模块。
3、通过采用上述技术方案，主控制器获取无刷直流电机的目标相电流数据，并基于这些数据确定尖峰电流所对应的目标时间值(即尖峰电流在相电流周期中的具体时间点)，然后利用pwm控制器在目标时间值对应的时刻对驱动模块中的开关管进行短时的关断控制(即关断预设时长)，随后再重新开启。这种方法可以精确地在电流尖峰出现前进行干预，有效抑制电流尖峰的产生，从而保护控制器元件不受损害。通过抑制电流尖峰，减少了因电流过大而触发保护机制的风险，保证了电机能够持续稳定地工作在额定工况下，提升了整个系统的稳定性和可靠性。减少了电流尖峰对电机效率的影响，提高了电机的能量转换效率，同时避免了因电流过大导致的永磁体退磁问题，延长了电机的使用寿命。实现了对尖峰电流进行有效抑制的目的，避免了相关技术中的无刷直流电机容易出现过大电流尖峰的问题，从而达到了提高电机的效率的效果。
4、可选的，驱动模块包括第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第五mos管及第六mos管，其中，第一mos管的源极与第六mos管的漏极电性连接，第三mos管的源极与第四mos管的漏极电性连接，第五mos管的源极与第二mos管的漏极电性连接，第一mos管的漏极、第三mos管的漏极及第五mos管的漏极均与外接电源的正极电性连接，第二mos管的源极、第四mos管的源极及第六mos管的源极均与外接电源的负极电性连接；无刷直流电机的第一相输入端与第一mos管的源极电性连接，无刷直流电机的第二相输入端与第三mos管的源极电性连接，无刷直流电机的第三相输入端与第五mos管的源极电性连接，其中，无刷直流电机的三相绕组采用星型连接；第一mos管的栅极、第二mos管的栅极、第三mos管的栅极、第四mos管的栅极、第五mos管的栅极及第六mos管的栅极均与pwm控制器电性连接。
5、通过采用上述技术方案，驱动模块为六臂全桥驱动电路，通过六个mos管与外接电源和无刷直流电机的三相绕组相连接，实现了对无刷直流电机三相绕组的独立控制，通过六个mos管的协同工作，可以精确控制无刷直流电机三相绕组的电流和电压，从而实现对电机转速和转矩的精确调节，这种精确控制对于提高电机的运行效率和稳定性至关重要；三相绕组采用星型连接，这种连接方式有助于实现三相电流的平衡，提高电机的运行效率和稳定性。
6、可选的，无刷直流电机的每相绕组的线圈匝数为n，使得目标反电势e0满足以下条件：0.75u0≤e0≤0.9u0，其中，目标反电势e0用于表示无刷直流电机在空载条件下以最高转速运行时所产生的反电动势，u0为无刷直流电机的额定电压。
7、通过采用上述技术方案，在进行无刷直流电机的绕组设计时，预先选取合适的每相绕组的线圈匝数n，以使得目标反电势e0满足0.75u0≤e0≤0.9u0，这样可以有效降低相电流的有效值。通过设计绕组的匝数，使得电机在空载且以最高转速运行时产生的反电势处于最优范围内，从而最大化电机的电能转换效率。该设计使得电机在更广泛的负载和转速范围内都能保持较高的运行效率，增强了电机的适应性和灵活性；合理的反电势设计有助于减少电机的热损耗和机械损耗，降低电机的运行温度，提高电机的功率密度和转矩输出能力。
8、可选的，主控制器用于通过以下方式确定尖峰电流所对应的目标时间值：基于目标相电流数据确定尖峰电流所对应的目标相位值；基于目标相位值按照以下公式确定目标时间值：t＝α/360*60/nr/poles，其中，α为目标相位值，nr为无刷直流电机的转速，poles为无刷直流电机的极对数。
9、通过采用上述技术方案，根据目标相电流数据先确定出尖峰电流所对应的目标相位值，再按照公式t＝α/360*60/nr/poles将相位位置转化成时间信号。可以精确确定尖峰电流在每个周期发生的时间点，为后续的电流调节、换相优化等控制策略提供可靠依据，从而实现对尖峰电流的精确控制；精确控制尖峰电流有助于减少不必要的电能损耗和机械磨损，从而提高电机的运行效率和使用寿命；通过提供一种基于相位值、转速和极对数计算尖峰电流目标时间值的方法，解决了无刷直流电机控制中尖峰电流精确控制的技术难题，实现了电机性能的优化和控制系统精度的提升的目的。
10、在本技术的第二方面，还提供了一种无刷直流电机系统的控制方法，应用于前述任一项的无刷直流电机系统中，包括：获取无刷直流电机的目标相电流数据，其中，目标相电流数据是无刷直流电机在额定工况下测得的电流数据，目标相电流数据为无刷直流电机的任一相的电流数据；基于目标相电流数据确定尖峰电流所对应的目标时间值，目标时间值用于表示尖峰电流在目标相电流周期中的时间点；通过pwm控制器控制驱动模块在目标相电流的每个周期中的目标时间值对应的时刻关断预设时长，以及在预设时长后开启驱动模块。
11、通过采用上述技术方案，主控制器获取无刷直流电机的目标相电流数据，并基于这些数据确定尖峰电流所对应的目标时间值，然后利用pwm控制器在目标时间值对应的时刻对驱动模块中的开关管进行短时的关断控制(即关断预设时长)，随后再重新开启。这种方法可以精确地在电流尖峰出现前进行干预，有效抑制电流尖峰的产生，从而保护控制器元件不受损害。实现了对尖峰电流进行有效抑制的目的，避免了相关技术中的无刷直流电机容易出现过大电流尖峰的问题，从而达到了提高电机的效率的效果。
12、可选的，基于目标相电流数据确定尖峰电流所对应的目标时间值，包括：基于目标相电流数据确定尖峰电流所对应的目标相位值；基于目标相位值按照以下公式确定目标时间值：t＝α/360*60/nr/poles，其中，α为目标相位值，nr为无刷直流电机的转速，poles为无刷直流电机的极对数。
13、通过采用上述技术方案，根据目标相电流数据先确定出尖峰电流所对应的目标相位值，再按照公式t＝α/360*60/nr/poles将相位位置转化成时间信号。可以精确确定尖峰电流在每个周期发生的时间点，为后续的电流调节、换相优化等控制策略提供可靠依据，从而实现对尖峰电流的精确控制；精确控制尖峰电流有助于减少不必要的电能损耗和机械磨损，从而提高电机的运行效率和使用寿命；通过提供一种基于相位值、转速和极对数计算尖峰电流目标时间值的方法，解决了无刷直流电机控制中尖峰电流精确控制的技术难题，实现了电机性能的优化和控制系统精度的提升的目的。
14、可选的，预设时长按照以下方式确定：预设时长等于无刷直流电机的旋转周期乘以预设比例系数。
15、通过采用上述技术方案，预设时长等于无刷直流电机的旋转周期乘以预设比例系数，预设比例系数小于预设比例阈值(如3％，或5％，或其他)，例如，预设比例系数为1％。这种设定方式使得关断时长能够适应电机的不同运行状态，提高尖峰电流抑制的准确性和有效性；通过引入预设比例系数，可以根据实际需要调整关断时长，以适应不同的工况和性能要求。
16、可选的，在获取无刷直流电机的目标相电流数据之前，方法还包括：选取无刷直流电机的每相绕组的线圈匝数n，使得目标反电势e0满足以下条件：0.75u0≤e0≤0.9u0，其中，目标反电势e0用于表示无刷直流电机在空载条件下以最高转速运行时所产生的反电动势，u0为无刷直流电机的额定电压。
17、通过采用上述技术方案，在进行无刷直流电机的绕组设计时，预先选取合适的每相绕组的线圈匝数n，以使得目标反电势e0满足0.75u0≤e0≤0.9u0，这样可以有效降低相电流的有效值。通过设计绕组的匝数，使得电机在空载且以最高转速运行时产生的反电势处于最优范围内，从而最大化电机的电能转换效率。该设计使得电机在更广泛的负载和转速范围内都能保持较高的运行效率，增强了电机的适应性和灵活性；合理的反电势设计有助于减少电机的热损耗和机械损耗，降低电机的运行温度，提高电机的功率密度和转矩输出能力。
18、在本技术的第三方面，还提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器上存储有计算机程序，处理器执行程序时实现上述任一项的方法步骤。
19、在本技术的第四方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有指令，当指令被执行时，执行上述任一项的方法步骤。
20、综上所述，本技术实施例中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：
21、1、可以精确地在电流尖峰出现前进行干预，有效抑制电流尖峰的产生，从而保护控制器元件不受损害；通过抑制电流尖峰，减少了因电流过大而触发保护机制的风险，保证了电机能够持续稳定地工作在额定工况下，提升了整个系统的稳定性和可靠性；
22、2、通过设计绕组的匝数，使得电机在空载且以最高转速运行时产生的反电势处于最优范围内，从而最大化电机的电能转换效率；该设计使得电机在更广泛的负载和转速范围内都能保持较高的运行效率，增强了电机的适应性和灵活性；
23、3、可以精确确定尖峰电流在每个周期发生的时间点，为后续的电流调节等控制策略提供可靠依据，从而实现对尖峰电流的精确控制。
1.一种无刷直流电机系统，其特征在于，包括：无刷直流电机，pwm控制器，主控制器，驱动模块，其中，
2.根据权利要求1所述的无刷直流电机系统，其特征在于，所述驱动模块包括第一mos管、第二mos管、第三mos管、第四mos管、第五mos管及第六mos管，其中，
3.根据权利要求1所述的无刷直流电机系统，其特征在于，所述无刷直流电机的每相绕组的线圈匝数为n，使得目标反电势e0满足以下条件：
4.根据权利要求1所述的无刷直流电机系统，其特征在于，所述主控制器用于通过以下方式确定所述尖峰电流所对应的所述目标时间值：
5.一种无刷直流电机系统的控制方法，其特征在于，应用于权利要求1至4中任一项所述的无刷直流电机系统中，包括：
6.根据权利要求5所述的无刷直流电机系统的控制方法，其特征在于，基于所述目标相电流数据确定尖峰电流所对应的目标时间值，包括：
7.根据权利要求5所述的无刷直流电机系统的控制方法，其特征在于，所述预设时长按照以下方式确定：
8.根据权利要求5所述的无刷直流电机系统的控制方法，其特征在于，在获取所述无刷直流电机的目标相电流数据之前，所述方法还包括：
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求5至8中任一项所述的方法。
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存储有指令，当所述指令被执行时，执行如权利要求5至8中任一项所述的方法。
