用于电驱动器的鲁棒性电流限制制造技术

电驱动器(1)的控制装置(2)连续地以测量技术的方式探测所述电驱动器(1)的运行参数(BP)或从以测量技术的方式探测的变量(n,T,T’)中导出运行参数(BP)。控制装置连续地检验，所述运行参数(BP)以低于触发值(G2)的值为出发点是否达到所述触发值(G2)。当所述运行参数(BP)达到所述触发值(G2)时，则所述控制装置(2)将最大允许的相对最大电流(ImaxR)置于与在该时刻从所述半导体开关装置(3)供给到所述电机(4)中的电流(I)相等。对于所述运行参数(BP)的在所述触发值(G2)和大于所述触发值(G2)的极限值(G3)之间的值，所述控制装置(2)获取电流极限值变化曲线(K)，该电流极限值变化曲线从所述触发值(G2)朝向所述运行参数(BP)的极限值(G3)从相对最大电流(ImaxR)严格单调地下降到最小电流(Imin)。在所述电驱动器(1)继续运行时所述控制装置(2)针对所述运行参数(BP)的在所述触发值(G2)和所述极限值(G3)之间的值相应于获取的所述电流极限值变化曲线(K)限制从所述半导体开关装置(3)供给到所述电机(4)中的电流(I)。

Robust Current Limitation for Electric Drivers

The control device (2) of the electric driver (1) continuously detects the operation parameters (BP) of the electric driver (1) by means of measuring technology or derives the operation parameters (BP) from the variables (n, T, T') detected by means of measuring technology. The control device continuously checks whether the operation parameter (BP) reaches the trigger value (G2) from a value lower than the trigger value (G2). When the operation parameter (BP) reaches the trigger value (G2), the control device (2) places the maximum allowable relative maximum current (ImaxR) equal to the current (I) supplied from the semiconductor switch device (3) to the motor (4) at that time. For the value of the operation parameter (BP) between the trigger value (G2) and the limit value (G3) greater than the trigger value (G2), the control device (2) obtains the current limit change curve (K), from the trigger value (G2) to the limit value (G3) of the operation parameter (BP) from the relative maximum current (ImaxR) to the minimum current (Imin). The control device (2) limits the current (I) supplied from the semiconductor switch device (3) to the motor (4) for the value between the trigger value (G2) and the limit value (G3) of the operation parameter (BP) corresponding to the obtained current limit curve (K) when the electric driver (1) continues to operate.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于电驱动器的鲁棒性电流限制
本专利技术涉及一种用于电驱动器的运行方法，该电驱动器具有电机、给电机供能的半导体开关装置和控制半导体开关装置的控制装置，-其中控制装置连续地电驱动器探测电驱动器的运行参数或从以测量技术的方式探测的变量中导出运行参数，-其中控制装置连续地检验，运行参数以低于触发值的值为出发点是否达到触发值，-其中当运行参数达到触发值时，控制装置实施措施。本专利技术此外涉及一种用于电驱动器的控制装置的控制程序，该电驱动器除了控制装置之外附加地具有由控制装置控制的半导体开关装置和从半导体开关装置供能的电机，其中控制程序包括机器指令，该机器指令可由控制装置直接执行，其中通过控制装置引起执行机器指令，控制装置根据这样的运行方法运行电驱动器。本专利技术此外涉及一种电驱动器的控制装置，该电驱动器除了控制装置之外附加地具有由控制装置控制的半导体开关装置和从半导体开关装置供能的电机，其中控制装置编程成带有这样的控制程序。本专利技术此外涉及一种换流器(Umrichter)，其中该换流器具有对电机供能的半导体开关装置和控制半导体开关装置的控制装置，其中控制装置构造为这样的控制装置。本专利技术此外涉及一种电驱动器，其中驱动器具有电机、给电机供能的半导体开关装置)和控制半导体开关装置的控制装置，其中控制装置构造为这样的控制装置。
技术介绍
上文提及的对象例如从文件EP2516198B1中已知。在文件EP2516198B1中实施的措施在于，将半导体开关装置转变到所谓的短路模式或所谓的激活模式(Freischalt-Modus)中且由此保护所述半导体开关装置免于损坏。为了安全地运行电驱动器必要的是，在限定的物理极限如例如温度和转速之内运行驱动器。为了最佳运行此外必要的是，在物理极限的范围中引起最大力矩。对于针对电驱动器的功率密度的提高的要求此外要求缩小构件如例如半导体开关装置和电机。由此还进一步限制物理极限。满足要求而不超过有允许的物理极限表示要求高的任务。在现有技术中已知的是，取决于物理极限如例如温度或转速线性地减小电驱动器的转矩或电流，以为了遵循驱动器的物理极限且由此保证，驱动器以安全的方式运行。在该运行方式中，每当超过物理极限时，减小转矩或电流。在现有技术中在此以最大允许的转矩或者最大允许的电流为出发点，其通过分别的构件的物理可能性限定。在某些运行状态中，导致超过物理限制的转矩或电流显著地小于特定极限。在这样的情形中，现有技术的操作方式不可保证构件的必要的保护。
技术实现思路
本专利技术的任务在于，创造这样的可能性，即借助于这些可能性即使在这样的条件下也可以简单且可靠的方式保证安全地以不使电驱动器的构件过载的方式运行电驱动器。该任务通过带有权利要求1的特征的运行方法解决。运行方法的有利的设计方案是从属权利要求2至6的对象。根据本专利技术创造一种运行方法，在该方法中控制装置-连续地以测量技术的方式探测所述电驱动器的运行参数或从以测量技术的方式探测的变量中导出运行参数，-连续地检验，所述运行参数以低于触发值的值为出发点是否达到所述触发值，-当所述运行参数达到所述触发值时，则将最大允许的相对最大电流置于与在该时刻从所述半导体开关装置供给到所述电机中的电流相等，-对于所述运行参数的在所述触发值和大于所述触发值的极限值之间的值获取电流极限值变化曲线)，该电流极限值变化曲线从所述触发值朝向所述运行参数的极限值从相对最大电流严格单调地下降到最小电流，且-在所述电驱动器继续运行时针对所述运行参数的在所述触发值和所述极限值之间的值相应于获取的所述电流极限值变化曲线限制从所述半导体开关装置供给到所述电机中的电流。通过该操作方式当运行参数超过触发值时，立即且直接进行降低电流和由此由电机产生的转矩。这独立于其它运行参数且特别是独立于电驱动器的原则的物理极限适用。所述最小电流可原则上具有任意的值。例如所述最小电流可具有不等于零的恒定的值。但是优选地设置成，所述最小电流具有值零或所述控制装置取决于所述相对最大电流和/或电机的转速获取所述最小电流。该操作方式一方面使获取所述电流极限值变化曲线变得容易且另一方面导致，独立于所述相对最大电流的具体值始终保证，所获取的所述电流极限值变化曲线实际上是严格单调地下降的变化曲线。可行的是，所述控制装置在所述运行参数得到所述极限值的情况下立即实施，保护所述半导体开关装置的以安全为指向的措施。但是优选地设置成，-所述控制装置在所述电驱动器继续运行时连续地检验，所述运行参数是否达到大于所述极限值的切断值，且-只有当所述运行参数达到所述切断值时，所述控制装置才将所述半导体开关装置转变到安全的状态中。由此所述电驱动器对达到且超过所述极限值的反应尽可能限制于减小从所述半导体开关装置供给到所述电机中的电流。只有当不可避免时，才实现将所述半导体开关装置转变到安全状态中。安全状态可例如为将驱动器转变到空转中，即转变到这样的状态中，即在该状态中所述驱动器不施加转矩。该状态可例如通过使所述半导体开关装置转变到短路模式或激活模式中实现。可行的是，当所述运行参数再次下降到小于所述触发值的值时，立即再次取消通过所述电流极限值变化曲线定义的限制从所述半导体开关装置供给到所述电机中的电流。但是优选地设置成，-所述控制装置在所述电驱动器继续运行时对于所述运行参数的小于所述触发值的值将从所述半导体开关装置供给到所述电机中的电流限制到所述相对最大电流，直到所述运行参数低于小于所述触发值的释放值，且-当所述运行参数低于所述释放值时，所述控制装置取消将从所述半导体开关装置供给到所述电机中的电流限制到所述相对最大电流。通过这样的滞后，可尤其保证驱动器的鲁棒(robust)且稳定的运行。优选地设置成，所述控制装置对于所述运行参数的小于所述触发值的值将从所述半导体开关装置供给到所述电机中的电流限制到绝对最大电流。由此可保证，从所述半导体开关装置供给到所述电机中的电流还针对所述运行参数的小于所述触发值的值始终保持在可靠的范围中。该操作方式此外暗示了，所述相对最大电流决不可大于所述绝对最大电流。相反地所述相对最大电流可最大与所述绝对最大电流一样大。所述运行参数可根据需要确定。尤其可行的是，所述运行参数是所述半导体开关装置的温度、所述电机的温度或所述电机的转速。该任务此外通过带有权利要求7的特征的控制程序。根据本专利技术通过所述控制装置执行所述机器指令引起，所述控制装置按照根据本专利技术的运行方法运行所述电驱动器。该任务此外通过带有权利要求8的特征的电驱动器的控制装置解决。根据本专利技术所述控制装置编程成带有根据本专利技术的控制程序。该任务此外通过带有权利要求9的特征的换流器解决。根据本专利技术所述控制装置构造为根据本专利技术的控制装置。该任务此外通过带有权利要求10的特征的电驱动器解决。根据本专利技术所述控制装置构造为根据本专利技术的控制装置。附图说明描述的本专利技术的特性、特征和优点以及如何到达这些特性、特征和优点的方式结合下面对实施例进行的描述变得可更清楚且更明白地理解，这些实施例结合图纸进一步解释。在此以示意图：图1显示了电驱动器，图2显示了流程图，以及图3和4分别显示了电流图。具体实施方式根据图1电驱动器1由控制装置2、半导体开关装置3和电机4组成。半导体开关装置3给电机4供能。半导体开关装置由控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于电驱动器(1)的运行方法，该电驱动器具有电机(4)、给所述电机(4)供能的半导体开关装置(3)和控制所述半导体开关装置(3)的控制装置(2)，其中所述控制装置(2)‑连续地以测量技术的方式探测所述电驱动器(1)的运行参数(BP)或从以测量技术的方式探测的变量(n, T, T’)中导出运行参数(BP)，‑连续地检验，所述运行参数(BP)以低于触发值(G2)的值为出发点是否达到所述触发值(G2)，‑当所述运行参数(BP)达到所述触发值(G2)时，则将最大允许的相对最大电流(ImaxR)置于与在该时刻从所述半导体开关装置(3)供给到所述电机(4)中的电流(I)相等，‑对于所述运行参数(BP)在所述触发值(G2)和大于所述触发值(G2)的极限值(G3)之间的值获取电流极限值变化曲线(K)，该电流极限值变化曲线从所述运行参数(BP)的所述触发值(G2)朝向极限值(G3)，从相对最大电流(ImaxR)严格单调地下降到最小电流(Imin)，且‑在所述电驱动器(1)继续运行时，针对所述运行参数(BP)的在所述触发值(G2)和所述极限值(G3)之间的值，从所述半导体开关装置(3)供给到所述电机(4)中的电流(I) 受所述电流极限值变化曲线(K)限制。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.02.09 DE 102016201923.61.一种用于电驱动器(1)的运行方法，该电驱动器具有电机(4)、给所述电机(4)供能的半导体开关装置(3)和控制所述半导体开关装置(3)的控制装置(2)，其中所述控制装置(2)-连续地以测量技术的方式探测所述电驱动器(1)的运行参数(BP)或从以测量技术的方式探测的变量(n,T,T’)中导出运行参数(BP)，-连续地检验，所述运行参数(BP)以低于触发值(G2)的值为出发点是否达到所述触发值(G2)，-当所述运行参数(BP)达到所述触发值(G2)时，则将最大允许的相对最大电流(ImaxR)置于与在该时刻从所述半导体开关装置(3)供给到所述电机(4)中的电流(I)相等，-对于所述运行参数(BP)在所述触发值(G2)和大于所述触发值(G2)的极限值(G3)之间的值获取电流极限值变化曲线(K)，该电流极限值变化曲线从所述运行参数(BP)的所述触发值(G2)朝向极限值(G3)，从相对最大电流(ImaxR)严格单调地下降到最小电流(Imin)，且-在所述电驱动器(1)继续运行时，针对所述运行参数(BP)的在所述触发值(G2)和所述极限值(G3)之间的值，从所述半导体开关装置(3)供给到所述电机(4)中的电流(I)受所述电流极限值变化曲线(K)限制。2.根据权利要求1所述的运行方法，其特征在于，所述最小电流(Imin)具有值零或所述控制装置(2)根据所述相对最大电流(ImaxR)和/或所述电机(4)的转速(n)获取所述最小电流(Imin)。3.根据权利要求1或2所述的运行方法，其特征在于，-所述控制装置(2)在所述电驱动器(1)继续运行时连续地检验：所述运行参数(BP)是超过所述极限值(G3)的切断值(G4)，且-只有当所述运行参数(BP)达到所述切断值(G4)时，所述控制装置(2)才将所述半导体开关装置(3)转变到安全的状态中。4.根据权利要求1、2或3所述的运行方法，其特征在于，-在所述电驱动器(1)继续运行时，所述控制装置(2)对于所述运行参数(BP)...

【专利技术属性】
技术研发人员：马尔科·博勒德，彼得·吉纳尔，古鲁拉杰·马赫希，汉弗莱·莫可姆·恩贾瓦·赫阿奇里，安德列亚斯·特劳特曼，安德列亚斯·沃尔特，海科·扎托西尔，
申请(专利权)人：法雷奥西门子新能源汽车德国有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE