电动机电力电缆断开的检测系统和方法以及电动机控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种电动机电力电缆断开的检测系统和方法，其包括：通过控制器测量经电力电缆从逆变器供应至电动机的多个相电流，以及将多个相电流转换为静止参考系，以获得同步参考系的第一轴电流和同步参考系的第二轴电流。此外，该方法包括通过控制器使用静止参考系的第一轴电流和静止参考系的第二轴电流计算电缆开路因子，以及使用电缆开路因子检测电力电缆的断开。

【技术实现步骤摘要】
电动机电力电缆断开的检测系统和方法以及电动机控制方法相关申请的交叉参考本申请要求于2012年12月14日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2012-0146801号的优先权和权益，该申请的全部内容引入本文以作参考。
本专利技术涉及电动机电力电缆断开的检测方法和电动机控制方法，且更具体地，本专利技术涉及车辆内连接电动机和逆变器的电力电缆的断开检测方法和使用检测系统的电动机控制方法。
技术介绍
通常，永磁型电动机作为驱动装置用于电动车、混合动力车、燃料电池车等中。逆变器可将DC电压转化为三相AC电压（u相、v-相和w-相），以经电力电缆向电动机提供所转化的AC电压，并且电动机控制器可配置成经脉宽调制（PWM）操作逆变器。然而，当在连接逆变器和电动机的电力电缆中发生断开、短路、消除（removal）等时，则产生过电流和过电压，或可能出现致命问题例如发生过电流和过电压或对逆变器造成损坏，并且电动机可能无法顺利驱动。因此，当发生电力电缆的例如断开、短路、消除的情况时，电动机控制器必须执行一系列用于立即检测情况、保护系统、以及切断系统电源以防止其它问题出现的功能。下面将描述相关技术中电动机电力电缆断开的检测方法。发生断开的电力电缆的相电流在不考虑逆变器操作的情况下具有的电流值为0，使剩余两个电力电缆的相电流与电流要求值相比具有重大差值。当电流差值保持预定时间或更久时，可检测出电力电缆的断开。在实际实施中，当三相电流之和保持预定时间（例如，30msec），同时在考虑电流传感器的测量误差的情况下，上述电流差值在预定范围内，不为0（例如，在│10A│内）时，检测为断开。具体地，由于三相电流之和限制于预定范围，不为0，因此可进一步设定单独条件（例如相电流的峰值为约50A或更大），以确定电力电缆是处于正常状态（例如没有出现故障）还是处于故障状态。如上所述，在相关技术中设定各种条件，因此可能无法检测出断开，即使电力电缆实际上是断开的。而且，当相电流在预定时间内增加到过电流水平或更高时，可能难以检测断开。上述在该
技术介绍
部分公开的信息仅用于增强对本专利技术背景的理解，因此其可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已经知晓的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供具有精确检测电力电缆断开发生优势的电动机电力电缆的断开检测方法以及使用电动机电力电缆断开检测的电动机控制方法。本专利技术的示例性实施方式提供检测电动机电力电缆的断开的方法，包括：测量经电力电缆从逆变器供应至电动机的多个相电流；将多个相电流转换为静止参考系（静止坐标系）以获得静止参考系的第一轴电流和静止参考系的第二轴电流；使用静止参考系的第一轴电流和静止参考系的第二轴电流计算电缆开路因子（openfactor）；以及通过电缆开路因子检测电力电缆的断开。电缆开路因子可由下式定义，其中，K是电缆开路因子，Idss是静止参考系的第一轴电流，且Iqss是静止参考系的第二轴电流。电力电缆可以包括第一电力电缆、第二电力电缆和第三电力电缆，且当电缆开路因子被包括在第一电力电缆的开路因子范围内时，可检测出第一电力电缆的断开，当电缆开路因子被包括在第二电力电缆的开路因子范围内时，可检测出第二电力电缆的断开，且当电缆开路因子被包括在第三电力电缆的开路因子范围内时，可检测出第三电力电缆的断开。本专利技术的另一示例性实施方式提供控制电动机的方法，其包括：测量经电力电缆从逆变器供应给电动机的多个相电流；将多个相电流转换为静止参考系然后将所转换的电流转换为同步参考系；检测电力电缆的断开；使用同步参考系的电流计算脉宽调制（PWM）占空比；以及基于PWM占空比操作逆变器。当将相电流转换为静止参考系时，可生成静止参考系的第一轴电流和静止参考系的第二轴电流。当检测出电力电缆的断开时，可使用静止参考系的第一轴电流和静止参考系的第二轴电流计算电缆开路因子，并且可使用电缆开路因子检测电力电缆的断开。电缆开路因子可由下式定义，其中，K是电缆开路因子，Idss是静止参考系的第一轴电流，且Iqss是静止参考系的第二轴电流。电力电缆可以包括第一电力电缆、第二电力电缆和第三电力电缆，且当电缆开路因子被包括在第一电力电缆的开路因子范围内时，可检测出第一电力电缆的断开，当电缆开路因子被包括在第二电力电缆的开路因子范围内时，可检测出第二电力电缆的断开，且当电缆开路因子被包括在第三电力电缆的开路因子范围内时，可检测出第三电力电缆的断开。可在计算PWM占空比之前执行电力电缆的断开检测，或可与计算PWM占空比和操作逆变器中的至少一者并行地执行电力电缆的断开检测。在检测电力电缆断开之后，可执行断开后所需的后续逻辑。根据本示例性实施方式，可仅使用一个具有高可靠性的电缆开路因子K来检测电力电缆是否断开。因此，可以容易、精确且迅速地检测电力电缆是否断开。而且，当检测出电力电缆的断开时，可以通过执行与断开相应的后续逻辑，来防止由于电力电缆断开而引起的二次事故。附图说明图1是示出根据本专利技术示例性实施方式的包括电动机电力电缆断开检测方法的电动机控制方法的示例性流程图；图2A到2C是示出根据本专利技术示例性实施方式的电流、电缆开路因子K、以及在w-相断开中是否检测到w-相断开的示例性图；图3A到3C是示出根据本专利技术示例性实施方式的电流、电缆开路因子K、以及在v-相断开中是否检测到v-相断开的示例性图；图4A到4C是示出根据本专利技术示例性实施方式的电流、电缆开路因子K、以及在u-相断开中是否检测到u-相断开的示例性图；图5是示出根据本专利技术另一示例性实施方式的电动机控制方法的示例性流程图；并且图6是示出根据本专利技术又一实施方式的电动机控制方法的示例性流程图。具体实施方式应理解，本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括通常的机动车，例如，包括多功能运动车（SUV）、公共汽车、卡车、各种商务车的客车，包括各种船只和船舶的水运工具，飞行器等等，并且包括混合动力车、电动车、插入式混合电动车、燃料电池车和其它代用燃料车（例如，来源于石油以外的资源的燃料）。如本文所提到的，混合动力车是具有两种或多种动力源的车辆，例如，具有汽油动力和电动力的车辆。尽管示例性实施方式描述为使用多个单元来执行示例性操作，但可以理解的是，也可以通过一个或多个模块来执行示例性操作。此外，可以理解的是术语控制器/控制单元是指包括存储器和处理器的硬件装置。存储器配置成储存模块，并且处理器具体配置成执行所述模块以执行以下进一步描述的一个或多个操作。而且，本专利技术的控制逻辑可实施为含有通过处理器、控制器等执行的可执行程序指令的非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质的例子包括但不限于，ROM、RAM、光盘（CD）-ROM、磁带、软盘、优盘、智能卡和光学数据存储装置。还能够在网络耦合的计算机系统中分布计算机可读记录介质，使得例如通过远程信息处理服务器或控制器局域网（CAN）以分散的方式存储并且执行计算机可读介质。本文使用的术语仅仅是为了说明具体实施方式的目的而不是意在限制本专利技术。如本文所使用的，单数形式“一个、一种（a、an）”和“该（the）”也意在包括复数形式，除非上下文中清楚指明。还可以理解的是，在该说明书中使用的术语“包括（comprises和/或comprising）”是指存在所述特征、整数、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制电动机的方法，包括以下步骤：通过控制器测量经电力电缆从逆变器供应至电动机的多个相电流；通过所述控制器将所述多个相电流转换为静止参考系；通过所述控制器将所转换的电流转换为同步参考系；通过所述控制器检测所述电力电缆的断开；通过所述控制器使用所述同步参考系的电流计算脉宽调制占空比；通过所述控制器基于所述脉宽调制占空比操作所述逆变器，其中，当将所述相电流转换为所述静止参考系时，生成所述静止参考系的第一轴电流和所述静止参考系的第二轴电流，并且当检测所述电力电缆的断开时，使用所述静止参考系的第一轴电流和所述静止参考系的第二轴电流计算电缆开路因子，并且使用所述电缆开路因子检测所述电力电缆的断开，其中所述电缆开路因子是使用通过对所转换的电流进行低通滤波而获得的电流计算的。

【技术特征摘要】
2012.12.14 KR 10-2012-01468011.一种控制电动机的方法，包括以下步骤：通过控制器测量经电力电缆从逆变器供应至电动机的多个相电流；通过所述控制器将所述多个相电流转换为静止参考系；通过所述控制器将所转换的电流转换为同步参考系；通过所述控制器检测所述电力电缆的断开；通过所述控制器使用所述同步参考系的电流计算脉宽调制占空比；通过所述控制器基于所述脉宽调制占空比操作所述逆变器，其中，当将所述相电流转换为所述静止参考系时，生成所述静止参考系的第一轴电流和所述静止参考系的第二轴电流，并且当检测所述电力电缆的断开时，使用所述静止参考系的第一轴电流和所述静止参考系的第二轴电流计算电缆开路因子，并且使用所述电缆开路因子检测所述电力电缆的断开，其中所述电缆开路因子是使用通过对所转换的电流进行低通滤波而获得的电流计算的。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述电缆开路因子定义如下其中，K是所述电缆开路因子，Idss是所述静止参考系的第一轴电流，且Iqss是所述静止参考系的第二轴电流。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述电力电缆包括第一电力电缆、第二电力电缆以及第三电力电缆，并且当所述电缆开路因子被包括在所述第一电力电缆的开路因子范围内时，检测出所述第一电力电缆的断开，当所述电缆开路因子被包括在所述第二电力电缆的开路因子范围内时，检测出所述第二电力电缆的断开，并且当所述电缆开路因子被包括在所述第三电力电缆的开路因子范围内时，检测出所述第三电力电缆的断开。4.根据权利要求1所述的方法，其中在计算所述脉宽调制占空比之前执行检测所述电力电缆的断开的处理，或者与计算所述脉宽调制占空比和操作所述逆变器中的至少一者并行地执行检测所述电力电缆的断开的处理。5.根据权利要求1所述的方法，其中在检测所述电力电缆的断开之后，执行所述断开之...

【专利技术属性】
技术研发人员：庾太一，姜求培，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR