用于控制在机动车的电气驱动装置中的损耗热量的方法、用于机动车的电气驱动单元以及机动车制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于在机动车的电气驱动装置(2)中控制损耗热量(Pv)的方法，其中，为驱动装置(2)提供电流，在所述电流中，为了提供预先确定的损耗热量(Pv)，将形成场的与形成转矩的电流(id、iq)的比例偏离于对于驱动装置(2)的相应运行点的优化比例地预定。预先确定的损耗热量(Pv)通过构成为无磁体的三相电机(3)的驱动装置(2)提供，其方式为附加地调整流过三相电机(3)的转子(5)的转子电流(iR)，其中，预定形成场的与形成转矩的电流(id、iq)，使得通过所述比例使三相电机(3)的声学干扰信号最小化，并且调整转子电流(iR)，使得通过所述转子电流(iR)与使干扰信号最小化的所述比例的组合，提供预先确定的损耗热量(Pv)。本发明专利技术此外涉及一种电气驱动单元(1)以及一种机动车。

Method for controlling the heat loss in the electric driving device of motor vehicle, electric driving unit for motor vehicle and motor vehicle

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制在机动车的电气驱动装置中的损耗热量的方法、用于机动车的电气驱动单元以及机动车
本专利技术涉及一种用于在机动车的电气驱动装置中控制损耗热量的方法，其中，通过控制设备为电气驱动装置提供电流，在所述电流中，为了提供预先确定的损耗热量，形成场的电流与形成转矩的电流的比例偏离于对于驱动装置的相应运行点优化比例地预定。本专利技术此外涉及一种电气驱动单元以及一种机动车。
技术介绍
已经由现有技术已知，将电气驱动装置的损耗热量用于机动车的内部空间的供暖，所述电气驱动装置用于驱动构成为电动或混合动力车辆的机动车。这例如在DE102012019005A1中描述。也由现有技术已知，控制电气驱动装置的损耗热量，以便例如有意提高所述损耗热量。为此WO2015/193172A1说明一种用于控制通过具有电驱动装置的机动车产生的损耗热量的方法。在此电驱动装置的电机由电驱动装置的驱动控制设备这样提供电流，使得形成场的电流与形成转矩的电流的比例处于对于相应运行点的优化比例之外。由仅形成场的与形成转矩的电流对损耗热量的控制可能产生磁性激励的干扰噪声的缺点。这些干扰噪声例如可能由乘客察觉并且感知为干扰的。电气驱动装置的声学效果因此可能由于对损耗热量的控制而恶化。
技术实现思路
本专利技术的任务是，在优化电气驱动装置的声学效果的情况下控制用于机动车的电气驱动装置的损耗热量。该任务按照本专利技术通过具有按照相应的独立权利要求的特征的一种方法、一种电气驱动单元以及一种机动车解决。本专利技术有利的实施方式是从属的权利要求、说明书以及附图的技术方案。在按照本专利技术的方法中，在机动车的电气驱动装置中控制损耗热量。为此通过控制设备为电气驱动装置提供电流，在所述电流中，为了提供预先确定的损耗热量，形成场的电流与形成转矩的电流的比例偏离于形成场的与形成转矩的电流的对于驱动装置的相应运行点的优化比例地预定。此外，所述预先确定的损耗热量通过构成为无磁体的三相电机的驱动装置提供，其方式为附加地通过控制设备调整流过三相电机的转子的转子电流。在此这样预定形成场的与形成转矩的电流，使得通过所述比例使三相电机的声学干扰信号最小化。转子电流这样调整，使得通过所述转子电流与使干扰信号最小化的比例相组合来提供预先确定的损耗热量。本专利技术此外涉及一种用于机动车的电气驱动单元，所述电气驱动单元具有电气驱动装置和控制设备。所述控制设备为了控制驱动装置的损耗热量设计为用于为驱动装置提供电流，在所述电流中，为了提供预先确定的损耗热量，形成场的电流与形成转矩的电流的比例偏离于形成场的与形成转矩的电流的对于驱动装置的相应运行点优化比例地预定。此外，所述电气驱动装置构成为无磁体的三相电机。所述控制设备设计为用于附加地调整流过三相电机的转子的转子电流，并且在此这样预定形成场的与形成转矩的电流，使得三相电机的声学干扰信号通过所述比例为最小，以及这样调整转子电流，使得通过所述转子电流与使干扰信号最小化的比例相组合来提供预先确定的损耗热量。电气驱动装置用于驱动构成为电动车或混合动力车辆的机动车并且构成为无磁体的三相电机。三相电机具有在机动车中位置固定地支承的定子和关于定子可旋转地支承的转子。所述控制设备尤其是具有逆变器，通过所述逆变器能够将以三相交变电流或三相电流形式的电流输送给所述三相电机。逆变器具有与三相电机的相的数量相对应数量的并联连接的支线或半桥，其中，每个支线具有开关、尤其是半导体开关的串联电路。在两个开关之间的节点与三相电机的对应于一个相的绕组相连接。通过控制设备的控制单元，逆变器的开关可以按照预先确定的模式这样关闭，使得由电气驱动单元的高压存储器提供的直流电流转变为三相电流。三相电流输送给三相电机，通过所述三相电流，在定子中产生旋转的磁场或旋转场，所述磁场或旋转场驱动转子的旋转。为了调整由三相电机产生的转矩，亦即为了调整三相电机的运行点，可以使用所谓的矢量调节。为此将与定子相关的三相的大小、在这里输送给三相电机的三相交变电流转换到具有轴d和q的与转子相关的双轴坐标系中。转矩通过q值、在这里通过形成转矩的电流来映射，而磁通密度通过d值、在这里通过形成场的电流来映射。转矩可以在此根据形成转矩的电流与形成场的电流的多个组合来调节。因此形成转矩的电流和形成场的电流是在转矩调节时的自由度。因此不同的组合提供分别同一个转矩、但提供三相电机的不同的效率。通常在形成场的电流与形成转矩的电流之间的比例、例如电流角度由控制单元的调节器这样选择，使得三相电机的损耗功率对于三相电机的相应的当前运行点是最小的并且因此三相电机的效率是最大的。因此在形成场的电流与形成转矩的电流之间的比例是优化的。优化比例提供给控制单元的驱动器，所述驱动器接着为了产生呈现优化比例的三相电流而操控逆变器的开关。为了现在提供预先确定的损耗热量，对三相电机有意修整，以便借此有意提高损耗功率。因此在修整时，形成场的电流与形成转矩的电流之间的比例由控制设备有意地这样选择或预定，使得损耗功率和因此损耗热量提高。然而在此可能出现，通过当前选择的比例，使三相电机的声学效果恶化，通过所述比例，提供希望的或预先确定的损耗热量。换句话说可能的是，通过当前选择的比例，声学干扰信号以磁性激励的干扰噪声的形式产生，所述干扰噪声例如可察觉为不愉快的总和。为了至少最小化该声学干扰信号，附加地影响或调整无磁体的三相电机的转子电流，所述转子电流构成在转矩调整时的附加自由度。在此形成场的电流、形成转矩的电流和转子电流的值这样选择，使得通过其组合一方面最小化干扰噪声并且另一方面产生预先确定的损耗热量以及与预先确定的运行点对应的转矩。电流的值的选择因此构成优化问题。因为无磁体的三相电机的转子电流构成在转矩调整时附加自由度，所以该转子电流以有利的方式也形成在提供预先确定的损耗热量时的附加自由度。通过转子电流的调整因此可以提供如下损耗热量，所述损耗热量例如用于高压存储器的调温(所述高压存储器提供用于三相电机的电能)，和/或用于机动车的内部空间的调温而需要。由此产生优点，即，可以省去机动车中的附加的加热装置。此外在提供损耗热量时，通过形成场的与形成转矩的电流的鉴于干扰噪声最小化而优化的比例没有或至少几乎没有产生干扰噪声。由此产生改善三相电机的声学效果的优点。可以规定，预先确定的损耗热量通过构成为异步电动机的无磁体的三相电机提供，其中，作为转子电流调整在转子中感应的电流并且感应出电流的转差率通过控制设备预定。电气驱动单元的无磁体的三相电机按照该实施形式构成为异步电动机。异步电动机的转子或转子可以例如构成为短路转子或者说鼠笼式转子。定子绕组通过输送的三相交变电流产生旋转场，其中，在旋转场转速和转子转速之间存在转速差，所述转速差也称为转差率。该转速差引起电流、亦即磁性作用的转子电流的感应，所述转子电流本身有助于力矩形成。因此为了能够调整转子电流，控制设备设计为用于，调整转差率或转速差。转差率在此这样调整，使得其与形成场的与形成转矩的电流的使干扰信号最小化的比例共同能够实现预先确定的损耗热量的输出。例如转差率可以这样选择，使得感应的电流增加。即通过感应的电流的增本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于在机动车的电气驱动装置(2)中控制损耗热量(Pv)的方法，其中，通过控制设备(6)为电气驱动装置(2)提供电流，在所述电流中，为了提供预先确定的损耗热量(Pv)，形成场的电流(id)和形成转矩的电流(iq)的比例偏离于对于驱动装置(2)的相应运行点的优化比例地预定，/n其特征在于，/n所述预先确定的损耗热量(Pv)通过构成为无磁体的三相电机(3)的驱动装置(2)提供，其方式为附加地通过控制设备(6)调整流过三相电机(3)的转子(5)的转子电流(iR)，其中，预定形成场的与形成转矩的电流(id、iq)，使得通过所述比例使三相电机(3)的声学干扰信号最小化，并且调整转子电流(iR)，使得通过所述转子电流(iR)和使干扰信号最小化的所述比例的组合来提供预先确定的损耗热量(Pv)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171214 DE 102017222684.61.用于在机动车的电气驱动装置(2)中控制损耗热量(Pv)的方法，其中，通过控制设备(6)为电气驱动装置(2)提供电流，在所述电流中，为了提供预先确定的损耗热量(Pv)，形成场的电流(id)和形成转矩的电流(iq)的比例偏离于对于驱动装置(2)的相应运行点的优化比例地预定，
其特征在于，
所述预先确定的损耗热量(Pv)通过构成为无磁体的三相电机(3)的驱动装置(2)提供，其方式为附加地通过控制设备(6)调整流过三相电机(3)的转子(5)的转子电流(iR)，其中，预定形成场的与形成转矩的电流(id、iq)，使得通过所述比例使三相电机(3)的声学干扰信号最小化，并且调整转子电流(iR)，使得通过所述转子电流(iR)和使干扰信号最小化的所述比例的组合来提供预先确定的损耗热量(Pv)。


2.按照权利要求1所述的方法，
其特征在于，
通过构成为异步电动机的无磁体的三相电机(3)提供预先确定的损耗热量(Pv)，其中，作为转子电流(iR)调整在转子(5)中感应的电流并且通过控制设备(6)预定感应出电流的转差率。


3.按照权利要求1所述的方法，
其特征在于，
通过构成为电流激励的同步电机的无磁体的三相电机(3)提供预先确定的损耗热量(Pv)，其中，作为转子电流(iR)调整励磁电流并且通过控制设备(6)预定励磁电流。


4.按照上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
为三相电机(3)的转矩(M)和三相电机(3)的损耗热量(Pv)的预先确定的值配置转子电流(iR)、形成场的电流(id)和形成转矩的电流(iq)的值的组合，其中，为了产生预先确定的损耗热量(Pv)，通过控制设备(6)根据转矩(M)的与相应运行点对应的理论值选择并且为三相电机(3)预定相应的组合。


5.按照上述权利要求之一所述的方法，
其特征在于，
在第一运行模式中运行三相电机(3)，在所述第一运行模式中，预定形成场的与形成转矩的电流(id、iq...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·普洛瑟尔，J·克内热维奇，H·迈纳特，D·恩格尔哈特，
申请(专利权)人：宝马股份公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE