利用热适应控制内部永磁体马达中的电流的方法以及利用其的动力总成技术

控制内部永磁体（IPM）马达的方法包括：接收马达转矩命令；以及选择被存储在第一查找表中的标称d轴线电流和标称q轴线电流。标称d轴线电流和标称q轴线电流对应于IPM马达在标称温度下的预定效率，并且至少基于在IPM马达的标称温度下的马达转矩命令和磁通量。而后从被存储的第二查找表选择d轴线调节电流和q轴线调节电流。调节电流对应于IPM马达的预定效率，并且至少基于IPM马达的磁通量和操作温度。命令校正d轴线电流和校正q轴线电流。校正电流是相应标称电流和调节电流的总和。

【技术实现步骤摘要】
利用热适应控制内部永磁体马达中的电流的方法以及利用其的动力总成
技术介绍
用于电机诸如内部永磁体马达的转矩控制系统通常被配置为控制马达，而不考虑马达温度对于受控参数的作用。换句话说，这些马达控制系统将马达温度处理为如同其是如由马达冷却系统确定的不变温度，例如，90摄氏度。附加地，在其中可使用内部永磁体马达的一些应用中，诸如，电池电动交通工具或混合电动交通工具，在马达温度达到对于马达冷却系统设定的温度之前，可花费显著量的时间。
技术实现思路
永磁体的磁通量密度取决于温度。相应地，如果考虑了永磁体的温度，则内部永磁体马达的转矩输出被最佳控制。命令电流作用包括马达的动力总成系统的能量效率。为了优化能量效率，可控制马达，以在相对低的转子速度下沿着每安培最大转矩轨迹运转，并且在相对高的转子速度下沿着每安培最大电压轨迹运转。本文公开的内部永磁体马达和控制内部永磁体马达的方法实现准确的转矩控制，而不牺牲能量效率。控制内部永磁体马达的方法包括：接收马达转矩命令；以及经由控制器从被存储在控制器的存储器中的第一查找表选择标称d轴线电流和标称q轴线电流。标称d轴线电流和标称q轴线电流对应于内部永磁体马达在内部永磁体马达的标称温度下的预定效率，并且基于在内部永磁体马达的标称温度下的马达转矩命令和磁通量。方法而后包括经由控制器选择被存储在控制器的存储器中的第二查找表中的d轴线调节电流和q轴线调节电流，d轴线调节电流和q轴线调节电流对应于内部永磁体马达的预定效率，并且至少基于内部永磁体马达的磁通量和操作温度。方法而后包括经由控制器命令校正d轴线电流和校正q轴线电流。校正d轴线电流是标称d轴线电流和d轴线调节电流的总和，并且校正q轴线电流是标称q轴线电流和q轴线调节电流的总和。在方法的一些实施例中，仅当转子速度小于或等于基础转子速度时，确定电流调节，并且命令校正电流（例如，仅用于电机的转矩-速度曲线图的恒定转矩区域中的操作）。在其它实施例中，在所有操作速度下，确定电流调节，并且命令校正电流（例如，无论操作速度如何）。本专利技术还公开了以下技术方案。1.控制内部永磁体马达的方法，所述方法包括：接收马达转矩命令；经由控制器从被存储在所述控制器的存储器中的第一查找表选择标称d轴线电流和标称q轴线电流，所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流对应于所述内部永磁体马达在所述内部永磁体马达的标称温度下的预定效率，并且基于在所述内部永磁体马达的所述标称温度下的所述马达转矩命令和磁通量；经由所述控制器从被存储在所述控制器的所述存储器中的第二查找表选择d轴线调节电流和q轴线调节电流，所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流对应于所述内部永磁体马达的所述预定效率，并且至少基于所述内部永磁体马达的所述磁通量和操作温度；以及经由所述控制器命令校正d轴线电流和校正q轴线电流；其中，所述校正d轴线电流是所述标称d轴线电流和所述d轴线调节电流的总和，并且所述校正q轴线电流是所述标称q轴线电流和所述q轴线调节电流的总和。2.根据技术方案1所述的方法，还包括：确定所述内部永磁体马达的转子速度是否小于或等于基础转子速度；其中，仅在如果所述转子速度小于或等于所述基础转子速度的情况下，选择所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流，并且命令所述校正d轴线电流和所述校正q轴线电流；以及如果所述转子速度大于所述基础转子速度，则命令所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流。3.根据技术方案2所述的方法，其中，如果所述转子速度大于所述基础转子速度，则所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流用于所述内部永磁体马达的每安培最大转矩操作；并且所述方法还包括：基于所述马达转矩命令和所述磁通量命令，命令所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流，用于所述内部永磁体马达的每安培最大转矩操作。4.根据技术方案2所述的方法，其中，所述基础转子速度是对应于所述内部永磁体马达在所述内部永磁体马达的所述标称温度下的恒定转矩操作的最大转子速度。5.根据技术方案1所述的方法，其中，所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流进一步基于所述马达转矩命令；并且所述方法还包括：无论转子速度如何，选择所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流，并且命令所述校正d轴线电流和所述校正q轴线电流。6.根据技术方案1所述的方法，还包括：比较所述内部永磁体马达的所述操作温度与多个被存储的参考温度，所述参考温度每个与多个被存储的查找表中的不同一个相关联，所述多个被存储的查找表中的每个包括d轴线调节电流和q轴线调节电流，用于所述内部永磁体马达在所述被存储的参考温度中的不同一个下的恒定转矩操作；以及其中，从所述被存储的查找表中的一个选择所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流，所述被存储的查找表中的所述一个与所述被存储的参考温度中最接近所述内部永磁体马达的所述操作温度的一个相关联，或所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流由来自所述被存储的查找表中的两个的d轴线调节电流和q轴线调节电流之间的插值确定，所述被存储的查找表中的所述两个与所述被存储的参考温度中最接近所述操作温度的两个相关联。7.根据技术方案6所述的方法，其中，所述被存储的参考温度是在相等间隔下从最小值到最大值的一系列温度。8.根据技术方案1所述的方法，还包括：基于所述内部永磁体马达的冷却油的温度、所述冷却油的流率或操作d轴线电流和操作q轴线电流或分析集总参数模型中的任何一个或多个，通过估测所述操作温度，确定所述内部永磁体马达的所述操作温度。9.根据技术方案1所述的方法，还包括：由操作性地连接到所述内部永磁体马达的至少一个传感器确定所述内部永磁体马达的所述操作温度。10.根据技术方案1所述的方法，还包括：基于所述内部永磁体马达的转子速度和被配置为为所述内部永磁体马达提供动力的电池的电压水平，确定所述内部永磁体马达的所述磁通量。11.根据技术方案10所述的方法，其中，所述第二查找表包括基于离线校准的存储值。12.根据技术方案11所述的方法，其中，从所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流的所述存储值确定电流的变化方向。13.动力总成，包括：内部永磁体马达；能量存储装置，操作性地连接到所述内部永磁体马达，并且被配置为为所述内部永磁体马达提供动力，以作用为马达；控制器，操作性地连接到所述能量存储装置，并且连接到所述内部永磁体马达；其中，所述控制器被配置为接收马达转矩命令，并且包括处理器和具有可由所述处理器执行的指令的存储器，其中，由所述处理器执行所述指令导致所述处理器：从被存储在所述控制器的所述存储器中的第一查找表选择标称d轴线电流和标称q轴线电流，所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流对应于所述内部永磁体马达在所述内部永磁体马达的标称温度下的预定效率，并且基于所述内部永磁体马达的所述马达转矩命令和磁通量；从被存储在所述控制器的所述存储器中的第二查找表选择d轴线调节电流和q轴线调节电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.控制内部永磁体马达的方法，所述方法包括：/n接收马达转矩命令；/n经由控制器从被存储在所述控制器的存储器中的第一查找表选择标称d轴线电流和标称q轴线电流，所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流对应于所述内部永磁体马达在所述内部永磁体马达的标称温度下的预定效率，并且基于在所述内部永磁体马达的所述标称温度下的所述马达转矩命令和磁通量；/n经由所述控制器从被存储在所述控制器的所述存储器中的第二查找表选择d轴线调节电流和q轴线调节电流，所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流对应于所述内部永磁体马达的所述预定效率，并且至少基于所述内部永磁体马达的所述磁通量和操作温度；以及/n经由所述控制器命令校正d轴线电流和校正q轴线电流；其中，所述校正d轴线电流是所述标称d轴线电流和所述d轴线调节电流的总和，并且所述校正q轴线电流是所述标称q轴线电流和所述q轴线调节电流的总和。/n

【技术特征摘要】
20190326 US 16/3648931.控制内部永磁体马达的方法，所述方法包括：
接收马达转矩命令；
经由控制器从被存储在所述控制器的存储器中的第一查找表选择标称d轴线电流和标称q轴线电流，所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流对应于所述内部永磁体马达在所述内部永磁体马达的标称温度下的预定效率，并且基于在所述内部永磁体马达的所述标称温度下的所述马达转矩命令和磁通量；
经由所述控制器从被存储在所述控制器的所述存储器中的第二查找表选择d轴线调节电流和q轴线调节电流，所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流对应于所述内部永磁体马达的所述预定效率，并且至少基于所述内部永磁体马达的所述磁通量和操作温度；以及
经由所述控制器命令校正d轴线电流和校正q轴线电流；其中，所述校正d轴线电流是所述标称d轴线电流和所述d轴线调节电流的总和，并且所述校正q轴线电流是所述标称q轴线电流和所述q轴线调节电流的总和。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
确定所述内部永磁体马达的转子速度是否小于或等于基础转子速度；
其中，仅在如果所述转子速度小于或等于所述基础转子速度的情况下，选择所述d轴线调节电流和所述q轴线调节电流，并且命令所述校正d轴线电流和所述校正q轴线电流；以及
如果所述转子速度大于所述基础转子速度，则命令所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流。


3.根据权利要求2所述的方法，其中，如果所述转子速度大于所述基础转子速度，则所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流用于所述内部永磁体马达的每安培最大转矩操作；并且所述方法还包括：
基于所述马达转矩命令和所述磁通量命令，命令所述标称d轴线电流和所述标称q轴线电流，用于所述内部永磁体马达的每安培最大转矩操作。


4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述基础转子速度是对应于所述内部永磁体马达在所述内部永磁体马达的所述标称温度下的恒定转矩操...

【专利技术属性】
技术研发人员：S戈帕拉克里什南，A刘，WG扎纳德利，YC宣，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US