推进系统中具有辅助功率生成的电动马达技术方案

具有电动马达的推进系统以及对应方法。控制器被配置成接收转矩请求，并且选择性地命令电动马达。控制器具有处理器和有形非暂时性存储器，指令被记录在所述有形非暂时性存储器上，用于生成辅助功率的方法。控制器被配置成获得期望辅助功率和德尔塔因子(δ)。当恒定转矩单位矢量与减小的电压椭圆单位矢量之间的角度(θ)的余弦小于预定义阈值时，德尔塔因子被设定为速度修改量(

【技术实现步骤摘要】
推进系统中具有辅助功率生成的电动马达


[0001]本公开涉及推进系统中由电动马达的辅助功率生成以及控制电动马达的操作的方法。在过去几年中，纯电动交通工具和混合动力交通工具的使用已显著增加。通过采用电动马达作为推进源，许多交通工具可以一种或多种电动交通工具模式操作。例如，电池电动交通工具可仅以电动交通工具模式操作，而混合电动交通工具可在不同操作模式期间选择性地采用内燃机和电动马达中的一个或两个。

技术实现思路

[0002]本文公开了具有电动马达的推进系统以及控制电动马达的操作的方法。电动马达包括具有至少一个永磁体的转子以及定子。控制器被配置成接收转矩请求，并且部分基于转矩请求而选择性地命令电动马达。控制器具有处理器和有形非暂时性存储器，指令被记录在所述有形非暂时性存储器上，用于生成辅助功率的方法。
[0003]由处理器执行指令导致控制器：为电动马达获得期望辅助功率和德尔塔因子(δ)，所述德尔塔因子(δ)至少部分基于期望辅助功率和估测功率损耗。当第一矢量与第二矢量之间的角度(θ)的余弦大于或等于预定义阈值时，德尔塔因子被设定为速度修改量(
∆
ω=δ)。已修改转子速度被获得为初始转子速度与速度修改量(
∆
ω)的和。控制器被配置成部分基于已修改转子速度和转矩请求而获得已修改定子电流命令。通过命令已修改定子电流命令而生成辅助功率。
[0004]控制器被配置成当角度(θ)的余弦小于预定义阈值时将速度修改量设定为零(
∆
ω=0)。德尔塔因子(δ)可由闭环控制模块获得，所述闭环控制模块被配置成将误差值获得为期望辅助功率(P
desired
)与估测功率损耗(P
loss
)之间的差，所述估测功率损耗(P
loss
)限于最大可允许功率损耗(P
loss,max
)。闭环控制模块被配置成通过调整德尔塔因子(δ)而随时间最小化误差值。
[0005]第一矢量可为恒定转矩单位矢量（T1,T2），并且第二矢量可为减小的电压椭圆单位矢量（V1,V2）。角度(θ)的余弦可被获得为恒定转矩单位矢量（T1,T2）与减小的电压椭圆单位矢量（V1,V2）的内积，使得：cosθ= (T1·
V
1 + T2·
V2) 。恒定转矩单位矢量（T1,T2）可部分基于转矩请求(T
e
)相对于测量q轴线电流（i
q
）和测量d轴线电流（i
d
）的偏导数，使得：。减小的电压椭圆单位矢量（V1,V2）可部分基于电压成本函数(J)相对于测量q轴线电流（i
q
）和测量d轴线电流（i
d
）的偏导数，使得：。
[0006]电压成本函数(J)可基于d轴线电压命令（v
d
）和q轴线电压命令（v
q
），使得：。d轴线电压命令（v
d
）可被获得为：。q轴线电压命令（v
q
）被获得为：。此处，λ
f
是转子磁通量大小，R
s
是定子电阻，是d轴线定子电流命令，是q轴线定子电流命令，ω'是已修改转子速度，L
d
是d轴线静态电感，并且L
q
是q轴线静态电感。
[0007]推进系统可包括：直流(DC)电源，被配置成向电动马达提供DC链路电压(V
dc
)；以及逆变器。冷却回路可定位成与电动马达、逆变器和/或直流电源热连通。控制器可被配置成至少部分将辅助功率引导通过冷却回路到逆变器和/或直流电源。已修改定子电流命令可包括基于已修改转子速度、转矩请求和DC链路电压(V
dc
)而从存储数据模块获得的d轴线定子电流命令和q轴线定子电流命令。
[0008]本专利技术还提供了以下技术方案。
[0009]1. 推进系统，包括：电动马达，包括具有至少一个永磁体的转子以及定子；控制器，被配置成接收转矩请求，并且部分基于所述转矩请求而选择性地命令所述电动马达；其中，所述控制器具有处理器和有形非暂时性存储器，指令被记录在所述有形非暂时性存储器上，用于生成辅助功率的方法，由所述处理器执行所述指令导致所述控制器：获得期望辅助功率和德尔塔因子(δ)，所述德尔塔因子(δ)至少部分基于所述期望辅助功率和估测功率损耗；当第一矢量与第二矢量之间的角度(θ)的余弦大于或等于预定义阈值时，将所述德尔塔因子(δ)设定为速度修改量(
∆
ω)；将已修改转子速度获得为初始转子速度与所述速度修改量(
∆
ω)的和；部分基于所述已修改转子速度和所述转矩请求而获得已修改定子电流命令；以及通过命令所述已修改定子电流命令而生成所述辅助功率。
[0010]2. 根据技术方案1所述的推进系统，其中：所述控制器被配置成当所述角度(θ)的余弦小于所述预定义阈值时将所述速度修改量(
∆
ω)设定为零。
[0011]3. 根据技术方案1所述的推进系统，其中：所述德尔塔因子(δ)由闭环控制模块获得，所述闭环控制模块被配置成将误差值获得为所述期望辅助功率(P
desired
)与所述估测功率损耗(P
loss
)之间的差，所述估测功率损耗(P
loss
)限于最大可允许功率损耗(P
loss,max
)；以及所述闭环控制模块被配置成通过调整所述德尔塔因子(δ)而随时间最小化所述误差值。
[0012]4. 根据技术方案1所述的推进系统，其中：所述第一矢量是恒定转矩单位矢量（T1,T2），并且所述第二矢量是减小的电压椭圆单位矢量（V1,V2）；以及所述角度(θ)的余弦被获得为所述恒定转矩单位矢量（T1,T2）与所述减小的电压椭圆单位矢量（V1,V2）的内积，使得：cosθ= (T1·
V
1 + T2·
V2) 。
[0013]5. 根据技术方案4所述的推进系统，其中：所述恒定转矩单位矢量（T1,T2）部分基于所述转矩请求(T
e
)相对于测量q轴线电流（i
q
）和测量d轴线电流（i
d
）的偏导数，使得：。
[0014]6. 根据技术方案4所述的推进系统，其中：所述减小的电压椭圆单位矢量（V1,V2）部分基于电压成本函数(J)相对于所述测量q轴
线电流（i
q
）和所述测量d轴线电流（i
d
）的偏导数，使得：；以及所述电压成本函数(J)基于d轴线电压命令（v
d
）和q轴线电压命令（v
q
），使得：。
[0015]7. 根据技术方案6所述的推进系统，其中：所述d轴线电压命令（v
d
）被获得为：；所述q轴线电压命令（v
q
）被获得为：；以及λ
f
是转子磁通量大小，R
s
是定子电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.推进系统，包括：电动马达，包括具有至少一个永磁体的转子以及定子；控制器，被配置成接收转矩请求，并且部分基于所述转矩请求而选择性地命令所述电动马达；其中，所述控制器具有处理器和有形非暂时性存储器，指令被记录在所述有形非暂时性存储器上，用于生成辅助功率的方法，由所述处理器执行所述指令导致所述控制器：获得期望辅助功率和德尔塔因子(δ)，所述德尔塔因子(δ)至少部分基于所述期望辅助功率和估测功率损耗；当第一矢量与第二矢量之间的角度(θ)的余弦大于或等于预定义阈值时，将所述德尔塔因子(δ)设定为速度修改量(
∆
ω)；将已修改转子速度获得为初始转子速度与所述速度修改量(
∆
ω)的和；部分基于所述已修改转子速度和所述转矩请求而获得已修改定子电流命令；以及通过命令所述已修改定子电流命令而生成所述辅助功率。2.根据权利要求1所述的推进系统，其中：所述控制器被配置成当所述角度(θ)的余弦小于所述预定义阈值时将所述速度修改量(
∆
ω)设定为零。3.根据权利要求1所述的推进系统，其中：所述德尔塔因子(δ)由闭环控制模块获得，所述闭环控制模块被配置成将误差值获得为所述期望辅助功率(P
desired
)与所述估测功率损耗(P
loss
)之间的差，所述估测功率损耗(P
loss
)限于最大可允许功率损耗(P
loss,max
)；以及所述闭环控制模块被配置成通过调整所述德尔塔因子(δ)而随时间最小化所述误差值。4.根据权利要求1所述的推进系统，其中：所述第一矢量是恒定转矩单位矢量（T1,T2），并且所述第二矢量是减小的电压椭圆单位矢量（V1,V2）；以及所述角度(θ)的余弦被获得为所述恒定转矩单位矢量（T1,T2）与所述减小的电压椭圆单位矢量（V1,V2）的内积，使得：cosθ= (T1·
V
1 + T2·
V2) 。5.根据权利要求4所述的推进系统，其中：所述恒定转矩单位矢量（T1,T2）部分基于所述转矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：S巴拉尔，A尤，
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：