永磁同步电动机驱动器的电池电流限制制造技术

描述了用于控制诸如永磁同步电动机(PMSM)驱动器或电动机控制系统的电机的操作的技术方案，以限制电池电流并保护电池免受来自PMSM驱动器的过大放电电流或充电电流的影响。系统和方法采用用于PMSM的扭矩控制算法，其在最大扭矩电流比(MTPA)操作和最大扭矩电压比(MTPV)操作中的每个操作期间生成电流命令时，使用电池电流限制约束。在PMSM驱动系统的MTPA和MTPV操作区域中的每个中执行扭矩搜索操作，直到在给定的电池电流限制约束下获得电流命令，同时在所有PMSM操作区域中保持最大的电压利用率。

【技术实现步骤摘要】
永磁同步电动机驱动器的电池电流限制
本申请总体上涉及用于控制诸如永磁同步电动机(PMSM)驱动器或电动机控制系统的电机的操作的方法和系统。更具体地，本申请涉及用于限制PMSM驱动器中的电池电流以保护电池免受来自PMSM驱动器的过大的放电电流或充电电流影响的方法和系统。在电动助力转向(EPS)系统中提供示例实施例。
技术介绍
现代电动助力转向(EPS)系统采用基于永磁同步电动机(PMSM)的电驱动器，该驱动器向驾驶员提供扭矩辅助。车辆电池通常用作EPS系统的电源。由于车辆中的多个电子系统消耗车辆电池的电能，因此每个系统必须主动管理从电池汲取或供应回电池的电能(或电流)。随着电动汽车的出现和普及，现在通过适当管理电流和电压来保护电池变得更加重要。
技术实现思路
根据一个或多个示例实施例，提供了电动机控制系统、方法以及包括PMSM和电动机控制系统的系统，上述系统和方法中的每个被配置为通过以下限制供应电流和再生电流：确定扭矩命令，所述扭矩命令限制在电动机的最大扭矩内；使用扭矩命令执行最大扭矩电流比(MTPA)计算，以确定用于电动机控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电动机控制系统，被配置为限制供应电流和再生电流，所述电动机控制系统包括：/n扭矩限制模块，被配置为确定扭矩命令，所述扭矩命令被限制在电动机的最大扭矩内；/n最大扭矩电流比MTPA模块，被配置为使用所述扭矩命令执行MTPA计算，以确定用于电动机控制的电流命令；以及/n电池电流估算和比较模块，用于生成系统的估算的电池电流值；/n其中，所述MTPA模块被配置为在系统的估算的电池电流值超过指定的电池电流限制值的情况下，确定减小的扭矩命令。/n

【技术特征摘要】
20191115 US 16/685,4081.一种电动机控制系统，被配置为限制供应电流和再生电流，所述电动机控制系统包括：
扭矩限制模块，被配置为确定扭矩命令，所述扭矩命令被限制在电动机的最大扭矩内；
最大扭矩电流比MTPA模块，被配置为使用所述扭矩命令执行MTPA计算，以确定用于电动机控制的电流命令；以及
电池电流估算和比较模块，用于生成系统的估算的电池电流值；
其中，所述MTPA模块被配置为在系统的估算的电池电流值超过指定的电池电流限制值的情况下，确定减小的扭矩命令。


2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述MTPA模块还被配置为使用所述减小的扭矩命令重复所述MTPA计算，以确定更新的电流命令。


3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述MTPA模块还被配置为迭代地确定减小的扭矩命令，并且使用所述减小的扭矩命令执行所述MTPA计算以确定更新的电流命令，直到满足所述指定的电池电流限制值为止。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述电动机控制系统还包括最大扭矩电压比MTPV模块，所述MTPV模块被配置为：
确定电动机电压是否超过指定的最大DC链路电压；以及
在所述电动机电压不超过所述指定的最大DC链路电压的情况下，确定更新的电流命令。


5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述MTPV模块被配置为使用来自所述MTPA计算的电流命令来执行MTPV计算，以确定用于电动机控制的更新的电流命令，其中，系统的估算的电池电流值不超过所述指定的电池电流限制值。


6.根据权利要求4所述的系统，其中，当所述MTPV计算确定所述电动机电压超过所述指定的最大DC链路电压时，所述MTPV模块还被配置为：
迭代地执行MTPV计算，以确定满足电池电流限制条件和最大电压利用条件的修改后的扭矩命令并且更新所述电流命令，
其中，在系统的估算的电池电流值未超过所述指定的电池电流限制值的情况下，满足电池电流限制条件，并且
其中，在所述MTPV计算确定用于PMSM控制的更新电流命令的情况下，满足所述最大电压利用条件，其中所述更新电流命令在PMSM电压实质上等于所述指定的最大DC链路电压的情况下，产生最大化转矩命令。


7.一种系统，包括：
永磁同步电机(PMSM)；以及
电动机控制系统，被配置为限制供应电流和再生电流，所述电动机控制系统被配置为：
确定扭矩命令，所述扭矩命令被限制在所述PMSM的最大扭矩内；
使用所述扭矩命令执行最大扭矩电流比MTPA计算，以确定用于PMSM控制的电流命令；以及
在系统的估算的电池电流值超过指定的电池电流限制值的情况下，确定减小的扭矩命令。


8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述电动机控制系统还被配置为使用所述减小的扭矩命令重复所述MTPA计算，以确定更新的电流命令。


9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述电动机控制系统还被配置为迭代地确定减小的扭矩命令，并且使用所述减小的扭矩命令执行所述MTPA计算以确定更新的电流命令，直到满足所述指定的电池电流限制值。

【专利技术属性】
技术研发人员：李海波，P·普拉莫德，K·纳姆布利，张喆，
申请(专利权)人：操纵技术IP控股公司，
类型：发明
国别省市：美国;US