用于确定逆变器的相电流的方法、设备和车辆技术

本发明专利技术涉及一种用于确定逆变器（1）的相电流的方法，其中，重复地通过所述逆变器（1）借助于脉冲宽度调制来调制施加在所述逆变器（1）的直流电压总线（3）处的输入直流电压，以便生成多相电流（I2），所述多相电流包括具有相应的相电流的至少三个相。在所述脉冲宽度调制的调制周期内通过所述逆变器的电流测量设备（7）测量至少两个相电流值，并且通过控制单元由所述至少两个相电流值确定所述至少三个相电流。本发明专利技术提出，通过所述控制单元（9）借助于预定的数学模型基于在前的至少一个调制周期的相电流确定相应的替换相电流值，在确定对调制周期的相电流值中的至少两个相电流值的测量有误时，将相应的替换相电流值配属于相应的相电流。将相应的替换相电流值配属于相应的相电流。将相应的替换相电流值配属于相应的相电流。

【技术实现步骤摘要】
用于确定逆变器的相电流的方法、设备和车辆


[0001]本专利技术涉及一种用于确定逆变器的相电流的方法、用于确定逆变器的相电流的设备和具有该设备的车辆。

技术介绍

[0002]通常通过三相电流驱动电机。通过三相电流的相应的相电流来调节磁通量密度和转矩。在此，相应的相电流流动通过电机的相应的线圈。通过逆变器提供三相电流，该逆变器也被称为换流器或者旋转式整流器（Drehrichter）。中间电路附接在逆变器处，该中间电路将直流电压源与逆变器的输入电压总线连接。因此，逆变器与正输入电势和负输入电势连接。在逆变器的多相总线处提供多相电流，其中，相应的相位配属有相应的极。相应的极能够通过相应的半桥要么与正输入电势、要么与负输入电势连接。为了提供相应的相电流，借助于半桥进行脉冲宽度调制。在此，通过调节调制序列的占空比来调节相应的相电流。在这种情况下谈论的是所谓的空间矢量调制。
[0003]为了进行调节，必须确定相应的相电流，所述相电流流动通过相应的线圈。一种可能性是，在多相总线的相应的极处测量相电流。但是，由于所使用的霍尔传感装置，这种方法比较成本密集。第二种方法是，在相应的半桥处测量相电流。为此，能够将电流测量电阻放入到半桥的相应的低侧路径中，该半桥检测相电流，而半桥的低侧开关被接通为导电。这种布置需要使电流测量设备和脉冲宽度调制同步。第三种方法是，在输入电压总线的极处测量相电流。为此，只需要电流测量电阻。这种方法利用以下事实：在脉冲宽度调制的调制周期内能够通过输入直流电流确定相电流。在这种情况下，需要在脉冲宽度调制的调制周期内至少测量两次当前的输入直流电流。根据当前的开关位态能够将测量的输入直流电流配属于相应的相电流。当获知两个相电流时，能够由已知的两个相电流计算第三个相电流。例如在所谓的星形连接中，这能够通过节点定则实现。
[0004]与使用霍尔传感器相比，使用电流测量电阻（所谓的节流器）的缺点是功率密度较低。当电压利用高或者逆变器输出高时，在电流测量时出现测量失败，因此使调节变得困难。出现测量失败，因为当逆变器输出高时将低侧开关闭合一段比较短的时间。然而，为了测量相电流需要最短时间，因为由于电感在闭合该开关之后出现相电流的过冲。在确定的时间之后过冲消退，并且能够可靠地确定相电流。自确定的输出起，对于相电流确定来说，开关闭合过短，因为振荡尚未消退。因此，自确定的输出起，不再能够进行相电流确定，由此限制输出。
[0005]出版物HUO，Bin； FLINT，Tom； MOYNIHAN，Finbarr。Improved single current sensing method and its realization based on ADMCF341 DSP Controller。Analog Devices Technical Paper，1995提供了对这一问题的了解。

技术实现思路

[0006]本专利技术的任务在于，在确定相电流时借助于电流测量电阻补偿测量失败，以便实
现所述相电流的使用。
[0007]本专利技术涉及一种用于确定逆变器的相电流的方法。在该方法中设置，重复地通过逆变器借助于脉冲宽度调制来调制施加在逆变器的直流电压总线处的输入直流电压，以便生成多相电流，该多相电流包括具有相应的相电流的至少三个相。换言之，通过逆变器通过脉冲宽度调制提供多相电流。多相电流具有至少三个相，所述相具有相应的相电流。为了能够提供相电流，设置，通过逆变器执行脉冲宽度调制，以便在调制序列期间提供相应的相电流。在这种情况下，在相应的调制序列中能够为相应的相调节相应的占空比。设置，在逆变器的多相总线处输出多相电流。换言之，逆变器具有多相总线，在该多相总线处提供相电流。在该方法内，在脉冲宽度调制的调制周期内通过逆变器的电流测量设备测量至少两个相电流值。换言之，在调制周期内通过电流测量设备测量至少两个相电流的相应的相电流值。通过控制单元由至少两个相电流值确定至少三个相电流。换言之，由至少两个相电流的测量的相电流值重建至少三个相电流。在此，例如，由至少两个相电流的相电流值借助于预定的关系能够计算至少三个相电流中的第三个相电流。设置，通过控制单元借助于预定的数学模型基于在前的至少一个调制周期的相电流确定相应的替换相电流值，其中，在确定对调制周期的相电流值中的至少两个相电流值的测量有误时，将相应的替换相电流值配属于相应的相电流。换言之，通过控制单元对于相应的调制周期为至少三个相电流确定相应的替换相电流值，其中，根据数学模型进行确定。数学模型能够基于先前的调制周期的相电流生成，或者先前的调制周期的相电流能够用作用于数学模型的输入值，以便计算用于调制周期的替换相电流值。数学模型能够具有例如内推法和/或外推函数。如开头所述，有误的测量能够利用现有技术中的工具来识别。
[0008]通过本专利技术得出如下优点：对于有误的测量的情况，能够利用替换相电流值，由此作为替代能够在调节方法中使用相电流值。由此，虽然发生测量失败，仍能够通过相电流进行调节。
[0009]本专利技术也包括扩展方案，通过所述扩展方案得出其他优点。
[0010]本专利技术的一种扩展方案设置，通过作为电流测量设备的电流测量电阻测量相应的相电流值。换言之，电流测量设备具有至少一个电流测量电阻，其用于确定相电流。通过所述扩展方案得出如下优点：通过构件能够检测相电流，该构件的成本例如比霍尔探针的成本低。例如能够设置，借助于所谓的分流器确定相电流，其中，分流器处的电压降与流经分流器的电流成正比。通过检测电压降能够求取流经电流测量电阻的电流。
[0011]本专利技术的一种扩展方案设置，在直流电压总线处通过电流测量设备测量相应的相电流值。换言之，设置，通过对流经逆变器的直流电压总线的电流进行电流测量来检测相电流值。因此，在所谓的单分流器布置中进行所述测量。通过所述扩展方案得出如下优点：为了确定相电流，只需要一个电流测量设备。
[0012]本专利技术的一种扩展方案设置，在相应的相位的相应的半桥处通过电流测量设备测量相应的相电流值。换言之，设置，在相位的相应的半桥处测量相应的相电流值。例如能够设置，在相应的半桥的一侧处分别布置有电流测量电阻，以便在开关在半桥的一侧上导电时测量相应的相位的相电流值。能够设置，至少两个半桥具有电流测量电阻。
[0013]本专利技术的一种扩展方案设置，数学模型包括参数化的机器模型。换言之，借助于描述电动机的模型确定替换相电流值。能够设置，估计方法包括机器的软件模型，该软件模型
能够对替换相电流值进行推导。由此得出如下优点：通过对电动机进行建模能够确定替换相电流值。
[0014]本专利技术的一种扩展方案设置，数学模型包括卡尔曼滤波器。换言之，通过控制单元使用在前的调制序列的相电流，以便创建或者更新卡尔曼滤波器。例如能够设置，相电流能够是状态矢量。卡尔曼滤波器的动态矩阵能够描述电动机。通过测量矩阵能够给出相电流值的可测量性，其中，如果所有相电流值都能够被测量，这个测量矩阵能够是单元矩阵。如果出现测量失败，则矩阵的分配给相电流的值能够具有值0。如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于确定逆变器（1）的相电流（IU、IV、IW）的方法，其中，重复地，
-ꢀ
通过所述逆变器（1）借助于脉冲宽度调制来调制施加在所述逆变器（1）的直流电压总线（3）处的输入直流电压（UDC），以便生成多相电流（I2），所述多相电流包括具有相应的相电流（IU、IV、IW）的至少三个相（U、V、W），
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在所述逆变器（1）的多相总线（5）处输出所述多相电流（I2），
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在所述脉冲宽度调制的调制周期内通过所述逆变器（1）的电流测量设备（7）测量至少两个相电流值（IU1、IV1、IW1），
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通过控制单元（9）由所述至少两个相电流值（IU1、IV1、IW1）确定所述至少三个相电流（IU、IV、IW），其特征在于，
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通过所述控制单元（9）借助于预定的数学模型基于在前的至少一个调制周期的相电流（IU、IV、IW）确定相应的替换相电流值（IU2、IV2、IW2），其中，
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在确定对调制周期的相电流值（IU1、IV1、IW1）中的至少两个相电流值的测量有误时，将相应的替换相电流值（IU2、IV2、IW2）配属于相应的相电流（IU、IV、IW）。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过所述电流测量设备（7）的电流测量电阻（8）测量相应的相电流值（IU1、IV1、IW1）。3.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，在所述直流电压总线（3）处通过所述电流测量设备（7）测量相应的相电流值（IU1、IV1、IW1）。4.根据权利要求1或者2所述的方法，其特征在于，在相应的相位的相应的半桥（BU、BV、BW）处通...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：纬湃科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：