电动驱动系统和方法技术方案

一种电动驱动系统、方法和设备包括可充电能量存储单元、功率逆变器和旋转电机。可充电能量存储单元与旋转电机之间的电功率的传输由脉宽调制(PWM)开关频率支配，所述脉宽调制(PWM)开关频率是非六步开关模式或六步开关模式中的一种。可执行的指令确定旋转速度、扭矩命令、扭矩方向、总线电压和滞环宽度，响应于旋转速度、扭矩命令、扭矩方向和总线电压确定调制指数命令，和采用调制指数命令在非六步开关模式或六步开关模式中的一种开关模式中命令旋转电机的操作。旋转电机的操作。旋转电机的操作。

【技术实现步骤摘要】
电动驱动系统和方法


[0001]本公开大体上涉及电动机中的脉宽调制开关的控制，诸如可用于电动车辆、增程电动车辆、插电式混合动力电动车辆、燃料电池混合动力电动车辆等的电气化动力传动系统。

技术介绍

[0002]许多电动车辆采用可充电牵引电池组，以存储和供应用于操作一个或多个牵引马达的电功率。可以是多相交流(AC)马达发电机单元的每个牵引马达的操作和控制可通过采用功率逆变器实现，以利用从电动车辆中的控制单元输出的脉宽调制(PWM)控制信号将直流(DC)功率变换成马达驱动AC功率。每个多相AC马达发电机单元的马达绕组可联接至功率逆变器的逆变器子模块，所述逆变器子模块中的每个逆变器子模块采用以互补方式打开和闭合的一对开关，以执行将DC功率转换成AC功率的快速开关功能，并且反之亦然。
[0003]由于功率逆变器的实践限制，诸如逆变器锁定时间或死区时间和最小脉宽约束，所以采用例如电压源逆变器的功率逆变器的控制方法易受电压畸变影响。电压畸变和其他效应在某些操作状况下导致不合需要的噪声、振动和/或声振粗糙度(NVH)。功率逆变器的限制可导致强加最小和最大脉宽，以使不合需要的NVH效应最小。非线性效应产生对功率逆变器的每相出现的不可实现的区域。
[0004]希望提供一种系统和方法，用于当操作多相AC马达时使逆变器开关损耗和NVH最小。希望具有一种控制系统，其管理不合需要的振动与马达效率之间的性能权衡并优化操作，以使NVH最小，使效率最大，使扭矩输出最大并改善高速可控性，包括选择性地在六步模式或非六步模式中的一种模式下操作。

技术实现思路

[0005]在本文所公开的是一种电动驱动系统、方法和/或设备，其包括可充电能量存储单元、可操作地连接至可充电能量存储单元的功率逆变器和经由电功率总线可操作地连接至功率逆变器的旋转电机。控制器与功率逆变器通信。可充电能量存储单元与旋转电机之间的电功率的传输由脉宽调制(PWM)开关频率支配，所述脉宽调制(PWM)开关频率是非六步开关模式或六步开关模式中的一种。控制器具有处理器和在其上记录指令的有形的非暂时性存储器。指令可由处理器执行，以确定旋转速度、扭矩命令、扭矩方向、总线电压和滞环宽度，响应于旋转速度、扭矩命令、扭矩方向和总线电压确定调制指数命令，和采用调制指数命令在非六步开关模式或六步开关模式中的一种开关模式下命令旋转电机的操作。
[0006]本公开的一个方面包括，指令可执行以确定限定旋转速度、扭矩命令与调制指数命令之间的第一关系的第一校准，并基于第一校准和总线电压确定第二校准。采用第二校准确定用于旋转速度和扭矩命令的调制指数命令。
[0007]本公开的另一方面包括，第一校准是驻留在有形的非暂时性存储器中并且对于控制器可访问的查找表格。
[0008]本公开的另一方面包括，第二校准是由控制器生成的虚拟的查找表格并被记录在控制器的暂时性存储器装置中。
[0009]本公开的另一方面包括，指令可执行以基于旋转速度、扭矩命令、扭矩方向、总线电压和滞环宽度将旋转电机的操作过渡至非六步开关模式或六步开关模式中的另一开关模式。
[0010]本公开的另一方面包括，指令可执行以采用调制指数命令在非六步开关模式或六步开关模式中的另一开关模式下命令旋转电机的操作。
[0011]本公开的另一方面包括，指令可执行以确定调制指数命令，所述调制指数命令基于总线电压响应于旋转速度和用于扭矩方向的扭矩命令，并使与由旋转电机的旋转引起的振动声振粗糙度相关的因素最小。
[0012]本公开的另一方面包括，指令可执行以确定调制指数命令，所述调制指数命令基于总线电压响应于旋转速度和用于扭矩方向的扭矩命令，并使效率最高。
[0013]本公开的另一方面包括，指令可执行以在非六步开关模式下和在低扭矩区域中的操作期间选择高值的调制指数命令。
[0014]本公开的另一方面包括，指令可执行以在非六步开关模式下和在中扭矩区域中的操作期间选择中值的调制指数命令。
[0015]本公开的另一方面包括，指令可执行以在六步开关模式下的操作期间选择大于100%的调制指数命令。
[0016]本公开的另一方面包括，扭矩方向是马达驱动扭矩和再生扭矩中的一种；其中，确定用于马达驱动扭矩的第一调制指数命令不同于确定用于再生扭矩的第二调制指数命令。
[0017]本专利技术提供如下技术方案：1. 一种电动驱动系统，包括：可充电能量存储单元，其经由电功率总线连接至功率逆变器；电机，其操作地连接至所述功率逆变器；和控制器，其与所述功率逆变器通信；其中，所述可充电能量存储单元与所述旋转电机之间的电功率的传输由脉宽调制(PWM)开关模式支配，所述PWM开关模式包括非六步开关模式和六步开关模式;其中，所述控制器具有处理器和在其上记录指令的有形的非暂时性存储器，所述指令可由所述处理器执行以便：确定旋转速度、扭矩命令、扭矩方向、总线电压和滞环宽度；响应于所述旋转速度、所述扭矩命令、所述扭矩方向和所述总线电压确定调制指数命令；和采用所述调制指数命令在所述非六步开关模式或所述六步开关模式中的一种开关模式下命令所述旋转电机的操作。
[0018]2. 根据方案1所述的电动驱动系统，其中，所述指令可执行以便响应于所述旋转速度、所述扭矩命令、所述扭矩方向和所述总线电压确定所述调制指数命令包括：所述指令可执行以便：确定限定所述旋转速度、所述扭矩命令和所述调制指数命令之间的第一关系的第一校准；
基于所述第一校准和所述总线电压确定第二校准；和采用所述第二校准确定用于所述旋转速度和所述扭矩命令的所述调制指数命令。
[0019]3. 根据方案2所述的电动驱动系统，其中，所述第一校准包括驻留在所述有形的非暂时性存储器中并且对于所述控制器可访问的查找表格。
[0020]4. 根据方案2所述的电动驱动系统，其中，所述第二校准包括由所述控制器生成的虚拟的查找表格，并被记录在所述控制器的暂时性存储器装置中。
[0021]5. 根据方案1所述的电动驱动系统，还包括，指令可执行以基于所述旋转速度、所述扭矩命令、所述扭矩方向、所述总线电压和所述滞环宽度将所述旋转电机的操作过渡至所述非六步开关模式或所述六步开关模式中的另一种。
[0022]6. 根据方案5所述的电动驱动系统，还包括，指令可执行以采用所述调制指数命令在所述非六步开关模式或所述六步开关模式中的另一种中命令所述旋转电机的操作。
[0023]7. 根据方案1所述的电动驱动系统，其中，所述指令可执行以响应于所述旋转速度、所述扭矩命令、所述扭矩方向和所述总线电压确定所述调制指数命令包括：所述指令可执行以确定调制指数命令，所述调制指数命令基于所述总线电压响应于所述旋转速度和用于所述扭矩方向的所述扭矩命令并使与由所述旋转电机的旋转引起的振动声振粗糙度相关的因素最小化。
[0024]8. 根据方案1所述的方法，其中，所述指令可执行以响应于所述旋转速度、所述扭矩命令、所述扭矩方向和所述总线电压确定所述调制指数命令包括：所述指令可执行以确定本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动驱动系统，包括：可充电能量存储单元，其经由电功率总线连接至功率逆变器；电机，其操作地连接至所述功率逆变器；和控制器，其与所述功率逆变器通信；其中，所述可充电能量存储单元与所述旋转电机之间的电功率的传输由脉宽调制(PWM)开关模式支配，所述PWM开关模式包括非六步开关模式和六步开关模式;其中，所述控制器具有处理器和在其上记录指令的有形的非暂时性存储器，所述指令可由所述处理器执行以便：确定旋转速度、扭矩命令、扭矩方向、总线电压和滞环宽度；响应于所述旋转速度、所述扭矩命令、所述扭矩方向和所述总线电压确定调制指数命令；和采用所述调制指数命令在所述非六步开关模式或所述六步开关模式中的一种开关模式下命令所述旋转电机的操作。2.根据权利要求1所述的电动驱动系统，其中，所述指令可执行以便响应于所述旋转速度、所述扭矩命令、所述扭矩方向和所述总线电压确定所述调制指数命令包括：所述指令可执行以便：确定限定所述旋转速度、所述扭矩命令和所述调制指数命令之间的第一关系的第一校准；基于所述第一校准和所述总线电压确定第二校准；和采用所述第二校准确定用于所述旋转速度和所述扭矩命令的所述调制指数命令。3.根据权利要求2所述的电动驱动系统，其中，所述第一校准包括驻留在所述有形的非暂时性存储器中并且对于所述控制器可访问的查找表格。4.根据权利要求2所述的电动驱动系统，其中，所述第二校准包括由所述控制器生成的虚拟的查找表格，并被记录在所述控制器的暂时性存储器装置中。5.根据权利要求1所述的电动驱动系统，还包括，指令可执行以基于所述旋转速度、所述扭矩命令、所述扭矩方向、所述总线电压和所述滞环宽度将所述旋转电机的操作过...

【专利技术属性】
技术研发人员：B，
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：