【技术实现步骤摘要】
本公开总体上涉及用于具有电动机的设备的推进系统。更具体地，本公开涉及用于电动机的谐波电流命令。
技术介绍
1、本公开总体上涉及用于具有电动机的设备的推进系统。更具体地，本公开涉及用于电动机的谐波电流命令。纯电动车辆和混合动力车辆(例如蓄电池电动车辆和燃料电池混合动力电动车辆)的使用在过去几年中已经大大增加。混合动力电动车辆和其他电动运输设备的推进可以由电动机提供。由于多种因素，电动机的性能会随着时间而变化。在许多电动运输设备中，在持续满足高扭矩需求的同时，以一致的扭矩脉动最小化噪声是一项挑战。
技术实现思路
1、本文公开了一种用于具有电动机的设备的推进系统。电动机被配置成生成扭矩以推进所述设备，并限定电机速度。控制器与电动机通信，并具有处理器和在其上记录指令的有形的非暂时性存储器。控制器适于为谐波电流命令选择至少一个谐波阶次。控制器适于限定多个操作区域，包括第一操作区域、第二操作区域和第三操作区域，每个操作区域与用于生成谐波电流命令的相应目标函数相关联。控制器适于通过根据扭矩和电机速度选择性地改变q轴电流幅度、d轴电流幅度、q轴相位和d轴相位来以四个自由度操作谐波电流命令。
2、可以选择第一操作区域的相应目标函数，使得谐波电流幅度最小化，第一操作区域在较低值扭矩区域上延伸。可以选择第二操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，第二操作区域在中间值扭矩区域上延伸。可以选择第三操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，并且谐波电流幅度被部分约束，第三操作区域在较高值
3、径向力密度部分基于自由空间的径向通量密度、切向通量密度和磁导率(permeability)常数。谐波电流幅度获得为sqrt(id_hx*id_hx+iq_hx*iq_hx)，其中id_hx标示d轴电流幅度，并且iq_hx标示q轴电流幅度。谐波电流命令具有由表示的d轴分量和由iq_hx*cos(hxθe+φq)]表示的q轴分量，其中id_hx标示d轴电流幅度、iq_hx标示q轴电流幅度、φq标示q轴相位、φd标示d轴相位、hx标示至少一个谐波阶次，并且θe标示电机位置。
4、控制器适于混合用于第一操作区域和第二操作区域之间的第一混合区域的谐波电流命令。控制器适于在谐波电流命令之前确定调制指数是否小于预定义阈值，调制指数是命令电压与可用dc链路电压的比值。谐波阶次可以包括一次谐波和二次谐波。
5、本文公开了一种操作设备中的推进系统的方法，所述推进系统具有配置成生成扭矩的电动机，所述电动机限定电机速度。控制器具有处理器和有形的非暂时性存储器。所述方法包括：为谐波电流命令选择至少一个谐波阶次并限定多个操作区域，所述多个操作区域包括第一操作区域、第二操作区域和第三操作区域，每个操作区域与用于生成谐波电流命令的相应目标函数相关联；以及通过根据扭矩和电机速度选择性地改变q轴电流幅度、d轴电流幅度、q轴相位和d轴相位来以四个自由度操作谐波电流命令。
6、本专利技术公开了以下方案：
7、1.一种用于设备的推进系统，包括：
8、电动机，其被配置为生成扭矩以推进所述设备，电动机限定电机速度；
9、控制器，其与电动机通信并具有处理器和在其上记录指令的有形的非暂时性存储器，控制器适于为谐波电流命令选择至少一个谐波阶次；
10、其中控制器适于限定多个操作区域，包括第一操作区域、第二操作区域和第三操作区域，每个操作区域与用于生成谐波电流命令的相应目标函数相关联；并且
11、其中控制器适于通过根据扭矩和电机速度选择性地改变q轴电流幅度、d轴电流幅度、q轴相位和d轴相位来以四个自由度操作谐波电流命令。
12、2.根据方案1所述的推进系统，其中选择第一操作区域的相应目标函数，使得谐波电流幅度最小化，第一操作区域在较低值扭矩区域上延伸。
13、3.根据方案2所述的推进系统，其中选择第二操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，第二操作区域在中间值扭矩区域上延伸。
14、4.根据方案3所述的推进系统，其中选择第三操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，并且谐波电流幅度被部分约束，第三操作区域在较高值扭矩区域上延伸。
15、5.根据方案4所述的推进系统，其中径向力密度部分基于自由空间的径向通量密度、切向通量密度和磁导率常数。
16、6.根据方案4所述的推进系统，其中谐波电流幅度获得为sqrt(id_hx*id_hx+iq_hx*iq_hx)，其中id_hx标示d轴电流幅度，并且iq_hx标示q轴电流幅度。
17、7.根据方案1所述的推进系统，其中谐波电流命令具有由表示的d轴分量和由iq_hx*cos(hxθe+φq)]表示的q轴分量，其中id_hx标示d轴电流幅度、iq_hx标示q轴电流幅度、φq标示q轴相位、φd标示d轴相位、hx标示至少一个谐波阶次，并且θe标示电机位置。
18、8.根据方案1所述的推进系统，还包括：
19、在第一操作区域和第二操作区域之间的第一混合区域，控制器适于混合第一操作区域和第二操作区域之间的谐波电流命令。
20、9.根据方案1所述的推进系统，其中控制器适于在谐波电流命令之前确定调制指数是否小于预定义阈值，调制指数是命令电压与可用dc链路电压的比值。
21、10.根据方案1所述的推进系统，其中至少一个谐波阶次包括一次谐波和二次谐波。
22、11.一种操作设备中的推进系统的方法，所述推进系统具有配置成生成扭矩的电动机，以及具有处理器和有形的非暂时性存储器的控制器，所述方法包括：
23、为谐波电流命令选择至少一个谐波阶次，电动机限定电机速度；
24、限定多个操作区域，包括第一操作区域、第二操作区域和第三操作区域，每个操作区域与用于生成谐波电流命令的相应目标函数相关联；以及
25、通过根据扭矩和电机速度选择性地改变q轴电流幅度、d轴电流幅度、q轴相位和d轴相位来以四个自由度操作谐波电流命令。
26、12.根据方案11所述的方法，还包括：
27、选择第一操作区域的相应目标函数，使得谐波电流幅度最小化，第一操作区域在较低值扭矩区域上延伸。
28、13.根据方案12所述的方法，还包括：
29、选择第二操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，第二操作区域在中间值扭矩区域上延伸。
30、14.根据方案13所述的方法，还包括：
31、选择第三操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，并且谐波电流幅度被部分约束，第三操作区域在较高值扭矩区域上延伸。
32、15.根据方案11所述的方法，还包括：
33、将谐波电流命令的d轴分量表示为，并将谐波电流命令的q轴分量表示为iq_hx*cos(hxθe+φq)]，其中id_hx标示d轴电流幅度、iq_hx标示q轴电流幅度、φ本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于设备的推进系统，包括：
2.根据权利要求1所述的推进系统，其中选择第一操作区域的相应目标函数，使得谐波电流幅度最小化，第一操作区域在较低值扭矩区域上延伸。
3.根据权利要求2所述的推进系统，其中选择第二操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，第二操作区域在中间值扭矩区域上延伸。
4.根据权利要求3所述的推进系统，其中选择第三操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，并且谐波电流幅度被部分约束，第三操作区域在较高值扭矩区域上延伸。
5.根据权利要求4所述的推进系统，其中径向力密度部分基于自由空间的径向通量密度、切向通量密度和磁导率常数。
6.根据权利要求4所述的推进系统，其中谐波电流幅度获得为sqrt(Id_Hx*Id_Hx+Iq_Hx*Iq_Hx)，其中Id_Hx标示d轴电流幅度，并且Iq_Hx标示q轴电流幅度。
7.根据权利要求1所述的推进系统，其中谐波电流命令具有由表示的d轴分量和由Iq_Hx*cos(Hxθe+φq)]表示的q轴分量，其中Id_Hx标示d轴电流幅度、Iq_Hx标示q
8.根据权利要求1所述的推进系统，还包括：
9.根据权利要求1所述的推进系统，其中控制器适于在谐波电流命令之前确定调制指数是否小于预定义阈值，调制指数是命令电压与可用DC链路电压的比值。
10.根据权利要求1所述的推进系统，其中至少一个谐波阶次包括一次谐波和二次谐波。
...【技术特征摘要】
1.一种用于设备的推进系统，包括：
2.根据权利要求1所述的推进系统，其中选择第一操作区域的相应目标函数，使得谐波电流幅度最小化，第一操作区域在较低值扭矩区域上延伸。
3.根据权利要求2所述的推进系统，其中选择第二操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，第二操作区域在中间值扭矩区域上延伸。
4.根据权利要求3所述的推进系统，其中选择第三操作区域的相应目标函数，使得径向力密度最小化，并且谐波电流幅度被部分约束，第三操作区域在较高值扭矩区域上延伸。
5.根据权利要求4所述的推进系统，其中径向力密度部分基于自由空间的径向通量密度、切向通量密度和磁导率常数。
6.根据权利要求4所述的推进系统，其中谐波电流幅度获得为sqrt(id_h...
【专利技术属性】
技术研发人员：V·C·佩迪，宫成，常乐，S·何，
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：
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