监测电机控制电路的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电机控制电路，包括经由DC母线电连接到逆变器电路的电能存储装置，逆变器电路经由交流电路连接到电机。在功率母线之间连接有容性旁路电路。监测通过容性旁路电路流到底盘接地的电流。当通过容性旁路电路流到底盘接地的电流超过阈值时故障被确认。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电机控制电路，更具体地涉及监测电机控制电路。
技术介绍
本部分中的声明仅仅提供与本专利技术相关的背景信息而不构成现有技术。电机包括响应施加到相关联的定子上的交流(AC)电功率而旋转的转子。转子可以机械地联接在动力传输装置上以给车辆传动系提供牵引动力。已知的电压源逆变器包括可将源自高压的能量存储装置的直流(DC)电功率转换为交流(AC)电功率以产生响应操作员请求的牵引动力的整流桥电路和相关联的控制电路。已知的整流桥电路包括MOSFET和IGBT开关器件。电负荷需求可包括目前发生的电负荷和为满足将来电负荷的电池充电。电压源逆变器使用悬浮的DC母线装置，其中DC输入电压构造成相对于底盘接地是悬浮的。此悬浮可通过使用连接到底盘接地的高阻抗电阻来控制。电容可与高阻抗电阻电并联连接，以便为高频电噪声电流提供低阻抗旁路。在一个实施例中，一半DC母线电压施加在正电功率母线DC (+)与底盘接地之间，一半DC母线电压施加在负电功率母线DC (-) 与底盘接地之间。电压源逆变器的AC侧相对于底盘接地悬浮，理论上具有无限大电阻和零电容。当在电压源逆变器的AC侧的一相发生接地绝缘故障时，与逆变器的开关器件的导通和关断相关联AC电流流过为高频电噪声电流提供低阻抗旁路的电容。如果发生接地绝缘故障，那么与从正电功率母线DC(+)到负电功率母线DC(-)的逆变器的一相电压相关联的AC电流可使得额外的电流流到为高频电噪声电流提供低阻抗旁路的电容。超过电容的容量的AC电流可造成电容故障和相关的逆变器损坏。已知检测从而防止接地绝缘故障的解决方案包括测量通过与电压源逆变器的AC 侧的相相关联的每个电缆的电流并算数求和。在无故障运行的理想系统中，在任意选定时刻测量的电流的总和为零。当发生接地绝缘故障时，测量的电流的总和为非零值。与此解决方案相关联的问题包括与从电流传感装置输出的信号相关联的累积性测量误差。这可能导致整体电流信号中的误差。此外，由于磁和电响应特性和传感器饱和，相电流传感器可能具有带宽/阶跃响应限制。因此可能不能根据关于与逆变器相关联的开关事件的采样测量的时刻检出故障。此外，接地绝缘故障和阻抗的相关改变可包括谐振元件，带有在过零点或接近过零点发生的数据采样。因此，任何故障电流可被混叠出。此外，当阻抗接近零时，任何电流振荡可能在小于采样时间的时间内被阻尼。因此可能不能测量出故障电流。另一已知的解决方案包括测量正电功率母线DC⑴和底盘接地之间的电压，和测量负电功率母线DC(-)和底盘接地之间的电压以检测接地绝缘故障。与这个已知的解决方案相关联的问题包括信号中的测量误差，其需要被考虑并且经常是累积性的。此外，已知的 DC电压传感器可能具有带宽和响应时间测量限制。因此可能不能检出故障。此外，关于故障和相关联的开关事件的测量采样时刻可能导致故障未被记录。此外，故障阻抗可包括谐振元件，带有在过零点或接近过零点发生的数据采样。因此，任何故障电流可被混叠出。此外，当与逆变器相关联的开关周期接近50%占空比时，平均电压可仍然接近预期的水平。因此，可能不能测量出故障电压。
技术实现思路
电机控制电路包括经由正DC电功率母线和负DC电功率母线与逆变器电路电连接的电能存储装置。逆变器电路经由交流电路电连接到电机。控制电机控制电路的方法包括控制逆变器电路以控制在交流电路和电机之间流动的电流，连续监测流过电连接在正电功率母线和负电功率母线之间的容性旁路电路的AC电流。容性旁路电路包括电联接到底盘接地的节点。所述方法还包括当流过容性旁路电路的AC电流超过预先确定的阈值时检测与交流电路和电机之一相关联的故障，并响应于检测的故障而控制逆变器电路以中断在交流电路和电机之间流过的电流。本专利技术还涉及以下技术方案。1. 一种控制电机控制电路的方法，所述电机控制电路包括经由正DC电功率母线和负DC电功率母线电连接到逆变器电路的电能存储装置，所述逆变器电路经由交流电路电连接到电机，所述方法包括控制所述逆变器电路以控制在所述交流电路和所述电机之间流过的电流； 连续监测流过电连接在所述正DC电功率母线和所述负DC电功率母线之间的容性旁路电路的AC电流，所述容性旁路电路包括与底盘接地电联接的节点；当流过所述容性旁路电路的所述AC电流超过预先确定的阈值时检测与所述交流电路和所述电机中之一相关联的故障；和响应于检测到的故障，控制所述逆变器电路以中断在所述交流电路和所述电机之间流过的电流。2.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，连续监测AC电流包括峰值保持电流监测以连续监测流过所述容性旁路电路的所述AC电流以确定流过所述容性旁路电路的所述AC电流的最大幅值。3.根据技术方案2所述的方法，其特征在于，检测与所述交流电路和所述电机中之一相关联的故障包括流过所述容性旁路电路的所述AC电流的最大幅值超过所述阈值。4.根据技术方案3所述的方法，其特征在于，控制所述逆变器电路以中断在所述交流电路和所述电机之间流过的电流包括控制所述逆变器电路以中断在所述交流电路和所述电机之间流过的电流以预先确定的故障缓解时间段。5.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，连续监测流过电连接在所述正DC电功率母线和所述负DC电功率母线之间的容性旁路电路的AC电流包括连续监测用于监测流过所述容性旁路电路的AC电流的电流换能器的信号输出。6.根据技术方案5所述的方法，其特征在于，流过电连接在所述正DC电功率母线和所述负DC电功率母线之间的所述容性旁路电路的所述电流包括流过所述容性旁路电路的旁路电阻的AC电流。7.根据技术方案5所述的方法，其特征在于，流过电连接在所述正DC电功率母线和所述负DC电功率母线之间的所述容性旁路电路的所述电流包括流过电连接到所述底盘接地的所述容性旁路电路的所述节点的AC电流。8.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，连续监测流过电连接在所述正DC电功率母线和所述负DC电功率母线之间的所述容性旁路电路的AC电流包括连续监测用于监测流过所述容性旁路电路的AC电流的Rogowski电流换能器的信号输出。9.根据技术方案1所述的方法，其特征在于，当流过所述容性旁路电路的所述AC 电流超过预先确定的阈值时检测与所述交流电路和所述电机中之一相关联的故障包括检测与所述交流电路和所述电机中之一的接地绝缘相关联的故障。10. 一种监测经由交流电路与多相电机电连接的逆变器电路的电接地绝缘的方法，所述逆变器电路包括与正DC电功率母线和负DC电功率母线之间的整流桥电路并联电连接的容性旁路电路，所述方法包括将所述容性旁路电路电连接到底盘接地； 控制所述整流桥电路以控制流到所述多相电机的交流电流； 连续监测通过所述容性旁路电路流到所述底盘接地的AC电流的幅值；和当通过所述容性旁路电路流到所述底盘接地的所述AC电流的幅值超过预先确定的阈值时检测与所述逆变器电路、所述AC电路和所述多相电机中之一相关联的接地绝缘故障。11.根据技术方案10所述的方法，其特征在于，连续监测通过所述容性旁路电路流到所述底盘接地的AC电流的幅值包括连续监测电流换能器的信号输出。12.根据技术方案11所述的方法，其特征在于，连续监测所述电流换能器的信号输出包括连续监测Rogowski电流换能器的信号输出。13.根据技术方案10所述的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种控制电机控制电路的方法，所述电机控制电路包括经由正ＤＣ电功率母线和负ＤＣ电功率母线电连接到逆变器电路的电能存储装置，所述逆变器电路经由交流电路电连接到电机，所述方法包括：控制所述逆变器电路以控制在所述交流电路和所述电机之间流过的电流；连续监测流过电连接在所述正ＤＣ电功率母线和所述负ＤＣ电功率母线之间的容性旁路电路的ＡＣ电流，所述容性旁路电路包括与底盘接地电联接的节点；当流过所述容性旁路电路的所述ＡＣ电流超过预先确定的阈值时检测与所述交流电路和所述电机中之一相关联的故障；和响应于检测到的故障，控制所述逆变器电路以中断在所述交流电路和所述电机之间流过的电流。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：JW迈尔三世，
申请(专利权)人：JW迈尔三世，
类型：发明
国别省市：US