用于在控制马达转矩中使用的系统及其组装方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于在控制马达转矩中使用的系统及其组装方法。电驱动系统(200)包括操作地联接到功率变换组件(210)和电源(205)的马达(215)。电驱动系统还包括马达控制系统(100)。马达控制系统包括存储器装置(110)，存储器装置(110)构造成用以储存电源、功率变换组件和马达中的至少一个的多个操作测量结果。各操作测量结果与从电源经由功率变换组件至马达的功率传递相关联。马达控制系统还包括与存储器装置通信联接的处理器(115)。处理器编程为用以计算功率变换组件的功率输出限制，且通过根据马达的速度限制由马达引起的转矩(230)来限制功率变换器的功率输出。

【技术实现步骤摘要】
用于在控制马达转矩中使用的系统及其组装方法
本文所公开的主题大体上涉及马达，并且更具体地涉及用于在控制电马达的输出转矩中使用的系统和组装这种系统的方法。
技术介绍
至少一些公知的电动车辆包括电池型电源、联接到电池的功率变换器、联接到功率变换器的电驱动马达，以及经由传动轴联接到马达的负载。这些公知的电动车辆还包括控制系统，该控制系统便于功率变换器将由电池供应的直流(DC)变换成具有可变频率和可变振幅的交流(AC)以用于传送至马达的操作。功率变换器导致马达引起至负载的转矩，功率变换器还确定从变换器传送至马达的电功率。这些公知的电动车辆控制系统中的至少一些仅根据电池的剩余强度使用输出转矩的限制来限制来自于电池的DC功率传送。通过限制马达的转矩输出来实现限制从电池抽取的功率，因而限制马达的功率。测量电池的剩余强度的一种方法包括测量电池的实际端子电压。因此，传统上通过在减小的电池强度下操作时降低变换器的输出转矩来实现功率限制。转矩限制还便于在正接近热极限时直接地减小电流。在这些公知的电动车辆控制系统中的至少一些中，这些转矩限制在由功率可用性受限而产生的降低时不必要地限制性能。这些控制方案通常限制马达转矩以引起最具限制性的传动轴速度，且不必要地限制在低速下为负载制动或驱动可用的转矩量。此外，在正常操作期间的电池端子电压的快速波动可引起类似的马达转矩波动，因而便于瞬时转矩变化和传动轴振动。
技术实现思路
一方面，提供了一种组装电驱动系统的方法。该方法包括提供功率变换组件和将电源和马达联接到功率变换组件。该方法还包括将计算装置联接到功率变换组件，计算装置包括处理器和操作地联接到处理器的存储器装置。该方法还包括将计算装置构造成用以记录与马达的速度相关的至少一个测量结果。该方法还包括将计算装置构造成用以计算功率变换组件的功率输出限制和通过根据马达的速度限制由马达引起的转矩来限制功率变换组件的功率输出。另一方面，提供了一种用于电驱动系统的马达控制系统。电驱动系统包括操作地联接到功率变换组件和电源的马达。马达控制系统包括存储器装置，存储器装置构造成用以储存电源、功率变换组件和马达中的至少一个的多个操作测量结果。各操作测量结果与从电源经由功率变换组件至马达的功率传递相关联。马达控制系统还包括与存储器装置操作地通信联接的处理器。处理器编程为用以计算功率变换组件的功率输出限制，且通过限制由马达根据马达的速度引起的转矩来限制功率变换组件的功率输出。又一方面，提供了一种电驱动系统。电驱动系统包括功率变换组件和电源，以及联接到功率变换组件的马达。电驱动系统还包括计算装置，计算装置包括处理器和操作地联接到处理器的存储器装置。计算装置联接到功率变换组件。计算装置构造成用以记录与马达的速度相关的至少一个测量结果。计算装置还构造成用以计算功率变换组件的功率输出限制。计算装置进一步构造成用以通过根据马达的速度限制由马达引起的转矩来限制功率变换组件的功率输出。附图说明通过结合附图参看以下描述可更好地理解本文所述的实施例。图1为可用于监测和/或控制电动车辆的操作的示例性马达控制系统的框图；图2为可与图1中所示的马达控制系统一起使用的用于电动车辆的示例性电驱动系统的框图；图3为使用和不使用图2中所示的电驱动系统的系统的马达转矩对马达速度的比较性关系的图解示图；以及图4为示出组装图2中所示的电驱动装置的示例性方法的流程图。部件列表100马达控制系统105计算装置110存储器装置115处理器120展示界面125用户130用户输入接口135通信接口150监测传感器200电驱动系统205电池系统208DC功率210换流器(功率变换组件)212AC功率215马达220负载225传动轴230转矩235马达速度和位置反馈编码器238马达电测量装置240电池测量装置245换流器测量装置250电池测量信号255电池充电状态估计器260充电状态信号265功率限制确定模块270马达反馈信号275换流器测量信号280马达转矩估计模块285马达转矩估计信号290换流器功率限制信号300曲线图302y轴304x轴306线308第一曲线310第二曲线500方法502提供功率变换组件504联接电源和马达506提供包括处理器的计算装置…508将计算装置构造成用以记录…510将计算装置构造成用以计算功率…。具体实施方式图1为可用于监测和/或控制电动车辆(图1中未示出)的操作的示例性马达控制系统100的框图。马达控制系统100包括示例性计算装置105。计算装置105包括存储器装置110和操作地联接到存储器装置110用于执行指令的处理器115。在一些实施例中，可执行指令储存在存储器装置110中。计算装置105可构造成用以通过对处理器115编程来执行本文所述的一个或多个操作。例如，处理器115可通过将操作编码为一个或多个可执行指令和提供可执行指令到存储器装置110中来对处理器115编程。处理器115可包括一个或多个处理单元(例如，在多核构造中)。在示例性实施例中，存储器装置110为使得能够储存和检索信息(诸如可执行指令和/或其它数据)的一个或多个装置。存储器装置110可包括一个或多个计算机可读介质，诸如但不限于动态随机存取存储器(DRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、固态盘和/或硬盘。存储器装置110可构造成用以储存操作测量结果，其包括但不限于振动读数、场电压和电流读数、场基准设定点、定子电压读数和电流读数、转子速度读数、维护任务和/或任何其它类型的数据。在一些实施例中，处理器115基于数据的年限来从存储器装置110移除或"清除"数据。例如，处理器115可盖写与随后的时间和/或事件相关联的先前记录和储存的数据。此外或作为备选，处理器115可移除超过预定时间间隔的数据。在一些实施例中，计算装置105包括联接到处理器115的展示界面120。展示界面120向用户125展示信息，如用户界面和/或警告。例如，展示界面120可包括显示适配器(未示出)，显示适配器可联接到显示装置(未示出)，诸如阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、有机LED(OLED)显示器和/或"电子墨水"显示器。在一些实施例中，展示界面120包括一个或多个显示装置。此外或作为备选，展示界面120可包括音频输出装置(未示出)(例如，音频适配器和/或扬声器)。在一些实施例中，展示界面120诸如通过使用人机接口(HMI)(未示出)来展示与电动车辆的传动系(图1中未示出)相关联的警告。在一些实施例中，计算装置105包括用户输入接口130。在示例性实施例中，用户输入接口130联接到处理器115且接收来自于用户125的输入。用户输入接口130可包括例如键盘、指示装置、鼠标、触针和/或触敏面板(例如，触摸板或触摸屏)。单个构件，诸如触摸屏可作用为展示界面120的显示装置和用户输入接口130。通信接口135联接到处理器115，且构造成用以与一个或多个其它装置(诸如多个监测传感器150或另一计算装置105)通信联接，且用以执行关于这些装置的输入操作和输出操作。例如，通信接口135可包括但不限于有线网络适配器、无线网络适配器、移动电信适配器、串行通信适配器和/或并行通信适配器。通信接口135可从一个或多个远程装置接收数据和/或将数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电驱动系统(200)的马达控制系统(100)，所述电驱动系统(200)包括操作地联接到功率变换组件(210)和电源(205)的马达(215)，所述系统包括：存储器装置(110)，其构造成用以储存所述电源、所述功率变换组件和所述马达中的至少一个的多个操作测量结果，其中，各操作测量结果均与从所述电源经由所述功率变换组件至所述马达的功率传递相关联；以及处理器(115)，其与所述存储器装置通信联接，所述处理器编程为用以：计算所述功率变换组件的功率输出限制；以及通过根据所述马达的速度限制由所述马达引起的转矩(230)来限制所述功率变换器的功率输出。

【技术特征摘要】
2011.07.13 US 13/182,0981.一种用于电驱动系统(200)的马达控制系统(100)，所述电驱动系统(200)包括操作地联接到功率变换组件(210)和电源(205)的马达(215)，所述马达控制系统包括：存储器装置(110)，其构造成用以储存所述电源、所述功率变换组件和所述马达中的至少一个的多个操作测量结果，其中，各操作测量结果均与从所述电源经由所述功率变换组件至所述马达的功率传递相关联；以及处理器(115)，其与所述存储器装置通信联接，所述处理器编程为用以：记录所述电源的容量；根据所述马达的速度限制马达的转矩；根据所述马达速度和所述电源容量来限制所述功率变换组件的功率输出。2.根据权利要求1所述的马达控制系统(100)，其特征在于，所述处理器(115)编程为用以接收与以下相关的至少一个测量结果：通过所述功率变换组件(210)传送的功率输出；所述电源(205)的容量；以及所述马达(215)的速度。3.根据权利要求2所述的马达控制系统(100)，其特征在于，所述处理器(115)还编程为用以接收代表电源(205)的端子电压、所述电驱动系统(200)的电流容量额定值和所述电驱动系统的阻抗中的至少一个的测量结果。4.根据权利要求1所述的马达控制系统(100)，其特征在于，所述处理器还编程为用以根据所估计的马达端子电压和所测量的绕组端子来估计所述功率变换组件的功率输出。5.根据权利要求1所述的马达控制系统(100)，其特征在于，所述处理器(115)还编程为用以将换流器功...

【专利技术属性】
技术研发人员：SS拉马默蒂，RF小瓦伦，CM托马斯，AJ布思，
申请(专利权)人：通用电气公司，
类型：发明
国别省市：