專利名稱：用于在控制馬達轉矩中使用的系統(tǒng)及其組裝方法
技術領域：
本文所公開的主題大體上涉及馬達，并且更具體地涉及用于在控制電馬達的輸出轉矩中使用的系統(tǒng)和組裝這種系統(tǒng)的方法。
背景技術：
至少一些公知的電動車輛包括電池型電源、聯(lián)接到電池的功率變換器、聯(lián)接到功率變換器的電驅動馬達，以及經由傳動軸聯(lián)接到馬達的負載。這些公知的電動車輛還包括控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)便于功率變換器將由電池供應的直流(DC)變換成具有可變頻率和可變振幅的交流(AC)以用于傳送至馬達的操作。功率變換器導致馬達引起至負載的轉矩，功率變換器還確定從變換器傳送至馬達的電功率。這些公知的電動車輛控制系統(tǒng)中的至少一些僅根據電池的剩余強度使用輸出轉
矩的限制來限制來自于電池的DC功率傳送。通過限制馬達的轉矩輸出來實現(xiàn)限制從電池抽取的功率，因而限制馬達的功率。測量電池的剩余強度的一種方法包括測量電池的實際端子電壓。因此，傳統(tǒng)上通過在減小的電池強度下操作時降低變換器的輸出轉矩來實現(xiàn)功率限制。轉矩限制還便于在正接近熱極限時直接地減小電流。在這些公知的電動車輛控制系統(tǒng)中的至少一些中，這些轉矩限制在由功率可用性受限而產生的降低時不必要地限制性能。這些控制方案通常限制馬達轉矩以引起最具限制性的傳動軸速度，且不必要地限制在低速下為負載制動或驅動可用的轉矩量。此外，在正常操作期間的電池端子電壓的快速波動可引起類似的馬達轉矩波動，因而便于瞬時轉矩變化和傳動軸振動。
發(fā)明內容
一方面，提供了一種組裝電驅動系統(tǒng)的方法。該方法包括提供功率變換組件和將電源和馬達聯(lián)接到功率變換組件。該方法還包括將計算裝置聯(lián)接到功率變換組件，計算裝置包括處理器和操作地聯(lián)接到處理器的存儲器裝置。該方法還包括將計算裝置構造成用以記錄與馬達的速度相關的至少一個測量結果。該方法還包括將計算裝置構造成用以計算功率變換組件的功率輸出限制和通過根據馬達的速度限制由馬達引起的轉矩來限制功率變換組件的功率輸出。另一方面，提供了一種用于電驅動系統(tǒng)的馬達控制系統(tǒng)。電驅動系統(tǒng)包括操作地聯(lián)接到功率變換組件和電源的馬達。馬達控制系統(tǒng)包括存儲器裝置，存儲器裝置構造成用以儲存電源、功率變換組件和馬達中的至少一個的多個操作測量結果。各操作測量結果與從電源經由功率變換組件至馬達的功率傳遞相關聯(lián)。馬達控制系統(tǒng)還包括與存儲器裝置操作地通信聯(lián)接的處理器。處理器編程為用以計算功率變換組件的功率輸出限制，且通過限制由馬達根據馬達的速度引起的轉矩來限制功率變換組件的功率輸出。又一方面，提供了一種電驅動系統(tǒng)。電驅動系統(tǒng)包括功率變換組件和電源，以及聯(lián)接到功率變換組件的馬達。電驅動系統(tǒng)還包括計算裝置，計算裝置包括處理器和操作地聯(lián)接到處理器的存儲器裝置。計算裝置聯(lián)接到功率變換組件。計算裝置構造成用以記錄與馬達的速度相關的至少一個測量結果。計算裝置還構造成用以計算功率變換組件的功率輸出限制。計算裝置進一步構造成用以通過根據馬達的速度限制由馬達引起的轉矩來限制功率變換組件的功率輸出。
通過結合附圖參看以下描述可更好地理解本文所述的實施例。圖I為可用于監(jiān)測和/或控制電動車輛的操作的示例性馬達控制系統(tǒng)的框 圖2為可與圖I中所示的馬達控制系統(tǒng)一起使用的用于電動車輛的示例性電驅動系統(tǒng)的框圖；`
圖3為使用和不使用圖2中所示的電驅動系統(tǒng)的系統(tǒng)的馬達轉矩對馬達速度的比較性關系的圖解不圖；以及
圖4為示出組裝圖2中所示的電驅動裝置的示例性方法的流程圖。部件列表
100 馬達控制系統(tǒng) 105 計算裝置 110 存儲器裝置 115 處理器 120 展示界面 125 用戶 130 用戶輸入接口 135 通信接口 150 監(jiān)測傳感器 200 電驅動系統(tǒng) 205 電池系統(tǒng) 208 DC功率
210 換流器(功率變換組件)
212 AC功率 215 馬達 220 負載 225 傳動軸 230 轉矩
235 馬達速度和位置反饋編碼器
238 馬達電測量裝置
240 電池測量裝置
245 換流器測量裝置
250 電池測量信號
255 電池充電狀態(tài)估計器
260 充電狀態(tài)信號265功率限制確定模塊
270馬達反饋信號
275換流器測量信號
280馬達轉矩估計模塊
285馬達轉矩估計信號
290換流器功率限制信號
300曲線圖
302y 軸
304X 軸
306線
308第一曲線
310第二曲線
500方法
502提供功率變換組件
504聯(lián)接電源和馬達
506提供包括處理器的計算裝置…
508將計算裝置構造成用以記錄…
510將計算裝置構造成用以計算功率…。
具體實施例方式圖I為可用于監(jiān)測和/或控制電動車輛(圖I中未示出)的操作的示例性馬達控制系統(tǒng)100的框圖。馬達控制系統(tǒng)100包括示例性計算裝置105。計算裝置105包括存儲器裝置110和操作地聯(lián)接到存儲器裝置110用于執(zhí)行指令的處理器115。在一些實施例中，可執(zhí)行指令儲存在存儲器裝置110中。計算裝置105可構造成用以通過對處理器115編程來執(zhí)行本文所述的一個或多個操作。例如，處理器115可通過將操作編碼為一個或多個可執(zhí)行指令和提供可執(zhí)行指令到存儲器裝置110中來對處理器115編程。處理器115可包括一個或多個處理單元(例如，在多核構造中)。在示例性實施例中，存儲器裝置110為使得能夠儲存和檢索信息(諸如可執(zhí)行指令和/或其它數(shù)據)的一個或多個裝置。存儲器裝置110可包括一個或多個計算機可讀介質，諸如但不限于動態(tài)隨機存取存儲器(DRAM)、靜態(tài)隨機存取存儲器(SRAM)、固態(tài)盤和/或硬盤。存儲器裝置110可構造成用以儲存操作測量結果，其包括但不限于振動讀數(shù)、場電壓和電流讀數(shù)、場基準設定點、定子電壓讀數(shù)和電流讀數(shù)、轉子速度讀數(shù)、維護任務和/或任何其它類型的數(shù)據。在一些實施例中，處理器115基于數(shù)據的年限來從存儲器裝置110移除或〃清除〃數(shù)據。例如，處理器115可蓋寫與隨后的時間和/或事件相關聯(lián)的先前記錄和儲存的數(shù)據。此外或作為備選，處理器115可移除超過預定時間間隔的數(shù)據。在一些實施例中，計算裝置105包括聯(lián)接到處理器115的展示界面120。展示界面120向用戶125展示信息，如用戶界面和/或警告。例如，展示界面120可包括顯示適配器(未示出)，顯示適配器可聯(lián)接到顯示裝置(未示出)，諸如陰極射線管(CRT)、液晶顯示器(IXD)、有機LED(OLED)顯示器和/或〃電子墨水〃顯示器。在一些實施例中，展示界面120包括一個或多個顯示裝置。此外或作為備選，展示界面120可包括音頻輸出裝置(未示出)(例如，音頻適配器和/或揚聲器)。在一些實施例中，展示界面120諸如通過使用人機接口(HMI)(未示出)來展示與電動車輛的傳動系(圖I中未示出)相關聯(lián)的警告。在一些實施例中，計算裝置105包括用戶輸入接口 130。在示例性實施例中，用戶輸入接口 130聯(lián)接到處理器115且接收來自于用戶125的輸入。用戶輸入接口 130可包括例如鍵盤、指示裝置、鼠標、觸針和/或觸敏面板(例如，觸摸板或觸摸屏)。單個構件，諸如觸摸屏可作用為展示界面120的顯示裝置和用戶輸入接口 130。通信接口 135聯(lián)接到處理器115，且構造成用以與一個或多個其它裝置(諸如多個監(jiān)測傳感器150或另一計算裝置105)通信聯(lián)接，且用以執(zhí)行關于這些裝置的輸入操作和輸出操作。例如，通信接口 135可包括但不限于有線網絡適配器、無線網絡適配器、移動電信適配器、串行通信適配器和/或并行通信適配器。通信接口 135可從一個或多個遠程裝置接收數(shù)據和/或將數(shù)據傳送至一個或多個遠程裝置。例如，一個計算裝置105的通信接口135可將警告?zhèn)魉椭亮硪挥嬎阊b置105的通信接口 135。展示界面120和/或通信接口 135兩者都能夠提供適于與本文所述的方法一起使用的信息(例如，提供給用戶125或另一裝置)。因此，展示界面120和通信接口 135可稱為輸出裝置。類似地，用戶輸入接口 130和通信接口 135能夠接收適合于與本文所述的方法一起使用的信息，且可稱為輸入裝置。圖2為可與馬達控制系統(tǒng)100—起使用的用于電動車輛(未示出)的示例性電驅動系統(tǒng)200的框圖。在示例性實施例中，系統(tǒng)200包括電源，例如電池系統(tǒng)205。電池系統(tǒng)205可為單個孤立型電池，或可包括操作地聯(lián)接以使電驅動系統(tǒng)200能夠如本文所述地操作的多個電池。作為備選，電池系統(tǒng)205可用使電驅動系統(tǒng)200能夠如本文所述地操作的任何移動電源替代，該移動電源包括但不限于燃燒型裝置和燃料電池。此外，對于嵌入不需要或不提供移動性的設備和/或系統(tǒng)內的電驅動系統(tǒng)200的那些實施例，電池系統(tǒng)205可用靜止電源替代，靜止電源包括但不限于公用事業(yè)部門提供的線路功率和輔助發(fā)電機。在示例性實施例中，電池系統(tǒng)205包括儲存和傳送直流(DC)電功率208的至少一個可再充電電池。另外，在示例性實施例中，系統(tǒng)200包括功率變換組件，例如，換流器。換流器210聯(lián)接到電池系統(tǒng)205，且將由電池系統(tǒng)205供應的DC功率208轉變成具有可變頻率和可變振幅的交流(AC)功率212。在示例性實施例中，換流器210為可變頻率驅動器(VFD)，其包括多個半導體開關(未示出)，半導體開關包括但不限于晶體管。此外，在示例性實施例中，系統(tǒng)200包括聯(lián)接到換流器210的電驅動馬達215。馬達215為使電驅動系統(tǒng)200能夠如本文所述地操作的任何AC馬達。馬達215經由傳動軸225聯(lián)接到負載220。在示例性實施例中，負載220為傳動裝置(transmission)。作為備選，負載220為使系統(tǒng)200能夠如本文所述地操作的任何裝置。馬達215在傳動軸225上引起轉矩230來驅動負載220。監(jiān)測傳感器150包括馬達速度和位置反饋編碼器235。編碼器235通信地聯(lián)接到計算裝置105。監(jiān)測傳感器150還包括通信地聯(lián)接到計算裝置105的多個馬達電測量裝置238。裝置238包括但不限于用以測量馬達215內的繞組電流的電流換能器。監(jiān)測傳感器150還包括電池測量裝置240。裝置240包括但不限于用以測量電池系統(tǒng)205的端子電壓、電驅動系統(tǒng)200的電流容量額定值和電驅動系統(tǒng)200的總阻抗的至少一個傳感器(未示出)。監(jiān)測傳感器150還包括便于監(jiān)測換流器210和估計從換流器210傳送來的AC功率212的多個換流器測量裝置245。該裝置245包括但不限于用以測量換流器210的溫度的至少一個傳感器，以及用以記錄換流器210中的觸發(fā)(firing)裝置(未示出)的觸發(fā)速率的至少一個反饋機構。對于包括電源,諸如線路電源的電驅動系統(tǒng)200的實施例，這些多個換流器測量裝置245包括但不限于至少一個傳感器(未示出)，該傳感器用以測量換流器210可用的輸入線路相的數(shù)目和系統(tǒng)200的總阻抗。 計算裝置105接收來自于電池測量裝置240的電池測量信號250，且將這些信號傳送至電池充電狀態(tài)估計器模塊255。電池測量信號250包括但不限于代表電池系統(tǒng)205的端子電壓、電驅動系統(tǒng)200的電流容量額定值和電驅動系統(tǒng)200的總阻抗的值。充電估計器模塊255使用編程的計算指令，計算指令可包括至少一種算法，以便確定電池系統(tǒng)205的剩余容量的近似值。充電估計器模塊255還將充電狀態(tài)信號260傳送至功率限制確定模塊265，其中充電狀態(tài)信號260代表電池系統(tǒng)205的剩余容量。計算裝置105還接收馬達反饋信號270，馬達反饋信號270包括從編碼器235傳送來的速度和位置反饋信號和來自于馬達電測量裝置238的繞組電流信號。計算裝置105進一步接收從換流器測量裝置245傳送來的換流器測量信號275。換流器測量信號275可包括但不限于指示馬達215的端子電壓的估計值。作為備選，馬達電測量裝置238可包括馬達端子電壓換能器，且計算裝置105可使用實際馬達端子電壓值。馬達轉矩估計模塊280接收馬達反饋信號270和換流器測量信號275。馬達轉矩估計模塊280使用編程的計算指令，計算指令可包括至少一種算法，以便根據估計的和/或實際的端子電壓和測量的馬達215的繞組電流來確定AC功率212的近似值。馬達轉矩估計模塊280使用編程的計算指令，該計算指令可包括至少一種算法，以便還確定通過馬達215產生的轉矩230，且將馬達轉矩信號285傳送至功率限制確定模塊265。功率限制確定模塊265使用編程的計算指令，該計算指令可包括至少一種算法，以便確定將傳送至換流器210的換流器功率限制信號290。換流器功率限制信號290代表根據電池系統(tǒng)205的當前充電狀態(tài)和傳動軸225的實際速度的命令換流器功率限制。電驅動系統(tǒng)200的示例性用途針對電動車輛。然而，電驅動系統(tǒng)200可與任何設備和/或系統(tǒng)一起使用，包括電源、功率變換器、驅動馬達和負載。圖3為對于使用和不使用電驅動系統(tǒng)200 (圖2中所示)的系統(tǒng)的馬達轉矩對馬達速度的比較性關系的圖解示意300。曲線圖300包括y軸302，y軸302代表以百分比(%)為單位且從0%延伸至100%以10%(0. I)的增量測得的可用轉矩230(圖2中所示)能力。曲線圖300還包括X軸304，X軸304代表標準化為額定馬達速度(100%)且以％為單位且從O延伸至2 (即，額定速度的0%至200%)以20%(0. 2)的增量測得的馬達215 (圖2中所示)速度。曲線圖300還包括定位成與y軸302上的值25%相交的水平線306。線306代表馬達215的額定轉矩能力的25%，其為在試圖將功率輸出限制為50%時，除本文所述的電驅動系統(tǒng)200之外的電驅動系統(tǒng)所允許的轉矩限制。在沒有如本文所述的電驅動系統(tǒng)200的情況下，另一電驅動系統(tǒng)在負載超過25%的轉矩能力限制時，可能沒有足夠的可用轉矩用于產生傳動軸225 (圖2中所示)的速度來有效地驅動負載220 (圖2中所示)。
曲線圖300包括第一曲線308，第一曲線308代表完全設計能力可用時用于電驅動系統(tǒng)的轉矩對速度能力。曲線308中所示的系統(tǒng)包括施加的100%的轉矩能力限制，這與在額定速度的0%至100%之間的馬達速度和通過馬達額定速度和轉矩速度曲線的系統(tǒng)設計選擇確定的功率限制無關。因此，從額定速度的0%至100%，可用的轉矩能力限制為額定轉矩的100%，而曲線308示出了車輛以可用的馬達215的相關轉矩額定值的100%運行，直到達至IJ馬達215的100%的速度額定值。曲線308還示出了根據高于100%的值的增大的速度而減小的轉矩230的可用能力。在大約50%的轉矩能力可用的情況下，200%為通過馬達215將達到的可用的最高速度。在速度從額定速度的100%增大至額定速度的200%時，至少部分地由于電池系統(tǒng)205的設計功率能力限制而需要可用轉矩能力從額定能力的100%快速降低至額定能力的50%。對于電驅動系統(tǒng)，不論其是否包括馬達控制系統(tǒng)100(圖I和圖2中所示)，曲線308都保持一樣。具有馬達控制系統(tǒng)100的電驅動系統(tǒng)在全設計功率能力可用且因此轉矩-速度曲線308將保持不變時，將應用100%的轉矩限制。曲線圖300還包括第二曲線310，第二曲線310代表當可用功率能力減小時，用于包括如本文所述的馬達控制系統(tǒng)100的電驅動系統(tǒng)200的轉矩對速度能力。在示例性實
施例中，馬達控制系統(tǒng)100減小由馬達215引起的可用的轉矩230能力來用于限制換流器210(圖2中所示)的功率輸出。當可用功率能力僅為設計峰值的50%時，可用轉矩230開始在馬達215的額定速度的40%下從額定轉矩的100%減小，且在額定速度的100%下，可用轉矩230減小至額定轉矩的50%。當速度增大超過額定值的100%時，可用的轉矩230繼續(xù)減小，且在達到額定速度的200%時，也達到25%的可用轉矩值。與曲線306所代表的系統(tǒng)相比，即使在由于減小了可用功率而必須限制功率輸出時，電驅動系統(tǒng)200也產生足夠的轉矩來繼續(xù)維持或增大速度以便有效地驅動負載220，因而將功率減小至低于從電池系統(tǒng)205(圖2中所示)中可用的功率。在示例性實施例中，在操作期間，電池系統(tǒng)205 (圖2中所示)的電池電壓在電驅動系統(tǒng)200連續(xù)操作時緩慢地減小。另外，在示例性實施例中，從換流器210 (圖2中所示)至馬達215的輸入功率在電驅動系統(tǒng)200連續(xù)地操作時緩慢地減小。此外，在示例性實施例中，在低速下的馬達轉矩限制在電驅動系統(tǒng)200連續(xù)操作時大致恒定。具體而言，在示例性實施例中，在操作期間，處于低速的馬達轉矩大致恒定，而從換流器210至馬達215的功率輸入隨電池電壓強度減小而減小。限制來自于功率變換組件或換流器210的功率輸入，而非馬達205的轉矩輸出便于在較低速度下有足夠的轉矩可用于運輸以及制動，因而便于即使在減小源或電池強度時電驅動系統(tǒng)200也有能力加速和制動。電驅動系統(tǒng)200使用根據源或電池強度的馬達輸出功率限制，且基于當前馬達軸速度來計算應用的轉矩限制。例如，在電池系統(tǒng)205幾乎完全放電時，電池操作的車輛仍可在減小的速度下爬上陡坡。此外，在操作期間，電池系統(tǒng)205的容量在電驅動系統(tǒng)200的正常操作期間緩慢地且穩(wěn)定地減小，因而減小了電池端子電壓的快速波動。此外，通過根據馬達215的速度控制馬達215的轉矩，電池系統(tǒng)205的波動造成的馬達215的任何波動，以及相關快速瞬時轉矩變化和傳動軸振動都減小。圖4為示出組裝圖2中所示的電驅動系統(tǒng)的示例性方法500的流程圖。在示例性實施例中，提供了功率變換組件，例如，換流器210(圖2中所示)。電源(例如，電池系統(tǒng)205)和馬達215(兩者都在圖2中示出)聯(lián)接到換流器210。提供506包括處理器115和操作地聯(lián)接到處理器115的存儲器裝置110 (所有都在圖I中示出)的計算裝置105。計算裝置105構造508成用以記錄與換流器210傳送的功率輸出、電池系統(tǒng)205的容量和馬達215的速度相關的至少一個測量結果。計算裝置105還構造510成用以計算換流器210的功率輸出限制，且通過根據馬達215的速度限制由馬達215引起的轉矩來限制換流器210的功率輸出。與公知的電驅動系統(tǒng)相比，如本文所述的系統(tǒng)和組裝方法提供了電驅動系統(tǒng)的加強的轉矩控制和功率管理。具體而言，與公知的電驅動系統(tǒng)相比，如本文所述的系統(tǒng)和組裝方法便于通過根據驅動馬達速度限制輸出功率來控制驅動馬達的輸入功率。因此，馬達速度為主轉矩限制參數(shù)。此外，與公知的電驅動系統(tǒng)相比，如本文所述的系統(tǒng)和組裝方法便于將主電源的剩余容量用作第二轉矩限制參數(shù)，而不是主轉矩限制參數(shù)。此外，與公知的電驅動系統(tǒng)相比，如本文所述的系統(tǒng)和組裝方法便于在隨電池電壓減小而減小馬達功率輸出時保持馬達轉矩限制大致恒定，且保持驅動負載的能力。如本文所提供的基于計算機控制的實施例便于提供電驅動系統(tǒng)的加強的轉矩控制和功率管理。具體而言，這種加強馬達轉矩的控制便于在根據馬達速度和電池容量而減小從功率變換器組件到馬達的功率輸出的同時保持馬達轉矩限制大致恒定。更具體而言，主控制變量為馬達速度，而第二控制變量為電池容量。限制來自于功率變換器組件的功率輸出而非直接地限制馬達的轉矩輸出便于在較低速度下有足夠的轉矩可用于電動車輛的運輸以及制動，因而便于即使在電池強度減小時電驅動系統(tǒng)也有能力加速和制動。例如，由于如本文所提供的基于計算機的控制使用了根據電池強度的馬達輸出功率限制且計算基于當前馬達軸速度來應用的轉矩限制，故電池操作的車輛即使在電池系統(tǒng)幾乎完全地放電時也仍可在減小的速度下爬上陡坡。此外，如本文所提供的基于計算機的控制便于在電驅動系統(tǒng)的正常操作期間緩慢地且穩(wěn)定地減少電池系統(tǒng)的容量，因而減小了電池端子電壓的快速波動。此外，如本文所提供的基于計算機的控制便于根據馬達的速度控制馬達的輸出轉矩。因此，減小了電池系統(tǒng)的波動所造成的馬達的任何波動，且還減小了相關快速瞬時轉矩變化和傳動軸振動。本文所述的系統(tǒng)和組裝方法的示例性技術效果包括以下的至少一個(a)通過限制根據計算出的功率變換組件的功率輸出限制由馬達引起的轉矩來限制通過變換器的功率輸出；(b)根據由功率變換組件傳送的功率輸出、電源的容量和馬達的速度計算功率變換組件的功率輸出限制；(C)通過測量電池端子電壓、電驅動系統(tǒng)的電流容量額定值和電驅動系統(tǒng)的阻抗來計算電源的容量；(d)根據通過功率轉變組件傳送的功率輸出和馬達的速度來估計由馬達引起的轉矩輸出；以及(e)將換流器功率限制信號從計算裝置傳送至功率變換組件來命令功率變換組件限制電功率從功率變換組件至馬達的傳送，以便于保持預定的馬達速度。本文所述的方法和系統(tǒng)不限于本文所述的特定實施例。例如，各系統(tǒng)的構件和/或各方法的步驟可與本文所述的其它構件和/或步驟獨立且分開地使用和/或實踐。此外，各構件和/或步驟還可與其它組件和方法一起使用和/或實踐。本書面說明使用了包括最佳模式的實例來公開本發(fā)明，且還使本領域技術人員能夠實踐本發(fā)明，包括制作和使用任何裝置或系統(tǒng)，以及執(zhí)行任何合并的方法。本發(fā)明的可專利范圍由權利要求限定，且可包括本領域技術人員所想到的其它實例。如果這種其它實例具有與權利要求的字面語言沒有不同的結構元件，或者如果它們包括與權利要求的字面語言無實質差別的等同結構元件，則這種其它實例意圖在權利要求的范圍內。一些實施例涉及使用一個或多個電子裝置或計算裝置。這些裝置通常包括處理器或控制器，如通用中央處理器(CPU)、圖形處理單元(GPU)、微控制器、簡化指令集計算機(RISC)處理器、專用集成電路(ASIC)、可編程序邏輯電路(PLC)和/或能夠執(zhí)行本文所述的功能的任何其它電路或處理器。本文所述的方法可編碼為包含在計算機可讀介質中的可執(zhí)行指令，計算機可讀介質包括但不限于儲存裝置和/或存儲器裝置。這些指令在通過處理器執(zhí)行時，導致處理器執(zhí)行本文所述的方法的至少一部分。上述實例僅為示例性的，且因此不意圖以任何方式限制術語處理器的定義和/或意義。盡管本發(fā)明根據各種具體實施例進行了描述，但本領域技術人員將認識到的是本
發(fā)明可利用在權利要求的精神和范圍內的改動來實踐。
權利要求
1.一種用于電驅動系統(tǒng)(200)的馬達控制系統(tǒng)(100)，所述電驅動系統(tǒng)(200)包括操作地聯(lián)接到功率變換組件(210)和電源(205)的馬達(215)，所述系統(tǒng)包括 存儲器裝置(110)，其構造成用以儲存所述電源、所述功率變換組件和所述馬達中的至少一個的多個操作測量結果，其中，各操作測量結果均與從所述電源經由所述功率變換組件至所述馬達的功率傳遞相關聯(lián)；以及 處理器(115)，其與所述存儲器裝置通信聯(lián)接，所述處理器編程為用以 計算所述功率變換組件的功率輸出限制；以及 通過根據所述馬達的速度限制由所述馬達引起的轉矩(230)來限制所述功率變換器的功率輸出。
2.根據權利要求I所述的馬達控制系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述處理器(115)編程為用以接收與以下相關的至少一個測量結果 通過所述功率變換組件(210)傳送的功率輸出； 所述電源(205)的容量；以及 所述馬達(215)的速度。
3.根據權利要求2所述的馬達控制系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述處理器(115)還編程為用以接收代表電池(205)的端子電壓、所述電驅動系統(tǒng)(200)的電流容量額定值和所述電驅動系統(tǒng)的阻抗中的至少一個的測量結果。
4.根據權利要求I所述的馬達控制系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述處理器還編程為用以根據所估計的馬達端子電壓和所測量的繞組端子來估計所述功率變換組件的功率輸出。
5.根據權利要求I所述的馬達控制系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述處理器(115)還編程為用以將換流器功率限制信號傳送至所述功率變換組件(210)。
6.根據權利要求I所述的馬達控制系統(tǒng)(100)，其特征在于，所述處理器(115)還編程為用以 記錄與以下相關的至少一個測量結果 通過所述功率變換組件(210)傳送的功率輸出；以及 所述電源(205)的容量； 通過根據所述馬達的速度限制所述功率變換組件的功率輸出來限制通過所述馬達(215)引起的轉矩(230);以及 限制電功率從所述功率變換組件至所述馬達的傳送。
7.—種電驅動系統(tǒng)(200),包括 功率變換組件(210)； 聯(lián)接到所述功率變換組件的馬達(215)和電源(205)； 計算裝置(105)，其包括處理器(115)和操作地聯(lián)接到所述處理器的存儲器裝置(110)，所述計算裝置操作地聯(lián)接到所述功率變換組件，且構造成用以 記錄與所述馬達的速度相關的至少一個測量結果； 計算所述功率變換組件的功率輸出限制；以及 通過根據所述馬達的速度限制由所述馬達引起的所述轉矩(230)來限制通過所述功率變換器的功率輸出。
8.根據權利要求7所述的電驅動系統(tǒng)(200)，其特征在于所述功率變換組件(210)包括換流器(210)； 所述電源(205)包括直流(DC)電池系統(tǒng)(205);以及 所述馬達(215)包括交流(AC)馬達(215)。
9.根據權利要求8所述的電驅動系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述處理器(115)還構造成用以接收代表電池端子電壓、所述電驅動系統(tǒng)的電流容量額定值和所述電驅動系統(tǒng)的阻抗中的至少一個的測量結果。
10.根據權利要求7所述的電驅動系統(tǒng)(200)，其特征在于，所述處理器(115)還構造成用以根據所估計的馬達端子電壓和所測量的繞組端子來估計所述功率變換組件(210)的功率輸出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于在控制馬達轉矩中使用的系統(tǒng)及其組裝方法。電驅動系統(tǒng)(200)包括操作地聯(lián)接到功率變換組件(210)和電源(205)的馬達(215)。電驅動系統(tǒng)還包括馬達控制系統(tǒng)(100)。馬達控制系統(tǒng)包括存儲器裝置(110)，存儲器裝置(110)構造成用以儲存電源、功率變換組件和馬達中的至少一個的多個操作測量結果。各操作測量結果與從電源經由功率變換組件至馬達的功率傳遞相關聯(lián)。馬達控制系統(tǒng)還包括與存儲器裝置通信聯(lián)接的處理器(115)。處理器編程為用以計算功率變換組件的功率輸出限制，且通過根據馬達的速度限制由馬達引起的轉矩(230)來限制功率變換器的功率輸出。
文檔編號H02P23/00GK102882465SQ201210242558
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權日2011年7月13日
發(fā)明者S.S.拉馬默蒂, R.F.小瓦倫, C.M.托馬斯, A.J.布思 申請人:通用電氣公司