本发明专利技术涉及用于五相机同步电流调整的方法、系统和设备。具体地，提供了方法、系统和设备，用于当一个或多个相经历故障或者已经失效时控制五相机的操作并对供应到五相机的电流进行调整。在一个实施方案中，所公开的实施例可用于同步调整矢量控制马达驱动系统中的电流，其中矢量控制马达驱动系统包括五相AC机、联接到五相AC机的五相变换器模块、和同步电流调整器。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的各实施例总体上涉及多相系统，例如采用五相机的多相系统，且更具体地涉及当一个或多个相经历故障或失效时对五相机的操作进行控制和对提供至五相机的电流进行调整的技术。
技术介绍
电机广泛用于各种应用中。例如，混合动力/电动车辆(HEVs)典型地包括电动牵引驱动系统，该电动牵引驱动系统包括交流(AC)电动马达，交流电动马达由具有直流(DC) 电源(例如蓄电池)的功率转换器驱动。AC电动马达的马达绕组可被联接到功率变换器模块(PIM)的变换器子模块。每个变换器子模块包括成对开关，其以互补方式开关以执行快速开关功能，从而将DC电力转换为AC电力。这种AC电力驱动AC电动马达，AC电动马达进而驱动HEV传动系的轴。传统HEV采用三相脉宽调制(PWM)的变换器模块，以驱动三相 AC机(例如AC马达)。许多现今高性能AC马达驱动器都使用了场定向控制(FOC)或“矢量”控制的原理来控制AC电动马达的操作。特别地，矢量控制常用于可变频驱动器，以通过控制供给到AC 电动马达的电流来控制施加于AC电动马达轴的扭矩(并最终控制速度)。简言之，定子相电流被测量并被转换为对应的复数空间矢量。此电流矢量然后被转变为随AC电动马达的转子旋转的坐标系统。近来，研究者已经看到在包括电动车辆在内的各种应用中使用多相机的可能性。 在此使用的术语“多相”是指多于三相，并可用于表示具有三相或更多相的电机。多相电机的一个示例是五相AC机。在五相系统中，五相PWM变换器模块驱动一个或多个五相AC机。 虽然正在探索在HEV中使用五相系统(例如五相变换器和马达构造)的可能性，不过，在这些变换器和马达构造可真正实现之前，仍需进行大量工作。在特定场合中，五相系统中的五个相中的一个或多个可能失效或经历故障状态。 例如，在一些情况下，变换器模块与其对应马达相之间的连接可能失效。这可能是例如由于连接到/连接在五相AC马达内的导线的连接中断而发生。例如，在PWM变换器模块与AC 马达之间的连接可能“断开”。这样的开路情况可能是由于在五相PWM变换器模块的电极与马达绕组之间的连接器或电缆出现问题、马达定子绕组之一损坏等等所致。这样的开路情况导致了对五相AC马达的不合适电流控制。在其它情况下，在五相PWM变换器模块中的一个或多个开关可能以故障方式操作，这也可能导致对五相AC马达的不合适电流控制，例如在五相PWM变换器模块中的一个或多个开关的异常操作。例如，当变换器子模块之一中的开关失效时或当产生栅极驱动信号的栅极驱动电路出现障碍时，发生部分相故障。然而，五相机当其五相中仅有三相或四相操作时仍可操作并提供扭矩/动力，不过系统作为三相或四相系统而以较低的额定功率操作。在这样的情况下，重要的是保持适合的电流调整而同时保持机器扭矩线性，以在五个相中的一个或多个失效或经历故障状态时限制扭矩和动力。在常规五相系统中，扭矩至电流的映射表用于产生ia*、ib*、i。*、id*、电流命令。这些、*、、*、“*、“*、“*电流命令在静止参考系中被调整。特别地，一个静止参考系电流调整器用于调整ia*、ib*、i。*、id*、电流命令中的每一个。每个静止参考系电流调整器均包括求和点，其从对应电流命令中减去反馈定子电流以产生关于此相的电流误差信号。电流误差信号被应用于比例积分器控制模块，以基于电流误差信号产生静止参考系的电压命令信号。在静止参考系中调整电流命令可能非常麻烦，这是因为五个电流命令独立于彼此被调整。这些电流命令是AC信号并且存在相位滞后(这在马达采用中速/高速时可能很重要)，因而PI控制模块在产生电压命令信号时具有误差。为了避免这一问题，可替代地通过同步电流调整器来对电机进行控制。系统设计者需要产生将对五相机的动力和效率进行优化的扭矩至电流的映射表或控制表，这需要对机器参数进行准确表征。当在这些相中的一个相经历故障或失效状态情况下使用静止电流调整器时，这变得特别成问题。为了在这样的情况下保持电流调整，必须对每种失效情况开发单独的扭矩至电流映射表。例如，在相 A失效时所用的扭矩至电流映射表将不适用于相B失效的情况。此外，由于五相系统在两个相失效时仍可操作，因而必须形成更多的扭矩至电流映射表以处理两个失效相的不同组合。同样，对于每个扭矩至电流映射表，系统设计者仍必须为所述特定失效/故障情况来表征机器性能，并开发出将在此情况下生效的单独的扭矩至电流映射表。这样，需要改进技术，以便用于当一个或多个相经历故障/失效状态时调整电流以控制五相AC机的操作。因此，希望提供当一个或多个相经历故障或失效时控制五相AC机的操作的方法、 系统和设备。还希望提供当五相AC机的一个或多个相经历故障或失效时调整用于控制五相AC机的电流的方法、系统和设备。而且，通过随后结合附图进行的详细描述和所附权利要求书以及前述
和
技术介绍
，本专利技术的其它所希望的特征和特性将变得明显。
技术实现思路
本专利技术的各实施例涉及当一个或多个相经历故障或失效时，用于控制五相机的操作和对提供到五相机的电流进行调整的方法、系统和设备。根据一个实施例，提供了用于同步调整矢量控制马达驱动系统中的电流的方法， 其中，所述矢量控制马达驱动系统包括五相AC机，联接到五相AC机的五相变换器模块，和同步电流调整器。所述五相变换器模块产生五相的静止参考系定子电流。基于测量到的五相静止参考系定子电流，能够确定关于五相中的一个或多个是否存在相的故障状态(例如，一个或多个相正在经历相故障状态)，如是，则系统产生故障信号，故障信号中包括指示哪些特定相当前正经历故障状态的信息。6基于在故障信号中被指示的特定相，可执行五相至两相转变。这种转变将所述五相静止参考系定子电流中的对应于非故障相的特定电流转变为两相静止参考系定子电流。 不过，所述五相静止参考系定子电流中的对应于经历故障状态的故障相的特定电流被排除在所述五相至两相转变之外。以这种方式，五相静止参考系定子电流中仅有对应于非故障相的特定电流用于产生两相静止参考系定子电流。在一些实施方案中，特定组合的四个静止参考系定子电流(例如对应于四个非故障相)被转变为两相静止参考系定子电流；而在其它实施方案中，特定组合的三个静止参考系定子电流(例如对应于三个非故障相)被转变为两相静止参考系定子电流。同步电流调整器基于同步参考系反馈电流信号和同步参考系电流命令，产生同步参考系电压命令信号。为了进一步解释，两相静止参考系反馈定子电流以及转子角度位置可用于产生同步参考系反馈电流信号，同步参考系反馈电流信号(以及电流命令)可用于产生同步参考系电压命令信号，进而，同步参考系电压命令信号可用于产生两相静止参考系电压命令信号。基于在所述故障信号中所指示的特定相，可执行两相至五相转变，以将所述两相静止参考系电压命令信号进行转变，从而产生对应于所述特定非故障相的三个或四个五相静止参考系电压命令信号。换言之，在一些实施方案中，两相静止参考系电压命令信号被转变为四个特定的五相静止参考系电压命令信号(例如其对应于四个特定非故障相)；而在其它实施方案中，两相静止参考系电压命令信号被转变为三个五相静止参考系电压命令信号 (例如其对应于三个特定非故障相)。本专利技术还包括以下方案方案1. 一种用于同步调整矢量控制马达驱动系统中的电流的方法，其中本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种用于同步调整矢量控制马达驱动系统中的电流的方法，其中，所述矢量控制马达驱动系统包括：具有五个相的五相ＡＣ机，和为所述五相ＡＣ机产生五相静止参考系定子电流的五相变换器模块，所述方法包括：基于在故障信号中被指示为故障相的特定相，执行五相至αβ相转变，以将所述五相静止参考系定子电流中对应于非故障相的特定电流转变为αβ相静止参考系定子电流，其中所述五相静止参考系定子电流中对应于正在经历故障状态的故障相的特定电流被排除在所述五相至αβ相转变之外；基于所述αβ相静止参考系反馈定子电流和转子角度位置，产生同步参考系反馈电流信号；和基于所述同步参考系反馈电流信号和同步参考系电流命令，产生同步参考系电压命令信号。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：G·加勒戈斯罗佩斯，M·佩里西克，
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：US
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