用于獲得具有變流器的電機(jī)的相電流的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于獲得具有變流器的電機(jī)的相電流的一種方法W及用于實(shí)施該方 法的一種計(jì)算單元。
【背景技術(shù)】
[0002] 用于把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電機(jī)是已知的。在機(jī)動(dòng)車中通常采用爪極發(fā)電機(jī)。 爪極發(fā)電機(jī)可W配備有電激勵(lì)。因?yàn)樽O發(fā)電機(jī)生成交流電，所W對(duì)于在機(jī)動(dòng)車中常見的 直流車載電網(wǎng)來說需要進(jìn)行整流。為此可W采用具有半導(dǎo)體二極管和/或有源開關(guān)元件的 整流器。
[0003] 也被用于車輛驅(qū)動(dòng)的發(fā)電機(jī)在混合動(dòng)力車輛領(lǐng)域中是已知的。尤其如果內(nèi)燃機(jī) (還）沒有提供其全部轉(zhuǎn)矩，那么所述發(fā)電機(jī)就應(yīng)該支持該內(nèi)燃機(jī)(助推驅(qū)動(dòng)，增壓盲區(qū)補(bǔ) 償)?？呻妱?dòng)機(jī)運(yùn)行的、具有所屬逆變器的發(fā)電機(jī)在本申請(qǐng)的范疇內(nèi)也被稱作電驅(qū)動(dòng)器。
[0004] 電驅(qū)動(dòng)器的調(diào)節(jié)可W借助面向場(chǎng)的調(diào)節(jié)來進(jìn)行，其中獲得電機(jī)的相電流(也即流 過相或定子繞組支路的電流）并調(diào)節(jié)為額定值。在H相電機(jī)中，在此通常測(cè)量?jī)蓚€(gè)相電流， 第H相電流可W通過計(jì)算來獲得，因?yàn)樗邢嚯娏髦蜑榱恪?br>[0005] 相應(yīng)地，在具有多于H個(gè)相的驅(qū)動(dòng)器情況下必須測(cè)量N-1個(gè)相電流，其中N是驅(qū)動(dòng) 器的相數(shù)。
[0006] 對(duì)于面向場(chǎng)的調(diào)節(jié)，所測(cè)量的相電流被變換為旋轉(zhuǎn)場(chǎng)固定的dq坐標(biāo)系。對(duì)于該種 調(diào)節(jié)來說，有意義的不是單個(gè)的相電流，而是所計(jì)算的在dq坐標(biāo)系中的電流矢量。但是所 有的相電流必須是已知的，或者可W至少通過計(jì)算來獲得。
[0007] 相電流的測(cè)量可W通過測(cè)量電阻、所謂的分流器來進(jìn)行。通常分流器不是直接構(gòu) 造于驅(qū)動(dòng)器的相中，而是構(gòu)造于變流器的低側(cè)路徑中。從而僅在要測(cè)量的相電流為負(fù)的時(shí) 間點(diǎn)處才能夠進(jìn)行測(cè)量，因?yàn)橹挥性摃r(shí)在變流器的低側(cè)路徑中所布置的二極管或有源開關(guān) 元件才是導(dǎo)通的。因此，根據(jù)該變流器的控制(尤其PWM運(yùn)行或閉鎖運(yùn)行)，僅存在少量的、 固定定義的時(shí)間點(diǎn)能夠進(jìn)行電流測(cè)量。該不是令人滿意的。
[0008] 另外，提供具有所需測(cè)量電子裝置的測(cè)量電阻是耗費(fèi)的，使得期望對(duì)用于獲得相 電流的裝置和方法進(jìn)行簡(jiǎn)化。尤其需要該種簡(jiǎn)化的裝置和方法能夠不僅用于PWM運(yùn)行，而 且還用于閉鎖運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 根據(jù)本發(fā)明，推薦了具有獨(dú)立權(quán)利要求所述特征的用于獲得電機(jī)的相電流的一種 方法W及用于實(shí)施該方法的一種計(jì)算單元，其中該電機(jī)具有變流器和至少四個(gè)的相數(shù)。有 利的擴(kuò)展方案分別是從屬權(quán)利要求W及下文描述的主題。
[0010] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn) 本發(fā)明的方法包括：測(cè)量一定數(shù)量的測(cè)量相的相電流，其中所述數(shù)量至少為兩個(gè)并且 比該電機(jī)的相數(shù)少至少兩個(gè)，W及然后由針對(duì)測(cè)量相而測(cè)量的相電流通過計(jì)算來確定其余 相的相電流。從而能夠顯著降低測(cè)量耗費(fèi)，和/或擴(kuò)大能夠進(jìn)行測(cè)量的時(shí)間間隔。為了通 過計(jì)算來進(jìn)行確定，尤其使用了所測(cè)量相電流的數(shù)值和相位W及各個(gè)定子繞組支路的空間 角度或各個(gè)定子繞組支路相互之間的空間角度偏移。
[0011] 在本申請(qǐng)的范疇內(nèi)，用"相數(shù)"來表示電機(jī)的相(定子繞組支路）的總數(shù)量。從而在 具有五個(gè)定子繞組支路的電機(jī)中該相數(shù)為五。在本發(fā)明的范疇內(nèi)，"測(cè)量相"表示電機(jī)的實(shí) 際通過相應(yīng)測(cè)量裝置、例如測(cè)量電阻來測(cè)量其相電流的那些相。測(cè)量相不必一定是已設(shè)定 的，其例如也可W是在特定開關(guān)狀態(tài)下能夠被測(cè)量的那些相。但該些相具有單個(gè)的測(cè)量裝 置或者還例如具有成對(duì)的合適的測(cè)量裝置。"其余相"的相電流至少在分別所考慮的測(cè)量周 期或開關(guān)周期中沒有被測(cè)量。從而通過測(cè)量相的數(shù)量加上其余相的數(shù)量就得到了相數(shù)。 [001引如前所述，在常規(guī)的方法中，在具有多于H相的電機(jī)中必須測(cè)量N-1個(gè)相電流，也 即測(cè)量相的數(shù)量為N-1，并且其余相的數(shù)量為1。相反，根據(jù)本發(fā)明，在最簡(jiǎn)單的情況下測(cè)量 僅兩個(gè)測(cè)量相的相電流就足W獲得所有的相電流，其余相的相電流可W由此來通過計(jì)算加 W確定。
[0013] 本發(fā)明目的是針對(duì)具有四個(gè)和更多相數(shù)的電機(jī)，并尤其適于該種電機(jī)。本發(fā)明尤 其適于具有變流器的電機(jī)，其中所述變流器應(yīng)用在機(jī)動(dòng)車的所謂助推回收系統(tǒng)中。
[0014] 本發(fā)明的方法可W補(bǔ)充增加如下內(nèi)容，即根據(jù)分別所選擇的控制模板而在測(cè)量技 術(shù)和分析技術(shù)上有利地選擇分別要測(cè)量的相W及電流測(cè)量時(shí)間點(diǎn)。本發(fā)明還可W包括在 連接多個(gè)相的一個(gè)公共導(dǎo)線中測(cè)量相應(yīng)的相電流，使得所述分析比在現(xiàn)有技術(shù)中要明顯簡(jiǎn) 單。同時(shí)通過所推薦的措施不僅在PWM控制、而且在閉鎖控制情況下在非常多的時(shí)間點(diǎn)都 可W獲得在dq坐標(biāo)系中的有效電流向量。
[0015] 本發(fā)明的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)從而尤其是一方面節(jié)省了在驅(qū)動(dòng)器中的電流測(cè)量裝置，并 從而降低了構(gòu)造尺寸W及制造成本，另一方面擴(kuò)展了可能的測(cè)量時(shí)間點(diǎn)。
[0016] 本發(fā)明的一種計(jì)算單元、例如機(jī)動(dòng)車的充電控制設(shè)備尤其在編程技術(shù)上設(shè)置用于 實(shí)施本發(fā)明的方法。
[0017] W軟件的形式來實(shí)施該方法也是有利的，因?yàn)槠洚a(chǎn)生了特別微小的成本，尤其當(dāng) 執(zhí)行控制設(shè)備還被用于其他的任務(wù)并從而總歸要存在時(shí)。用于提供計(jì)算機(jī)程序的合適的數(shù) 據(jù)載體尤其是軟盤、硬盤、閃存、EEPR0M、CD-ROM、DVD等。也可W通過計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（因特網(wǎng)、 企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)等）來下載程序。
[0018] 本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)和擴(kuò)展參見本說明書W及附圖。
[0019] 應(yīng)理解，前述的W及在下文中還要解釋的特征不僅可分別說明的組合、而且 還W其他組合或單獨(dú)地使用，而不脫離本發(fā)明的范疇。
【附圖說明】
[0020] 借助一個(gè)/多個(gè)實(shí)施例在附圖中示意示出本發(fā)明，并在下文中參照附圖來詳細(xì)描 述本發(fā)明。
[0021] 圖1示意示出了如本發(fā)明所能基于的具有變流器的電機(jī)。
[0022] 圖2示意示出了用于對(duì)根據(jù)圖1的具有變流器的電機(jī)而進(jìn)行的PWM控制方案。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 圖1極其簡(jiǎn)化地示出了具有整流器的電機(jī)的用于闡明本發(fā)明的主要元件，該電機(jī) 可W是機(jī)動(dòng)車車載電網(wǎng)的組成部分。其中包括五相定子(或statoiOlO。該五相定子10總 共具有五個(gè)定子繞組支路(也稱作定子繞組）11至15。轉(zhuǎn)子（或rotor)出于簡(jiǎn)明的原因而 沒有示出。
[0024] 該五相定子10將它的五個(gè)定子繞組支路11至15連接到變流器2,該變流器具有 五個(gè)帶有有源開關(guān)元件2、3、例如M0SFET的變流器橋21至25。該五個(gè)定子繞組支路11至 15或五個(gè)變流器橋21至25定義了該電機(jī)的五個(gè)相A至E。