CN102195560A - 用于监控电动机中的电流的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了用于监控电动机中的电流的系统和方法。该电气系统包括:直流电(DC)接口;电动机;以及介于DC接口与电动机之间的逆变器模块。第一电流传感器设置为测量在DC接口与逆变器模块之间流动的DC电流。第二电流传感器设置为测量流经电动机的第一相位的第一相电流。控制模块联接到所述电流传感器,且控制模块设置为:至少部分程度上基于通过第一电流传感器测量的DC电流确定第一相电流的期望值;以及基于第一相电流的期望值与测得的第一相电流之间的差采取补救措施。

Description

用于监控电动机中的电流的系统和方法
技术领域
在此描述的发明的实施例总体上涉及一种电动机驱动系统,更具体地,本发明的实施例涉及用于监控电动机中的电流的方法和系统。
背景技术
在利用电牵引电动机的车辆中,使用交流(AC)电动机驱动将所需的转矩供给到电动机轴。在实践中,由电动机产生的转矩量与供给到电动机的电流量直接相关(尽管不是严格成正比)。因此,通过调节和精确控制流到电动机的电流,便可准确地控制和监控由电动机产生的转矩的量。
在许多系统中,不直接控制输入电动机电流。例如,多种电动机在结合逆变器(或其它开关式电源)的情况下利用脉宽调制(PWM)技术被操作以控制电动机绕线中的电压,进而在电动机中产生电流。大多数现有技术的系统响应于所需转矩(或指令转矩)确定用于产生所需转矩量的期望的输入电动机电流,并利用闭环控制系统来控制流经电动机绕线的电流从而调节电动机产生的转矩量。使用电流传感器测量电动机电流,随后将电动机电流与期望的输入电动机电流相比较。调节逆变器的PWM指令以增大和/或减小电动机绕线中的电压,使得测量到的电动机电流随期望的输入电动机电流而变化。
当电流传感器未准确地测量电动机电流时,这些闭环控制系统控制电动机转矩的能力便会受损。例如,在没有准确的电动机电流信息的情况下,控制系统可能促使电动机产生不足的转矩、过大的转矩或者变化或波动的转矩量。因此,需要监控电流传感器并在电流传感器未准确测量电动机电流的情况下提供保护以确保电动机的可靠运转。
发明内容
根据一个实施例,提供一种在车辆中使用的电气系统。该电气系统包括直流电(DC)接口、具有多个相位的电动机以及联接在DC接口与电动机之间的逆变器模块。逆变器模块包括多个相桥,其中每个相桥对应于电动机的相应相位。第一电流传感器设置为测量在DC接口与逆变器模块之间流动的DC电流。第二电流传感器插设在逆变器模块的第一相桥与电动机的第一相位之间。第二电流传感器设置为测量流经电动机的第一相位的第一相电流。控制模块联接到第一电流传感器和第二电流传感器。控制模块设置为至少部分程度上基于通过第一电流传感器测量的DC电流确定第一相电流的期望值,并在第一相电流的期望值与测得的第一相电流之间的差大于阈值时采取补救措施。
根据另一实施例,提供一种用于操作包括联接在直流电(DC)接口与电动机之间的逆变器的电气系统的方法。该方法包括:测量在DC接口与逆变器之间流动的DC电流;测量在逆变器与电动机的第一相位之间流动的第一相电流;基于测量到的DC电流确定期望的第一相电流;以及当测量到的第一相电流与期望的第一相电流之间的差大于阈值时采取补救措施。
在另一实施例中,提供了一种电气系统。该电气系统包括直流电(DC)接口、具有多个相位的电动机以及联接在DC接口与电动机之间的逆变器模块。逆变器模块包括多个相桥,其中每个相桥对应于电动机的一个相位。第一电流传感器插设在DC接口与逆变器模块之间。第一电流传感器设置为测量在DC接口与逆变器模块之间流动的DC电流。第二电流传感器插设在逆变器模块的第一相桥与电动机的第一相位之间。第二电流传感器设置为测量流经电动机的第一相位的第一相电流。第三电流传感器插设在逆变器模块的第二相桥与电动机的第二相位之间。第三电流传感器设置为测量流经电动机的第二相位的第二相电流。
方案1. 一种在车辆中使用的电气系统,包括:
直流电(DC)接口;
具有多个相位的电动机;
联接在所述DC接口与所述电动机之间的逆变器模块,所述逆变器模块包括多个相桥,其中每个相桥对应于所述电动机的相应相位;
第一电流传感器,所述第一电流传感器设置为测量在所述DC接口与所述逆变器模块之间流动的DC电流;
第二电流传感器,所述第二电流传感器插设在所述逆变器模块的第一相桥与所述电动机的第一相位之间,所述第二电流传感器设置为测量流经所述电动机的第一相位的第一相电流;以及
控制模块,所述控制模块联接到所述第一电流传感器和所述第二电流传感器,其中所述控制模块设置为:
至少部分程度上基于通过所述第一电流传感器测量的DC电流来确定所述第一相电流的期望值;以及
当所述第一相电流的期望值与测得的第一相电流之间的差大于阈值时采取补救措施。
方案2. 如方案1所述的电气系统,其中,所述控制模块联接到所述逆变器模块,其中所述控制模块设置为:
产生用于在切换间隔中操作所述逆变器模块的多个相桥的指令信号;以及
基于在所述切换间隔期间通过所述第一电流传感器测量的DC电流以及所述切换间隔的所述指令信号,确定所述第一相电流的期望值。
方案3. 如方案2所述的电气系统,其中,所述控制模块以如下方式产生所述指令信号:即受测得的第一相电流与所述电动机的第一相位的电流指令之间的差影响的方式。
方案4. 如方案2所述的电气系统,还包括插设在所述逆变器模块的第二相桥与所述电动机的第二相位之间的第三电流传感器,所述第三电流传感器设置为测量流经所述电动机的所述第二相位的第二相电流。
方案5. 如方案4所述的电气系统,其中,所述控制模块联接到所述第三电流传感器并设置为:
至少部分程度上基于通过所述第三电流传感器测量的DC电流确定所述第二相电流的期望值;以及
当所述第二相电流的期望值与测得的第二相电流之间的差大于阈值时,采取补救措施。
方案6. 如方案5所述的电气系统,其中,所述控制模块设置为:
至少部分程度上基于测得的第一相电流与测得的第二相电流产生用于在所述切换间隔中操作所述逆变器模块的多个相桥的指令信号;以及
基于所述切换间隔期间通过所述第一电流传感器测量的DC电流以及所述切换间隔的所述指令信号,确定所述第二相电流的期望值。
方案7. 如方案4所述的电气系统,还包括插设在所述逆变器模块的第三相桥与所述电动机的第三相位之间的第四电流传感器,所述第四电流传感器设置为测量流经所述电动机的第三相位的第三相电流。
方案8. 如方案7所述的电气系统,其中,所述控制模块联接到所述第四电流传感器,其中,响应于判定所述第一相电流的期望值与测得的第一相电流之间的差大于所述阈值,所述控制模块设置为通过如下方式采取补救措施:即基于测得的第二相电流与测得的第三相电流产生用于在所述切换间隔中操作所述逆变器模块的多个相桥的指令信号。
方案9. 如方案1所述的电气系统,其中,所述控制模块设置为:
至少部分程度上基于通过所述第一电流传感器测量的DC电流确定零矢量电流;以及
当所述零矢量电流大于阈值时采取补救措施。
方案10. 如方案9所述的电气系统,还包括:
联接在所述DC接口的第一节点与所述逆变器模块的第一节点之间的第一连接机构;以及
联接在所述DC接口的第二节点与所述逆变器模块的第二节点之间的第二连接机构,其中,所述第一连接机构穿过所述第一电流传感器两次,而所述第二连接机构穿过所述第一电流传感器一次,其中,流经所述第一连接机构的电流与流经所述第二连接机构的电流沿相反的方向流动。
方案11. 一种用于操作包括联接在直流电(DC)接口与电动机之间的逆变器的电气系统的方法,所述方法包括:
测量在所述DC接口与所述逆变器之间流动的DC电流;
测量在所述逆变器与所述电动机的第一相位之间流动的第一相电流;
基于测得的DC电流确定期望的第一相电流;以及
当测得的第一相电流与所述期望的第一相电流之间的差大于阈值时采取补救措施。
方案12. 如方案11所述的方法,其中,当所述逆变器将对应于所述电动机的第一相位的电压矢量施加于所述电动机时获得所述测得的DC电流,其中,确定所述期望的第一相电流包括:基于所述电压矢量、将所述测得的DC电流与所述电动机的第一相位绘制成映射图。
方案13. 如方案11所述的方法,还包括:
测量在所述逆变器与所述电动机的第二相位之间流动的第二相电流;以及
至少部分程度上基于所述测得的第一相电流和所述测得的第二相电流产生所述逆变器的指令信号,所述指令信号设置为在所述电动机中产生指令转矩。
方案14. 如方案13所述的方法,还包括测量在所述逆变器与所述电动机的第三相位之间的流动的第三相电流,其中,采取补救措施包括基于所述测得的第二相电流和所述测得的第三相电流产生所述逆变器的指令信号。
方案15. 如方案13所述的方法,其中,确定所述期望的第一相电流包括:基于所述测得的DC电流和所述逆变器的指令信号确定所述期望的第一相电流。
方案16. 如方案11所述的方法,还包括:
基于所述测得的DC电流确定零矢量电流;以及
当所述零矢量电流大于第二阈值时采取补救措施。
方案17. 一种电气系统,包括:
直流电(DC)接口;
具有多个相位的电动机;
联接在所述DC接口与所述电动机之间的逆变器模块,所述逆变器模块包括多个相桥,其中每个相桥对应于所述电动机的一个相位;
插设在所述DC接口与所述逆变器模块之间的第一电流传感器,所述第一电流传感器设置为测量在所述DC接口与所述逆变器模块之间流动的DC电流;
插设在所述逆变器模块的第一相桥与所述电动机的第一相位之间的第二电流传感器,所述第二电流传感器设置为测量流经所述电动机的第一相位的第一相电流;以及
插设在所述逆变器模块的第二相桥与所述电动机的第二相位之间的第三电流传感器,所述第三电流传感器设置为测量流经所述电动机的第二相位的第二相电流。
方案18. 如方案17所述的电气系统,还包括联接到所述第一电流传感器和所述第二电流传感器的控制模块,其中所述控制模块设置为:
至少部分程度上基于通过所述第一电流传感器测量的DC电流确定期望的第一相电流;以及
当从所述第二电流传感器获得的测量出的第一相电流与所述期望的第一相电流之间的差大于阈值时采取补救措施。
方案19. 如方案18所述的电气系统,所述控制模块联接到所述逆变器模块,其中所述控制模块设置为:
基于所述第一相电流和所述第二相电流产生用于在切换间隔中操作所述逆变器模块的多个相桥的指令信号;以及
基于所述切换间隔期间通过所述第一电流传感器测量的DC电流以及所述切换间隔的所述指令信号,确定所述期望的第一相电流。
方案20. 如方案19所述的电气系统,其中,所述切换间隔的指令信号致使所述逆变器模块在所述切换间隔期间施加一个或多个电压矢量,其中:
所述一个或多个电压矢量的第一电压矢量对应于所述电动机的第一相位;并且
所述控制模块设置为通过将所述第一电压矢量期间由所述第一电流传感器测量的DC电流与所述第一相位绘制成映射图来确定所述期望的第一相电流。
本发明内容部分用于以简化的形式介绍构想的选择,这些构想将在下面的具体实施方式中被进一步描述。本发明内容部分并非旨在区分要求保护的发明的关键特征或必要特征,也不用作确定要求保护的发明的范围的辅助工具。
附图说明
通过结合下面的附图阅读具体实施方式和权利要求,可更全面地理解本发明,在所有附图中,相同的附图标记表示相似的部件。
图1是根据一个实施例的适于在车辆中使用的电气系统的示意图;
图2是根据一个实施例的适于在图1的电气系统中使用的控制模块的方框图;
图3是根据一个实施例的适于与图1的电气系统一起使用的控制过程的流程图;
图4是示出根据一个实施例基于由适于与图3的控制过程一起使用的三相电动机的逆变器模块施加的电压矢量的、流到逆变器模块的DC电流与电动机相电流之间的关系的图表;
图5是根据一个实施例的适于与图3的控制过程一起使用的监控过程的流程图;
图6是根据另一实施例的适于执行图3的控制过程的电气系统的示意图;以及
图7是根据又一实施例的适于执行图3的控制过程的电气系统的示意图。
具体实施方式
下面的具体实施方式实质上仅是说明性的,而并非旨在限制本发明的实施例或这些实施例的应用和使用。如本文所使用的,语句“示例”表示“用作实例、举例或图示”。本文作为示例描述的任何实施方式不一定解释为比其它实施方式优选或优越。而且,本发明并非旨在局限于前面的技术领域、背景技术、发明内容或下面的具体实施方式中给出的任何明示或暗示的理论。
下面的描述涉及到被“连接”或“联接”在一起的元件或节点或特征。如本文所使用的,除非明确说明并非如此,“连接”表示一个元件/节点/特征直接连结到(或直接连通到)另一元件/节点/特征,而并非必须是机械连接。同样,除非明确说明并非如此,“联接”表示一个元件/节点/特征直接或间接连结到(或者直接或间接连通到)另一元件/节点/特征,而并非必须是机械连接。因此,尽管附图可能示出了元件的一种示例性结构,但所示本发明的实施例可具有附加的中间元件、装置、特征或部件。另外,还可在下面的描述中仅为了示例而使用特定术语,其因而不作为限制。术语“第一”、“第二”以及表示结构的其它此类数字术语并不指代顺序或次序,除非文中明确说明并非如此。
如在此使用的,“节点”表示任何内部或外部参考点、连接点、接合部、信号线、传导元件等,在节点处具有指定的信号、逻辑电平、电压、数据模式、电流或数值。而且,两个或多个节点可由一个实体元件实现(即使在共同的节点处接收或输出两个或多个信号,这些信号也可被多路传输、调制、或区分)。
本文描述的术语和概念总体上涉及用于监控电流传感器以用于控制车辆电气系统中的逆变器和/或电动机的系统和/或方法。如下文更详细描述的,电流传感器用于测量流到逆变器/从逆变器流出的直流(DC)电流,使用通过电流传感器获得的测量值来确定电动机的相电流的期望值,之后比较期望值与通过相电流传感器获得的相电流的测量值。关于这一点,当期望值与测量值之间的差异大于一阈值时,表示电气系统中出现错误状态。关于这一点,错误状态可能是电流传感器没有准确地测量电流或故障状态。响应于识别出的错误状态(例如,当期望值与测量值之间的差异大于该阈值时),采取补救措施以确保电动机安全且可靠地运行。另外,可基于DC电流的测量值(多个)确定零矢量电流,并分析零矢量电流以确定或以其他方式识别故障状态的出现。
图1示出了适于在车辆120(例如,电动车辆和/或混合动力车辆)中使用的电气系统100的示例实施例。电气系统100包括但不限于DC接口102、功率逆变器模块104、电动机106、控制模块108以及多个电流传感器110、112、114。DC接口102通常表示用于将电气系统100联接到DC电源116的实体接口(例如,终端、连接器等)。在示例实施例中,控制模块108至少部分程度上基于通过电流传感器112、114获得的电动机106的相电流的测量值来操作逆变器模块104,从而在DC电源116与电动机106之间实现期望的电力流动,如下面更详细描述的。
在示例实施例中,第一电流传感器110插入或以其它方式设置在DC接口102与逆变器模块104之间,并设置为测量流到逆变器模块104/从逆变器模块104流出的电流(iDC)。第二电流传感器112插入或以其它方式设置在逆变器模块104与电动机106之间,并设置为测量电动机106的第一相位的相位电流,而第三电流传感器114插入或以其它方式设置在逆变器模块104与电动机106之间,并设置为测量电动机106的第二相位的相位电流。因此,为了方便,第一电流传感器110在此可称作DC电流传感器,而第二和第三电流传感器112、114在此可称作相电流传感器。
在示例实施例中,控制模块108联接到电流传感器110、112、114,且控制模块108设置为监测并认证或以其它方式验证通过电流传感器110、112、114获得的电流测量值足够准确,由此确保电流传感器110、112、114适当地起作用(例如,在预先确定的误差范围内)。如下面更详细描述的,控制模块108基于通过相电流传感器112、114测量的相电流与通过DC电流传感器110测量的DC电流之间的关系验证电流测量值的准确性。
车辆120优选地实现为汽车,例如,轿车、货车、卡车或运动型多用途汽车(SUV),并可为两轮驱动(2WD)(即,后轮驱动或前轮驱动)车辆、四轮驱动车辆(4WD)或全轮驱动(AWD)车辆。除电动机106以外,车辆120还可包含多种不同类型的发动机中的任一种发动机或它们的组合,例如,汽油或柴油燃料内燃机、“弹性燃料车”(FFV)发动机(即,利用汽油和酒精的混合物)、气体化合物(例如,氢气和天然气)燃料发动机、内燃机/电动机混合动力发动机。
在示例实施例中,DC电源116(或者可替换地,能量储存源或ESS)能够在特定的DC电压电平(VDC)下将直流电(iDC)供给到电气系统100和/或从电气系统100接收直流电。依据实施例,电源116可实现为电池、燃料电池(或燃料电池堆)、超级电容器、受控发电机输出或其它适合的电压源。电池可为适于在所需应用中使用的任何类型的电池,例如,铅酸蓄电池、锂离子电池、镍金属电池、可再充电的高压电池组或其它适合的能量储存元件。在示例实施例中,DC电源116具有从大约200伏特DC到大约500伏特DC的额定DC电压。如图所示,如在本技术领域中将会被理解的,电气系统100可包括电容器118(可替换地称作DC链接电容器或大容量电容器),电容器118联接在DC接口102与逆变器模块104之间并设置为与DC电源116电并联从而减小DC接口102和/或DC电源116处的电压脉动。
在示例实施例中,电动机106实现为多相交流(AC)电动机并包括一组绕线(或线圈),其中每一绕线与电动机106的一个相位相对应。在图1所示的实施例中,电动机106实现为具有三相绕线组的三相AC电动机,三相绕线组包括第一(例如,相位A)绕线122、第二(例如,相位B)绕线124以及第三(例如,相位C)绕线126。应该理解的是,为了便于描述,将其标示为相位A、B、C,而绝非旨在以任何方式限制本发明。在示例实施例中,绕线122、124、126设置为以Y形连接,其中每一绕线的端部在共同的节点处连接到其它绕线的端部。例如,如图1所示,绕线122、124、126连接和/或终止在共同的节点128处。电动机106可为感应电动机、永磁电动机或适于所需应用的任何类型的电动机。尽管图中未示出,但电动机106还可包括集成到其中的传动装置,使得电动机106和传动装置通过一个或多个传动轴机械联接到车辆120的至少一部分车轮。另外,如本领域技术人员可理解的,电动机106可包括定子组件(包括线圈)、转子组件(包括铁磁芯)以及冷却流体(即,冷却剂)。应该理解的是,尽管在本文中以三相电动机为背景描述了电气系统100,但本文描述的发明并非旨在局限于三相电动机。
在所示的实施例中,功率逆变器模块104包括六个开关元件150、152、154、160、162、164(例如,诸如晶体管和/或开关的半导体装置),这些开关元件具有反并联的二极管(即与每个开关反并联的二极管)。关于这一点,每个开关和二极管设置为以相反的极性或反极性电并联。如在本技术领域中可理解的,反并联配置允许双向电流流动同时阻止电压单向输出。在这种配置中,电流流经开关的方向与容许流经各个二极管的电流的方向相反。反并联二极管跨越每个开关相互连接,从而在各个开关断开时提供电流至DC电源116的用于给DC电源116充电的路径。优选地,开关实现为绝缘栅双极晶体管(IGBT),然而,在可替换的实施例中,开关可实现为场效应晶体管(例如,MOSFET)或本技术领域中公知的其它开关装置。
如图所示,逆变器模块104中的开关设置为三相桥(或三对)130、132、134,其中每一相桥130、132、134联接到绕线122、124、126的相应端部。关于这一点,相桥130的开关150、160之间的节点136联接到相位A绕线122,相桥132的开关152、162之间的节点138联接到相位B绕线124,相桥132的开关154、164之间的节点140联接到相位C绕线126。因此,相桥130可称作相位A相桥,相桥132称作相位B相桥,相桥134称作相位C相桥。相电流传感器112、114每个都设置在逆变器模块104的相桥130、132与它们的相应的绕线122、124之间,使得每个相电流传感器112、114测量、检测或者以其它方式获取从逆变器模块104流到电动机106/从电动机106流到逆变器模块104的相电流的数值。例如,如图所示,第一相电流传感器112设置或以其它方式插设在相桥130的节点136与绕线122之间并测量相位A的电动机电流(iA),而第二相电流传感器114设置或者以其它方式插设在相桥132的节点138与绕线124之间并测量相位B的电动机电流(iB)。应该注意的是,尽管为了说明目的在图1中示出了设置为测量相位A和 B的电动机电流的相电流传感器112、114,但在可替换的实施例中,相电流传感器112、114可设置为测量相位A和C的电动机电流或相位B和C的电动机电流。
在示例实施例中,DC电流传感器110设置在DC接口102的节点142(例如,设置为联接到DC电源116的正极终端的节点)与节点144处的逆变器模块104的相桥130、132、134之间,使得DC电流传感器110测量、检测或以其它方式获取DC电流(iDC)的数值(多个),DC电流(iDC)从DC电源116经由逆变器模块104的相桥130、132、134流到电动机106的绕线122、124、126。如下面更详细描述的,在示例实施例中,控制模块108在切换间隔(或PWM循环)期间从DC电流传感器110非同步地获取DC电流的测量值,使得在切换间隔期间由逆变器模块104实施和/或施加的每个电压矢量具有在相应电压矢量被施加到电动机106时获得的DC电流的对应测量值。
控制模块108通常表示设置为操作和/或调节逆变器模块104的开关150、152、154、160、162、164从而在DC电源116与电动机106之间实现期望的电力流动的硬件、固件和/或软件。在示例实施例中,控制模块108以可操作地连通和/或电气方式联接到逆变器模块104和电流传感器110、112、114。控制模块108响应于从车辆120的驾驶员接收到的指令(例如,通过加速器踏板),并将指令输送到逆变器模块104,从而控制逆变器相桥130、132、134的输出。在示例实施例中,控制模块108设置为利用高频脉宽调制(PWM) 来调节和控制逆变器模块104,如下面所描述的。控制模块108输送PWM指令信号来操作(例如,打开和/或关闭)逆变器相桥130、132、134的开关150、152、154、160、162、164,以促使输出电压施加到电动机106内的绕线122、124、126上,由此通过电动机106的绕线122、124、126产生电流(多个)从而在指令转矩下操作电动机106。在示例实施例中,控制模块108实施电动机106的基于电流(或电流调节)的闭环控制,其中基于由相电流传感器112、114测量的电动机相电流与期望(或指令)电动机相电流之间的差异,确定或以其它方式调节PWM信号。
依据实施例,控制模块108可实施或实现为一般用途处理器、微处理器、微控制器、内容可寻址存储器、数字信号处理器、专用集成电路、现场可编程门阵列、任何适合的可编程逻辑装置、离散门逻辑或晶体管逻辑、离散硬件部件或上述各项的任意组合,并设计为支持和/或执行本文所述的功能。尽管图中未示出,但控制模块108可响应于从车辆120中的电子控制单元(ECU)、系统控制器或其它控制模块接收的转矩指令,产生对电动机106的相位的电流和/或电压指令。而且,在一些实施例中,控制模块108可以与ECU或其它车辆控制模块集成。
如下面更详细描述的,在示例实施例中,控制模块108监控通过电流传感器110、112、114获得的测量值,从而基于通过相电流传感器112、114测量的相电流与通过DC电流传感器110测量的DC电流之间的关系确保电流传感器110、112、114正常工作。关于这一点,在示例实施例中,控制模块108基于测量的DC电流(iDC)以及在获得测量的DC电流(iDC)时逆变器相桥130、132的状态来确定期望的电动机相电流。当期望的电动机相电流与测量的电动机相电流之间的差异超过一阈值(例如,预先确定的误差)时,控制模块108确定电气系统100中存在的错误状态并启动补救措施,如下面更详细描述的。
应该理解的是,图1是为了说明而给出的电气系统100的简化图示,而绝非旨在以任何方式限制本文描述的发明的范围或应用。因此,尽管图1示出了电路元件和/或终端之间的直接电连接,但可替换的实施例可利用中间电路元件和/或部件,同时中间电路元件和/或部件以大体类似的方式工作。
图2示出了适于作为图1的电气系统100中的控制模块108使用的控制模块200的示例实施例。控制模块200包括但不限于解码块202、电流计算块204以及电流验证块206。对于每个PWM循环(或切换间隔),解码块202确定电动机106的相电流以及零矢量电流的解码数值。如下面更详细描述的,特定电流的解码值(或二次值)对应于基于DC电流的测量值确定的特定电流的数值。关于这一点,解码块202基于获得DC电流(iDC)的测量值(多个)时在切换间隔期间逆变器相桥130、132、134的状态(多个),确定相位A的电动机电流(                                                
Figure 124352DEST_PATH_IMAGE001
)的期望值、相位B的电动机电流(
Figure 767823DEST_PATH_IMAGE002
)的期望值、相位C的电动机电流(
Figure 40673DEST_PATH_IMAGE003
)的期望值以及零矢量电动机电流(iZ)的测量值。电流计算块204基于基尔霍夫电流定律利用其它两个电动机相电流计算第三电动机相电流的测量值。关于这一点,对于Y形连接的电动机,电动机相电流总和为零(例如,
Figure 769594DEST_PATH_IMAGE004
)。因此,在所示的实施例中,电流计算块204基于相位A和B的测量值计算所测相位C的电动机电流(iC)(例如,
Figure 35360DEST_PATH_IMAGE005
)。
如下面更详细地描述的,电流验证块206比较从电流计算块204获得的测量的电动机相电流与从解码块202获得的期望的电动机相电流值,以验证测量的电动机相电流与期望的电动机相电流之间的差异是否小于一阈值。另外,电流验证块206判定零矢量电流是否超过一阈值,超过该阈值表示故障状态,利用从相电流传感器112、114获得的测量相电流可能不能检测出该故障状态。
现参照图3,在示例实施例中,电气系统可设置为执行控制过程300以及下述的附加任务、功能以及操作。可通过软件、硬件、固件或它们的任意组合执行各种任务。为了说明目的,下面的描述可能涉及上面结合图1和图2阐述的元件。在实践中,可通过所述系统的不同元件执行任务、功能以及操作,例如通过逆变器模块104、电流传感器110、112、114、控制模块108、200、解码块202、电流计算块204和/或电流验证块206。应该预见到,任意数量的附加任务或可替换任务可被包含并可被并入到具有本文未详细描述的附加功能的更全面的程序或过程中。
参照图3并继续参照图1和图2,可执行控制过程300,从而利用逆变器模块实现电动机的闭环电流控制操作,同时还验证用于闭环电流控制的电流传感器是否正在精确地测量电流和/或提供保护避免可能出现于电气系统中的故障状态。控制过程300起始或开始于确定PWM循环(或切换间隔)中逆变器模块的PWM指令信号并依据PWM循环期间的PWM指令信号操作逆变器模块(任务302、304)。例如,控制模块108可获取转矩指令(例如,从车辆120中的ECU、系统控制器或其它控制模块)并基于转矩指令确定电动机106的电流指令。基于电流指令与从相电流传感器112、114获得的所测电动机相电流之间的差异,控制模块108产生用于逆变器104的相桥130、132、134的PWM指令信号,从而在电动机106中获得指令电流并由此获得指令转矩。在示例实施例中,控制模块108确定用于产生指令电流的电压指令,并基于电压指令确定用于逆变器104的相桥130、132、134的PWM指令信号。控制模块108在PWM循环期间基于PWM指令信号调节(例如,打开和/或关闭)相桥130、132、134的开关,由此导致在PWM循环期间逆变器模块104将一个或多个电压矢量施加到电动机106,使得绕线122、124、126的相应相位中的有效AC电压大体等于(在实际的和/或现实的操作误差范围内)电压指令,如在本技术领域中可理解的。
在示例实施例中,控制过程300继续执行,即获取PWM循环期间流到逆变器模块的DC电流以及电动机相电流的测量值(任务306、308)。在示例实施例中,每当不同的电压矢量施加到电动机106时,控制模块108从DC电流传感器110获取DC电流(iDC)的测量值。关于这一点,每当控制模块108操作逆变器模块104以改变施加到电动机106的电压矢量时,控制模块108可从DC电流传感器110非同步地读取(或采样)DC电流(iDC)的测量值。换言之,每当相桥130、132、134的一个或多个开关的状态在PWM循环期间发生改变时,控制模块108从DC电流传感器110中获取DC电流(iDC)的测量值。例如,在PWM循环中,逆变器模块104可实施和/或施加两个有效矢量(或非零矢量)和一个零矢量,从而在PWM循环期间产生DC电流的三个测量值。在示例实施例中,控制模块108储存PWM循环的DC电流(iDC)的测量值,并在读取和/或采样DC电流传感器110以获取各个测量值(例如,获取各个测量值时的电压矢量)时保持DC电流(iDC)的每个测量值与相桥130、132、134的开关的状态之间的关联性。
在示例实施例中,控制模块108在PWM循环期间的特定时间从相电流传感器112、114获取电动机相电流的测量值。在示例实施例中,在PWM循环的某一瞬间同时获取和/或测量电动机相电流的测量值,由此将产生PWM循环的平均电流以促进高质量的电流控制。例如,在实践中,控制模块108可在PWM循环开始时同时和/或同步地读取(或采样)相电流传感器112、114。在可替换的实施例中,控制模块108可在PWM循环的中间点、PWM循环的结束点、在PWM循环期间的一些其它瞬间或者PWM循环期间的不同时间点(即,非同步地)从相电流传感器112、114获取电动机相电流的测量值。在其它实施例中,控制模块108可通过在读取(或采样)DC电流传感器110的同时(或同步地)读取(或采样)相电流传感器112、114来获取电动机相电流的测量值。
在示例实施例中,控制过程300继续执行,即基于PWM循环期间的DC电流的测量值确定解码电流值(任务310)。关于这一点,控制模块108、200和/或解码块202通过基于读取和/或采样DC电流传感器110以获取各个测量值时相桥130、132、134的开关状态、将DC电流(iDC)的每个测量值与特定电动机相电流绘制成映射图,来确定电动机相电流的期望值。另外,在示例实施例中,控制模块108、200和/或解码块202以类似的方式基于通过控制模块108、200施加和/或实施零电压矢量时获取的DC电流(iDC)的测量值,来确定零矢量电流。
图4示出了表格400,该表格图示了基于逆变器模块104所施加的电压矢量、流到逆变器模块104的DC电流与最终的电动机相电流之间的关系。电压矢量中的‘0’值表示对应于各个附图标记的相桥的下开关闭合并且对应于各个附图标记的相桥的上开关打开,而电压矢量中的‘1’值表示对应于各个附图标记的相桥的下开关打开并且对应于各个附图标记的相桥的上开关闭合。例如,电压矢量V0对应于开关160、162以及164闭合并且开关150、152以及154打开,电压矢量V1对应于开关150、162以及164闭合并且开关160、152以及154打开,电压矢量V2对应于开关150、152以及164闭合并且开关160、162以及154打开等。
如图4所示,当逆变器模块104施加和/或实施的电压矢量对应于电压矢量V1时,DC电流(iDC)理论上等于相位A的电动机电流(iA);当电压矢量对应于电压矢量V3时,DC电流(iDC)理论上等于相位B的电动机电流(iB);当电压矢量对应于电压矢量V5时,DC电流(iDC)理论上等于相位C的电动机电流(iC)。相反地,当逆变器模块104施加和/或实施的电压矢量对应于电压矢量V4时,DC电流(iDC)的负值理论上等于相位A的电动机电流(iA);当电压矢量对应于电压矢量V6时,DC电流(iDC)的负值理论上等于相位B的电动机电流(iB);当电压矢量对应于电压矢量V2时,DC电流(iDC)的负值理论上等于相位C的电动机电流(iC)。关于这一点,电压矢量V1或电压矢量V4被施加时获取的DC电流的任何测量值(多个)对应于相位A的电动机电流,电压矢量V3或电压矢量V6被施加时获取的DC电流的任何测量值(多个)对应于相位B的电动机电流,而电压矢量V2或电压矢量V5被施加时获取的DC电流的任何测量值(多个)对应于相位C的电动机电流。如图所示,当逆变器模块104施加和/或实施的电压矢量对应于零电压矢量(例如,V0或V7)时,DC电流(iDC)对应于零矢量电流(iZ)。
再次参照图3并继续参照图1、图2和图4,在示例实施例中,控制模块108、200和/或解码块202通过基于获取各个测量值时相桥130、132、134的开关状态、利用表格400将DC电流(iDC)的每个测量值与特定电动机相电流或零矢量电流绘制成映射图,确定解码电流值(例如,电动机相电流的期望值或零矢量电流值)。例如,控制模块108、200和/或解码块202可将相位A的电动机电流的期望值(
Figure 533337DEST_PATH_IMAGE001
)确定为电压矢量V1被施加时获得的DC电流(iDC)的测量值或电压矢量V4被施加时获得的DC电流(iDC)的测量值的负值。相位B的电动机电流的期望值(
Figure 242667DEST_PATH_IMAGE002
)可确定为电压矢量V3被施加时获得的DC电流(iDC)的测量值或电压矢量V6被施加时获得的DC电流(iDC)的测量值的负值。相位C的电动机电流的期望值(
Figure 193306DEST_PATH_IMAGE003
)可确定为电压矢量V5被施加时获得的DC电流(iDC)的测量值或电压矢量V2被施加时获得的DC电流的测量值的负值。零矢量电动机电流的值(iZ)可确定为电压矢量V0或电压矢量V7被施加时获得的DC电流的测量值。
在示例实施例中,如果一个以上的DC电流测量值对应于特定的电动机相电流,则对应于同一电动机相电流的测量值可取平均来确定该电动机相电流的期望值。例如,控制模块108、200和/或解码块202可通过对PWM循环期间电压矢量V1被施加时获得的DC电流的任何测量值取平均以及对PWM循环期间电压矢量V4被施加时获得的DC电流的任何测量值的负值取平均,来确定PWM循环的相位A的电动机电流的期望值(
Figure 75811DEST_PATH_IMAGE001
)。如下面更详细描述的,根据一个或多个实施例,如果控制模块108、200和/或解码块202不能在预先确定的时间量之后确定特定电流的解码值(例如,电动机相电流的期望值或零矢量电流),则控制模块108、200可产生对即将到来的PWM循环的修正的PWM指令信号,由此将使控制模块108、200和/或解码块202能够确定相应电流的解码值。
在示例实施例中,控制过程300继续执行,即基于电动机相电流的期望值认证或以其他方式验证所获得的电动机相电流的测量值。关于这一点,控制过程300比较每个电动机相电流的期望值与相应电动机相电流的测量值,以确定或以其他方式检测电动机的相应相位的测量值与期望值之间的差异超过一阈值的时间。在示例实施例中,控制模块108、200和/或电流验证块206执行如下面参照图5更详细描述的监控过程500。
当特定相电流的测量值不在其期望值的阈值范围内时,控制过程300确定在电气系统中出现错误状态,并继续执行,即采取补救措施和/或其它措施来确保电动机安全且有效运行(任务316)。例如,根据一个实施例,控制模块108可使电动机的电流控制操作无效并提供适合的PWM指令信号从而使电动机106安全地停止。在其它实施例中,控制模块108可采用促使电动机106产生的转矩大致跟随转矩指令变化而不需要依赖传感器112、114的方式来控制供给到电动机106的电压和/或电流。在一些实施例中,控制模块108可限制供给到电动机106的电压和/或电流。另外,控制模块108可设置为采取额外的补救措施,例如,将电流传感器错误的警示发送到电气系统100的ECU或其它监视控制系统或部件,由此在车辆120中产生声音和/或视觉警示(例如,点亮发动机检验灯)。应该预见到,可在任意实际的实施例中利用任意数量的补救措施以及它们的各种组合。
在示例实施例中,当电动机的相电流的测量值与期望值之间的差异均小于阈值时,控制过程300继续执行,即通过验证零矢量电流来确定或以其他方式检测零矢量电流超过该阈值的时间(任务314)。在没有故障状态的情况中,零矢量电流(iZ)大体等于零,因此,零矢量电流的期望值等于零(例如,
Figure 615246DEST_PATH_IMAGE006
)。关于这一点,控制模块108、200和/或电流验证模块206执行如下面参照图5更详细描述的监控过程500,以检测或以其他方式验证零矢量电流的测量值大于阈值时的故障状态。响应于故障状态的检测,控制过程300以如上所述的类似方式采取一个或多个补救措施。只要电动机相电流的测量值与期望值之间的差异均小于阈值并且零矢量电流小于阈值,由任务302、304、306、308、310、312、314定义的循环就可贯穿电气系统的整个操作按照需要进行重复。
现参照图5,在示例实施例中,电器系统可设置为执行监控过程500和如下所述的附加任务、功能以及操作。可通过软件、硬件、固件或它们的任意组合来执行各种任务。为了说明目的,下面的描述可能涉及上面结合图1和图2阐述的元件。在实践中,可通过所述系统的不同元件执行任务、功能和操作,例如逆变器模块104、电流传感器110、112、114和/或控制模块108、200。应该预见到,任意数量的附加任务或可替换任务可被包含并可被并入到具有本文未详细描述的附加功能的更全面的程序或过程中。
参照图5并继续参照图1至图3,在示例实施例中,执行监控过程500,以检测或以其他方式验证特定电流的测量值与期望值之间的差异超过阈值时的错误状态(例如,其中一个电流传感器的故障状态或错误)。阈值选择为使小于阈值的测量值与期望值之间的差异表示电流传感器在各自的期望误差内工作。例如,根据一个实施例,阈值等于大约电气系统的操作过程中电动机相电流的期望峰值的5%。在示例实施例中,对每个电流测量值(例如,
Figure 495477DEST_PATH_IMAGE007
,
Figure 933411DEST_PATH_IMAGE008
,
Figure 557291DEST_PATH_IMAGE009
,
Figure 29860DEST_PATH_IMAGE010
)执行监控过程500。关于这一点,监控过程500可在对应于各个电流传感器112、114的相电流的测量值与期望值之间的差异小于阈值时认证或以其他方式验证每个电流传感器112、114的准确性。
监控过程500开始,即确定被验证的特定电流值(例如,电动机相电流或零矢量电流)是否存在解码值(或二次值)(任务502)。如上所述,特定电流的解码值(二次值)对应于基于DC电流的测量值确定的该特定电流的数值(例如,任务308)。关于这一点,控制模块108、200和/或电流验证块206判定是否已基于PWM循环期间的DC电流(例如,通过解码块202)的测量值确定了对应于各个电流的值。响应于判定存在特定电流的解码值,监控过程500重置对应于该特定电流的计数器(任务510)。
响应于判定不存在特定电流的解码值,监控过程500增大对应于相应电流的计数器并判定计数器的数值是否超过预先确定的极限(任务504、506)。如果计数器的数值超过预先确定的极限,则监控过程500继续执行,即产生下一PWM循环的逆变器模块的相桥的修正的PWM指令信号,由此确保在下一PWM循环期间将获得特定电流的解码值(任务508)。关于这一点,预先确定的极限选择为使得可在预先确定的时间量内获得对每个特定电流的解码值从而使得能够以某些最小频率验证每个特定电流的测量值。在示例实施例中,预先确定的极限选择为使得能够以至少每10毫秒的频率验证每个电流。修正的PWM指令信号选择为使得DC电流的一个或多个测量值对应于相应电流,同时在下一PWM循环期间产生零值的净转矩(例如,施加于电动机106的有效零矢量)。
例如,对于相位A的电动机电流,控制模块108、200和/或电流验证块206判定PWM循环期间是否存在相位A的电动机电流的期望值(
Figure 143310DEST_PATH_IMAGE001
)(任务502)。如果不存在相位A的电动机电流的期望值(
Figure 989912DEST_PATH_IMAGE001
),则控制模块108、200增大计数器直到计数器超过预先确定的极限(任务504、506)。当计数器超过预先确定的极限时,控制模块108、200产生逆变器模块104的PWM指令信号,由此通过在下一PWM循环期间施加第一时间段的电压矢量V1并在下一PWM循环中施加相等时间段的电压矢量V4,致使有效零矢量被施加于电动机106。因此,控制模块108、200可获取对应于相位A的电动机电流的DC电流的至少一个测量值,同时在下一PWM循环期间产生零值净转矩。
响应于判定存在特定电流的解码值,监控过程500继续执行,即比较该特定电流的期望值与该特定电流的测量值并判定测量值与期望值之间的差异是否大于或等于阈值(任务512)。如上所述,阈值选择为使超过阈值的测量值与期望值之间的差异表示电气系统100中的电流传感器错误或故障状态。当测量值与期望值之间的差异小于阈值时,特定电流的测量值被验证或以其他方式被认证并且监控过程500退出。响应于判定测量值与解码值之间的差异超过阈值,监控过程500继续执行,即采取补救措施(任务514)。关于这一点,控制模块108、200开始执行一个或多个补救措施,如上所述(例如,任务316)。
例如,对于相位A的电动机电流,控制模块108、200和/或电流验证模块206判定相位A的电动机电流的期望值(
Figure 214220DEST_PATH_IMAGE001
)与相位A的电动机电流的测量值(iA)之间的差异是否超过阈值(任务512)。如果相位A的电动机电流的期望值(
Figure 275717DEST_PATH_IMAGE001
)与相位A的电动机电流的测量值(iA)之间的差异小于阈值,则验证相位A的电动机电流的测量值(iA),并由此还验证或以其他方式认证与电动机106的相位A对应的电流传感器112的操作。随后,监控过程500可针对其余的每一电流重复进行,例如,针对相位B的电动机电流、相位C的电动机电流以及零矢量电流重复进行。
上述系统和/或方法的一个优点是:使用两个相电流传感器实现电动机的基于电流的控制,同时使用DC电流传感器验证和/或认证两个相电流传感器的准确性并检测电气系统中的其它故障状态。因此,可异常迅速地防止或以其他方式检测出非期望的电动机转矩(例如,在PWM循环内或者在预先确定的时间极限内)。另外,可识别错误的相电流传感器。例如,如果测量值与期望值之间的差异大于相位A的电流的阈值但小于相位B的电流的阈值和零矢量电流,则可判定相位A的电流传感器(例如,传感器112)未正常地工作。
图6示出了适于执行控制过程300的电气系统600的另一实施例。电气系统600包括插设或以其他方式设置在相桥134的节点140与绕线126之间的第三相电流传感器602。关于这一点,第三相电流传感器602测量相位C的电动机电流(iC)。图6的控制模块604设置为从相电流传感器602获取相位C的电动机电流的测量值(iC),由此,控制模块604不需要如上所述的电流计算块204。
由于电动机106的基于电流的控制仅需要两个相电流传感器,因此,在相电流传感器112、114、602中的一个发生错误的情况下,图6的实施例为电气系统100提供了余裕。响应于检测到错误状态,控制模块604可识别错误的电流传感器并将控制方案修改为仅利用已验证的电流传感器(或已认证的电流传感器)。例如,如果相位A的电动机电流的期望值(
Figure 747018DEST_PATH_IMAGE001
)与相位A的电动机电流的测量值(iA)之间的差异大于域值,则控制模块604可判定对应于电动机106的相位A的从电流传感器112获得的数值无效(例如,电流传感器112存在错误状态),并且作为补救措施,控制模块604可将用于控制电动机106的控制方案修改为仅利用由电流传感器114和602测量的电流确定逆变器模块104的PWM指令信号(例如,任务302)。
另外,图6的实施例允许控制模块604判定或以其他方式识别DC电流传感器110何时不再准确地测量电流。如上所述,电动机的测量的相电流的总和大体等于零。关于这一点,如果对每个相电流和零矢量电流而言,测量值与期望值之间的差异大于阈值,但从电流传感器112、114、602获得的电动机的测量相电流的总和小于阈值,则控制模块604可识别或以其他方式判定DC电流传感器110是错误状态的根源且不再适当地工作。在这种情况中,控制模块604可采取补救措施,即产生DC电流传感器110错误的警示,但维持电动机106的正常的电流控制的操作,并以传统的方式利用从电流传感器112、114、602获得的电动机的测量相电流的总和来检测或识别故障状态。
图7示出了适于执行控制过程300的电气系统700的另一实施例。在所示实施例中,连接机构702(例如,电线、电缆等)提供DC接口102的节点142与逆变器模块104的节点144之间的电连接,连接机构702穿过DC电流传感器110,之后围绕DC电流传感器110缠绕并以相同的方向再次穿过DC电流传感器110,使得节点142与节点144之间的电流(iPOS)两次流经DC电流传感器并由DC电流传感器测量和/或检测。连接机构708提供DC接口102的节点704与逆变器模块104的节点706之间的电连接,连接机构708穿过DC电流传感器110,使得DC电流传感器110还测量节点706与节点704之间的电流(iNEG)。因此,通过图7中所示的配置,从DC接口102的节点142到逆变器模块104的DC电流的测量值等于节点142与节点144之间的电流乘二减去节点706与节点704之间的电流(例如,
Figure 159545DEST_PATH_IMAGE011
)。在没有故障状态的情况下,节点142与节点144之间的电流(iPOS)以及节点706与节点704之间的电流(iNEG)相等并抵消,使得从DC电流传感器110获得的DC电流的测量值如上所述大体等于节点142与节点144之间的电流(例如,)。图7的实施例的一个优点在于,电气系统700能够检测隔离故障状态(或隔离型故障状态),该隔离故障状态可基于节点706与节点704之间的电流(iNEG)(或节点706和节点704之间的电流与节点142和节点144之间的电流的差异)被检测,否则仅基于测量DC接口102与逆变器模块104之间的一个DC电流(例如,仅基于节点142与节点144之间的电流(iPOS))可能不能检测该隔离故障状态。
为使描述简要,本文没有详细描述所述系统的、涉及电能转换和/或功率转换、功率逆变器、脉宽调制、电流检测和/或采样、信号处理以及其它功能性方面的现有技术(以及所述系统的各个操作部件)。而且,本文包含的各个附图中所示的连接线旨在表示各个元件之间的示例性功能关系和/或实体联接。应该注意到,可在本发明的实施例中使用许多可替换或附加的功能性关系或实体连接。
本文对技术和策略的描述是从功能性和/或逻辑块部件方面进行的,并引用了可通过各种计算部件或装置执行的操作、处理任务以及功能的附图标记。应该预见到,图中所示的各种块部件可通过设置为执行特定功能的任意数量的硬件、软件和/或固件部件实现。例如,系统或部件的实施例可采用各种集成电路部件,例如内存元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查阅表等,这些部件或元件可在一个或多个微处理器或其它控制装置的控制下执行各种功能。
尽管在前面的详细描述中展示了至少一个示例实施例,但应该预见到,还存在大量的变型。还应该预见到,本文描述的一个或多个示例性实施例绝非旨在以任何方式限制要求保护的发明的范围、应用或配置。相反,前面的详细描述将为本领域技术人员提供用于实施所述一个或多个实施例的便利途径。应该理解的是,可在不偏离权利要求限定的范围的前提下对元件的功能和配置进行各种修改,这些修改包括在提交本专利申请时公知的等效物和可预见的等效物。

Claims (10)

1.一种在车辆中使用的电气系统,包括:
直流电(DC)接口;
具有多个相位的电动机;
联接在所述DC接口与所述电动机之间的逆变器模块,所述逆变器模块包括多个相桥,其中每个相桥对应于所述电动机的相应相位;
第一电流传感器,所述第一电流传感器设置为测量在所述DC接口与所述逆变器模块之间流动的DC电流;
第二电流传感器,所述第二电流传感器插设在所述逆变器模块的第一相桥与所述电动机的第一相位之间,所述第二电流传感器设置为测量流经所述电动机的第一相位的第一相电流;以及
控制模块,所述控制模块联接到所述第一电流传感器和所述第二电流传感器,其中所述控制模块设置为:
至少部分程度上基于通过所述第一电流传感器测量的DC电流来确定所述第一相电流的期望值;以及
当所述第一相电流的期望值与测得的第一相电流之间的差大于阈值时采取补救措施。
2.如权利要求1所述的电气系统,其中,所述控制模块联接到所述逆变器模块,其中所述控制模块设置为:
产生用于在切换间隔中操作所述逆变器模块的多个相桥的指令信号;以及
基于在所述切换间隔期间通过所述第一电流传感器测量的DC电流以及所述切换间隔的所述指令信号,确定所述第一相电流的期望值。
3.如权利要求2所述的电气系统,其中,所述控制模块以如下方式产生所述指令信号:即受测得的第一相电流与所述电动机的第一相位的电流指令之间的差影响的方式。
4.如权利要求2所述的电气系统,还包括插设在所述逆变器模块的第二相桥与所述电动机的第二相位之间的第三电流传感器,所述第三电流传感器设置为测量流经所述电动机的所述第二相位的第二相电流。
5.如权利要求4所述的电气系统,其中,所述控制模块联接到所述第三电流传感器并设置为:
至少部分程度上基于通过所述第三电流传感器测量的DC电流确定所述第二相电流的期望值;以及
当所述第二相电流的期望值与测得的第二相电流之间的差大于阈值时,采取补救措施。
6.如权利要求5所述的电气系统,其中,所述控制模块设置为:
至少部分程度上基于测得的第一相电流与测得的第二相电流产生用于在所述切换间隔中操作所述逆变器模块的多个相桥的指令信号;以及
基于所述切换间隔期间通过所述第一电流传感器测量的DC电流以及所述切换间隔的所述指令信号,确定所述第二相电流的期望值。
7.如权利要求4所述的电气系统,还包括插设在所述逆变器模块的第三相桥与所述电动机的第三相位之间的第四电流传感器,所述第四电流传感器设置为测量流经所述电动机的第三相位的第三相电流。
8.如权利要求7所述的电气系统,其中,所述控制模块联接到所述第四电流传感器,其中,响应于判定所述第一相电流的期望值与测得的第一相电流之间的差大于所述阈值,所述控制模块设置为通过如下方式采取补救措施:即基于测得的第二相电流与测得的第三相电流产生用于在所述切换间隔中操作所述逆变器模块的多个相桥的指令信号。
9.一种用于操作包括联接在直流电(DC)接口与电动机之间的逆变器的电气系统的方法,所述方法包括:
测量在所述DC接口与所述逆变器之间流动的DC电流;
测量在所述逆变器与所述电动机的第一相位之间流动的第一相电流;
基于测得的DC电流确定期望的第一相电流;以及
当测得的第一相电流与所述期望的第一相电流之间的差大于阈值时采取补救措施。
10.一种电气系统,包括:
直流电(DC)接口;
具有多个相位的电动机;
联接在所述DC接口与所述电动机之间的逆变器模块,所述逆变器模块包括多个相桥,其中每个相桥对应于所述电动机的一个相位;
插设在所述DC接口与所述逆变器模块之间的第一电流传感器,所述第一电流传感器设置为测量在所述DC接口与所述逆变器模块之间流动的DC电流;
插设在所述逆变器模块的第一相桥与所述电动机的第一相位之间的第二电流传感器,所述第二电流传感器设置为测量流经所述电动机的第一相位的第一相电流;以及
插设在所述逆变器模块的第二相桥与所述电动机的第二相位之间的第三电流传感器,所述第三电流传感器设置为测量流经所述电动机的第二相位的第二相电流。
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