CN102684540B - 用于监测电马达中的电流的系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供了用于监测电马达中的电流的系统和方法。一种电气系统包括：直流(DC)接口；电马达；逆变器模块，其联接在DC接口和电马达之间；第一电流传感器，其在逆变器模块的第一相脚和电马达的第一相之间，用以测量流经电马达的第一相的第一电流；第二电流传感器，其在第一相脚和DC接口之间，用以测量流经第一相脚的第二电流；以及控制模块，其联接到第一电流传感器和第二电流传感器。控制模块被配置用以至少部分地根据由第一电流传感器所测量出的第一电流和由第二电流传感器所测量出的第二电流之间的差来启动补救行动。

Description

用于监测电马达中的电流的系统和方法

技术领域

本文描述的主题的实施例大体涉及电马达驱动系统，并且更具体地，该主题的实施例涉及用于监测电马达内的电流的方法和系统。

背景技术

在使用电牵引马达的车辆中，交流(AC)马达驱动器被用来对马达轴提供需要的扭矩。实际上，由电马达所产生的扭矩量直接与提供给该马达的电流量相关（虽然不完全成比例）。因此，通过调节并精确地控制到电马达的电流，可以准确地控制和监测由该电马达所产生的扭矩量。

在许多系统中，输入马达电流不直接受到控制。例如，许多电马达被使用脉冲宽度调制(PWM)技术结合逆变器（或另一切换式电源）来操作，从而控制马达绕组两端的电压，马达绕组两端的电压进而在马达中产生电流。响应于需要的扭矩（或指令扭矩），大多数现有技术系统确定用于产生需要的扭矩量的期望的输入马达电流并且利用闭环控制系统来控制通过马达绕组的电流，从而调节通过马达所产生的扭矩量。电流传感器被用于测量马达电流，然后将所述马达电流与期望的输入马达电流相比较。对逆变器的PWM指令进行调整从而增加和/或减少马达绕组两端的电压，使得测量的马达电流跟踪期望的输入马达电流。

当电流传感器不准确地测量马达电流时，这些闭环控制系统控制马达扭矩的能力受到削弱。例如，没有精确的马达电流信息，控制系统可能造成马达产生不足的扭矩、过多的扭矩、或改变扭矩量或使扭矩量波动。因此，期望在电流传感器不精确地测量马达电流的情况下监测电流传感器和提供保护从而确保电马达的可靠运转。

发明内容

根据一个实施例，提供了供在车辆中使用的电气系统。该电气系统包括：直流(DC)接口；具有多个相的电马达；逆变器模块，其联接在DC接口和电马达之间；第一电流传感器，其在逆变器模块的第一相脚和电马达的第一相之间，用以测量流经电马达的第一相的第一电流；第二电流传感器，其在第一相脚和DC接口之间，用以测量流经第一相脚的第二电流；以及控制模块，其联接到第一电流传感器和第二电流传感器。控制模块被配置用以至少部分地根据由第一电流传感器所测量的第一电流和由第二电流传感器所测量的第二电流之间的差来启动补救行动。

根据另一个实施例，提供了用于操纵电气系统的方法，该电气系统包括逆变器，该逆变器联接到电马达。该方法涉及：获得流经电马达的第一相的第一相电流；使用第一电流传感器测量流经逆变器的第一相脚的第一电流，该第一相脚联接到电马达的第一相；以及确定第一电流的预期值。当预期值对应于第一相电流时，该方法通过根据第一相电流和测量的第一电流之间的差启动补救行动而继续。

在另一个实施例中，提供了电气系统。该电气系统包括：具有多个相的电马达；联接到电马达的逆变器模块，该逆变器模块包括多个相脚，其中每个相脚对应于电马达的一个相；第一电流传感器，其被配置用以测量流经逆变器模块的多个相脚中的第一相脚的第一电流，该第一相脚联接到电马达的第一相；以及控制模块，其联接到第一电流传感器和逆变器模块。控制模块被配置用以获得流经电马达的第一相的第一相电流，并且当第一电流和第一相电流之间的差指示出误差状态时启动补救行动。

本发明提供以下技术方案：

方案1. 一种供在车辆中使用的电气系统，所述电气系统包括：

直流(DC)接口；

具有多个相的电马达；

逆变器模块，其联接在所述DC接口和所述电马达之间，所述逆变器模块包括多个相脚，其中每个相脚对应于所述电马达的各个相；

第一电流传感器，其位于所述逆变器模块的所述多个相脚中的第一相脚和所述电马达的第一相之间，用以测量流经所述电马达的第一相的第一电流；

第二电流传感器，其在所述第一相脚和所述DC接口之间，用以测量流经所述第一相脚的第二电流；以及

控制模块，其联接到所述第一电流传感器和所述第二电流传感器，其中所述控制模块被配置用以至少部分地根据由第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由第二电流传感器所测量出的所述第二电流之间的差来启动补救行动。

方案2. 根据方案1所述的电气系统，其中所述控制模块被配置为：

确定何时所述第二电流预期等于所述第一电流；以及

仅当所述第二电流预期等于所述第一电流时，根据由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由所述第二电流传感器所测量出的所述第二电流之间的差来启动补救行动。

方案3. 根据方案2所述的电气系统，所述控制模块联接到所述逆变器模块，其中所述控制模块被配置用以：

生成指令信号用以在切换间隔内操作所述逆变器模块的所述多个相脚；

根据所述指令信号确定所述第二电流预期是否等于零或根据所述指令信号确定所述第二电流预期是否等于所述第一电流；以及

当所述第二电流预期等于所述第一电流时，根据由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由所述第二电流传感器所测量出的所述第二电流之间的差来启动补救行动；以及

当所述第二电流预期等于零时当所述第二电流的大小大于第二阈值时启动补救行动。

方案4. 根据方案3所述的电气系统，其中所述控制模块以受到所述由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和所述电马达的第一相的电流指令之间的第二差的影响的方式生成所述指令信号。

方案5. 根据方案1所述的电气系统，进一步包括：

第三电流传感器，其位于所述逆变器模块的所述多个相脚中的第二相脚和所述电马达的第二相之间，用以测量流经所述电马达的第二相的第三电流；以及

第四电流传感器，其在所述第二相脚和所述DC接口之间，用以测量流经所述第二相脚的第四电流，其中：

所述控制模块联接到所述第三电流传感器和所述第四电流传感器，其中所述控制模块被配置用以当所述第四电流预期等于所述第三电流时，根据由所述第三电流传感器所测量出的第三电流和由所述第四电流传感器所测量出的第四电流之间的差来启动补救行动。

方案6. 根据方案1所述的电气系统，其中：

所述第一相脚包括在半导体衬底上的第一切换元件，所述第二电流流经所述第一切换元件；以及

所述第二电流传感器集成在所述半导体衬底上并且被配置用以测量所述第二电流。

方案7. 根据方案6所述的电气系统，其中所述第一电流传感器是霍耳效应电流传感器。

方案8. 根据方案5所述的电气系统，进一步包括第五电流传感器，所述第五电流传感器在所述逆变器模块的所述多个相脚中的第三相脚和所述DC接口之间，用以测量流经所述第三相脚的第五电流，所述第三相脚对应于所述电马达的第三相，其中所述控制模块联接到所述第五电流传感器并且被配置为：

根据由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由所述第三电流传感器所测量出的所述第三电流来计算流经所述电马达的第三相的第六电流；以及

当所述第五电流预期等于流经所述电马达的第三相的第六电流时，根据由所述第五电流传感器所测量出的第五电流和所述第六电流之间的差来启动补救行动。

方案9. 根据方案1所述的电气系统，其中所述控制模块被配置为当所述第二电流预期等于零时，根据所述第二电流的大小来启动补救行动。

方案10. 根据方案1所述的电气系统，其中当由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由所述第二电流传感器所测量出的所述第二电流之间的差持续的时间量比预定的阈值时间量大时，所述控制模块启动补救行动。

方案11. 一种用于操作包括联接到电马达的逆变器的电气系统的方法，所述方法包括：

获得流经所述电马达的第一相的第一相电流；

使用第一电流传感器测量流经所述逆变器的第一相脚的第一电流，所述第一相脚联接到所述电马达的第一相；

确定所述第一电流的预期值；以及

当所述预期值对应于所述第一相电流时，根据所述第一相电流和所述测量出的第一电流之间的差来启动补救行动。

方案12. 根据方案11所述的方法，进一步包括当所述预期值对应于零时，根据所述测量出的第一电流的大小来启动补救行动。

方案13. 根据方案11所述的方法，其中获得所述第一相电流包括使用第二电流传感器测量流经所述电马达的第一相的所述第一相电流。

方案14. 根据方案11所述的方法，其中获得所述第一相电流包括：

使用第二电流传感器测量流经所述电马达的第二相的第二相电流；

使用第三电流传感器测量流经所述电马达的第三相的第三相电流；以及

根据所述测量出的第二相电流和所述测量出的第三相电流来计算所述第一相电流。

方案15. 根据方案14所述的方法，进一步包括：

使用第四电流传感器测量流经所述逆变器的第二相脚的第二电流，所述第二相脚联接到所述电马达的第二相；

确定所述第二电流的第二预期值；以及

当所述第二预期值对应于所述第二相电流时，根据所述测量出的第二相电流和所述测量出的第二电流之间的差来启动补救行动。

方案16. 根据方案15所述的方法，进一步包括：

使用第五电流传感器测量流经所述逆变器的第三相脚的第三电流，所述第三相脚联接到所述电马达的第三相；

确定所述第三电流的第三预期值；以及

当所述第三预期值对应于所述第三相电流时，根据所述测量出的第三相电流和所述测量出的第三电流之间的差来启动补救行动。

方案17. 根据方案11所述的方法，其中确定所述预期值包括根据在切换间隔期间由所述逆变器施加到所述电马达的电压矢量来确定所述第一电流的预期值，所述第一电流在所述切换间隔期间被测量。

方案18. 根据方案11所述的方法，进一步包括：

获得流经所述电马达的第二相的第二相电流；

使用第二电流传感器测量流经所述逆变器的第二相脚的第二电流，所述第二相脚联接到所述电马达的第二相；

确定所述第二电流的第二预期值；以及

当所述第二预期值对应于所述第二相电流时，根据所述测量出的第二相电流和所述测量出的第二电流之间的差来启动补救行动。

方案19. 一种电气系统，包括：

具有第一相的电马达；

逆变器模块，其联接到所述电马达，所述逆变器模块包括第一相脚；

第一电流传感器，其被配置用以测量流经所述逆变器的第一相脚的第一电流，所述第一相脚联接到所述电马达的第一相；以及

控制模块，其联接到所述第一电流传感器和所述逆变器模块，其中所述控制模块被配置为：

获得流经所述电马达的第一相的第一相电流；以及

当所述第一电流和所述第一相电流之间的差指示出误差状态时启动补救行动。

方案20. 根据方案19所述的电气系统，进一步包括：

第二电流传感器，其在所述逆变器模块和所述电马达的第一相之间，用以测量流经所述电马达的第一相的所述第一相电流；

第三电流传感器，其在所述逆变器模块和所述电马达的第二相之间，用以测量流经所述电马达的第二相的第二相电流；

第四电流传感器，其被配置用以测量流经所述逆变器模块的第二相脚的第二电流，所述第二相脚联接到所述电马达的第二相；以及

第五电流传感器，其被配置用以测量流经所述逆变器模块的第三相脚的第三电流，所述第三相脚联接到所述电马达的第三相，其中：

所述控制模块联接到所述第二电流传感器、所述第三电流传感器、所述第四电流传感器、以及所述第五电流传感器；并且

所述控制模块被配置为：

从所述第二电流传感器获得所述第一相电流；

当所述第二电流和所述第二相电流之间的差指示出所述误差状态时启动补救行动；

根据所述第一相电流和所述第二相电流计算第三相电流；以及

当所述第三电流和所述第三相电流之间的差指示出所述误差状态时启动补救行动。

以简化的形式提供本发明内容来介绍对概念的选择，这种对概念的选择将在下面的具体描述中作出进一步的描述。本发明内容既不旨在确定要求保护的主题的关键特征或本质特征，也不旨在用作对确定要求保护的主题的范围的帮助。

附图说明

当结合下列附图考虑时，对主题的更彻底的理解可以通过参照详细的描述和权利要求书来取得，其中在整个附图中相似的附图标记表示类似的元件。

图1是根据一个实施例的适合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合于与图1的电气系统一起使用的控制过程的流程图；以及

图3是根据一个实施例的适合于与图2的控制过程一起使用的验证过程的流程图。

具体实施方式

下列详细描述在性质上仅仅是例证性的并且不旨在限制主题的实施例或限制对这样的实施例的应用和使用。如此处所使用的，词语“示例性”是指“充当实例、例子、例证”。在此处被描述为示例性的任何实施方式不一定被理解为相比其它实施方式是优选的或有优势的。而且，不存在受到在先前的技术领域、背景技术、发明内容或下面的具体描述中所提出的任何明示或默示的理论的限制的意图。

此处描述的主题的实施例大体涉及用于监测电流传感器的系统和/或方法，所述电流传感器被用来控制车辆中电气系统中的逆变器和/或电马达。如下文更详细地描述的，电流传感器被用来测量流经逆变器相脚的部分的电流，并且由相脚电流传感器所获得的测量值被用来验证由相电流传感器所获得的电马达的相电流的测量值。就这点而言，当预期测量的相脚电流和测量的马达相电流相同（或彼此相等）时，测量的相脚电流和测量的马达相电流之间的差大于阈值是电气系统内误差状态的指示。例如，误差状态可以是电流传感器不精确地测量电流或故障状态。响应于识别出误差状态，采用一个或多个补救行动来确保对电马达的安全可靠运转。另外，当测量的相脚电流预期等于零时，可对测量的相脚电流的大小进行分析以识别故障状态的存在性。

图1描绘适合于在诸如例如电动车和/或混合动力车的车辆160中使用的电气系统100的示例性实施例。电气系统100包括但不限于：直流(DC)接口102；功率逆变器模块104；电马达106；控制模块108；一对电流传感器110、112，该一对电流传感器被配置用以测量通过电马达106的各个相的电流；和多个电流传感器114、116、118，该多个电流传感器被配置用以测量通过功率逆变器模块104的各个相脚的电流，如下文更详细地描述的。应理解，出于说明目的，图1是电气系统100的简化表示并且不旨在以任何方式限制此处所述的主题的范围或适用性。因此，虽然图1描绘电路元件和/或端子之间的直接电连接，但是替代实施例在以基本上类似的方式运行的同时可以利用中间电路元件和/或组件。

DC接口102通常代表用于将电气系统100联接到DC能量源120的物理接口（例如端子、连接器等）。在示例性实施例中，控制模块108至少部分地根据由马达相电流传感器110、112所获得的电马达106的相电流的测量值来操纵逆变器模块104，从而实现DC能量源120和电马达106之间的期望的功率流，如下文更详细地描述的。

在示例性实施例中，DC能量源120（或可替代地，储能源或ESS）能够在特定的DC电压电平下向电气系统100提供直流和/或从该电气系统100接收直流。取决于该实施例，能量源120可被实现为电池、燃料电池（或燃料电池组）、超级电容器、受控发电机输出、或其它适当的电压源。电池可以是适用于在期望的应用中使用的任何类型的电池，诸如铅酸电池、锂离子电池、镍金属电池、可再充电高压电池组、或其它适当的储能元件。在示例性实施例中，DC能量源120具有从约200伏DC到约500伏DC的标称DC电压范围。如所示出的，电气系统100可以包括电容器158（或者被称为DC链电容器或大容量电容器），该电容器联接在DC接口102的节点154和另一节点156与逆变器模块104之间并且被配置成电平行于DC能量源120来减少DC接口102和/或DC能量源120处的电压脉动，如将在本领域中意识到的。

车辆160优选地被实现为汽车，诸如例如轿车、货车、卡车、或运动型多用途车(SUV)，并且可以两轮驱动(2WD)（即，后轮驱动或前轮驱动）、四轮驱动(4WD)、或全轮驱动(AWD)。除了电马达106以外，车辆160还可以合并多个不同类型的发动机中的任何一个或组合，诸如例如汽油或柴油燃料的燃烧发动机、“灵活燃料车辆”(FFV)发动机（即，使用汽油和乙醇的混合物）、气体混合物（例如，氢气和天然气）燃料的发动机、燃烧/电马达混合动力发动机。

在示例性实施例中，第一马达相电流传感器110介于或布置在逆变器模块104和电马达106之间并且被配置用以测量电马达106的第一相（例如，A相）的相电流, 并且第二马达相电流传感器112介于或布置在逆变器模块104和电马达106之间并且被配置用以测量电马达106的第二相(例如，B相)的相电流。在示例性实施例中，相电流传感器110、112中的每一个被实现为霍耳效应电流传感器，该霍耳效应电流传感器被配置用以测量各个相电流在电流传感器的满量程电流范围的至少约2%至约5%内。

在示例性实施例中，电马达106被实现为多相交流(AC)马达并且包括一组绕组（或线圈），其中每个绕组对应于马达106的一个相。在图1的示出的实施例中，马达106被实现为三相AC马达，该马达具有一组三相绕组，所述一组三相绕组包括第一（例如，A相）绕组122、第二（例如，B相）绕组124、和第三（例如，C相）绕组126。就这点而言，相电流传感器110被配置用以测量流经第一绕组122的电流（例如，A相马达电流），并且相电流传感器112被配置用以测量流经第二绕组124的电流（例如，B相马达电流）。应理解，标记A、B、C相是为了便于描述并且并不旨在以任何方式限制主题。

在示例性实施例中，绕组122、124、126被配置成以Y字型连接，其中每个绕组的端部在公共节点处连接到其它绕组的端部。例如，如图1中所示，绕组122、124、126在公共节点128处连接和/或终止。马达106可以是感应马达、永磁式马达、或适用于期望的应用的任何类型。虽然未示出，但是马达106还可以包括集成在其中的传动装置，使得马达106和传动装置通过一个或多个驱动轴机械地联接到车辆160的轮子中的至少一些。另外，马达106可以包括定子总成（包括线圈）、转子总成（包括铁磁芯）、和冷却流体（即，冷却剂），如本领域的技术人员将意识到的。应理解，虽然电气系统100在此处以三相马达的背景下被描述，但是此处所描述的主题不旨在限于三相马达。

在示出的实施例中，功率逆变器模块104包括六个带有反并联二极管（即，反并联到每个开关的二极管）的切换元件130、134、138、132、136、140（例如，诸如晶体管和/或开关的半导体器件）。就这点而言，每个开关和二极管被配置成与反极性或逆极性电并联。反并联配置允许双向电流流动同时单向地阻止电压，如将在本领域中认识的。在这种配置中，通过开关的电流方向与通过各自二极管的容许电流方向相反。当各自开关断开时，反并联二极管跨接连接每个开关用以对DC能量源120提供电流路径以对DC能量源120充电。优选地，开关使用绝缘栅双极晶体管(IGBT)来实现；但是，在可选实施例中，开关可以实现为场效应晶体管（例如，MOSFET）或本领域已知的另一切换器件。

如所示出的，逆变器模块104中的开关被布置成三个相脚（或相脚对）142、144、146，每个相脚142、144、146联接到绕组122、124、126的各自端部。就这点而言，在第一相脚142的开关130、132之间的节点148联接到A相绕组122，在第二相脚144的开关134、136之间的节点150联接到B相绕组124，并且在第三相脚146的开关138、140之间的节点152联接到C相绕组126。因此，相脚142可被称为A相脚，相脚144可被称为B相脚，并且相脚146可被称为C相脚。

如上所阐明的，相电流感器110、112均布置在逆变器模块104的相脚142、144及其相应的绕组122、124之间，使得每个相电流传感器110、112测量、感测或获得从逆变器模块104流向电马达106/从电马达106流向逆变器模块104的相电流的值。例如，如所示出的，第一相电流传感器110布置在或介于相脚142的节点148和绕组122之间并且测量A相马达电流(i _A )，并且第二相电流传感器112布置在或介于相脚144的节点150和绕组124之间并且测量B相马达电流(i _B )。应注意的是，出于说明目的，虽然图1描绘了相电流传感器110、112被布置成测量A相马达电流和B相马达电流，但是在替代实施例中，相电流传感器110、112可被布置成测量A相马达电流和C相马达电流或B相马达电流和C相马达电流。

如图1中所示，第一相脚电流传感器114介于或布置在逆变器模块104的A相脚142的节点148和DC接口102的节点154之间并且被配置用以测量A相脚142中从节点148通过开关132流至节点154的电流。就这点而言，当闭合或接通开关132并且A相马达电流从节点128至节点148沿负方向（沿与箭头170相反的方向）流经A相绕组124时，由相脚电流传感器114所测量的相脚电流应大致等于由A相电流传感器110所测量的A相马达电流，如下文更详细地描述的。可替代地，当断开开关132A或A相马达电流从节点148至节点128沿（由箭头170所示的）正方向流经A相绕组124时，由相脚电流传感器114所测量的相脚电流应大致等于零，因为电流从节点154至节点148通过与开关132反并联的二极管流动。

在示例性实施例中，电流传感器114被实现为与开关132集成的导频电流传感器。例如，开关132可被实现为形成在半导体衬底或芯片上的晶体管，其中电流传感器114集成在相同的半导体衬底或芯片上并且感测或测量流经开关132的电流，以产生表示出流经开关132的电流的大小或者受到流经开关132的电流的大小影响的电信号。在示例性实施例中，相脚电流传感器114测量流经开关132的电流在其满量程电流范围的约10%内。以类似的方式，在示例性实施例中，其它相脚电流传感器116、118也被实现为导频电流传感器，所述导频电流传感器与它们各自相脚144、146的各自开关136、140集成。就这点而言，第二相脚电流传感器116介于或布置在B相脚144的节点150和DC接口102的节点154之间并且被配置用以测量在B相脚144中从节点150通过开关136流至节点154的电流，并且第三相脚电流传感器118介于或布置在C相脚146的节点152和DC接口102的节点154之间并且被配置用以测量在C相脚146中从节点152通过开关140流至节点154的电流。

控制模块108通常代表硬件、固件和/或软件，所述硬件、固件和/或软件被配置用以操作和/或调节逆变器模块104的开关130、134、138、132、136、140以实现DC能量源120和电马达106之间的期望的功率流。在示例性实施例中，控制模块108以可操作通信的方式联接到和/或电联接到逆变器模块104和电流传感器110、112。控制模块108响应于从车辆160的驾驶员收到的指令（例如，经由油门踏板）并且向逆变器模块104提供指令来控制逆变器相脚 142、144、146的输出。在示例性实施例中，控制模块108被配置用以使用高频率脉冲宽度调节(PWM)来调整和控制逆变器模块104，如下所述。控制模块108提供PWM指令信号来操作（例如，断开和/或闭合）逆变器相脚142、144、146的开关130、134、138、132、136、140从而促使输出电压被施加到马达106内的绕组122、124、126上，进而产生通过马达106的绕组122、124、126的电流从而用指令扭矩来操纵马达106。在示例性实施例中，控制模块108实施对马达106的闭环的基于电流的（或电流调节的）控制，其中PWM信号根据由相电流传感器110、112所测量的马达相电流与期望的（或指令的）马达相电流之间的差来确定或调整。

取决于该实施例，控制模块108可以采用被设计用来支持和/或执行此处所描述的功能的通用处理器、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、可现场编程门陈列、任何适当的可编程逻辑器件、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件、或其任何组合来实施或实现。虽然未示出，但是响应于从车辆160内的电子控制单元 （ECU）、系统控制器、或另一控制模块接收扭矩指令，控制模块108可以生成对于马达106的相的电流和/或电压指令。此外，在一些实施例中，控制模块108可以与ECU或另一车辆控制模块形为整体。

如下文更详细地描述的，在示例性实施例中，控制模块108联接到逆变器相脚电流传感器114、116、118，并且根据由相电流传感器110、112所测量的马达相电流和由相脚电流传感器114、116、118所测量的相脚电流之间的关系来确认、验证或监测由电流传感器110、112所获得的测量值，从而确保电流传感器110、112正常运行。就这点而言，如下文更详细地描述的，控制模块108根据在获得测量的相脚电流时逆变器相脚142、144、146的状态来确定相脚电流的预期值。当控制模块108根据各自相脚142、144、146的各自开关132、136、140的状态和其相应的马达相电流的方向确定各自相脚电流预期等于其相应的马达相电流时，控制模块108将测量的马达相电流与其相应的测量的相脚电流进行比较从而确保它们是大致相等的。当测量的马达相电流和测量的相脚电流之间的差超过第一阈值（例如，预定公差）时，控制模块108确定电气系统100内存在误差状态并且启动补救行动，如下文更详细地描述的。可替代地，当控制模块108根据各自开关132、136、140的状态和其相应的马达相电流的方向确定各自相脚电流预期等于零时，控制模块108分析测量的相脚电流的大小并且当测量的相脚电流的大小超过第二阈值时确定电气系统100内存在误差状态并且启动补救行动，如下文更详细地描述的。根据一个或多个实施例，第一阈值和第二阈值彼此相等。

应注意的是，虽然在此处在相脚电流传感器114、116、118被配置为测量通过开关132、136、140的相脚电流的背景下对主题进行描述，实际上，除相脚电流传感器114、116、118之外或替代相脚电流传感器114、116、118，电气系统100可被修改为包括相脚电流传感器，所述相脚电流传感器用以测量在逆变器相脚142、144、146的节点148、150、152和DC接口102的节点156之间流过的相脚电流。例如，虽然未通过图1示出，但是在一些实施例中，导频电流传感器可与开关130、134、138集成。就这点而言，第一相脚电流传感器被配置用以测量在A相脚142中从节点156通过开关130流至节点148的电流，其中当闭合或接通开关130并且A相马达电流沿（由以箭头170所指示的）正方向流经A相绕组124时，测量的相脚电流应大致等于由A相电流传感器110所测量的A相马达电流。可替代地，当断开开关130或A相马达电流沿（与由箭头170所指示的方向相反的）负方向流经A相绕组124时，测量的相脚电流应大致等于零。因此，应了解，此处所描述的主题不旨在限于相脚电流传感器的任何特定的数量或构造。

现在参照图2，在示例性实施例中，电气系统可被配置用以执行控制过程200和下述另外任务、功能、以及操作。各种任务可以通过软件、硬件、固件、或其任何组合执行。出于说明目的，下列描述可以涉及结合图1的上述元件。实际上，任务、功能、和操作可以通过所描述的系统的不同的元件来执行，所述不同的元件诸如逆变器模块104，电流传感器110、112、114，116, 118, 和/或控制模块108。应理解，可以包括许多另外的或替代任务，并且所述任务可以合并到具有此处未详细描述的另外的功能性的更综合的程序或过程中。

参照图2，并且继续结合图1，可以执行控制过程200使能够使用逆变器模块进行对电马达的闭环电流控制操纵，同时还证实用于闭环电流控制的电流传感器准确地测量电流和/或提供防止可能在电气系统内存在的故障状态的保护。控制过程200通过确定PWM周期（或切换间隔）内逆变器模块的PWM指令信号和根据PWM周期期间的PWM指令信号操纵逆变器模块来初始化或开始（任务202、204）。例如，控制模块108可以（例如，从ECU、系统控制器、或车辆160内的另一控制模块）获得扭矩指令并且根据扭矩指令来确定电马达106的电流指令。根据电流指令和从马达相电流传感器110、112所获得的测量的马达相电流之间的差，控制模块108生成对于逆变器模块104的相脚142、144、146的PWM指令信号从而产生电马达106内指令电流以及因此产生指令扭矩。在示例性实施例中，控制模块108确定用于产生指令电流的电压指令并且根据电压指令来确定对于逆变器模块104的相脚142、144、146的PWM指令信号。控制模块108在PWM周期期间根据PWM指令信号调节（例如，断开和/或闭合）相脚142、144、146的开关，这导致一个或多个电压矢量在PWM周期期间被通过逆变器模块104施加到电马达106，使得跨绕组122、124、126的相应的相两端的有效AC电压基本上等于（在实用的和/或现实的操作公差范围内）电压指令，如将在本领域中意识到的。

在示例性实施例中，控制过程200通过在PWM周期期间获得马达相电流的测量值而继续（任务206）。在示例性实施例中，控制模块108在PWM周期期间在特定的时间从相电流传感器110、112获得马达相电流的测量值。例如，马达相电流的测量值可以在PWM周期的一瞬间同时获得和/或测量，这将产生PWM周期的平均电流从而促进较高质量电流控制。例如，实际上，控制模块108可以在PWM周期开始时同时和/或并行地读取（或采样）相电流传感器110、112。在替代实施例中，控制模块108可以在PWM周期的中间、PWM周期的结束、PWM周期期间的某一其它瞬间、或在PWM周期期间的不同时间（即，不同时地）从相电流传感器110、112获得马达相电流的测量值。在其它实施例中，每当对马达106施加不同电压矢量时（例如，每当开关130、132、134、136、138、140中的一个或多个改变状态时），控制模块108可以通过在读取（或采样）相脚电流传感器114、116、118的同时（或与之同步地）读取（或采样）相电流传感器110、112来获得马达相电流的测量值，如下文更详细地描述的。在示例性实施例中，控制模块108使用从相电流传感器110、112所获得的另外两个马达相电流的测量值根据基尔霍夫(Kirchoffs)电流定律来计算通过C相绕组126的马达相电流的测量值。就这点而言，对于Y字型连接的电马达，马达相电流之和等于零（例如，i _A  + i _B + i _C  = 0），其中控制模块108根据出自相电流传感器110、112的A相和B相马达电流的测量值计算测量的C相马达电流(i _C )（例如，i _C= -i _A -i _B ）。

在示例性实施例中，控制过程200通过在PWM周期期间获得相脚电流的测量值而继续（任务208）。在示例性实施例中，每当对电马达106施加不同的电压矢量时，控制模块108从相脚电流传感器114、116、118获得相脚电流的测量值。在这方面，每当控制模块108操纵逆变器模块104以改变对电马达106所施加的电压矢量时，控制模块108可以从相脚电流传感器114、116、118异步地读取（或采样）相脚电流的测量值。换言之，每当相脚142、144、146的一个或多个开关的状态在PWM周期期间改变时，控制模块108从相脚电流传感器114、116、118获得相脚电流的测量值。例如，在PWM周期中，逆变器模块104可以实施和/或施加两个主动矢量（或非零矢量）和一个零矢量，导致在那个PWM周期期间获得相脚电流的三个测量值。在示例性实施例中，控制模块108存储在PWM周期期间的相脚电流的测量值，并且维持相脚电流的每一个测量值与相脚142、144、146的开关在对相脚电流传感器114、116、118进行读取和/或采样以获得各自测量值时的状态（例如，在获得各自测量值时的电压矢量）之间的联系。根据一个或多个实施例，当在PWM间隔期间获得相脚电流的多个测量值时，控制模块108可以算出预期相同的测量值的平均值，如下文更详细地描述的。

在示例性实施例中，控制过程200通过根据在PWM周期期间的测量的马达相电流和PWM指令信号来确定测量的相脚电流的预期值而继续（任务210）。就这点而言，控制模块108根据在对相脚电流传感器114、116、118进行读取和/或采样时所施加的电压矢量（例如，开关132、136、140的状态）和在PWM周期期间马达相电流的方向来确定相脚电流的预期值。例如，当A相电流的测量值在PWM间隔期间是正的（即，沿由箭头170所指示的方向）时，控制模块108确定在PWM间隔期间所获得的每个测量的A相脚电流的为零的预期值。当A相电流的测量值是负的（即，沿与箭头170相反的方向）时，控制模块108确定预期的A相脚电流值等于或对应于当闭合开关132时从A相脚电流传感器114获得的A相脚电流的每个测量值的A相马达电流（即，通过A相绕组122的电流），并且不同地，确定当断开开关132时从相脚电流传感器114获得A相脚电流的每个测量值的为零的预期值。根据一个或多个实施例，控制模块108可以算出在PWM间隔期间所获得的预期等于零的测量的A相脚电流值的平均值来获得预期等于零的测量的A相脚电流的单个值，并且单独地算出在PWM间隔所获得的预期等于A相马达电流的测量的A相脚电流值的平均值来获得预期等于A相马达电流的测量的A相脚电流的单个值。

以类似的方式，当在PWM周期期间从B相电流传感器112所获得的测量的B相马达电流是正的（即，沿由箭头180所指示的方向）时或当获得测量的B相电流值时断开开关136时，控制模块108确定从B相脚电流传感器116所获得的每个B相脚电流值的预期值。当闭合开关136并且测量的B相马达电流是负的（即，沿与箭头180相反的方向）时，控制模块108确定对应于从相脚电流传感器116所获得的每个B相脚电流值的B相马达电流的预期值。同样地，当根据从马达相电流传感器110 、112所获得的测量的相电流所计算出的测量的C 相马达电流是正的时或当获得测量的C 相电流值时断开开关140时，控制模块108确定从C 相脚电流传感器118所获得的每个C相脚电流值的预期值。当闭合开关140并且计算出的测量的C相马达电流是负的时，控制模块108确定对应于从C相脚电流传感器118所获得的每个C相脚电流值的C相马达电流的预期值。

在示例性实施例中，控制过程200通过根据相脚电流的预期值验证或证实对于马达相电流和相脚电流的所获得的测量值而继续（任务212）。在示例性实施例中，针对每个测量的相脚电流，控制模块108执行验证方法300，如在图3的背景下在下文更详细地描述的。在对马达相电流和相脚电流的所获得的一个或多个测量值进行验证之后，由任务202、204、206、208、210和212所限定的循环可根据需要在对电气系统的整个操纵中重复，从而在随后的PWM周期期间验证马达相电流和相脚电流以及确保电流传感器110、112、114、116、118的适当的功能性。如下文更详细地描述的，当测量的相脚电流偏离其预期值大于阈值量从而表现出误差状态时，控制模块108未能验证或证实该测量的相脚电流并且启动一个或多个补救行动和/或其它措施来确保电马达106的安全有效运转，如下文更详细地描述的。

如下文更详细地描述的，在示例性实施例中，当各自相脚电流预期等于其相应的马达相电流时，控制模块108将测量的相脚电流与其相应的测量的马达相电流进行比较来确定或检测何时测量的相脚电流和测量的马达相电流之间的差超过阈值以指示误差状态。例如，当测量的A相脚电流预期等于A相马达电流时，控制模块108将从A相脚电流传感器114所获得的通过A相脚142的电流的一个或多个测量值与从A相电流传感器10所获得的测量的A相马达电流进行比较并且确定测量的A相脚电流和测量的A相马达电流之间的差是否超过阈值。以类似的方式，当测量的B相脚电流预期等于B相马达电流时，控制模块108确定从B相脚电流传感器116所获得的一个或多个测量的B相脚电流值和从B相电流传感器112所获得的测量的B相马达电流值之间的差是否超过阈值。同样地，当测量的C相脚电流预期等于C相马达电流时，控制模块108确定从C相脚电流传感器118所获得的一个或多个测量的C相脚电流值和根据测量的马达相电流所计算出的测量的C相马达电流之间的差是否超过阈值。当测量的相脚电流预期等于马达相电流时响应于确定测量的相脚电流和其相应的测量的马达相电流之间的差超过阈值，控制模块108启动一个或多个补救行动，如下文更详细地描述的。

当各自相脚电流预期等于零时，控制模块108确定测量的相脚电流的大小是否超过第二阈值以指示误差状态。例如，当测量的A相脚电流预期等于零时，控制模块108确定通过A相脚142的电流的一个或多个测量值是否超过第二阈值。以如上所述的类似的方式，当测量的相脚电流预期等于零时，响应于确定测量的相脚电流的大小超过第二阈值，控制模块108启动一个或多个补救行动或其它措施来确保电马达106的安全有效运转。

现在参照图3，在示例性实施例中，电气系统可被配置用以执行验证过程300和下述另外任务、功能、以及操作。各种任务可以通过软件、硬件、固件、或其任何组合执行。出于说明目的，下列描述可以涉及结合图1的上述元件。实际上，任务、功能、和操作可以通过所描述的系统的不同的元件来执行，所述不同的元件诸如逆变器模块104，电流传感器110、112、114、116、118，和/或控制模块108。应理解，可以包括许多另外的或替代任务，并且所述任务可以合并到具有此处未详细描述的另外的功能性的更综合的程序或过程中。

参照图3，并且继续结合图1，在示例性实施例中，当特定相脚电流的测量值和预期值之间的差超过阈值时，针对每个测量的相脚电流值执行验证过程300来检测或识别误差状态（例如，故障状态或相脚电流传感器中的一个的误差）。就这点而言，阈值被选择成使得测量值和预期值之间的差超过该阈值是电气系统100内误差状态（例如，电流传感器误差或电气系统100中的故障状态）的指示，同时相脚电流的测量值和预期值之间的差小于阈值时指示相脚电流传感器114、116、118运行正常和/或相对于马达相电流传感器110、112在期望的公差内。例如，根据一个实施例，在电气系统 100的运转期间，阈值等于马达相电流的预期峰值的约20%。就这点而言，当相脚电流的测量值和预期值之间的差小于阈值时，验证过程300验证或证实来自相脚电流传感器114、116、118的测量的相脚电流的准确性。

验证过程300以确定被验证的各自测量的相脚电流值预期是否为非零值开始（任务302）。就这点而言，如上所述，当断开（或切断）其关联的开关132、136、140或其相应的马达相电流是沿正方向时（例如，从节点154流经各自相脚142、144、146至节点128）时，控制模块108确定从各自相脚电流传感器114、116、118所获得的各自测量的相脚电流预期等于零。可替代地，当闭合（或接通）其关联的开关132、136、140或其相应的马达相电流是沿负方向时（例如，从节点128流经各自相脚142、144、146至节点154）时，控制模块108确定从各自相脚电流传感器114、116、118所获得的各自测量的相脚电流预期等于其相应的测量的马达相电流。

响应于确定被验证的各自测量的相脚电流值预期不等于零，验证过程300通过将各自测量的相脚电流值与其相应的测量的马达相电流进行比较并且确定测量的相脚电流和测量的马达相电流之间的差是否超过阈值以指示误差状态而继续（任务304）。响应于确定测量的相脚电流值和其相应的测量的马达相电流值之间的差小于第一阈值，对测量的相脚电流值和测量的马达相电流值进行证实或验证，并且验证过程300退出或针对另一测量的相脚电流值重复。

响应于确定测量的相脚电流和其相应的测量的马达相电流之间的差超过第一阈值，验证过程300识别误差状态并且启动补救行动（任务306）。例如，根据一个实施例，控制模块108可以使电马达的电流控制的运转失效并且提供适当的PWM指令信号以安全地使电马达106停止。在其它实施例中，控制模块108可以如下方式控制向电马达106所提供的电压和/或电流：促使由电马达106所产生的扭矩在不依赖于电流传感器110、112的情况下粗略地跟踪扭矩指令。在一些实施例中，控制模块108可以限制向电马达106所提供的电压和/或电流。此外，控制模块108可被配置用以采取另外的补救行动，诸如例如对ECU或另一监督控制系统或促使在车辆160中产生声音和/或视觉警告（例如，开启检查发动机灯）的电气系统100的组件提供电流传感器误差的通知。应理解，在任何实际的实施例中可以利用许多补救行动和其各种组合。

应注意的是，在一些实施例中，控制模块108可被配置为等待以便确保误差状态持续至少预定量的时间或在启动补救行动之前预定次数地识别到识差状态。例如，当验证各自测量的相脚电流值时，响应于最初识别误差状态，控制模块108可以启动计时器或另一适当的定时机构，然后仅响应于识别出马达106的那个相应的相的误差状态持续的时间量大于由时间机构所设定的预定的阈值时间量，启动一个或多个另外的补救行动（例如，停止马达106、限制提供到马达106的电压和/或电流、和/或向较高层系统提供通知)。例如，在一些实施例中，当验证马达106的各个相的测量的相脚电流值时，响应于识别最初的误差状态，控制模块108可以等待预定量的时间（例如，200毫秒），然后当执行验证过程300来验证在预定量的时间之后获得的马达106的那个相应的相的随后的测量的相脚电流值时，响应于识别误差状态的存在性，启动一个或多个另外的补救行动。在其它实施例中，当验证各个测量的相脚电流值时，响应于最初识别误差状态，控制模块108可以启动计数器，并且仅当识别出预定数量的误差状态时启动一个或多个另外的补救行动。就这点而言，针对各个测量的相脚电流，控制模块108可以有机会在预定量的时间内对各个测量的相脚电流的多个测量值执行验证过程300。例如，在200毫秒的时段内，控制模块108可以对测量的A相脚电流执行30次或更多次的验证过程300，其中控制模块108可以仅在200毫秒间隔内识别出误差状态大于阈值量次数（例如，大于10次）或在200毫秒间隔期间识别误差状态大于时间的百分之五十之后启动补救行动（例如，如果控制模块108在200毫秒间隔内对测量的A相脚电流执行30次验证过程300，那么控制模块108在200毫秒间隔内识别误差状态至少15次之后启动补救行动）。

仍旧参照图3，响应于确定被验证的各个测量的相脚电流值预期等于零时，验证过程300确定测量的相脚电流的大小是否超过第二阈值而表示出误差状态(任务308)。响应于确定测量的相脚电流的大小小于第二阈值，对测量的相脚电流值进行证实或验证，并且验证过程300退出或针对另一测量的相脚电流值重复。响应于当测量的相脚电流值预期等于零时确定测量的相脚电流值的大小超过第二阈值，验证过程300识别出误差状态并且启动补救行动（任务306），如上所述。如上所述，根据一个或多个实施例，响应于当测量的相脚电流值预期等于零时最初识别误差状态，控制模块108可以启动计时器、计数器、或另一适当的定时机构，然后仅响应于识别出马达106的那个相应的相的误差状态持续的时间量大于由时间机构所设定的预定的阈值时间量或所述误差状态在预定的阈值时间量内发生预定次数，启动一个或多个另外的补救行动（例如，停止马达106、限制给马达106的电压和/或电流、和/或向较高层系统提供通知）。

在示例性实施例中，验证过程300针对在给定的PWM间隔期间所获得的每个测量的相脚电流值执行来确保电气系统100的无故障运转以及电流传感器110、112、114、116、118运行正常。例如，参照图3并且结合图1，针对从A相脚电流传感器114所获得的测量的A相脚电流值，控制模块108确定A相脚电流传感器的预期值是否等于零（任务302）。就这点而言，如果当闭合开关132时获得测量的A相脚电流值并且从A相电流传感器110所获得的测量的A相电流是负的，那么控制模块108确定对于测量的A相脚电流值的预期值等于或对应于A相马达电流，并且作为响应，将从A相脚电流传感器114所获得的测量的A相脚电流值与从A相电流传感器110所获得的测量的A相电流值进行比较（任务304）。当从A相脚电流传感器114所获得的测量的A相脚电流值和从A相电流传感器110所获得的测量的A相电流值之间的差小于阈值时，控制模块108验证或证实A相电流传感器110、114运行正常并且来自A相电流传感器110、114的测量的电流值是充分准确的。然而，当从A相脚电流传感器114所获得的测量的A相脚电流值和从A相电流传感器110所获得的测量的A相电流值之间的差超过阈值时，控制模块108识别误差状态并且启动一个或多个补救行动（任务306），如上所述。相反地，当在断开开关132时获得测量的A相脚电流值或从A相电流传感器110所获得的测量的A相电流是正的时，控制模块108确定对于测量的A相脚电流值的预期值等于零（任务302），并且作为响应，将从A相脚电流传感器114所获得的测量的A相脚电流值的大小与第二阈值进行比较（任务308）。当从A相脚电流传感器114所获得的测量的A相脚电流值的大小小于第二阈值时，控制模块108验证或证实A相脚电流传感器114运行正常。然而，当从A相脚电流传感器114所获得的测量的A相脚电流值的大小超过第二阈值时，控制模块108识别误差状态并且启动一个或多个补救行动（任务306）。然后控制模块108可以针对在PWM间隔期间从其余的相脚电流传感器116、118所获得的一个或多个测量的B相脚电流值和一个或多个测量的C相脚电流值重复验证过程300。

上述系统和/或方法的一个优势是，仅两个相对高准确度的马达相电流传感器被用来提供对电马达的基于电流的控制，而相脚电流传感器被用来证实和/或验证两个相电流传感器的准确性和检测电气系统中的其它故障状态。因此，可以相当快地（例如，在PWM周期内或者在预定时限能内）防止或检测到非意图的马达扭矩。另外，可以识别错误的相电流传感器。例如，如果测量值和预期值之间的差大于A相电流的阈值而小于B相电流和C相电流的阈值，那么可以确定的是，A相电流传感器（例如，电流传感器110）运行不正常。

为了简洁起见，与电能量和/或功率转换、功率逆变器、脉冲宽度调节、电流感测和/或采样、发信号、以及系统的其它功能方面相关的常规技术（和系统的各个操作组件）可能在此不作详细描述。而且，此处所包含的各附图中所示的连接线旨在表示各元件之间的示例性功能关系和/或物理联接。应注意的是，许多替代的或另外的功能关系或物理连接可以存在于主题的实施例中。

先前的描述涉及“连接”或“联接”在一起的元件或节点或特征。如此处所使用的，除非另有明确说明，“连接”意指一个元件/节点/特征直接地连接到（或直接地连通）另一元件/节点/特征，但不一定机械地连接。同样地，除非另有明确说明，“联接”意指一个元件/节点/特征直接或间接地连接到（或直接或间接地连通）另一元件/节点/特征，但不一定机械地连接。因此，虽然附图可以描绘元件的一个示例性布置，但是另外的中间元件、器件、特征、或组件可以存在于所描述的主题的实施例中。此外，某些术语在此处可以仅用于参考目的，并且因此不是限制性的。术语“第一”、“第二”和其它这样的表示结构的数字术语并不意味着顺序或次序，除非上下文明确指明之外。

如此处所使用的，“节点”意指任何内部或外部的参考点、连接点、交叉点、信号线、导电元件等，在所述节点处存在给定的信号、逻辑电平、电压、数据图案、电流、或量。而且，两个或更多节点可以通过一个物理元件实现（和两个或更多信号即使在共同的节点处被接收或输出也能够被多路复用、调制、或区别）。

在功能和/或逻辑块部件方面的技术和科技可能在此处结合操作、处理任务、以及可能由各种计算部件或器件执行的功能的符号表示来描述。应了解，附图中所示的各个块部件可以通过许多被配置用以执行规定的功能的硬件、软件、和/或固件部件来实现。例如，系统或部件的实施例可以利用各种集成电路部件，例如，存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查阅表等，所述集成电路部件在一个或多个微处理器或其它控制器件的控制下可以实现各种功能。

虽然至少一个示例性实施例已经在前面的详细描述中展示时，但应了解，存在大量的变型。还应了解，本文描述的一个或多个示例性实施例并不旨在以任何方式限制要求保护的主题的范围、适用性、或配置。相反，前面的详细描述将为本领域的技术人员提供用于实施所描述的一个或多个实施例的方便的指导。应理解，在不脱离由权利要求书所定义的范围的情况下可以在元件的功能和布置上作出各种改变，所述范围包括在提交这份专利申请时已知的等同物和可预见的等同物。

Claims (20)

1.一种供在车辆中使用的电气系统，所述电气系统包括：

直流接口；

具有多个相的电马达；

逆变器模块，其联接在所述直流接口和所述电马达之间，所述逆变器模块包括多个相脚，其中每个相脚对应于所述电马达的各个相，所述每个相脚包括开关和反并联到所述开关的二极管；

第一电流传感器，其位于所述逆变器模块的所述多个相脚中的第一相脚和所述电马达的第一相之间，用以测量流经所述电马达的第一相的第一电流；

第二电流传感器，其在所述第一相脚的开关和所述直流接口之间，用以测量流经所述第一相脚的所述开关的第二电流，其中所述第二电流传感器与第一相脚的开关串联，并且所述第二电流传感器与所述开关一起与二极管反并联；以及

控制模块，其联接到所述第一电流传感器和所述第二电流传感器，其中所述控制模块被配置用以至少部分地根据由第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由第二电流传感器所测量出的所述第二电流之间的差来启动补救行动。

2.根据权利要求1所述的电气系统，其中所述控制模块被配置为：

确定何时所述第二电流预期等于所述第一电流；以及

仅当所述第二电流预期等于所述第一电流时，根据由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由所述第二电流传感器所测量出的所述第二电流之间的差来启动补救行动。

3.根据权利要求2所述的电气系统，所述控制模块联接到所述逆变器模块，其中所述控制模块被配置用以：

生成指令信号用以在切换间隔内操作所述逆变器模块的所述多个相脚；

根据所述指令信号确定所述第二电流预期是否等于零或根据所述指令信号确定所述第二电流预期是否等于所述第一电流；以及

当所述第二电流预期等于所述第一电流时，根据由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由所述第二电流传感器所测量出的所述第二电流之间的差来启动补救行动；以及

当所述第二电流预期等于零时当所述第二电流的大小大于第二阈值时启动补救行动。

4.根据权利要求3所述的电气系统，其中所述控制模块以受到所述由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和所述电马达的第一相的电流指令之间的第二差的影响的方式生成所述指令信号。

5.根据权利要求1所述的电气系统，进一步包括：

第三电流传感器，其位于所述逆变器模块的所述多个相脚中的第二相脚和所述电马达的第二相之间，用以测量流经所述电马达的第二相的第三电流；以及

第四电流传感器，其在所述第二相脚和所述直流接口之间，用以测量流经所述第二相脚的第四电流，其中：

所述控制模块联接到所述第三电流传感器和所述第四电流传感器，其中所述控制模块被配置用以当所述第四电流预期等于所述第三电流时，根据由所述第三电流传感器所测量出的第三电流和由所述第四电流传感器所测量出的第四电流之间的差来启动补救行动。

6.根据权利要求1所述的电气系统，其中：

所述第一相脚包括在半导体衬底上的第一切换元件，所述第二电流流经所述第一切换元件；以及

所述第二电流传感器集成在所述半导体衬底上并且被配置用以测量所述第二电流。

7.根据权利要求6所述的电气系统，其中所述第一电流传感器是霍耳效应电流传感器。

8.根据权利要求5所述的电气系统，进一步包括第五电流传感器，所述第五电流传感器在所述逆变器模块的所述多个相脚中的第三相脚和所述直流接口之间，用以测量流经所述第三相脚的第五电流，所述第三相脚对应于所述电马达的第三相，其中所述控制模块联接到所述第五电流传感器并且被配置为：

根据由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由所述第三电流传感器所测量出的所述第三电流来计算流经所述电马达的第三相的第六电流；以及

当所述第五电流预期等于流经所述电马达的第三相的第六电流时，根据由所述第五电流传感器所测量出的第五电流和所述第六电流之间的差来启动补救行动。

9.根据权利要求1所述的电气系统，其中所述控制模块被配置为当所述第二电流预期等于零时，根据所述第二电流的大小来启动补救行动。

10.根据权利要求1所述的电气系统，其中当由所述第一电流传感器所测量出的所述第一电流和由所述第二电流传感器所测量出的所述第二电流之间的差持续的时间量比预定的阈值时间量大时，所述控制模块启动补救行动。

11.一种用于操作包括联接到电马达的逆变器的电气系统的方法，所述方法包括：

获得流经所述电马达的第一相的第一相电流；

使用第一电流传感器测量流经所述逆变器的第一相脚的开关的第一电流，所述第一相脚联接到所述电马达的第一相，其中所述第一电流传感器与第一相脚的开关串联，并且反并联的二极管跨接连接所述第一电流传感器与所述开关；

确定所述第一电流的预期值；以及

当所述预期值对应于所述第一相电流时，根据所述第一相电流和所述测量出的第一电流之间的差来启动补救行动。

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括当所述预期值对应于零时，根据所述测量出的第一电流的大小来启动补救行动。

13.根据权利要求11所述的方法，其中获得所述第一相电流包括使用第二电流传感器测量流经所述电马达的第一相的所述第一相电流。

14.根据权利要求11所述的方法，其中获得所述第一相电流包括：

使用第二电流传感器测量流经所述电马达的第二相的第二相电流；

使用第三电流传感器测量流经所述电马达的第三相的第三相电流；以及

根据所述测量出的第二相电流和所述测量出的第三相电流来计算所述第一相电流。

15.根据权利要求14所述的方法，进一步包括：

使用第四电流传感器测量流经所述逆变器的第二相脚的第二电流，所述第二相脚联接到所述电马达的第二相；

确定所述第二电流的第二预期值；以及

当所述第二预期值对应于所述第二相电流时，根据所述测量出的第二相电流和所述测量出的第二电流之间的差来启动补救行动。

16.根据权利要求15所述的方法，进一步包括：

使用第五电流传感器测量流经所述逆变器的第三相脚的第三电流，所述第三相脚联接到所述电马达的第三相；

确定所述第三电流的第三预期值；以及

当所述第三预期值对应于所述第三相电流时，根据所述测量出的第三相电流和所述测量出的第三电流之间的差来启动补救行动。

17.根据权利要求11所述的方法，其中确定所述预期值包括根据在切换间隔期间由所述逆变器施加到所述电马达的电压矢量来确定所述第一电流的预期值，所述第一电流在所述切换间隔期间被测量。

18.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

获得流经所述电马达的第二相的第二相电流；

使用第二电流传感器测量流经所述逆变器的第二相脚的第二电流，所述第二相脚联接到所述电马达的第二相；

确定所述第二电流的第二预期值；以及

当所述第二预期值对应于所述第二相电流时，根据所述测量出的第二相电流和所述测量出的第二电流之间的差来启动补救行动。

19.一种电气系统，包括：

具有第一相的电马达；

逆变器模块，其联接到所述电马达，所述逆变器模块包括第一相脚，所述第一相脚包括开关和反并联到所述开关的二极管；

第一电流传感器，其被配置用以测量流经所述逆变器的第一相脚的开关的第一电流，所述第一相脚联接到所述电马达的第一相，其中所述第一电流传感器与第一相脚的开关串联，并且反并联的二极管跨接连接所述第一电流传感器与所述开关；以及

控制模块，其联接到所述第一电流传感器和所述逆变器模块，其中所述控制模块被配置为：

获得流经所述电马达的第一相的第一相电流；以及

当所述第一电流和所述第一相电流之间的差指示出误差状态时启动补救行动。

20.根据权利要求19所述的电气系统，进一步包括：

第二电流传感器，其在所述逆变器模块和所述电马达的第一相之间，用以测量流经所述电马达的第一相的所述第一相电流；

第三电流传感器，其在所述逆变器模块和所述电马达的第二相之间，用以测量流经所述电马达的第二相的第二相电流；

第四电流传感器，其被配置用以测量流经所述逆变器模块的第二相脚的第二电流，所述第二相脚联接到所述电马达的第二相；以及

第五电流传感器，其被配置用以测量流经所述逆变器模块的第三相脚的第三电流，所述第三相脚联接到所述电马达的第三相，其中：

所述控制模块联接到所述第二电流传感器、所述第三电流传感器、所述第四电流传感器、以及所述第五电流传感器；并且

所述控制模块被配置为：

从所述第二电流传感器获得所述第一相电流；

当所述第二电流和所述第二相电流之间的差指示出所述误差状态时启动补救行动；

根据所述第一相电流和所述第二相电流计算第三相电流；以及

当所述第三电流和所述第三相电流之间的差指示出所述误差状态时启动补救行动。