CN1043516C - 电动车辆控制系统 - Google Patents

电动车辆控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN1043516C
CN1043516C CN93117399A CN93117399A CN1043516C CN 1043516 C CN1043516 C CN 1043516C CN 93117399 A CN93117399 A CN 93117399A CN 93117399 A CN93117399 A CN 93117399A CN 1043516 C CN1043516 C CN 1043516C
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
power
signal
power converter
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN93117399A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1088521A (zh
Inventor
正木良三
武藤信义
大前力
奥山俊昭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Publication of CN1088521A publication Critical patent/CN1088521A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1043516C publication Critical patent/CN1043516C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
    • B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
    • B60L3/04—Cutting off the power supply under fault conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised by AC-motors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/032—Preventing damage to the motor, e.g. setting individual current limits for different drive conditions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/12—Induction machines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/525—Temperature of converter or components thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/91—Electric vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Abstract

电动车辆控制系统，用于用电力反向变换器驱动电池供电的马达。第一和第二反向变换器与一个感应马达的相应三相初级绕组相连。若一个反向变换器出了故障，故障检测电路检测之，且一个控制单元停止故障的反向变换器并让其它的正常的反向变换器驱动感应马达，以驱动车辆。用多个电力反向变换器驱动一个马达，使得车辆即使在电力反向变换器之一出了故障时也能行驶。

Description

电动车辆控制系统
本发明涉及用蓄电池供电的电动车辆控制系统。更具体地讲，本发明提供了一种由一个简单装置驱动的高度可靠的电动车辆控制系统。
用电池供电的电动车辆控制系统在过去已描述过，包括日本专利公开3-251002和2-133005中的方法。在日本专利公开3-251002中的前一方法，采用了一简单的驱动系统来驱动车辆，其中一单独变换器控制一单独的马达。日本专利公开2-133005中的后一方法为多个马达中的每一个提供了一优化驱动力，以使车辆高效运行，从而增加其每次充电的行驶距离。
用多个电力变换器驱动一个交流马达的方法也是已知的，包括诸如日本专利公开63-323589和63-305792中所公布的方法。这些方法是用相应的电力变换器驱动一个交流(ac)马达的多个绕组，并适用于大容量。
但这些先有技术装置都有至少一个具体的缺点。在上述第一种先有技术控制中，若驱动马达的电力变换器发生故障，马达便无法被驱动，而车辆也无法行驶。
第二种先有技术装置，即使一个电力变换器失效，也能驱动车辆，因为它的电力变换器的数目与马达数一样多。但对多个马达的要求使电动车辆的驱动系统复杂化了。
第三和第四种先有技术装置提供了多个电力变换器。但这些专利文件并未考虑用哪一个或用多少个电力变换器进行驱动。
鉴于上述情况，本发明的第一个目的是提供一种简单的电动车辆控制系统，用于根据车辆的驱动状态，对多个电力变换器进行最佳控制。
本发明的第二个目的，是提供一种即使在电力变换器之一失效时也能安全行驶的电动车辆。
本发明的第三个目的，是提供有效、高度可靠且寿命长的电动车辆控制。
简单地说，上述目的由本发明的电动车辆控制系统实现；后者带有用于驱动车辆的一个马达、用于存储驱动车辆的能量的一个电池、用于转换电池的电压以向马达提供电力的多个电力变换器以及用于控制多个电力变换器的一个控制单元。根据本发明，马达由多个电力变换器中的至少一个驱动，且控制单元根据车辆的驱动状态控制电力变换器的运行状态。若检测到一或多个(但是全部)电力变换器中的故障，则只用未出故障的电力变换器驱动马达，且控制装置控制车辆的最大速度或最大力矩。
在本发明的另一实施例中，进行驱动的电力变换器的数目根据马达的输出力矩或速度而改变。
控制单元根据车辆的加速踏板位置和制动踏板位置，输出一力矩指令。对于力矩指令，控制单元为每个电力变换器的输出确定一功率指令。该功率指令控制各个电力变换器，后者则向马达提供所需的功率。在正常状态下，控制单元(根据输出力矩指令和马达速度)确定待驱动的电力变换器的最优数目，并启动所需数目的电力变换器，并停止其它电力变换器。这种安排，使得车辆总能在电力变换器的最佳容量范围中进行高效的驱动，即使输出力矩指令和马达速度降低，也不会降低电力变换器的效率。即，可增大车辆每次充电的行驶距离。
若控制单元确定一或多个(但不是全部)电力变换器失效，控制单元就断开失效的电力变换器；这样，停止了向失效的电力变换器供应电力，并只让其它正常的电力变换器向马达提供电力，以产一旋转场。该旋转场可驱动马达，以驱动车辆。
从下面结合附图对本发明的详细描述，可进一步理解本发明的其它目的、优点和新颖特征。
图1是本发明一实施例的示意图，其中有两个三相绕组的一个感应马达驱动电动车辆；
图2是图1中的力矩分配部分执行的处理的流程图；
图3是电路图，显示了图1中的带有两个反向变换器的感应马达的两个三相绕组的连接；
图4是本发明另一实施例的示意图，其中感应马达有一个三相绕组驱动电动车辆；
图5是图4的力矩分配部分执行的过程的流程图；
图6是流程图，显示了图4的力矩分配部分执行的处理的另一实施例；
图7是本发明另一实施例的示意图，它有用于检测反向变换器的温度的温度传感器；
图8是流程图，显示了力矩分配处理部分利用图7的温度传感器执行的过程；
图9是图8的反向变换器共用控制执行的处理的流程图。
图10是可获得的马达力矩的两个分隔区间相对图9的马达速度的特性曲线图；
图11是带有一个力矩检测器的本发明另一实施例的示意图；
图12是由采用图11的力矩检测器的力矩分配处理部分执行的过程的流程图；
图13是采用了三个反向变换单元的本发明又一实施例的示意图；
图14是图13的反向变换单元的电路图；
图15是图13的反向变换器共用控制的流程图；
图16是马达力矩指令的三个分隔区间相对图13的马达速度的特性曲线图；
图17是本发明另一实施例的示意图，其中有三个相位独立的绕组的一个感应马达驱动电动车辆；
图18是显示感应马达与图17的三个单相反向变换器的连接的电路图；
图19是本发明的另一实施例的示意图，它有与单相主电路的不同电池连接；
图20是本发明另一实施例的示意图，其中感应马达的初级绕组的中性点与电池的电压中心相连；
图21是显示图20的开关电路连接的电路图。
参见图1，其中显示了本发明的一个实施例的示意图，其中带有两个三相绕组的感应马达3驱动电动车辆1的前轮2a和2b。前轮2a和2b经差动齿轮4与感应马达3相连。
感应马达3(以后描述)的两个三相绕组的每一个，均经相应的第一和第二直流-交流(DC-AC)反向变换器(inverter)5和6连接。第一和第二反向变换器5和6以一种已知的方式控制，即借助来自控制单元7的相应脉冲宽度调制脉冲Pu1、Pv1及Pw1和Pu2、Pv2和Pw2，把来自电池8的直流电转换成交流电，然后再送到感应马达3。控制单元7可是诸如一个微处理机，它接收来自司机操纵的加速踏板9和制动踏板10的加速踏板位置信号Xa和制动踏板信号Xb。另外，控制单元7还接收模式信号MD、马达速度ωM、来自第一反向变换器5的电流iu1、iv1和iw1及来自第二反向变换器6的电流iu2、iv2和流iw2。当控制单元7为一常规微处理机时，先用任何常规方式将传感器输出信号Xa和Xb、MD、WM和电流iu1-iw2数字化。此外，还可用感应马达的矢量控制领域中的人员所熟知的方式，如美国专利第4,455,522及4,862,343号所述的，用模拟部件来实现控制单元7。
模式信号由驾驶模式杆11提供，后者由司机操纵以使电瓶车1前驶、后驶或停车，而马达速度ωM由马达速度检测器12检测。第一反向变换器5的输出电流iu1、iv1和iw1及第二变换器6的输出电流由iu2、iv2和iw2由相应的电流检测器13a、13b、13c、13d、13e和13f检测。第一和第二反向变换器还向控制单元7输出反向变换器故障信号S1和S2。
控制单元7包括力矩指令发生部分14、力矩分配处理部分15、第一力矩控制部分16、及第二力矩控制部分17。力矩指令发生部分14根据加速踏板位置Xa和制动踏板位置Xb、模式信号MD、及马达速度ωM，输出力矩指令τR。
力矩分配处理部分5的运行在图2的流程图中显示。首先，在步骤101输入马达力矩指令τR和反向变换器故障信号S1和S2。(反向变换器故障信号S1和S2在反向变换器故障期间提供，并继续提供到反向变换器摆脱故障)。在步骤102，根据反向变换器故障信号S1，确定反向变换器5是正常还是已出故障，且在步骤103或104根据信号S2对反向变换器6进行同样判定。若反向变换器均正常，处理进行步骤105，且力矩指令τR所要求的总力矩在分别用于第一和第二变换器的两个力矩指令τR1和τR2之间被相等地分配。即τR1和τR2被设为相等，且它们的和等于τR。若根据反向变换器故障信号S2只有第二反向变换器6被判为故障，处理进行步骤106，第一力矩指令τR1被设为马达力矩指令τR且第二力矩指令τR2被设为0，以停止第二反向变换器6。另一方面，若根据反向变换器故障信号S1，只有第一反向变换器5被判为故障，步骤107把第一力矩的指令τR1设为0并把第二力矩指令τR2设为马达力矩指令τR以停止第一反向变换器5。若两个反向变换器均被判为故障，第一和第二力矩指令τR1和τR2均被设为0，以停止两个反向变换器。这样，一个反向变换器故障(这在其他场合会妨害电动车辆运动)时，通过断开故障的反向变换器而立即得到了补偿，因为另一反向变换器可产生所需的力矩。以此方式，可保证电动车辆的安全，无论哪个变换器均出现故障时，均能避免突然的加速或减速。
如上获得的第一和第二力矩指令τR1和τR2被分别输入第一力矩控制部分16和第二力矩控制部分17。第一力矩控制部分16利用第一力矩指令τR1和马达速度ωM进行矢量控制计算，以产生用于第一反向交换器的相应相U、V和W的电流指令iu1R、iv1R、iw1R。美国专利第4,862,343号中所示的电流指令it*与力矩指令成比例，因而电流指令iU1R、iv1R、iw1R可以用其中所述的方式获得。
用于反向变换器5的相应相U、V和W的电流iu1、iv1、iw1被反馈到第一力矩控制部分16，而用于各相的电流指令iu1R、iv1R、iw1R与各相应相的电流iu1、iv1、iw1相比较，以产生各相的电流偏差△iu1、△iv1、△iw1。利用上述电流偏差△iu1、△iv1、△iw1作输入数据，进行比例计算或比例积分以获得各相的电压指令。
以与先有技术即美国第4,862,343所述的方式，进行计算，以产生脉宽调制(PWM)信号，以使反向变换器5的各相平均电压与各相的电压指令相同。且PWM脉冲Pu1、Pv1和Pw1被输入第一反向变换器5。第二力矩控制部分17和反向变换器6的运行完全类似。
图3显示了第一和第二反向变换器5和6与感应马达3的连接。第一反向变换器5包括一个三相反向变换器主电路18(电路18有六个功率器件)、脉冲分配电路20a、20b和20c、以及一个故障检测电路22。类似地，第二反向变换器6由一个三相反向变换器主电路19(电路19包括六个功率器件)、脉冲分配电路21a、21b和21c、以及一个故障检测电路23构成。感应马达3由两个三相初级(定子)绕组24和25以及一个次级(转子)绕组26构成。第一反向变换器5的运行如下。来自控制单元7的PWM脉冲Pu1、Pv1和Pw1进入相应的脉冲分配电路20a、20b和20c(它们可是，例如，双稳态多谐振荡器)，后者启动各相的两个功率器件。这两个功率器件输出处于不重叠区间的PWM脉冲。这两个PWM脉冲启动三相反向变换主电路18，电路18把电池8的电压转换成三相交流电压，该电压被加到感应马达3的三相绕组24上。
重要的是第一反向变换器5或第二反向变换器6在单独运行时，能在感应马达3的次级绕组26中感应出旋转场。这样，通过控制反向变换器5和6中的一个，即可驱动感应马达3的转子。
下面描述当三相反向变换主电路18的功率器件之一出现故障时图3的电路图的运行。用于向反向变换主电路18中的功率器件分配脉冲的脉冲分配电路20a、20b和20c，可通过把反向变换主电路18的功率器件(晶体管)上的电压与预定基准电压相比较，检测这种故障。当这些电压中的任何一个超过基准值时，相关的脉冲分配电路向故障检测电路22提供一个功率器件故障信号，电路22则向控制单元7输出一个反向变换器故障信号S1，使第一反向变换器5停止向三相绕组24供电。由于第二反向变换器6正常，电力仍被提供到初始绕组25，后者可产生旋转场。这样，即使第一反向变换器5不能工作，仍可驱动感应马达3，从而使电动车辆1能继续行驶。类似地，若第二反向变换器6出了故障，第一反向变换器5也能单独使电动车辆1继续行驶。
本发明上述实施例的电动车辆控制系统的优点是可用于任何只有一个马达的电动车辆。因而，此实施例可提供低成本的电动车辆，它即使在一个反向变换器出故障的情况下仍能安全运行。由于出故障的反向变换器(在其他场合会妨害电动车辆的运动)可被立即断开，即使反向变换器出故障，车辆也能在不突然加速或减速的情况下继续安全行驶。
图4是本发明另一实施例的示意图，其中感应马达3有单个三相绕组。下面仅描述图4中与图1不同的部分。感应马达3是有一个三相初级绕组的普通类型的马达，且第一和第二反向变换器5和6的输出经电抗器27和28连接。电抗器27和28的输出端与感应马达3的相位相应端相连。以这种方式连接，电抗器27和28可在没有短路电流流过第一反向变换器5和第二反向变换器6的情况下抑制电流，以使反向变换器之一能驱动感应马达3。因而，即使一个反向变换器出了故障感应马达也能被驱动。因此，图4的系统通过可采用常规的通用马达以低成本实现。
图4的控制单元7与图1的不同之处在于力矩分配处理部分15接收作为一个附加输入的马达速度ωM，并输出一个指示信号Sp。图4的力矩分配处理部分15的运行在图5中显示。首先，在步骤111输入马达力矩指令τR、反向变换器故障信号S1和S2，以及马达速度ωM。在步骤112，判定反向变换器故障信号S1和S2是正常还是表示故障。若一切正常，步骤113把第一和第二力矩指令τR1和τR2分别设为马达力矩指令τR的一半。若有故障，步骤114查看是否两个反向变换器都出了故障，若是，步骤115把第一和第二力矩指令均设为0，以停止两个反向变换器。此过程至此与图2的类似。若只有一个反向变换器出了故障，则执行额外的步骤116至125。步骤116和117给感应马达3的最大力矩τMAX和最大速度ωMAX提出限度，该限度低于正常额定值。接着，步骤118把现行马达转速与最大速度ωMAX相比较；若现行马达速度ωM大于最大速度ωMAX，则进到步骤119，在那里把力矩极限值τL设为0，使马达不能产生力矩，直到马达速度ωM减到停止速度。(τL也可被设为负数，相当于发动机制动)。若马达速度ωM低于最大速度ωMAX，则马达可方便而安全地随时停止。步骤120随后比较力矩指令发生部分14产生的马达力矩指令τR与最大力矩τMAX。若τR超过τMAX，在步骤121，力矩极限值τL被设为等于最大力矩τMAX，从而在任一反向变换器出故障时限制感应马达3提供的力矩。若马达力矩指令τR低于最大力矩τMAX，步骤122把力矩极限值τL设为马达力矩指令τR。
步骤123检查反向变换器故障信号S1，以确定哪个反向变换器出了故障。即，若反向变换器故障信号S1正常，则只有第二反向变换器6出了故障，且步骤124把第一力矩指令τR1设为力矩极限值τL而把第二力矩指令τR2设为0，从而停止第二反向变换器6。若在步骤123，反向换器故障信号S1表示第一反向变换器5出了故障，在步骤125把第一力矩指令τR1设为0且第二力矩指令τR2设为力矩极限值τR，停止第一反向变换器5。若反向变换器故障信号S1和S2均表示故障，则下一个步骤126输出一信号Sp，后者被从力矩分配处理部分15送至信号单元29，通过一个音响或视觉报警信号警告司机出了故障。司机便知道电动车辆1的最大速度和最大力矩受到限制，因而可保证安全驾驶。
上述实施例(如图5给出的)提供了额外的安全特征，即电动车辆的最大速度和最大力矩可自动得到限制，并在反向变换器有故障时向司机提供一个信号。
图6显示了本发明的另一实施例，它与图5的不同之处在于加了步骤128和129。若反向变换器故障信号S1和S2均表示故障，步骤128把最大力矩τMAX和最大速度ωMAX均设为0。若反向变换器故障信号S1或S2之一出了故障，步骤129向司机通知反向变换器故障，并用指示信号SP显示电动车辆的最大力矩τMAx和最大速度ωMAX。以此特征，司机可知道电动车辆是否可驾驶，及可行驶的距离。司机随后可对反向变换器故障采取补救措施。换言之，本实施例的优点，是可在反向变换器发生故障时帮助司机采取适当行动，从而进一步提高电动车辆的安全性。
图7是本发明另一实施例的示意图，它除了图4所包括的部分外，还有可分别检测第一和第二反向变换器5和6的温度T1和T2的第一和第二温度传感器30和31。检测的温度被送到控制单元7的力矩分配处理部分15。
图8是此实施例的力矩分配处理部分进行的过程的流程图。它与图5的不同之处有两点：第一，在步骤130输入了第一和第二反向变换器5和6的温度T1和T2；第二，若第一和第二反向变换器5和6均正常，则执行步骤131而非步骤113，如图9所详细显示的。
在图9中，先在步骤132判定马达力矩指令τR是否大于最大力矩τMAX的一半。图10是可获得的马达力矩对马达速度的特性曲线图，它显示了马达力矩指令τR小于最大力矩τMAX一半的区，即第一区，和马达力矩指令τR大于最大力矩τMAX的一半的区，即第二区。若在步骤132判定马达力矩指令τR大于最大力矩τMAX的一半，则步骤133以与图5中的相同的方式，把第一力矩指令τR1和第二力矩指令τR2都设为力矩信号τR的一半。但若马达力矩指令τR小于最大力矩τMAX的一半(换言之，是在第一区中)，就在步骤134比较第一反向变换器5的温度T1和第二反向变换器6的温度T2。若T1低于T2，则步骤135把第一力矩指令τR1设为马达力矩指令τR的值，并把第二力矩指令τR2设为0以停止第二反向变换器6。若T1大于T2，则步骤136把第一力矩指令τR1设为0并把第二力矩指令τR2设为马达力矩指令τR，以停止第一反向变换器5。
以本实例中所述的方法，当两个反向变换器均正常工作时，反向变换器的数目可由二减到一，并且与额定力矩驱动相比，在低力矩驱动时的反向变换器损耗可被降低。即，当一个反向变换器被停止时，总的反向变换器损耗得到减小，从而提高了效率。由于被停止的反向变换器是温度较高的一个，故可延长反向变换器的使用寿命，从而进一步提高电动车辆的可靠性。由于选择较高温度的反向变换器会造成较大的反向变换器损耗，采用较低的反向变换器损耗能增加效率。图7的设置还使反向变换器的载流容量降低了一半。
图11是本发明的另一实施例，它除了图7的装置外，还有检测感应马达3的输出力矩τM并提供相应的信号至力矩分配处理部分15的力矩检测器32。此实施例的力矩分配处理部分15的运行如图12所示。它与图8的实施例的不同在于增加了步骤137和138。步骤137取代了图8中的步骤130，并有一额外的马达力矩τM输入。将步骤138加入此过程，并比较马达力矩τM和预定力矩故障检测值，后者代表根据马达额定功率的最大允许力矩输出。若马达力矩τM小于力矩故障检测值，步骤112及以后各步骤的处理同图8。但若马达力矩τM等于或大于力矩故障检测值，过程进行到步骤115以停止第一和第二反向变换器。力矩故障检测值被设为在直到反向变换器停止的短时间内不会对车辆1的运行造成有害影响的电平。一般，若一个反向变换器出了故障，反向变换器故障信号S1或S2就使反向变换器停止，以使马达力矩τM不受有害影响。但以图12的设置，即使未检测到反向变换器故障信号S1或S2，马达力矩τ也可被限制。
本实施例的优点，是即使在反向变换器故障信号S1和S2中的任一个出现故障时，也不会产生使车1突然加速或减速的力矩，从而进一步增加了安全性。此外，由于该方法对驱动故障提供了双重防护，系统的可靠性得到进一步增加。
图13是本发明另一实施例的示意图，它有三个反向变换单元33、34和35，而不是前述实施例中的两个。在此实施例中，控制单元7只包括力矩指令发生部分14和力矩分配处理部分15，力矩控制部分包括在反向变换单元33、34和35中。如图14中所示，反向变换单元33(它也代表了其他两个)由第一力矩控制部分16、第一反向变换器5、电流检测器13a、13b和13c、电抗器27、及温度传感器30构成。这些装置的每一个的特征与图7中的相同。每个反向变换单元均与电池的电压端VB+和VB-及感应马达3的三相输入端u、v和w相连，并接收马达力矩指令和马达速度ωM作为输入。每个均输出反向变换器故障信号和反向变换器温度。以此安排，力矩控制所需的装置都装入反向变换单元。因此仅通过扩展力矩分配处理部分15，就能有附加的反向变换单元。因此只通过增加反变换单元，就能使电动车辆有高功率。该实施例的运行与图8所示的基本相同，后者可以直接的方式扩展为三个反向变换器。
图15是流程图，显示了反向变换器共用控制。在步骤139，根据图16确定的区，判定三相感应马达3的运行区(根据力矩指令τR和马达速度ωM)。图16是马达力矩指令τR与马达速度ωM的特性的曲线表示，它显示出在较高的马达速度下，与图10相比，可使用多个反向变换器的区增大了。换言之，即使以低力矩，对于高速度也需要高的功率。采用多个反向变换器的优点是可降低反向变换器的发热。
再看图15，在步骤140，过程按区进行到步骤141、142或143。对负载较轻的第一区，控制进到步骤141；对有较高负载的第二区，控制进到步骤142；对负载最大的第三区，控制进到步骤143。步骤141比较检测的反向变换器温度T1、T2和T3，并选取温度最低的反向变换器，并停止其它两个反向变换器，以使反向变换器温度均匀。步骤142则停止温度最高的反向变换器，并控制力矩指令以使其它反向变换器的负载分配可按它们的温度差进行调节。在步骤143，通过减小温度最高的反向变换器的负载并增加温度最低的反向变换器的负载，调节各反向变换器的负载分配，从而在控制相应的力矩指令τR1、τR2和τR3之前，使三个反和变换器的温度达到相同。这些控制因而可在最低的可能温度下驱动反向变换器，从而增加它们的可靠性和对温度变化的容限。在较低温度下，反向变换器中所用的功率器件的接通电压也较低，这增加了效率。即使反向变换器对相同负载有不同的效率，也可在高强度下以更高的效率使用反向变换器，因为反向变换器在较低温度下效率更高。
图17是本发明的另一实施例，它与图1和4中的不同处在于感应马达3的绕组结构。即，本实施例的感应马达3有相位独立的绕组U、V及W，如图18所示。各绕组分别由三个单相反向变换器36、37和38中的一个激励。反向变换器由与前述实施例中的不同的控制单元7控制。图17中的控制单元7由力矩指令发生部分14、力矩控制部分39、U相电流控制部分40、V相电流控制部分41、及W相电流控制部分42组成。力矩指令发生部分14与图1中的实施例的相同。
图17的系统以适当方式控制三个单相反向变换器36、37及38，以产生可控制力矩的旋转场。为此，力矩控制部分39为马达力矩指令τR执行矢量控制操作，以便以美国专利第4,455,522和4,862,343号中所述的方式获得用于感应马达3的三个相的电流指令iUR、iVR和iWR。根据这些电流指令及来自反向变换器36、37和38的反馈相电流iU、iV和iW,U相电流控制部分40、V相电流控制部分41及W相电流控制部分42提供输出PWM脉冲PU、PV和PW，以控制三个单相反向变换器36、37和38。
图18显示了感应马达3与三个单相反向变换器36、37和38的连接。感应马达3的初级绕组是相位独立的绕组43、44和45，它们每一个均有两个端子。三个单相反向变换器36、37和38中的每一个，均分别由单相主桥电路46、47和48、脉冲分配电路49、50、51及故障检测电路52、53和54组成。单相主桥电路46、47和48分别与相绕组43、44和45相连，以按力矩控制运行部分39的指令输出电流以驱动感应马达3。若单相主电路46的任一个功率器件出了故障，相联的故障检测电路52、53或54检测故障并输出反向变换器故障信号S1、S2或S3到力矩控制运行部分39。例如，对于反向变换器故障信号S1，力矩控制运行部分39停止单相主电路46并使其余单相主电路47和48各自去驱动感应马达3。虽然不能达到额定力矩，但感应马达3可产生移动车1所需的旋转场。
本实施例可借助三个电流传感器，在一个反向变换器故障时移动电动车辆。因而本实施例的优点在于该系统可在进一步降低成本的情况下提供高可靠性。
图19显示了本发明的又一实施例，它有与图18的实施例不同的电池连接布置和不同的单相主电路。在图19中，三个电池8a、8b和8c分别与相应的单相主电路46、47和48相连。各单相主电路46、47和48均是由两个功率器件和两个电容构成的桥电路。该系统的优点是与图18的系统相比，所用功率器件的数目少了一半，但在一个反向变换器出故障时仍能移动车1。另外，即使一个电池的电压下降，仍可开动电动车辆1。
图20是本发明另一实施例，其中使用了感应马达3的初级绕组的中性点。该系统与图4中的不同之处，是单个的反向变换器5驱动感应马达3，且在反向变换器5和感应马达3之间插入了开关电路55。开关电路55由来自力矩控制部分16的接通信号SSO、SSU、SSV和SSW控制。由于驱动由单个反向变换器控制，控制单元7没有力矩分配处理部分15。力矩控制部分16从反向变换器5接收用于反向变换器输入的U、V和W相的相故障信号SU、SV和SW。
图21显示了反向变换器5、开关电路55以及感应马达3的连接。感应马达3的初级绕组的中性点，响应于通一断信号SSO，可经一开关与一跨接电池的两个串联电容的连接处相连。在正常运行中，信号SU、SV和SW被接通，而信号SSO被断开，以使控制与没有感应马达3的初级绕组中性点一样的方式进行。(信号SSO通常是断开的，因为当其接通时一零相位电流可从感应马达3的初级绕组的中性点流出)。
若对应U相的功率器件出了故障，力矩控制部分16接收相故障信号SU以断开通一断信号SSU并接通SSO、SSV和SSW。这使电流得以继续流通，以产生使感应马达3转动的旋转场，尽管有零相位电流流过。或者，感应马达3的初级绕组的中性点可持续地与电池的中点相连，而在正常运行时零相位电流可被控制为0，以提高效率。
该实施例提供了一简单的控制设备，它不用多个反向变换器，可使电动车辆低速行驶并有更高的可靠性。
至此所述的本发明实施例包含驱动车辆1的感应马达3。但同样的原理也适用于用同步交流马达和直流马达驱动的实施例。对最大速度和最大力矩的限制，可根据故障或温度来改变。此外，虽然上述的实施例均有一单个马达，本发明也可适用于具有多个驱动马达的电动车辆中具有一个或多个装置的车辆控制系统，在该装置中多个反向变换器驱动一单独的马达。
如上所述，在具有由电力变换装置驱动的马达的电动车辆中，本发明的车辆控制系统具有即使在电力变换装置出现故障时也能开动车辆的特征，因而可实现简单、高度可靠的电动车辆系统。
虽然详细描述和显示了本发明，应明确理解的是，这些只是以说明和举例的方式进行的，而不应被理解为对本发明的限定。本发明的精神和范围只受所附权利要求书的限定。

Claims (39)

1．控制驱动-电动车辆的电动马达运行的装置，包括：至少两个向所述马达提供电力的电力变换器；以及一个控制单元，用于控制所述电力变换器以协同高效地进行最佳操作方式向所述马达提供电力；其特征在于还包括：
用于检测所述两个电力变换器中任一个的故障和提供指示变换器故障信号的装置；
所述控制单元包括用于根据所述变换器中任一个的故障信号而将其断开的装置，以及用于根据所述马达的所需力矩输出来设定每个所述电力变换器的功率输出的装置；
所述用于设定每个所述电力变换器的功率输出的装置包括：
一个力矩指令发生单元，它确定所述马达的所需力矩输出并产生一个表示其特征的马达力矩指令信号；
一个力矩分配单元，它根据所述马达力矩指令信号控制各所述电力变换器的功率输出；
用于输出来自所述电动车辆司机的输入操作信号的装置；
所述力矩指令发生单元包括用于接收所述操作信号并根据这些操作信号产生所述马达力矩指令信号的装置。
2．根据权利要求1的装置，其特征在于：所述操作信号包括加速踏板位置信号、制动踏板位置信号及驾驶模式信号中的至少一个。
3．根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述马达是多相感应马达，且其中所述电力变换器是向所述多相感应马达提供多相电流的多相直流-交流反向变换器。
4．根据权利要求3的装置，其特征在于：所述多相感应马达有至少两个初级绕组，各所述初级绕组分别从所述至少两个电力变换器中之一接收多相电流。
5．根据权利要求3的装置，其特征在于：所述多相感应马达有单个初级绕组，且所述至少两个电力变换器中的每一个均向所述初级绕组提供多相电流。
6．根据权利要求5的装置，其特征在于：所述至少两个电力变换器中的每一个都通过一电抗元件与所述感应马达的所述初级绕组相耦合。
7．根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述控制单元还包括：
用于产生马达力矩指令的装置，该指令表示来自所述马达的输出力矩的所需电平；
用于控制所述电力变换器的功率输出的装置，以使提供给所述马达的总功率产生所述所需的输出力矩电平。
8．根据权利要求1或2的装置，其特征在于：所述控制单元还包括：
用于把所述马达的所述所需力矩输出与一个预定的最大力矩输出相比较的装置；
用于把所述马达的速度与一个预定的最大速度值相比较的装置。
9．根据权利要求8的装置，其特征在于所述控制单元还包括：
用于设定所述马达速度超过所述最大速度值时的输出力矩极限值的装置。
10．根据权利要求9的装置，其特征在于：所述力矩极限值为零。
11．根据权利要求9的装置，其特征在于：所述力矩极限值为负值。
12．根据权利要求8的装置，其特征在于所述控制单元还包括：
用于当所述所需力矩大于所述最大力矩输出时设定等于所述最大力矩输出的力矩极限值的装置。
13．根据权利要求1或2的装置，其特征在于所述控制单元还包括：
用于响应表示所有所述电力变换器故障的电力变换器故障信号而启动一报警信号的装置。
14．根据权利要求8的装置，其特征在于：所述控制单元包括用于响应表示所有所述电力变换器故障的变换器故障信号而把所述最大力矩输出和所述最大速度值均设为零的装置。
15．根据权利要求8的装置，其特征在于：所述控制单元包括用于响应表示至少一个所述电力变换器的故障的变换器故障信号而向所述马达的操作者显示最大马达输出的信息的装置。
16．根据权利要求1或2的装置，其特征在于还包括：
至少两个温度检测器，分别与各个所述电力变换器相连接以检测其温度；
其中所述控制单元包括一运行装置，用于当所述所需力矩输出小于一个预定阈值电平时只让所有电力变换器中检测温度最低的一个运行。
17．根据权利要求16的装置，其特征在于：所述电力变换器的数目是两个，且其中所述运行装置当所需力矩输出小于所述马达的最大力矩输出的一半时断开检测温度较高的那个电力变换器。
18．根据权利要求1的装置，其特征在于还包括：
一个用于检测所述马达的输出力矩的输出力矩检测器；
用于当检测到的所述马达的输出力矩超过一个预定的最大值时断开所述电力变换器的装置。
19．根据权利要求1或2的装置，其特在于包括：
至少三个电力变换器；以及
至少三个温度检测器，分别与各所述电力变换器相耦合以检测其温度；
其中所述控制单元包括一装置，该装置当所述所需力矩输出小于一第一阈值时只让检测温度最低的一个所述电力变换器运行，当所需力矩输出大于所述第一阈值但小于一第二阈值时只让检测温度最低的两个所述电力变换器运行，且在所需力矩输出大于所述第二阈值时让所有三个电力变换器运行。
20．根据权利要求19的装置，其特征在于：所述第一和第二阈值是可变的，并随马达速度的增加而减小。
21．控制驱动一电动车辆的电动马达运行的装置，包括：至少两个向所述马达提供电力的电力变换器；以及一个控制单元，用于控制所述电力变换器以协同高效地进行最佳操作的方式向所述马达提供电力；其特征在于还包括：
用于检测所述两个电力变换器中任一个的故障和提供指示变换器故障信号的装置；
所述马达有一个包括至少三个相位独立的绕组的初级绕组；
且其中所述电力变换器包括至少三个单相直流-交流反向变换器，每个所述反向变换器向不同的所述相绕组提供场电流。
22．根据权利要求21的装置，其特征在于：所述马达是有三个相位独立的绕组的三相感应马达。
23．根据权利要求21的装置，其特征在于所述控制单元包括：
一个力矩指令发生单元，它确定所述马达所需的力矩输出并产生表示其特征的一个马达力矩指令信号；
一个力矩控制单元，它接收所述力矩指令信号并为所述马达的每个所述相绕组产生电流指令；以及
至少三个相电流控制单元，它们接收所述相电流指令并输出信号以控制相应的所述单相反向变换器。
24．根据权利要求23的装置，其特征在于：所有所述单相直流-交流反向变换器均被连接成使其接收来自单一的一个直流电源的电力。
25．根据权利要求24的装置，其特征在于：各所述直流-交流反向变换器包括一个具有四个电力开关装置的单相主桥电路。
26．根据权利要求24的装置，其特征在于：各所述单相直流-交流反向变换器均有一个独立的直流电源向其提供电力。
27．根据权利要求26的装置，其特征在于：各所述直流-交流反向变换器包括一个有两个电力开关装置的单相主桥电路和与其并联的两个电容。
28．控制驱动一电动车辆的电动马达运行的装置，该马达有一个包括至少三个相绕组的初级绕组，各所述相绕组均与一个公共中性点相连，其特征在于所述装置包括：
一个向所述马达提供多相电流的电力变换器，多相电流的各相被耦合到所述马达的各个相绕组；
用于检测所述马达的任一所述相绕组的故障并提供指示其相故障信号的装置；
一个用于控制所述电力变换器的控制单元，所述控制单元包括用于响应表示所述相绕组故障的一个相故障信号而产生断开该相绕组的断开信号的装置；
一个开关单元，它包括多个把来自所述电力变换器的所述多相电流的所述相耦合到所述马达的所述相绕组的开关元件，各所述开关元件响应所述断开信号以根据所述绕组的故障将其断开。
29．根据权利要求28的装置，其特征在于：所述开关单元还包括当任一所述相绕组被断开时把所述中性点接地的开关元件。
30．根据权利要求28的装置，其特征在于：所述中性点与地持续地连接；以及
所述控制单元包括用于当任一所述相绕组被断开时把所述中性点相电流调到零的装置。
31．控制驱动一电动车辆的电动马达的方法，包括下列步骤：
a)．提供至少两个用于向所述马达提供电力的电力变换器单元；
b)．操纵所述电力变换器以便协同向所述马达提供电力，进行高效率的最佳操作；
其特征在于下列步骤：
c)．检测任一所述电力变换器的故障并提供指示变换器故障的变换器故障信号；
d)．响应所述变换器中任一个的故障信号断开该电力变换器；
e)．响应所述马达的所需力矩输出按下述步骤设定各所述电力变换器的电力输出：
e1)．确定所述马达的各所需力矩输出，并产生一个表示其特征的马达力矩指令信号；
e2)．根据所述马达力矩指令信号控制各所述电力变换器的功率输出；
f)检测由司机给所述电动车辆的输入操作信号；以及
上述步骤e1包括步骤：
e11)接收所述操作信号；
e12)响应所述操作信号产生所述马达力矩指令信号。
32．根据权利要求31的方法，其特征在于步骤(b)还包括：
b1)确定所述马达的所需力矩输出；
b2)控制尚未断开的各所述电力变换器的电力输出以实现所述所需力矩输出。
33．用于控制由电动马达驱动的电动车辆的控制系统，所述控制系统包括：至少两个向所述电动马达提供电力的电力变换器；以及一个控制单元，用于控制所述电力变换器以协同高效地进行最佳操作的方式向所述电动马达提供电力；其特征在于还包括：
用于检测所述至少两个电力变换器中任一个的故障并提供指示其变换器故障信号的装置；
所述控制单元包括用于响应所述变换器中任一个的故障信号而将其断开，并响应所述变换器信号调节余下的至少一个未断开的电力变换器功率输出的装置；
所述调节功率输出的装置包括：
至少一个输入部分，用于从所述车辆的操作者接收所需的操作参数；
一个力矩指令发生单元，用于响应所述所需的操作参数产生所需的力矩指令信号；以及
一个力矩分配单元，用于把所述余下的至少一个未断开的电力变换器的功率输出调到把提供给所述电动马达的总功率维持在相应于所述所需力矩输出信号的电平的电平。
34．根据权利要求33的控制系统，其特征在于：在没有变换器故障信号时，所述力矩分配单元使各所述变换器以相同的功率输出电平运行，从而由提供给所述电动马达的总功率使之产生所述所需的力矩输出。
35．根据权利要求34的控制系统，其特征在于：所述至少一个输入部分包括用于检测所述车辆的制动踏板位置的一个制动踏板传感器及用于检测所述车辆的加速踏板位置的一个加速踏板传感器。
36．根据权利要求35的控制系统，其特征在于：所述电动马达是多相感应马达且所述电力变换器是向所述多相感应马达提供多相电流的多相直流-交流反向变换器。
37．根据权利要求36的控制系统，其特征在于：所述多相感应马达有至少两个初级绕组，各初级绕组分别接收来自所述至少两个电力变换器的多相电流。
38．根据权利要求36的控制系统，其特征在于：所述多相感应马达有一单个初级绕组，且所述至少两个电力变换器的每一个均向所述初级绕组提供多相电流。
39．根据权利要求38的控制系统，其特征在于：所述至少两个变换器均通过一个电抗元件与所述感应马达的所述初级绕组耦合。
CN93117399A 1992-09-17 1993-09-17 电动车辆控制系统 Expired - Fee Related CN1043516C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP247582/92 1992-09-17
JP4247582A JP2884942B2 (ja) 1992-09-17 1992-09-17 電気車制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1088521A CN1088521A (zh) 1994-06-29
CN1043516C true CN1043516C (zh) 1999-06-02

Family

ID=17165653

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN93117399A Expired - Fee Related CN1043516C (zh) 1992-09-17 1993-09-17 电动车辆控制系统

Country Status (7)

Country Link
US (1) US5414339A (zh)
EP (1) EP0588628B1 (zh)
JP (1) JP2884942B2 (zh)
KR (1) KR100294392B1 (zh)
CN (1) CN1043516C (zh)
CA (1) CA2106174C (zh)
DE (1) DE69322718T2 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104210381A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 丰田自动车株式会社 车辆动力系统的控制设备和控制方法
CN105981291A (zh) * 2014-02-28 2016-09-28 日本精工株式会社 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置及车辆

Families Citing this family (109)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3463267B2 (ja) * 1992-09-17 2003-11-05 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動車両
JPH0787602A (ja) 1993-09-17 1995-03-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電気自動車の保護装置
WO1995034438A1 (en) * 1994-06-10 1995-12-21 Westinghouse Electric Corporation Electrical vehicle propulsion system
JPH08140202A (ja) * 1994-11-07 1996-05-31 Hitachi Ltd 電気車用保護装置及び保護方法
JPH08182105A (ja) 1994-12-21 1996-07-12 Toshiba Corp 電気車制御装置
US5537011A (en) * 1994-12-22 1996-07-16 Ford Motor Company Method and apparatus for promoting even wear in a multiple-motor drivetrain
US5650707A (en) * 1995-09-28 1997-07-22 Electric Power Research Institute, Inc. Inverter-controlled induction machine with an extended speed range
DE19537464B4 (de) * 1995-10-07 2004-03-11 Robert Bosch Gmbh Elektromotorisch betreibbare Radbremse für Fahrzeuge
US6598691B2 (en) * 1997-12-18 2003-07-29 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Electric vehicle
US6051898A (en) * 1998-01-02 2000-04-18 Japan Servo Co., Ltd. Stepping motor having external rotor and electromagnetic-combined-permanent-magnet stator
CA2269562C (en) * 1998-04-29 2008-07-29 Lockheed Martin Corporation Drive-line damping control for an electric vehicle
JP4187308B2 (ja) * 1998-06-16 2008-11-26 日本オーチス・エレベータ株式会社 可変速駆動装置
DE69922239T2 (de) * 1998-10-21 2005-12-15 Deka Products Ltd. Partnership Bei defekten weiterfunktionierende steuerungsstruktur für einen rollstuhl
DE19901272A1 (de) * 1999-01-15 2000-07-27 Alstom Anlagen Und Antriebssys Verfahren zum Betreiben eines elektrischen Umrichters
EP1052769B1 (en) * 1999-05-14 2016-01-06 Nissan Motor Co., Ltd. Inverter and motor
EP1063753B1 (de) * 1999-06-22 2009-07-22 Levitronix LLC Elektrischer Drehantrieb mit einem magnetisch gelagerten Rotor
JP2001177905A (ja) * 1999-12-10 2001-06-29 Honda Motor Co Ltd 電気自動車の制御装置
JP3555567B2 (ja) * 2000-09-04 2004-08-18 日産自動車株式会社 回転電機の制御装置
US7302320B2 (en) * 2001-12-21 2007-11-27 Oshkosh Truck Corporation Failure mode operation for an electric vehicle
DE10245839A1 (de) * 2002-10-01 2004-04-15 Hilti Ag Batteriegespeister Wechselrichter
JP3928559B2 (ja) * 2003-01-10 2007-06-13 トヨタ自動車株式会社 電圧変換装置、故障処理をコンピュータに実行させるプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体および故障処理方法
JP4160834B2 (ja) * 2003-01-21 2008-10-08 アルプス電気株式会社 負荷駆動回路
US7138773B2 (en) 2003-06-24 2006-11-21 General Electric Company Multiple inverters for motors
JP2005086918A (ja) 2003-09-09 2005-03-31 Fanuc Ltd モータ駆動装置
JP4166669B2 (ja) * 2003-10-28 2008-10-15 三菱電機株式会社 車両用電力制御装置
KR100559330B1 (ko) * 2003-11-18 2006-03-15 현대자동차주식회사 전기자동차에서 듀얼 인버터 시스템의 비상 운전장치 및그것의 제어방법
US7440821B1 (en) * 2004-01-02 2008-10-21 Sauer-Danfoss Inc. Method of determining average current in a PWM drive
JP4339757B2 (ja) * 2004-07-12 2009-10-07 株式会社日立製作所 車両用駆動発電システム
JP4295734B2 (ja) * 2005-02-25 2009-07-15 三菱重工業株式会社 バッテリー駆動車両及びその制御方法
JP4643333B2 (ja) * 2005-03-30 2011-03-02 株式会社東芝 電気車制御装置
DE102005026779A1 (de) * 2005-06-10 2006-12-28 Bayerische Motoren Werke Ag Elektrische Antriebseinrichtung
JP4682740B2 (ja) * 2005-08-08 2011-05-11 トヨタ自動車株式会社 車両の電源装置
JP4710528B2 (ja) * 2005-10-04 2011-06-29 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2008259302A (ja) * 2007-04-04 2008-10-23 Honda Motor Co Ltd 電動機の制御装置
JP5152742B2 (ja) * 2007-04-24 2013-02-27 株式会社日立製作所 誘導電動機駆動装置
FR2915722B1 (fr) * 2007-05-03 2009-08-28 Renault Sas "dispositif et procede de commande d'un circuit de derivation de puissance, vehicule hybride l'ayant"
US8207693B2 (en) 2007-09-11 2012-06-26 Hydro-Gear Limited Partnership Controller assemblies for electric drive utility vehicles
JP4347377B2 (ja) * 2007-11-06 2009-10-21 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車およびその制御方法
JP2010016953A (ja) * 2008-07-02 2010-01-21 Mitsubishi Electric Corp 車両用発電電動機及びその制御方法
CN104763014A (zh) * 2008-11-10 2015-07-08 住友重机械工业株式会社 混合式施工机械的控制方法
CZ2008744A3 (cs) * 2008-11-25 2010-06-02 Vysoká škola bánská - Technická univerzita Ostrava Zapojení trakcní pohonné jednotky
US8749192B2 (en) * 2009-09-03 2014-06-10 Protean Electric Limited Electric motor and electric generator
GB2462940B8 (en) * 2009-09-03 2012-03-28 Protean Holdings Corp Electric motor and electric generator.
CA2714820A1 (en) * 2009-09-09 2011-03-09 Universite Du Quebec A Trois-Rivieres Power converter system and method
JP4831503B2 (ja) 2009-09-30 2011-12-07 株式会社デンソー 多相回転機の制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP4998836B2 (ja) 2009-09-30 2012-08-15 株式会社デンソー 多相回転機の制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US8497664B2 (en) * 2009-11-19 2013-07-30 GM Global Technology Operations LLC High efficiency multi-phase generator
JP5370139B2 (ja) * 2009-12-25 2013-12-18 株式会社デンソー 電動パワーステアリング装置
JP5146851B2 (ja) * 2010-01-07 2013-02-20 株式会社デンソー 電動パワーステアリング装置
JP2011155801A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Aida Engineering Ltd モータ制御システムおよびモータ制御方法
DE102010001593A1 (de) * 2010-02-04 2011-08-04 Continental Automotive GmbH, 30165 Schaltungsanordnung und Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben der Schaltungsanordnung
DE102010008274A1 (de) * 2010-02-17 2011-08-18 Continental Automotive GmbH, 30165 Verfahren zur Phasendiagnose eines mehrphasigen Wandlers
JP5158527B2 (ja) * 2010-02-23 2013-03-06 株式会社デンソー 電動機駆動装置、これを用いた電動パワーステアリング装置、及び、プログラム
CN102858585B (zh) * 2010-06-04 2015-01-28 本田技研工业株式会社 车辆的控制装置
WO2012061055A2 (en) * 2010-10-25 2012-05-10 Bloom Energy Corporation Fuel cell control device and method
CN102529735A (zh) * 2010-12-14 2012-07-04 财团法人工业技术研究院 电动车电能系统及其操作方法
WO2012128402A1 (ko) * 2011-03-23 2012-09-27 볼보 컨스트럭션 이큅먼트 에이비 하이브리드 굴삭기 전기식 선회 시스템에서의 안티-리바운딩 제어 장치 및 그 방법
JP5849468B2 (ja) * 2011-06-30 2016-01-27 株式会社ジェイテクト 電動モータ制御装置
US8773049B2 (en) 2011-07-13 2014-07-08 General Electric Company System for use in controlling motor torque and method of assembling same
KR101327021B1 (ko) * 2011-12-14 2013-11-13 현대자동차주식회사 모터구동차량의 고속주행안정화방법
EP2608394A1 (de) * 2011-12-19 2013-06-26 Siemens Aktiengesellschaft Stromrichterschaltung
JP5987432B2 (ja) * 2012-04-13 2016-09-07 株式会社ジェイテクト 回転電機
JP2014039419A (ja) * 2012-08-18 2014-02-27 Seiko Epson Corp 駆動装置、駆動方法、ロボットハンドおよびロボット
US9106162B2 (en) * 2012-08-31 2015-08-11 Ford Global Technologies, Llc Control strategy for an electric machine in a vehicle
JP5614661B2 (ja) * 2012-10-09 2014-10-29 株式会社デンソー 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
JP5652622B2 (ja) * 2013-01-08 2015-01-14 三菱自動車工業株式会社 車両の異常診断装置
US9566916B2 (en) * 2013-03-11 2017-02-14 Ford Global Technologies, Llc Hybrid electric vehicle power-up sequencing with VVC test
EP2979918A1 (en) * 2013-03-29 2016-02-03 Fujitsu Limited Vehicle and vehicle control management system
FR3009145B1 (fr) * 2013-07-24 2017-06-09 Thales Sa Baie modulaire d'onduleurs et son procede de pilotage pour un ensemble de machines electriques depourvues de capteurs de position
CN105637700B (zh) * 2013-07-31 2019-04-19 约翰逊控制技术公司 用于具有两种不同化学成分的蓄电池的无源结构
JP6067507B2 (ja) * 2013-08-05 2017-01-25 日立オートモティブシステムズ株式会社 電動モータの制御装置
US9065275B2 (en) 2013-08-26 2015-06-23 Infineon Technologies Austria Ag Driving circuit for an electric motor
KR20150031828A (ko) 2013-09-17 2015-03-25 삼성전자주식회사 이중 인버터 시스템 및 그 제어 방법
JP5904181B2 (ja) * 2013-09-20 2016-04-13 株式会社デンソー モータ制御装置
EP2896532A1 (de) * 2014-01-15 2015-07-22 Siemens Aktiengesellschaft Redundantes Antriebssystem
JP6534509B2 (ja) * 2014-08-29 2019-06-26 Ntn株式会社 車輪独立駆動式車両の駆動制御装置
US10513190B2 (en) * 2014-09-10 2019-12-24 Witricity Corporation Methods and apparatus for tuning and controlling double couple inductive power transfer systems
US11173952B2 (en) 2014-10-22 2021-11-16 Mitsubishi Electric Corporation Electric power steering device
CN104578372B (zh) * 2015-01-15 2018-04-27 小米科技有限责任公司 控制终端设备充电的方法及装置
JP6554811B2 (ja) * 2015-02-17 2019-08-07 株式会社デンソー 制御装置
KR101550565B1 (ko) 2015-03-19 2015-09-04 김성재 전광판 전원 관리 시스템
JP6443245B2 (ja) * 2015-07-02 2018-12-26 株式会社デンソー 回転電機制御装置
EP3131198B1 (en) 2015-08-10 2022-06-08 Goodrich Actuation Systems Limited Control strategy of a dual lane fault tolerant permanent magnet motor to reduce drag torque under fault condition
JP6533754B2 (ja) 2016-03-17 2019-06-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 電子制御装置及びその制御方法
DE102016211498A1 (de) 2016-06-27 2017-12-28 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur externen Überwachung einer Leistungselektronik
JP2018034676A (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 パワーステアリング装置
US10829147B2 (en) * 2016-09-30 2020-11-10 Nidec Corporation Power conversion device, motor drive unit, and electric power steering device
GB2555839B (en) 2016-11-11 2022-09-21 Trw Ltd A motor circuit
US9834206B1 (en) * 2017-03-29 2017-12-05 Ford Global Technologies, Llc Fault-tolerant operation of hybrid electric vehicle
US10854866B2 (en) 2019-04-08 2020-12-01 H55 Sa Power supply storage and fire management in electrically-driven aircraft
US10322824B1 (en) 2018-01-25 2019-06-18 H55 Sa Construction and operation of electric or hybrid aircraft
US11065979B1 (en) 2017-04-05 2021-07-20 H55 Sa Aircraft monitoring system and method for electric or hybrid aircrafts
US11063323B2 (en) 2019-01-23 2021-07-13 H55 Sa Battery module for electrically-driven aircraft
US11148819B2 (en) 2019-01-23 2021-10-19 H55 Sa Battery module for electrically-driven aircraft
US10333448B2 (en) * 2017-04-10 2019-06-25 GM Global Technology Operations LLC Method for torque control systems and methods based on rotor temperature
JP6407477B1 (ja) * 2017-04-12 2018-10-17 三菱電機株式会社 同期制御システムおよび制御装置
DE102017223814A1 (de) * 2017-12-27 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Lenkvorrichtung
DE102018201202A1 (de) 2018-01-26 2019-08-01 Siemens Aktiengesellschaft Schaltungsanordnung für einen Umrichter, Verfahren zum Betrieb eines Umrichters und Luftfahrzeug mit einer derartigen Schaltungsanordnung
KR102614137B1 (ko) 2018-04-13 2023-12-14 현대자동차주식회사 차량용 인버터 시스템 및 그 제어방법
KR102588932B1 (ko) 2018-04-18 2023-10-16 현대자동차주식회사 차량용 인버터 시스템
CN108923691B (zh) * 2018-08-06 2023-08-11 浙江冠南能源科技有限公司 容积式空气压缩机及其操作方法
EP3647106A1 (en) * 2018-11-02 2020-05-06 Hyundai Motor Company Inverter system for vehicle
JP2020137408A (ja) * 2019-02-19 2020-08-31 株式会社デンソー 電動機駆動装置
EP3736164B1 (en) * 2019-05-07 2023-04-05 Volvo Car Corporation System and method for fault handling in a propulsion system for an electric vehicle
CN112350619B (zh) * 2019-08-08 2023-10-20 Lg电子株式会社 用于驱动多个电动机的装置以及包括该装置的电气设备
EP4062255A4 (en) * 2019-11-22 2023-08-16 Cummins, Inc. FAILURE TOLERANT INVERTER FOR PARTIAL PHASE LOSS IN POLYPHASE MACHINES
JP7463024B2 (ja) * 2019-11-29 2024-04-08 ダイハツ工業株式会社 制御システム
EP3832883A1 (en) * 2019-12-03 2021-06-09 Hamilton Sundstrand Corporation Control of multi-channel drive
WO2022137531A1 (ja) * 2020-12-25 2022-06-30 株式会社EViP 電源回路

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA971253A (en) * 1971-06-19 1975-07-15 Fukuo Shibata Electric control system for driving an electric vehicle
US3956638A (en) * 1974-12-20 1976-05-11 Hughes Aircraft Company Battery paralleling system
DE2649087C2 (de) * 1976-10-28 1983-02-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Stromversorgungseinrichtung mit zwei ausgangsseitig parallelgeschalteten, geregelten Stromversorgungsgeräten
JPS5379223A (en) * 1976-12-22 1978-07-13 Mitsubishi Electric Corp Motor device
DE2827443C2 (de) * 1978-06-22 1982-08-26 Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen Gesicherte Stromrichteranordnung
JPS5517230A (en) * 1978-07-21 1980-02-06 Hitachi Ltd Control device for electric motor car
JPS5629467A (en) * 1979-08-10 1981-03-24 Toshiba Corp Inverter device
JPS5688676A (en) * 1979-12-20 1981-07-18 Toshiba Corp Control system for parallel operation of inverter
JPS6031437Y2 (ja) * 1981-01-31 1985-09-19 株式会社明電舎 サイリスタインバ−タによる交流電動機の制御方式
US4426611A (en) * 1982-04-28 1984-01-17 General Electric Company Twelve pulse load commutated inverter drive system
US4455522A (en) * 1982-08-02 1984-06-19 General Electric Company Current source inverter bed induction motor drive
JPS60102878A (ja) * 1983-11-07 1985-06-07 Nippon Electric Ind Co Ltd 並列冗長同期運転方式インバ−タ装置
US4558230A (en) * 1983-11-14 1985-12-10 Rockwell International Corporation High integrity dual input power supply
JPS61150698A (ja) * 1984-12-24 1986-07-09 Toshiba Corp 交流電動機の制御方法
JPH0622361B2 (ja) * 1985-09-09 1994-03-23 株式会社日立製作所 故障診断機能を有する電気車制御装置
US4706177A (en) * 1985-11-14 1987-11-10 Elliot Josephson DC-AC inverter with overload driving capability
JPS6323589A (ja) * 1986-07-02 1988-01-30 Mitsubishi Electric Corp 可変速駆動装置
JPH07118956B2 (ja) * 1987-02-17 1995-12-18 株式会社明電舎 ベクトル制御装置
JPH088791B2 (ja) * 1987-06-08 1996-01-29 富士電機株式会社 交流電動機給電システム
JP2843339B2 (ja) * 1988-11-09 1999-01-06 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 電動車両
JPH02311124A (ja) * 1989-05-25 1990-12-26 Fuji Electric Co Ltd インバータ装置
JPH072037B2 (ja) * 1989-07-03 1995-01-11 日本オーチス・エレベータ株式会社 エレベータ駆動用のインバータ制御装置
US5003453A (en) * 1989-11-22 1991-03-26 Tandem Computers Incorporated Apparatus for a balanced three phase AC power supply in a computer having variable DC loads
JPH03198601A (ja) * 1989-12-26 1991-08-29 Shikoku Seisakusho:Kk 電動車の過負荷時の駆動制御方法
JPH03251002A (ja) * 1990-02-27 1991-11-08 Toyota Motor Corp 電気自動車のモータ制御装置
JPH04190633A (ja) * 1990-11-21 1992-07-09 Hitachi Ltd インバータの並列運転方法および並列運転インバータ装置
JPH05103497A (ja) * 1991-10-03 1993-04-23 Honda Motor Co Ltd 電気走行車

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104210381A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 丰田自动车株式会社 车辆动力系统的控制设备和控制方法
CN105981291A (zh) * 2014-02-28 2016-09-28 日本精工株式会社 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置及车辆
CN105981291B (zh) * 2014-02-28 2018-09-14 日本精工株式会社 马达控制装置、使用该马达控制装置的电动助力转向装置及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
DE69322718T2 (de) 1999-08-19
US5414339A (en) 1995-05-09
EP0588628A1 (en) 1994-03-23
KR940006837A (ko) 1994-04-25
DE69322718D1 (de) 1999-02-04
EP0588628B1 (en) 1998-12-23
KR100294392B1 (ko) 2001-09-17
CN1088521A (zh) 1994-06-29
CA2106174C (en) 1997-03-25
CA2106174A1 (en) 1994-03-18
JP2884942B2 (ja) 1999-04-19
JPH0698410A (ja) 1994-04-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1043516C (zh) 电动车辆控制系统
CN100566113C (zh) 电力转换装置和装备有电力转换装置的车辆
US7362597B2 (en) AC voltage generating apparatus and motive power outputting apparatus
US9190896B2 (en) PWM strategy for reduction of inverter hotspot temperature and overall losses
US8212506B2 (en) AC motor driving circuit and electric car driving circuit
US8045301B2 (en) Motor drive device
US20130110337A1 (en) Electric automobile
CN101061020A (zh) 减少电动车辆中的车轮打滑和车轮锁定的系统和方法
CN101332777A (zh) 混合动力车辆的控制装置及控制方法
JP3277825B2 (ja) 充電装置
CN111082671A (zh) 电梯系统中的功率管理
CN101682280A (zh) 电动机驱动装置、电动机装置和集成电路装置
CN111082415A (zh) 电梯系统中的功率源失效期间对ac负载的功率供应
JPH06292304A (ja) 電気自動車ドライブシステムにおける電力変換装置
CN1966303A (zh) 一种串联结构混合动力系统
KR101747359B1 (ko) 전기 자동차
JP2008228504A (ja) 車両駆動システム
JP3606760B2 (ja) ハイブリッド電気自動車の電源システム
JPH05115108A (ja) 電気自動車
JP2008113543A (ja) 鉄道車両の電力制御装置
CN1990298A (zh) 一种分布式串联混合动力系统
JPS60191979A (ja) エレベ−タ用電動機制御装置
JP2012222921A (ja) 電気車駆動回路
JPH0815361B2 (ja) 電気自動車の制動制御装置
JP2005143242A (ja) パワー半導体ブリッジ

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
C10 Entry into substantive examination
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C19 Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee