CN108712134A - 用于确定电压命令的方法 - Google Patents

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Abstract

方法可涉及确定电压命令的最小电压。可确定该电压命令的最大电压。可确定与该最小电压对应的第一性能曲线的第一表示。可确定与该最大电压对应的第二性能曲线的第二表示。可获取通过该电压命令实现的操作点。可评估该操作点是否位于该第一表示与该第二表示之间。当该操作点位于该第一表示与该第二表示之间时，可在该第一表示与该第二表示之间进行插值以确定该电压命令的幅度。

Description

用于确定电压命令的方法
技术领域
本发明总体上涉及用于确定电压命令的方法，并且更具体地涉及确定用于在系统操作点下进行有效控制的最佳电压命令。
背景技术
电控系统可包括具有可被供电的受控部件的系统。受控部件可在一致条件下操作，或者可在不同条件下操作。当在不同条件下操作时，或者每当期望操作带宽时，可能需要改变受控部件的响应以匹配那些条件或偏好的机制。改变响应可涉及系统控制以改变所供应的电压、电流和/或所供应功率的其它特性。结合附图，根据随后的描述和所附权利要求，确定电压命令或系统控制的期望特征和特性将变得显而易见。
发明内容
许多方法可涉及确定电压命令的最小电压。还可确定该电压命令的最大电压。可确定与该最小电压对应的性能曲线的表示。可确定与该最大电压对应的第二性能曲线的第二表示。可获取通过该电压命令实现的操作点。可进行评估以确定该操作点是否位于该第一表示与该第二表示之间。当该操作点位于该第一表示与该第二表示之间时，可在该第一表示与该第二表示之间进行插值以确定该电压命令的幅度。
许多附加方法可涉及提供响应于最小电压、最大电压以及最小电压与最大电压之间的电压命令而操作的系统。可在最小电压下确定每安培最大转矩(MTPA)曲线的表示。可在最大电压下确定MTPA曲线的第二表示。可获取通过该电压命令实现的操作点。可进行评估以确定该操作点是否位于该第一表示与该第二表示之间，这意味着该操作点是否具有大于该第一表示并且小于该第二表示的因数。当该操作点确实位于该第一表示与该第二表示之间时，可在该第一表示与该第二表示之间进行插值以确定该电压命令的幅度。
许多其它方法可涉及提供响应于电压命令而操作的系统。该系统可在最小电压、最大电压以及最小电压与最大电压之间操作。可在最小电压下确定第一MTPA曲线的第一表示，其中第一MTPA曲线可表示由电动机针对各种速度下的最小电压实现的最大转矩。可在最大电压下确定第二MTPA曲线的第二表示，其中第二MTPA曲线表示由电动机针对各种速度下的最大电压实现的最大转矩。可确定第一表示与第二表示之间的附加表示，其中每个附加表示可对应于离散MTPA性能曲线，其中的每个附加表示对应于最小电压与最大电压之间的增量电压。可获取操作点，这可由电动机通过电压命令来实现。可确定该操作点是否位于该第一表示与该第二表示之间，这意味着确定该操作点是否具有大于该第一表示并且小于该第二表示的因数。当该操作点确实位于该第一表示与该第二表示之间时，可在该第一表示与该第二表示之间执行插值以确定该电压命令的幅度。可确定哪个增量电压是在操作点下操作电动机的最佳电压，并且可选择该最佳电压。电动机可在最佳电压下操作以推动车辆。
根据本文提供的描述，本公开的范围内的其它方法将变得显而易见。
附图说明
下文将结合以下附图描述本发明，其中相同标号表示相同元件，并且
图1是各种电压下的转矩与速度的示范图，其中垂直轴上为转矩并且水平轴上为速度；
图2是可根据许多示例性变型执行电机的控制的示例性系统的简化图；
图3是根据示例性实施例的包括用于控制牵引电动机的系统的车辆的功能框图；
图4是各种电压下的基本速度轨迹的示例数据点绘制图，其中垂直轴上为转矩并且水平轴上为速度；并且
图5说明了根据多个示例性变型的方法。
具体实施方式
以下详细描述本质上仅仅是示例性的，并且不旨在对任何示例的变型或它们的应用施加限制。另外，不意图受前述引言或以下具体实施方式中提出的任何理论的束缚。
在给定系统的电功率供应中，当确定所供应的功率的特性时可考虑许多因素。这些可包括电源的本质、电流类型、所涉及的部件等等。作为示例，参考图1，其以许多示例性能曲线描绘了垂直轴22上为转矩与水平轴24上为速度的图表20。在许多示例中，当涉及转矩和速度因数时，图表20可涉及具有转子的电动机，其中转矩可为由转子产生的转矩，并且速度可为转子的角速度。在这种情况下，曲线图示出了可描述系统的三个不同示范电压的性能曲线：性能曲线26处的电压A、性能曲线28处的电压B以及性能曲线30处的电压C。虽然为了本说明的目的而描绘了三个电压的性能曲线，但是应当理解的是可涉及任何数量的电压。应当理解的是，系统通常可以最小电压和最大电压来操作，该最小电压在该示例中是由性能曲线26示出的电压A，该最大电压在该示例中是由性能曲线30示出的电压C。在许多示例中，最小电压可取决于电源电压。例如，当电源电压可涉及电池/燃料电池时，电池/燃料电池的端电压可确定最小电压。在其它示例中，在电源电压可来自配电系统、交流(AC)至直流(DC)转换器或其它电源的情况下，通过该电源供应的电压可确定最小电压。在其它示例中，电源的另一个电压状态可确定最小电压。在许多示例中，最大电压可由系统的部件性能额定值、能力或其它限制来确定。在许多示例中，性能曲线26、28和30中的每一个均可具有从轴线22向右侧(如所看到的)速度不断增大地延伸的恒定转矩段32、34、36。应当理解的是，恒定转矩段34和36各自在点38处水平地延伸至轴线22。在该示例中，性能曲线26的恒定转矩部分从点38延伸至点40。在该示例中，性能曲线28的恒定转矩部分从点38延伸至点42。在该示例中，性能曲线30的恒定转矩部分从点38延伸至点44。
参考电压A的性能曲线26，当速度可增加至超过点40的右侧时，性能曲线可包括MTPA曲线46，其可表示对于电压A可在各种转矩下实现的最大速度。随着速度可增加超过点40，当MPTA曲线46向下倾斜时，转矩输出沿着MTPA曲线46减小。MTPA曲线46可被称为电压A的基本速度轨迹曲线，并且点40处的速度可被称为基本速度。MTPA曲线46可被视为表明电压A下的转矩和速度限制，并且没有采用其它贡献控制策略来克服这些限制。在许多示例中，弱磁控制可用作克服这些限制的一种方法。在该示例中，诸如通过采用弱磁控制，对于电压A，速度和转矩可超过MPTA曲线46而达到最大转矩曲线48。通过采用弱磁控制，速度可在弱磁区域50内(在MTPA曲线46与最大转矩曲线48之间)增加。例如，弱磁可能需要在电动机的d-q坐标系中引入电流分量以减小其气隙中的磁通密度，从而允许速度增加至MTPA曲线46之上。例如，将d轴电流操纵至电动机中可能会削弱转子磁场，这可能会降低反电动势电压，从而允许较高转子电流在相同电压A下流入电动机，导致更高速度。在图1的示例中，轨迹28和30表明增加电压(诸如增加至电压B或增加至电压C)也实现了更高的可实现速度。这是由附加示例性的性能曲线示出，其中电压B的性能曲线28可具有MTPA曲线52和最大转矩曲线54。类似地，电压C的性能曲线30可具有MTPA曲线56和最大转矩曲线58。因此，速度可以多种方式增加至MPTA曲线之上，这些方式可包括引入弱磁控制、或供应更高电压、或通过其它方法。
在许多示例中，在诸如采用功率电子器件的系统中，可考虑传导和开关损耗。功率电子器件可采用诸如绝缘栅双极晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOFSET)、二极管或其它装置等功率半导体装置。例如，在具有IGBT部件的控制系统中，可考虑以下方程：
其中：Pcon(Q)是由于传导引起的IGBT功率损耗；VT是IGBT的等效电压降；MI是调制指数-载波信号的调制变量在其未调制电平附近的改变量；Is是通过IGBT的相电流；RT是IGBT的等效电阻；并且φ是电压与电流之间的相位角。另外，对于具有二极管部件的控制系统，可考虑以下方程：
其中：Pcon(D)是由于传导引起的二极管功率损耗；VD是二极管的等效电压降；MI是调制指数；Is是通过二极管的相电流；RD是二极管的等效电阻降；并且φ是电压与电流之间的相位角。传导损耗可能由于传导而发生，并且在装置处于完全传导模式时可能最大。可看出，损耗是调制指数的函数。在具有IGBT和二极管部件这两者的系统中，传导损耗方程可相加，并且可看出，相应方程的第二个括号中存在的相反符号将导致IGBT部件与二极管部件之间的传导损耗有一定的抵消。在相加时，这两个方程之间的差将导致传导损耗。因此，在具有IGBT和二极管部件这两者的系统中，由于调制指数或总线电压变化引起的增量传导损耗可能较小。
关于装置在阻断状态与传导状态之间转变时可能出现的开关损耗，作为示例，可考虑IGBT部件的以下方程：
其中：Psw(Q)是由于开关引起的IGBT功率损耗；SVPWM表示空间向量脉宽调制；Esw(Q)是IGBT开关能量损耗；fsw是开关频率；Is是通过IGBT的相电流；Ispec是IGBT的额定电流；Vdc是直流电压；并且Vspec是IGBT的额定电压。类似地，对于由于二极管部件引起的开关损耗，可考虑以下方程：
其中：Psw(D)是由于开关引起的二极管功率损耗；SVPWM表示空间向量脉宽调制；Esw(D)是二极管开关能量损耗；fsw是开关频率；Is是通过二极管的相电流；Ispec是二极管的额定电流；Vdc是直流电压；并且Vspec是二极管的额定电压。这些开关损耗方程表明当电压增加时，功率损耗也会增加。在开关损耗的情况下，求和没有相反符号以供抵消之用，并且因此效果是电压增加导致损耗，这被视为有待改进。在许多示例中，要考虑的另一个因素可能是电压增加可能会导致电动机铁损增加。在前面的方程所表明的示例中，在其它条件均相同的情况下，发现简单地增加电压可能不是提供效率改进例如以减少功率电子损失的最佳路径。
再次参考图1，MTPA曲线46定义了电压A的MTPA区域60，其位于性能曲线26下方并且大致上位于MPTA曲线46左侧(如所看到)。在该MTPA区域60中，可在电压A、B或C中的任一个电压下实现任何转矩和速度点，而不实施弱磁控制。这是因为电压A可允许在MPTA控制下以高达MPTA曲线46的转矩和速度来操作，电压B可允许在MTPA控制下以高达MTPA曲线52的转矩和速度来操作，并且电压C可允许在MPTA控制下以高达MTPA曲线56的转矩和速度来操作。换言之，可通过电压A、B或C中的任一个对落在MPTA区域60内的转矩和速度组合提供MPTA控制。因为增加电压通常可增加如上所示的一些损耗，所以遵循效率可通过使用电压A作为在MPTA区域60内可实现的速度和/或转矩的命令电压来实现。
在参考图1描述的其它示例中，在用于电压C的MTPA曲线56与用于电压C的最大转矩曲线58之间的区域内，可定义电压C的弱磁区域62。应当注意的是，用于电压A和B的最大转矩曲线48和54分别延伸至电压C的弱磁区域62中。这意味着至少对于落在弱磁区域62内的一些转矩和速度组合，电压A和B可能是通过使用弱磁控制实现操作点的可行选项。在该区域，为了实现相同的转矩和速度组合条件，使用较高电压将需要较低电流用于弱磁操作。因此，对于MTPA曲线56右侧的速度要求，电压C是这些示例中最有效的选择。这是由于与电压A或B的功率损耗相比，在低电流下对于电压C的功率损耗更低。结果，当转矩和速度组合下降至高于MTPA曲线56(通常在MTPA曲线56右侧，如所看到)时，电压C通常可能是最有效的选择。
在附加示例中，图1中的区域可被定义在性能曲线26的MTPA曲线46与性能曲线30的MTPA曲线56之间。该中间区域64由轴线24、MTPA曲线46、恒定转矩段34、36和MPTA曲线56界定。在该示例中，电压A可为系统操作时的最小电压，并且电压C可为系统操作时的最大电压。因此，中间区域64介于最小电压MPTA曲线与最大电压MTPA曲线之间。在该中间区域64中，至少一些转矩和速度组合可用电压A、B或C来实现。这是因为对于电压A，最大转矩曲线48延伸至中间区域64中，并且对于电压B，MPTA曲线52和最大转矩曲线54延伸至中间区域64中。对于最佳电压命令确定在中间区域64中使用的给定转矩和速度组合的最有效电压需要附加的考虑。考虑例如沿着MPTA曲线52在最大转矩曲线48上方的点。电压A不能供应所需转矩，这是因为这些点高于最大转矩曲线52。电压B和C可能是可行的选择，每个电压均没有弱磁控制，但是因为较高电压C会导致如上所示的更大损耗，所以电压B是最有效的选择。在另一个示例中，考虑沿着MPTA曲线52在最大转矩曲线48下方的点。这里，电压A、B和C是可行的选项。出于上面提及的更高电压的原因，电压C可能不是最有效的。电压A将在弱磁控制下操作，而电压B将在MTPA控制下操作。MTPA操作将提供更好的效率，这是因为在弱磁中，实现相同的转矩将需要更多的电流。结果，电压B将再次成为最有效的选择。为了详述这些示例，下面将讨论确定最有效电压选择的附加方法。
参考图2，在许多示例中，系统70可包括电机72。电机72是可被供应有关于图1所描述的或者如本文以其它方式所描述的电压的示例性装置。电机72可包括转子，该转子可形成转矩并且可响应于给定功率供应而以一定的速度旋转。在许多示例中，电机72可为电动机或电动机/发电机，或者可为另一种装置。在一些示例中，电机72可为永磁电动机，其可为内部永磁电动机，或者可为感应式电机，或者可为另一种类型的电动机或机器。系统70可包括电源74，其可为DC电源或者可为AC电源。在一些示例中，电源74可包括电池、燃料电池、配电系统连接、电网连接、发电机或其它电源中的一个或多个。在一些示例中，电源可为例如车辆的另一种装置的功率系统总线或可使用电机72的另一种装置。
在许多示例中，系统70可包括一个或多个功率转换部件，例如功率转换部件76和/或功率转换部件78。功率转换部件76、78可为AC-AC转换器、AC-DC转换器、DC-DC转换器或DC-AC转换器(逆变器)。一个或多个功率转换部件76、78的选择可由系统70的需要以及用电源74操作电机72的目标来确定。在电源74可为DC电源并且电机72可为电动机的许多示例中，功率转换部件76可为DC-DC转换器。在电机可为AC电动机并且电源可为DC电源的许多示例中，功率转换部件78可为逆变器。在电机72可充当发电机的许多示例中，一个或多个功率转换部件76、78可为双向的。功率转换部件76、78可与一个或多个控制器80、82连接。一个或多个控制器80、82可通过一个或多个栅极驱动器84、86与功率转换部件76和/或78连接。一个或多个栅极驱动器可操作以放大可作为来自一个或多个控制器80、82的低功率输入而接收的功率，并且可产生诸如用于高功率晶体管/功率半导体装置的栅极的驱动输入。
在许多示例中，控制器80、82可被组合成一个控制器或者可被封装在一起，和/或可操作集成的或分区的程序/算法。在许多示例中，控制器80、82可包括一个或多个处理器、或可联接至处理器的存储器存储单元、或诸如通过一个或多个栅极驱动器84、86将处理器电联接至一个或多个其它装置的一个或多个接口，这些其它装置包括功率转换部件76、78中的至少一个或另一个。在许多示例中，可将联接件提供给诸如与电机72相关联的一个或多个传感器装置(未示出)或者提供给与系统70的不同部件相关联和/或与和系统70一起操作的另一个产品的不同部件相关联的传感器装置。处理器可执行程序，执行指令或进行计算，从而可对功率转换部件76、78和/或本文描述的过程和方法提供至少一些功能。数据、计算和/或指令可被存储例如作为查找表、公式、算法、映射、模型和/或任何其它合适的格式。存储器可包括任何合适类型的存储物品和/或装置。因此应当理解的是，本文描述的方法可至少部分地由能够执行与任何所公开的方法的一个或多个步骤对应的指令的任何电源和/或装置来执行。
在许多示例中，诸如图3中所指示的车辆88中可采用系统70。车辆88可为许多不同类型的陆地车辆、船舶或飞行器中的任一种，并且在某些实施例中，可例如为任何配置的客车。如图3中所描绘，除了上面提及的系统70之外，车辆88还可包括以下任何一个或任何组合：车身89、车轮90、电子控制系统91、转向系统92和制动系统93。车轮90可各自旋转地联接至车身89。在各种实施例中，车辆88可不同于图3中所描绘的车辆。例如，在某些实施例中，车轮90的数量可变化。作为附加示例，在各种实施例中，车辆88可不具有反作用于道路的车轮90，反而可包括另一种例如通过针对流体操作的倾斜叶片将转矩转换为运动的方法。
在图3中所说明的示例中，车辆88可包括至少一个推进系统94，在这些示例中，推进系统94可驱动车轮90。推进系统94可包括发动机和/或电动机，其可包括诸如电机72等装置。在许多示例中，电机72可为可由电源74供电的电动机/发电机，该电源74可为可再充电能量存储系统，并且在许多示例中可为一个或多个电池。在许多示例中，推进系统可包括内燃机，诸如与电机72呈混合动力布置或呈另一种替代配置。在许多示例中，电子控制系统91可包括可封装在一起或被分配至车辆88的各个位置的部件或模块的变型。在许多示例中，电子控制系统91可包括发动机控制模块、车身控制模块、变速器控制模块、电池管理系统、和/或用于控制车辆88的一个或多个系统的一个或多个其它部件。推进系统94可通过一个或多个驱动轴95联接至至少一些车轮90。在一些示例中，推进系统94可包括变速器96以提供可变输出。在许多示例中，电机72可联接至变速器96。在许多示例中，发动机和/或变速器96可能不是必需的，并且可省略。
在图3中所说明的示例中，转向系统92可控制至少一些车轮90的方向。在某些实施例中，车辆88可为自主的，利用由(诸如电子控制系统91中的)处理器产生的转向命令。制动系统93可为车辆88提供制动。制动系统93可经由制动踏板(未示出)从驾驶员接收输入，该制动踏板可通过车轮制动器(未示出)控制车辆减速。驾驶员还可经由加速器踏板(未示出)提供输入以命令车辆的期望速度或加速度。车辆88对这些输入的响应可至少部分地通过电机72的输出速度和/或转矩来实现。类似于上面关于车辆88的可能变型的描述，在某些实施例中，转向、制动和/或加速可由计算机而不是由驾驶员命令，诸如通过自主能力来命令。在许多示例中，系统70的部分可被包括在电子控制系统91中或者可联接至该电子控制系统。
在许多示例中，电机72可被供应有来自电源74的功率以推进车辆88。例如，DC功率可从电源74供应至功率转换部件76，该功率转换部件76可为可增加DC电压的DC-DC转换器。在该示例中，电压增加的DC功率可通过功率转换部件78转换为AC功率，该功率转换部件78可充当逆变器。AC功率可被供应至电机72以产生期望速度和/或转矩。在许多示例中，电机可由车轮90通过驱动轴95来驱动，该驱动轴95可用于诸如在再生制动中对电源74进行充电。在这些示例中，功率转换部件76、78可双向操作。
在许多示例中，电机72可通过系统70被供应电压和电流以提供所需操作点。例如，可控制电机72以供应转矩和/或速度输出以提供所遇到的操作条件的操作点，这些操作条件可为一致的或可变化的。在许多示例中，电机72的性能曲线可诸如通过数据的实验收集(例如通过特性测试)来定义。参考图4，在许多示例中，可在多个电压下从诸如电机72收集数据以产生转矩与速度图表上的转矩-速度点的MTPA图。在图4中，可在垂直轴102上描绘转矩(诸如以牛顿米为单位)并且可在水平轴104上描绘速度(以每分钟转数为单位)。在许多示例中，可连接绘制点以形成MTPA曲线作为每个电压的性能曲线表示。曲线可被转换为其它表示，例如表格、公式、映射、模型和/或用于存储、参考和评估目的的任何其它合适的格式。这些表示可存储在诸如控制器80、82等控制器中，例如存储在存储器中。针对不同电压可收集数个速度中的每个速度下的数据。在这些示例中，速度的范围可从零至大约5500转/分钟。所使用的速度将取决于给定应用，并且范围可能相应地有所不同。在这些示例中，电压范围可从150伏至400伏(150V至400V)。所使用的电压将取决于给定应用，并且范围可能相应地有所不同。如图4中所示，在许多示例中，可产生数据集110下针对150V、数据集112下针对200V、数据集114下针对250V、数据集116下针对300V、数据集118下针对350V并且数据集120下针对400V的绘制图。在这些示例中，150V可为最小电压，并且400V可为最大电压。在这些示例中，可在针对最小电压和最大电压收集的数据之间收集用于四个绘制图的数据，但是应当明白的是，可针对应用的期望效率/电压增量产生任意数量的绘制图。
在许多示例中，可执行方法以确定针对给定转矩-速度操作点的最佳电压命令，如关于图5中所说明的流程图进一步描述的。方法130可在步骤132处起始。前进至步骤134，可从将使用这些方法130进行操作的系统收集数据。例如，可使用适当的特征化方法从系统70的电机72或其典型样本收集数据。例如，可通过施加从零至最大额定电流的电流增量而在给定电压下进行电动机特征化。可在电动机的主轴与给定参考系(例如电动机的d-q坐标系)的电流向量之间进行扫描。前进至步骤136，在每个电流下，可记录最大转矩和速度点。例如，如图4中所示，250V下的数据收集可产生数据集114，其中每个点表示最大转矩和速度组合，并且在给定电压250V下不会进入弱磁区域。当以250V操作时，数据集114可定义电机(例如电机72)的MTPA曲线。类似地，可收集数据集110、112、116、118和120。可连接数据集中的点来定义一个或多个连续MTPA曲线。在许多示例中，数据集可作为连续波形而不是作为离散点来产生。在许多示例中，由所测试的每个电压的数据集定义的MTPA曲线可以可存取形式被布置为MPTA曲线的表示并且被存储在诸如控制器80、82等控制器中。在一些示例中，一种形式可为查找表或表格。在许多示例中，步骤132至136可在形成阶段期间执行，并且可被编程至将利用方法130的产品中，例如被编程至系统70中。
在许多示例中，方法130可前进至步骤138，在步骤138中，获取例如电机72的目标操作点。在电机72是车辆的牵引电动机的应用中，可从可用的车载电源获取匹配目标操作点所需的转矩和速度因数。例如，车辆可在当前状态下操作，并且电机72移动至目标操作点所需的转矩和速度可由车辆的驱动系统由于各种输入(诸如加速器踏板、车速、驱动系统状态等)来确定。利用所获取的操作点值，方法130可前进至步骤140，在步骤140中，将移动至目标操作点所需的转矩和速度与所存储的数据进行比较。例如，可将转矩和速度与例如存储在控制器80、82中的MTPA曲线的每个记录表示进行比较。前进至步骤142，可如上所述预定最小电压值。可确定目标操作点(转矩和速度)是否小于用于最小电压的MTPA曲线的所存储的表示，例如是否在系统的最小电压的MTPA区域内。例如，参考图1，该确定可评估目标操作点是否在MTPA区域60内。当肯定地确定目标操作点在系统的最小电压的MTPA区域内时，方法130可前进至步骤144，在步骤144中，以等于最小电压的幅度产生电压命令。例如，使用最小操作电压为150V的系统70，发送电压命令以在150V下操作电机72。方法130可从步骤144前进以在步骤146处结束循环。
返回至步骤142，当确定是否定的并且目标操作点不在系统的最小电压的MTPA区域内时，方法130可前进至步骤148。可如上所述预定最大电压值。在步骤148处，可确定目标操作点(转矩和速度)是否高于系统最大电压的MTPA曲线。例如，参考图1，该确定可评估目标操作点是否高于MTPA曲线56(通常在MTPA曲线56右侧，如所看到)。当肯定地确定目标操作点高于系统的最大电压的MTPA曲线时，方法130可前进至步骤150，在步骤150中，产生电压命令以在最大电压下操作。例如，使用最大操作电压为400V的系统70，产生电压命令以在400V下操作电机72。方法130可从步骤150前进以在步骤146处结束循环。返回至步骤148，当确定是否定的并且目标操作点不在系统的最大电压的MTPA曲线之上时，这意味着涉及系统的中间区域。例如，参考图1，操作点将落入中间区域64中。此时，方法130可前进至步骤152。
在许多示例中，在步骤152处，可确定在系统的最小电压与最大电压之间选择的增量电压中的哪个电压选择是用于在目标操作点下操作的最佳电压。可将目标操作点(转矩和速度因数)与每个电压的所存储数据进行比较，并且例如通过插值可选择最佳电压。例如，可选择系统将在目标操作点下以MTPA控制操作并且不需要调用弱磁控制的最低电压。在许多示例中，这可通过将目标操作点的数据点与存储在存储器中的单独MTPA曲线的数据点进行比较来实现。可选择与存储样本内可用的最低电压对应的MTPA曲线(其中目标操作点小于该MTPA曲线表示)以最小化电压命令幅度，同时保持在没有弱磁控制的MTPA控制中。当确定电压选择时，方法130可前进至步骤154，在步骤154中，产生以选定电压操作的命令。应当理解的是，选定电压将在最小电压与最大电压之间，并且选择并存储在存储器中的电压增量的数量将影响整个系统的效率。还应当理解的是，所选择的增量的数量可能会影响系统操作时的电压电平所改变的频率。从步骤154，方法130可在步骤146处结束循环。在许多示例中，测试已经表明，与在不使用方法130的情况下在给定操作点下操作同一个车辆牵引电动机相比，通过该方法获取的效率提高在该操作点下可高达18.05％。
通过前述示例，可通过增强MPTA控制的使用的方法来产生最佳电压命令。虽然描述了示例，但是应当明白的是存在大量变型。还应当明白的是，示例不旨在以任何方式限制范围、实用性或配置。实情是，前文详细描述将给本领域技术人员提供用于实施示例的一个方面或多个方面的便捷指引。应当理解的是，可在不脱离如随附权利要求书中陈述的范围的情况下对元件的功能及布置作出各种改变。

Claims (10)

1.一种方法，其包括：
提供响应于电压命令而操作的系统；
确定所述电压命令的最小电压；
确定所述电压命令的最大电压；
确定与所述最小电压对应的第一性能曲线的第一表示；
确定与所述最大电压对应的第二性能曲线的第二表示；
获取通过所述电压命令实现的操作点；
评估所述操作点是否位于所述第一表示与所述第二表示之间；以及
当所述操作点位于所述第一表示与所述第二表示之间时，在所述第一表示与所述第二表示之间进行插值以确定所述电压命令的幅度。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作点基于转矩因数，并且其中在所述第一表示与所述第二表示之间进行插值以确定所述电压命令的所述幅度包括基于所述转矩因数进行插值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作点基于速度因数，并且其中在所述第一表示与所述第二表示之间进行插值以确定所述电压命令的所述幅度包括基于所述速度因数进行插值。
4.根据权利要求1所述的方法，其中所述操作点基于转矩因数和速度因数，并且其中在所述第一表示与所述第二表示之间进行插值以确定所述电压命令的所述幅度包括基于所述转矩和速度因数进行插值。
5.根据权利要求1所述的方法，包括：确定所述操作点是否具有小于所述第一表示的因数；以及当所述因数小于所述第一表示时设定所述最小电压下的所述幅度。
6.根据权利要求1所述的方法，包括：确定所述操作点是否具有大于所述第二表示的因数；以及当所述因数大于所述第二表示时设定所述最大电压下的所述电压命令。
7.根据权利要求1所述的方法，包括：根据特性测试的结果来确定所述第一性能曲线和所述第二性能曲线；以及当评估所述操作点是否位于所述第一表示与所述第二表示之间时将所述特性测试的所述结果存储为所述表示以供参考。
8.根据权利要求1所述的方法，包括：确定所述第一表示与所述第二表示之间的附加表示，其中每个所述附加表示对应于离散性能曲线，所述离散性能曲线对应于所述最小电压与所述最大电压之间的离散电压。
9.根据权利要求1所述的方法，包括：提供电机，其中所述表示包括在不施加弱磁控制于所述电机中的情况下以对应电压操作所述电机的最大速度的表示。
10.根据权利要求9所述的方法，其中弱磁包括在所述电机中施加电流分量以减弱其磁场。
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