CN109643965A - 用于获取具有变流器的电机的相电流的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于获取具有变流器（20）和定子（10）的电机的相电流（I_k,i,m）的方法，所述定子（10）包括拥有至少三个相数的定子绕组（11‑15），对于所述方法来说测量数目至少为二的测量相的相电流（I_i,m），其中在所述变流器（20）的低侧‑路径中以受到接通时刻（E_i,m）和切断时刻（A_i,m）限制的开关间隔（S_i,m）操控配属于所述测量相的有源的开关元件（3）时，相应地以测量间隔（M_i,m）来测量所述测量相的相电流，其中如此通过计算方式从所测量的相电流（I_i,m）中确定其余的相的相电流（I_k），从而为了通过计算方式进行确定而至少使用所测量的相电流（I_i,m）、所述测量相的空间角度以及所述其余的相的空间角度，其特征在于，如此选择所述测量间隔（M_i,m），使得其在时间上处于所述变流器（20）的配属于定子（10）的相的、有源的开关元件（2、3）中的至少一个开关元件的接通时刻（E_k,i,m）或者切断时刻（A_k,i,m）之外。

Description

用于获取具有变流器的电机的相电流的方法

技术领域

本发明涉及一种用于获取具有变流器的电机的相电流的方法以及一种用于实施所述方法的计算单元。

背景技术

用于将机械能转化为电能的发电机为人熟知。在机动车中，通常使用爪形极发电机。这些爪形极发电机能够配备电激励机构。因为爪形极发电机产生交流电，所以对于在机动车中常见的直流电压车载电网来说需要整流。为此，能够使用具有半导体二极管和/或有源的开关元件的整流器。

也用于进行车辆驱动的发电机从混合动力车的领域中为人熟知。尤其如果燃烧马达（还）没有提供其完全的转矩，那么这些发电机就应该支持所述燃烧马达（增压运行、涡轮孔-补偿）。能够以马达方式来运行的发电机连同其所属的逆整流器在本申请的范围内也被称为电驱动装置。

对于电驱动装置的调节能够借助于场导向的调节来进行，在进行场导向的调节时要获取电机的相电流（也就是流经相或者定子绕组支线的电流）并且将其调节到目标值。对于三相电机来说，在此通常要测量两个相电流，能够通过计算的方式来获取第三相电流，因为所有相电流的总和为零。

相应地，对于具有大于三个相的驱动装置来说，必须测量N-1个相电流，其中N是所述驱动装置的相数。

对于所述场导向的调节来说，要将所测量的相电流转换为旋转场固定的dq-坐标系。对于所述调节来说，不是各个相电流很重要，而是所述dq-坐标系中的所计算的电流矢量很重要。但是必须知道或者至少必须能够通过计算方式来获取所有相电流。

对于所述相电流的测量能够通过测量电阻、所谓的分流器来进行。通常，这些分流器不是直接被安装在所述驱动装置的相中，而是被安装在变流器的低侧-路径中。因此，只能在下述时刻进行测量，在所述时刻有待测量的相电流为负，因为只有在那时布置在所述变流器的低侧-路径中的二极管或者有源的开关元件而后才传导。因此，根据所述变流器的操控（尤其是PWM运行或者块运行），仅仅存在少许固定地定义的时刻，在所述时刻能够进行电流测量。这一点不令人满意。

因为对于电流测量来说需要特定的最小时间，所述最小时间基本上从定子线圈的起振时间和相应的用于所述测量相的电流测量的测量时间中产生，所以，尤其如果调制度很大并且被操控的低侧-路径的持续时间小于对于所述电流测量来说所需要的持续时间，所熟知的方法就碰到其极限。此外，为了进行电流测量所需要的电流测量窗口通过在进行主动的整流时所使用的高侧-开关及低侧-开关的相应的开关过程进一步受到限制，因为在每次接通及切断过程中产生电位差，所述电位差导致所述相电流中的波动。这些波动典型地不局限于单个的相，因为所述相通常彼此间相耦合。

此外，具有必需的测量电子装置的测量电阻的提供是麻烦的，因而简化的、用于获取相电流的装置和方法是值得追求的。尤其存在对这样的简化的装置和方法的需求，所述装置和方法不仅可以用在PWM运行中而且可以用在块运行（Blockbetrieb）中。

从DE 102012217116中公开了一种方法，对于该方法来说要测量各个相的一定数目的相电流，并且在所测量的相电流的基础上通过计算的方式来获取剩余的相的相电流。

发明内容

按照本发明，提出具有独立权利要求的特征的、一种用于获取具有变流器和定子的电机的相电流的方法以及一种用于实施所述方法的计算单元，其中所述定子包括拥有数目至少为三的相数的定子绕组。有利的设计方案相应地是从属权利要求及以下说明书的主题。

发明优点

所述按本发明的方法包括以下步骤：测量数目至少为二的测量相的相电流并且而后通过计算的方式从关于所述测量相所测量的相电流中确定其余的相的相电流。由此能够显著地降低测量开销并且/或者提高下述时间间隔，能够在所述时间间隔进行测量。在此以测量间隔来检测所述测量相的相电流，其中所述测量间隔就其而言处于低侧-路径中的、配属于测量相的有源的开关元件的开关间隔之内。所述开关间隔在此具有接通时刻和切断时刻。由此，在相应的低侧-路径的有源的接线的期间获取所述相电流。

为了通过计算方式来确定其余的相电流，尤其在量和相位方面使用所测量的相电流并且使用各个定子绕组支线的空间角度或者各个定子绕组支线相对于彼此的空间上的角度偏差。

在本申请的范围内，用“相数”来表示所述电机的相（定子绕组支线）的总数目。对于具有五个定子绕组支线的电机来说，这个总数目因而为五个。作为“测量相”，在本发明的范围内表示所述电机的那些相，其相电流在实际上通过相应的测量机构、比如测量电阻来测量。不一定确定所述测量相，也比如能够涉及那些在特定的开关状态中能够测量的相。但是，这些相要么单个地要么也比如成对地具有合适的测量机构。至少在相应所研究的测量周期或者开关周期中没有测量所述“其余的相”的相电流。由此，通过所述测量相的数目与所述其余的相的数目的相加来产生所述相数。

此外，所述测量相的相电流的精度和可再现性以及从中所获取的其余的相电流的精度和可再现性决定性地取决于下述情况，即：优选为每个开关周期如此选择测量间隔，在所述测量间隔中确定所述测量相的相电流，从而一方面能够获取所述测量相的、为了确定所有相电流所需要的相电流并且另一方面所述测量间隔在时间上如此进行定位，使得所述相电流的测量没有受到所述有源的开关元件的接线以及与此相关的电位波动的影响。这一点按照本发明通过以下方式来实现，即：所述测量间隔在时间上始终处于配属于定子的相的有源的开关元件的、接通时刻或者切断时刻之外。因此，不存在时间上的重叠。

所述测量间隔优选具有最小持续时间，所述最小持续时间基本上通过所述定子绕组中的至少一个定子绕组的起振时间和为了检测各个测量相的相应的相电流所需要的测量时间来产生。由此能够保证，所述相绕组的总系统处于平衡状态中并且能够精确地获取从所述测量相的相电流中推导出来的另外的相电流。

此外，进一步优选的是，在测量间隔的期间既没有连接高侧-路径的有源的开关元件也没有连接低侧-路径的有源的开关元件。由此能够保证，所述相电流中的通过电位波动所引起的波动衰减并且不需要为了对相应的相电流进行测量而等候所述定子绕组的重新的起振时间。

在本发明的另一种设计方案中优选的是，检测接通时刻和切断时刻并且以时间的顺序对其进行分类，其中检测接通时刻或者切断时刻与直接相邻的接通时刻或者切断时刻之间的时间差并且将其与测量间隔、尤其是与所述测量间隔的持续时间进行比较。进一步优选的是，对一个或者多个时间差进行识别，所述一个或者多个时间差的持续时间至少相当于所述测量间隔的持续时间。原则上，潜在可利用的、用于获取相电流的测量窗口处于所述有源的开关元件的开关脉冲之间。通过对于所述开关脉冲之间的时间差的获取以及这个时间差与对于测量所需要的测量间隔的比较，能够对周期之内的时间范围进行识别，在所述时间范围上能够保证对于尽可能多的相的相电流的测量。

在本发明的另一种优选的设计方案中，如此选择所述测量间隔并且在时间上将其布置在相应的接通时刻或者切断时刻之间，从而在所述测量间隔之内能够测量至少两个相电流、优选尽可能大的数目的相电流。通过对于大于两个相电流的测量，能够更加精确地实施对于另外的相电流的计算上的获取。此外，在所述按本发明的方法的范围内能够规定，在所述潜在的测量窗口之内获取可能的相电流测量的数目，所述相电流测量能够在测量间隔之内来测量。由此能够选择下述测量窗口，所述测量窗口允许最大可能的数目的相电流测量，由此能够相应地更加精确地确定通过计算方式来获取的相电流。

如开头所解释的那样，在传统的方法中对于具有大于三个相的电机来说必须测量N-1个相电流，也就是说所述测量相的数目为N-1并且其余的相的数目为1。而按照本发明，为了获取所有相电流在最简单的情况下对仅仅两个测量相的相电流进行测量就足够，其余的相的相电流可以通过计算方式从中确定。

对于所述相电流的按本发明的获取来说，需要具有相数为三的电机。本发明的优点尤其对具有四个以及更多的相的相数的电机来说而产生，并且因此以特殊的方式适合于这样的电机。本发明以特殊的方式适合于具有变流器的电机，所述电机对于机动车来说用在所谓的增压再生系统中。

所述按本发明的方法能够通过对于相应地有待测量的相及电流测量时刻的、在测量技术及测评技术上有利的选择根据相应地所选择的操控模式来得到补充。本发明也能够包括对于共同的导线中的相应的相电流的测量，其中多个相被连接到所述共同的导线上，因而所述测评设计得明显比在现有技术中简单。所述共同的导线中的电流因此作为各个相电流的总电流而产生。同时，通过所提出的措施，不仅在进行PWM操控时而且在进行块操控时都能够在很多时刻获取所述dq-坐标系中的有效的电流矢量。

本发明的主要的优点由此尤其一方面是驱动装置中的电流测量机构的节省以及由此结构尺寸及制造成本的降低并且另一方面是可能的测量时刻的扩大。

按本发明的计算单元、比如机动车的充电控制器尤其在程序技术上被设立用于实施按本明的方法。

以软件的形式来实现所述方法也是有利的，因为这引起的成本特别低，尤其如果执行用的控制器还用于另外的任务并且因此本来就存在。合适的、用于提供所述计算机程序的数据载体尤其是软盘、硬盘、闪存、EEPROM、DVD以及类似更多的存储器。也能够通过计算机网络（互联网、局域网等）来下载程序。

本发明的另外的优点和设计方案从说明书和附图中得出。

附图说明

本发明借助于一个实施例或者多个实施例在附图中示意性地示出并且下面参照附图进行详细描述。其中：

图1以示意图示出了如能够作为本发明的基础的那样的、具有变流器的电机；

图2以示意图示出了用于按照图1的具有变流器的电机的PWM操控图示以及相电流的按照现有技术的获取情况；

图3以示意图示出了用于按照图1的具有变流器的电机的PWM操控图示以及相电流的按本发明的获取情况；并且

图4以示意图示出了用于按照图1的具有变流器的电机的PWM操控图示的时间上的重叠以及用于对相电流进行测量的测量间隔的按本发明的获取情况。

具体实施方式

图1以极为简化的图示示出了如可能是机动车车载电网的一部分的那样的、具有变流器的电机的对于本发明的说明来说重要的元件。其中包括了五相的定子（或者定片）10。所述五相的定子10总共具有五个定子绕组支线（也被称为定子绕组）11到15。转子（或者动子）为简明起见而未示出。

所述五相的定子10用其五个定子绕组支线11到15连接到变流器2上，所述变流器具有五个设有有源的开关元件2、3、比如MOSFET的变流器桥21到25。所述五个定子绕组支线11到15或者所述五个变流器桥21到25定义了所述电机的五个相A到E。所述变流器2能够作为整流器（通常在所述电机为了向车载电网供电而以发电机方式运行时）或者作为逆整流器（通常在所述电机以马达方式运行时）来运行。

所述有源的开关元件2、3通过汇流排一方面与所述定子绕组支线11到15相连接并且另一方面与直流电压接头5、6相连接。所述直流电压接头5、6能够与车载电网中的蓄电机构、比如电池相连接。所述直流电压接头5在此与正的电池极相连接，所述直流电压接头6与负的电池极或者地线相连接。所述有源的开关元件2由此布置在所谓的上整流器分支中，所述有源的开关元件3布置在下整流器分支中。所述有源的开关元件2由此是所谓的高侧-开关元件，所述有源的开关元件3是所谓的低侧-开关元件。也谈及高侧-路径（从相应的变流器桥21到25的中心经过所述开关元件2直至所述直流电压接头5）或者低侧-路径（从所述相应的变流器桥21到25的中心经过所述开关元件3直至所述直流电压接头6）。

依照传统通过所述变流器20的低侧-路径中的测量电阻（分流器）4进行电流测量。不过，所述相电流在此当然只有在所属的低侧-开关元件3被接通时才能测量。但是，只有在相应的相电流为负时，才出现这种情况。

如前面已经解释的那样，在进行传统的电流测量时产生大量的缺点。这些缺点按照本发明能够得到克服，其中接下来参照PWM运行和块运行对本发明进行说明。

在图2中示出了按照所谓的中心对齐法的PWM-操控图示。但是，所述按本发明的方法也可以运用在其它PWM方法、像比如所谓的边缘对齐法中。图2在此关于时间t示出了五相的电机的相应的相A-E中的、高侧-开关元件（试参照图1的开关元件2）的开关状态。相应的低侧-开关元件（比如开关元件3）刚好与此相反地被操控。图2在此在关于时间t绘示的情况下示出了在多个操控周期之内的操控情况。各个相的块宽度对有待调节的相电流的大小来说具有决定性作用。

在所述中心对齐法中，操控块关于中心线C对称地布置。所述操控模式以恒定的频率来重复，其中根据旋转角来改变操控宽度。所述频率通常处于比如16kHz的范围内并且如此进行选择，从而一方面从中产生的噪声高于能听见的频率范围，另一方面在所述MOSFET开关时产生的损失尽可能地小。在图2中示出了所述高侧-开关2的开关状态，其中相应的低侧-开关3原则上与为其分配的高侧-开关2相反地开关。所述低侧-开关3由此在低水平的区域中被接通。

依照传统，在时间间隔201、202之内进行电流测量，在所述时间间隔中，如在图2中用划阴影线的面所示出的那样，也就是在所述低侧-开关元件3的操控窗口中，接通所有低侧-开关元件3（并且由此切断所述高侧-开关元件）。在能够测量N-1相的相电流时，必要时还能够获取所有相A-E的相电流。如果现在所述低侧-开关元件3的操控窗口之一如此之短，以至于不能获取所述相电流（试比较相B），那就必须相应地通过接通时刻E_B或者切断时刻A_B的移动来延长相应的低侧-开关元件3的操控持续时间（通过图2中的箭头来示出）（试参照相B）。但是，脉冲模式的这样的延长引起力矩及电压波动性的提高并且因此应该加以避免。

不过，如果如按照本发明能够规定的那样对仅仅三个或者仅仅两个相电流进行测量，那就能够在每个下述时刻进行测量，在所述时刻相应地有待测量的分支中、也就是在所述测量相中的低侧-开关元件闭合。关于两个相，这对于在图3中示出的操控图示来说原则上在时段203、204中是这种情况，在所述时段中所述低侧-开关3中的至少两个低侧-开关同时被接通。在这些时段中，所述相D和E中的低侧-开关元件总是至少被接通，从而能够测量其相电流。

由此，测量工作能够更加频繁得多地进行并且因此更加精确地描绘真实的情况。尤其场导向的调节由此能够更快地用更好的调节质量来实施。

但是要注意，测量不是在以下时间范围中进行，在所述时间范围中，像比如在时间范围203中的情况那样（试参照相B）高侧-开关2和/或低侧-开关3被接通并且/或者被切断。

在这样的开关过程中，在所述定子绕组11-15中出现电位突变，所述电位突变不仅歪曲了刚好被连接的相的电流测量而且歪曲了所有相的电流测量（由于所述定子的内部的耦合效应）。此外，对于测量相的被歪曲的电流值的获取在计算其余的相电流时导致系统性的错误，所述系统性的错误应该加以避免。

因此，如此选择测量间隔M_I,m并且使其在时间上定位（通过图3中的箭头勾画出来），从而在所述测量间隔M_I,m里所述低侧-开关3中的至少两个低侧-开关被接通（开关间隔S_D,E），所述测量间隔M_I,m持续足够长的时间，以用于获取两个测量相、比如相D和E的相电流并且此外在所述测量间隔M_I,m之内没有进行所述高侧-开关2和/或低侧-开关3的开关过程（比如接通时刻E_B或者切断时刻A_B）。脉冲模式的不利的变化由此能够得到避免。

借助于图4对所述按本发明的、用于获取所述测量间隔M_I,m的持续时间和时间上的定位的方法进行描述。在图4中示出了所述相A到E的开关的、在时间上叠加的操控模式，其中对于相应的相A到E的操控的变化曲线用不同的虚线来示出。按照本发明来规定，如在图4中示范性地为开关周期所示出的那样，为所述高侧-开关2和/或低侧-开关3的每个开关周期重新进行所述测量间隔M_I,m的选择和时间上的定位。

相应的测量间隔M_I,m的持续时间典型地通过所述定子绕组11-15中的至少一个定子绕组的至少一个起振时间t_E、用于对所述第一测量相D的相电流I_I进行测量的第一测量时间t_I、另一个用于对另一个测量相E的相电流I_m进行测量的测量时间t_m来产生。所述起振时间t_E典型地在10μs与20μs（微秒）之间、尤其大约为13μs，并且所述第一测量时间t_I和另一个测量时间t_m分别在2μs与10μs之间、尤其大约为3μs。在此，仅仅涉及典型的用于相应的电机10的数值。原则上不言而喻，能够根据机器侧的参数对前面所提到的时间进行调整。

为了将测量间隔M_I,m最佳可能地定位在各个开关过程之间，对所述高侧-开关2和/或低侧-开关3的接通时刻E_k,I,m和切断时刻A_k,I,m进行检测并且根据其时间上的布置对其进行分类。随后，根据所述高侧-开关2和/或低侧-开关3的所获取的接通时刻E_k,I,m和切断时刻A_k,I,m来计算直接相邻的开关过程的时间差（试参照图3）。如果相应地必要时在进一步考虑到开头所提到的起振时间t_E的情况下所计算的时间差大于对相电流的各个测量来说所需要的持续时间，那就检查，在可供使用的时间窗口之内能够获取多少另外的相电流I。

原则上，在所述测量间隔M_I,m之内至少必须能够获取两个测量相的相电流。但是有利的是，只要有可能，就在相应的测量间隔M_I,m之内获取尽可能多的相电流，因为由此能够以相应更高的精度来计算另外的相电流。通过这种方式，按照前面所提到的标准来检查所有潜在与测量间隔M_I,m的要求相符的测量窗口，并且优选选择下述测量间隔M_I,m，在所述测量间隔中能够测量最大可能的数目的相电流。这一点借助于测量窗口M₁到M₃示范性地在图4中示出。

所述测量窗口M₁对相电流测量来说足够长，但是在这个时间间隔之内只有一个朝低侧的相（E）被接通并且其余的相电流在这个时间间隔之内不能测量。因为必须能够测量至少两个相电流，因此这个时间窗口被剔除。

所述测量窗口M₃处于下述时间间隔中，在所述时间间隔中接通所有低侧-开关3，因此原则上也能够测量所述相A到E的所有相电流。但是，所述测量窗口M₃如此之短，以至于不能实现对于至少两个测量相的相电流测量。出于这个原因，这个测量窗口被剔除用于获取所述相电流。

所述测量窗口M₂对至少两个测量相t_I和t_m的相电流测量来说足够长。此外，所述测量窗口M₂还提供足够的时间储备，以用于安置起振时间t_E以及至少对于另一个测量相t_x的相电流的测量。由此，所述测量窗口M₂是优选的测量间隔M_I,m，该测量间隔在所述按本发明的方法的范围内应该优选来获取。

下面对在考虑到两个测量相的相电流的情况下通过计算方式来获取其余的相电流的情况进行解释，这一点示范性地在使用五相电机中的仅仅两个测量电阻的情况下示出。如同样所说明的那样，在这里所解释的原理能够由本领域的技术人员套用到四相或者更多相的电机上。

如果以正弦状的电流变化曲线为出发点，则可以由两个相电流来算出所有缺少的相电流。

为了从相l或者m的已知的（所测量的）电流值中算出相k的相电流值而适用：

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所述计算适当地离散地进行，那就是说以特定的周期时间来调用。而后，每个周期将当前的相电流计算一次。

在此δ_kl表示相k与l之间的空间的角度偏差。两个相邻的相之间的空间的角度偏差对于所述电机的定子的常见的对称的构造来说为360°/N。

如果比如对于N=6个相来说对相3和5的相电流（I₃和I₅）进行测量，则适用：l=3、m=5并且N=6。由此适用：δ₁₃=180°并且δ₁₅=300°。

如果比如要在具有相A-E的五相的系统中从所述相B和C的相电流（I_B和I_C）中计算相A的相电流（I_A），那么空间的角度偏差δ_AB=360°/5=72°并且空间的角度偏差δ_AC=2×360°/5=144°。

其余的相的相电流（I_D和I_E）也能够从I_B和I_C中计算，方法是：代入相应的角度差。

以这个术语表为出发点，也相应地产生配属于相应的相A到D的高侧-开关2和/或低侧-开关3的接通时刻E_k,I,m、切断时刻A_k,I,m以及由此在时间上受限制的开关间隔S_k,I,m（试参照图3）。所述高侧-开关2的接通时刻和切断时刻如开头所提到的那样与所述低侧-开关3的接通时刻和切断时刻相反。

本发明也以特殊的方式适合用于在所谓的块运行中进行电流测量。自特定的转速、所谓的角转速起，所述电机达到所谓的电压极限。对于所述电压极限来说，所产生的磁极转子电压大于在所述相上加载的电压。为了所述电机在这个转速之上能够产生马达的力矩，要以所谓的场强减弱运行来运行所述电机。因为这种运行方式具有更小的效率，所以所述角转速应该尽可能地高，这比如能够通过更高的相电压来实现。因此，在场强减弱范围内以块运行而不是以前面所解释的PWM运行来操控相应的电机，因为在这种块运行中能够在所述定子绕组上产生比PWM操控高的有效的电压。

与所述PWM操控相比，在所述块运行时没有使用固定的操控频率，而是所述开关元件在与所述电机的电角速度同步的情况下以块的形式接通和切断。按相数可以实现不同的块宽度。产生最大的有效的相电压的操控种类是所谓的180°-块换向，其中每个相在一个电转之内分别为180°的电角度接通所述高侧-及低侧-开关元件（试参照图1）。

在下面的表格1中为五相的电机示出了在进行180°-块换向时的操控模式。在一个电转之内，在这里产生10种不同的操控模式，所述操控模式始终在36°的电角度之后被转换。相应地用1来表示被接通的高侧-开关元件，用0来表示被接通的低侧-开关元件。如下：

表格1

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相对于所述PMW操控引人注目的是，在任何时刻所有（或者至少除了一个之外的所有）低侧-开关元件都没有同时被接通。因此，为了以纯测量技术的方式获取所述相电流，必须纯粹地为了测量目的而引起这样的、也被称为开关矢量的操控，方法是：在所定义的时刻短时间地接通所有（或者除了一个之外的所有）低侧-开关元件。但是，这方面不利的是，由此降低所产生的力矩。

但是，从上面的表格中也能够看出，在每个时刻至少两个低侧-开关元件被接通。本发明在此有利地规定，总是测量刚好可用的相电流，比如：

0°-71°：相A和B

72°-143°：相A和E

144°-215°：相D和E

216°-287°：相C和D

288°-359°：相B和C。

如果要降低测量电阻的数目，那就产生下述角度范围，在所述角度范围中不能测量电流，因为仅仅低侧-开关元件在下述相中是闭合的，没有为所述相分配测量电阻。因为所述块运行仅仅在转速高的时候使用，所以这些时间范围也许足够地小，从而能够预料最后所获取的相电流。

通过所述测量电阻、也就是电流测量点的在测量技术上有利的安置，可以在没有电流测量的情况下将角分段的数目降低到最低限度。在下面的表格2中示出了具有五个相和一个变流器的电机的情况，所述电机比如相应于在图1中示出的布置结构。但是，在此仅仅在相A、B和C中设置了测量电阻。

在左边的表格部分中，如关于图1所解释的那样示出了所述开关元件的开关状态，其中放弃了对于所属的相的空间角度的说明。在右边的表格部分中示出，如何获取各个相电流。字母M在此意味着，测量相应的相电流，字母A到E表明，从哪些相电流中通过计算方式来确定在顶行中所说明的相电流（比如第一行：测量I_A、I_B和I_C，通过计算方式从I_A和I_C中确定I_D和I_E）。如下：

表格2

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可以看出，在这种情况下仅仅在所述十个角分段中的五个角分段中（相当于表格行1、2、3、9和10）能够测量两个相的相电流并且由此能够获取所有相的相电流，因为仅仅在这些角分段中所述相A、B和C中的低侧-开关元件中的两个低侧-开关元件闭合。在所有其它的角分段中根本不能测量任何相电流或者只能测量一个相电流，因而无法获取其余的相电流。

而在作为下面的表格3的基础的、在其余方面同样与图1的布置结构相对应并且在图示中与表格2相对应的布置结构中，两个测量电阻存在于所述相A和D以及C和E的共同的引线中并且另一个测量电阻存在于相B中。可以看出，在这种情况下在十个角分段中的八个角分段中能够获取所有相的相电流。如下：

表格3

。

只有所述相A和D或者C和E中的低侧-开关元件同时被接通，才无法计算所有相的相电流，因为在这种情况下所述相的个别的相电流无法测量。

在作为以下表格4的基础的布置结构中，在所述相A和B中设置了两个测量电阻。所述布置结构在其余方面与图1的布置结构相对应，图示与表格2和3相对应。可以看出，在这种情况下仅仅在所述十个角分段中的前三个角分段中能够进行电流测量，因为仅仅在这里所述相A和B的低侧-开关元件闭合。在所有其它的角分段中，根本不能测量相电流或者只能测量一个相电流，因而无法获取其它相的相电流。如下：

表格4

。

而在作为下面的表格5的基础的布置结构中，在所述相A和D以及C和E的共同的引线中存在两个电流传感器。在这种情况下，能够在十个角分段中的六个角分段中获取所有相电流。这一点不能做到，如果要么仅仅两个低侧-开关元件闭合并且其中一个处于相B中要么所述相A和D或者C和E中的低侧-开关元件都同时闭合，因为于是无法获取这些相的个别的相电流。

如果需要，所述方法还可以进一步得到优化，方法是：相应地在不能测量的角分段中在短时间里接通另一个低侧-开关元件，这在本申请的语言惯用语中被称为“所述变流器的测量模式的设定”。如上面所描述的那样，由此虽然产生稍许更小的力矩，但是损失在这里明显更小，因为仅仅在一个相中需要开关干预。如下：

表格5

Claims (14)

1.用于获取具有变流器（20）和定子（10）的电机的相电流（I_k,I,m）的方法，所述定子包括拥有至少三个相数的定子绕组（11-15），对于所述方法来说测量数目至少为二的测量相的相电流（I_I,m），其中在所述变流器（20）的低侧-路径中以受到接通时刻（E_I,m）和切断时刻（A_I,m）限制的开关间隔（S_I,m）操控配属于所述测量相的有源的开关元件（3）时，相应地以测量间隔（M_I,m）来测量所述测量相的相电流，其中如此通过计算方式从所测量的相电流（I_I,m）中确定其余的相的相电流（I_k），从而为了通过计算方式进行确定而至少使用所测量的相电流（I_I,m）、所述测量相的空间角度以及所述其余的相的空间角度，其特征在于，如此选择所述测量间隔（M_I,m），使得其在时间上处于所述变流器（20）的配属于定子（10）的相的、有源的开关元件（2、3）中的至少一个开关元件的接通时刻（E_k,I,m）或者切断时刻（A_k,I,m）之外。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述测量间隔（M_I,m）具有所述定子绕组（11-15）中的至少一个定子绕组的至少一个起振时间（t_E）、用于对第一测量相的相电流（I_I）进行测量的第一测量时间（t_I）以及另一个用于对另一个测量相的相电流（I_m）进行测量的测量时间（t_m），其中所述起振时间（t_E）优选处于10μs与20μs之间、特别优选大约为13μs，并且所述第一测量时间（t_I）和所述另一个测量时间（t_m）相应地处于2μs与10μs之间、特别优选大约为3μs。

3.按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，如此选择所述测量间隔（M_I,m），使得其在时间上处于所述变流器（20）的高侧-路径中的配属于定子（10）的相的有源的开关元件（2）和/或所述变流器（20）的低侧-路径中的有源的开关元件（3）的、接通时刻（E_k,I,m）和切断时刻（A_k,I,m）之外。

4.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，检测所述接通时刻（E_k,I,m）和所述切断时刻（A_k,I,m）并且以时间上的顺序对其进行分类，其中检测接通时刻（E_k,I,m）或者切断时刻（A_k,I,m）与直接相邻的接通时刻（E_k,I,m）或者切断时刻（A_k,I,m）之间的时间差并且将其与所述测量间隔（M_I,m）、尤其是与所述测量间隔（M_I,m）的持续时间进行比较。

5.按权利要求4所述的方法，其特征在于，如此选择所述测量间隔（M_I,m）并且将其在时间上布置在相应的接通时刻（E_k,I,m）或者切断时刻（A_k,I,m）之间，使得所述时间差至少相当于所述测量间隔（M_I,m）。

6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，如此选择所述测量间隔（M_I,m）并且将其在时间上布置在相应的接通时刻（E_k,I,m）或者切断时刻（A_k,I,m）之间，从而能够在所述测量间隔（M_I,m）之内测量至少两个相电流（I_I,m）、优选尽可能大的数目的相电流。

7.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述接通时刻（E_k,I,m）和所述切断时刻（A_k,I,m）在时间上反复地、尤其周期性地布置并且为每个周期重新获取所述测量间隔（M_I,m）。

8.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述变流器（20）的脉宽调制运行和/或块运行中实施所述方法。

9.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，以总电流的形式测量至少两个测量相的相电流。

10.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述电机中的测量相和其余的相的几何上的布置的基础上确定所述测量相及其余的相的空间角度。

11.计算单元，该计算单元被设立用于：实施按前述权利要求中任一项所述的方法。

12.具有按权利要求11所述的计算单元的机动车车载电网。

13.具有程序代码段的计算机程序，所述程序代码段在其在尤其按权利要求11所述的计算单元上被执行时促使该计算单元实施按权利要求1到10中任一项所述的方法。

14.机器可读的存储介质，该机器可读的存储介质具有在其上面所保存的计算机程序，所述计算机程序具有程序代码段，所述程序代码段在其在所述计算单元上被执行时促使该计算单元实施按权利要求1到10中任一项所述的方法。