CN113412577A - 用于改善电动马达的电流能力的方法和系统 - Google Patents

用于改善电动马达的电流能力的方法和系统 Download PDF

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CN113412577A CN202080013412.2A CN202080013412A CN113412577A CN 113412577 A CN113412577 A CN 113412577A CN 202080013412 A CN202080013412 A CN 202080013412A CN 113412577 A CN113412577 A CN 113412577A
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Abstract

系统确定多相电动马达处于低速操作范围内，接近失速。该系统确定该多相电动马达的每个相位的占空比。该占空比包括标称分量和被配置为平衡该马达驱动器的功率电子设备的温度上升的零序分量。功率电子设备可包括二极管、IGBT或其他开关或设备。该系统使每个占空比被应用于该多相电动马达的该对应相位的对应开关，以使得电流在该对应相位中流动。该系统可确定对应于开关与相位的二极管之间的热平衡以及不同相位的一对类似设备之间的热平衡的占空比，然后确定哪个占空比更接近预先确定的值。

Description

用于改善电动马达的电流能力的方法和系统
本公开涉及改善电动马达的电流能力，并且更具体地涉及改善接近失速条件的电流能力。
相关申请的交叉引用
本申请要求2019年4月1日提交的美国临时专利申请第62/827,807号的权益，该临时专利申请的公开内容据此全文以引用方式并入本文。
发明内容
电动车辆包括电动动力总成，一般来讲包括一个或多个电动马达。在相对较低的旋转速率下，功率电子部件两端的温度上升可达到不期望的水平或以其他方式可能影响操作。以避免不期望的温度升高的方式低速提供电动马达控制将是有利的。
在一些实施方案中，本公开涉及用于以低速控制多相电动马达的系统和方法。该系统确定多相电动马达处于低速操作范围内。该系统确定多相电动马达的每个相位的占空比。占空比包括标称分量和被配置为平衡功率电子设备的温度上升的零序分量。功率电子设备可包括IGBT、任何其他合适的开关设备、二极管、任何其他合适的部件或它们的任何组合。该系统使每个占空比被应用于多相电动马达的对应相的对应开关，以使得电流在对应相位中流动。例如，对于多相电动马达的每个相位，零序分量可以但不必相同。
在一些实施方案中，系统通过确定对应于开关与相位的二极管之间的热平衡的第一占空比来确定多相电动马达的每个相位的占空比，确定对应于不同相位的一对类似设备之间的热平衡的第二占空比，以及确定第一占空比和第二占空比中的哪个占空比更接近预先确定的值。
在一些实施方案中，系统通过基于一个或多个操作参数基于搜索数据库而从数据库中检索占空比来确定多相电动马达的每个相位的占空比。
在一些实施方案中，系统通过基于一个或多个操作参数应用分段函数来确定多相电动马达的每个相位的占空比。
在一些实施方案中，系统基于由控制电路接收的至少一个传感器信号来确定马达处于低速操作范围内。
在一些实施方案中，系统通过确定功率电子设备的热信息来确定多相电动马达的每个相位的占空比。
在一些实施方案中，系统确定功率电子设备中的哪些功率电子设备是热限制性的。
附图说明
参考以下附图详细描述了根据一个或多个各种实施方案的本公开。附图仅出于举例说明的目的而提供，并且仅示出典型的或示例性实施方案。提供这些附图以有利于理解本文所公开的概念，并且这些附图不应被认为是对这些概念的广度、范围或适用性的限制。应当指出的是，为了清楚起见和便于说明，这些附图未必按比例绘制。
图1示出了根据本公开的一些实施方案的例示性马达驱动器和马达的系统图；
图2示出了根据本公开的一些实施方案的用于基于估计的设备温度来修改占空比的例示性过程的流程图；
图3示出了根据本公开的一些实施方案的作为二极管限制系统(例如，其中二极管的温度上升限制电流)的占空比d的函数的二极管和IGBT温度相对于冷却剂温度上升的例示性曲线图；
图4示出了根据本公开的一些实施方案的作为IGBT限制系统(例如，其中IGBT的温度上升限制电流)的占空比d的函数的二极管和IGBT温度相对于冷却剂上升的例示性曲线图；
图5示出了根据本公开的一些实施方案的作为rms相电流(归一化)的函数的二极管和IGBT温度相对于冷却剂上升的例示性曲线图；
图6示出了根据本公开的一些实施方案的对应于图5的数据的具有相电流的二极管和IGBT导电和开关损耗的两个例示性曲线图；
图7示出了根据本公开的一些实施方案的修改的占空比、未修改的温度上升和修改的温度上升的三个例示性曲线图；
图8示出了根据本公开的一些实施方案的具有未修改的占空比和修改的占空比的二极管和IGBT温度上升的两个例示性曲线图；
图9示出了根据本公开的一些实施方案的接近失速条件使用的例示性修改的占空比；并且
图10示出了根据本公开的一些实施方案的用于控制电动马达的例示性过程的框图。
具体实施方式
在一些实施方案中，变速马达驱动器用于电动车辆和混合动力车辆中以控制AC电机(例如，三相电动马达)。图1示出了根据本公开的一些实施方案的例示性马达驱动器110和马达120。如图1所示，直流电源150为马达驱动器110提供DC总线以驱动马达120的相位(例如，如图所示的三相)。马达驱动器110包括控制电路112，该控制电路被配置为例如向S1-S6提供控制信号。例如，马达驱动器110可包括逆变器，该逆变器被配置为使用脉宽调制(PWM)技术将DC输入电压(例如，由直流电源150提供)转换为AC输出电压和电流，以便驱动马达120。如本文所用，占空比“d”是相对于某个相位的上部开关的占空比，因此下部开关将由互补占空比“1-d”驱动。在另一个示例中，马达驱动器110的AC输出的基频与马达120的机械速度(例如，角速度)成比例。随着马达的机械速度接近零(例如，停止)，AC输出波形频率也趋向于零。例如，在角速度为零的失速条件下，马达电流变为DC。在失速条件下，功率半导体设备(例如，晶体管S1-S6或二极管D1-D6中的任一者)可能变得受应力或受应力过大，因为与具有对应的较低平均值和rms相电流值的随时间变化的正弦波波形相反，它们可能被迫连续地输送峰值相电流。这可导致设备(例如，晶体管、二极管或两者)的过度加热。虽然先前的具体实施方式是在同步马达的上下文中，但本公开也可应用于异步马达(例如，感应电机)，例如，通过考虑输出波形的基频的滑差。
在一些实施方案中，可减小开关频率以减轻功率耗散。然而，低于某个频率(例如，诸如2kHz)，二极管中的开关损耗已经可忽略不计，并且开关频率的进一步降低将对总体二极管耗散几乎没有影响。逆变器被迫在失速时显著减小马达电流(或使马达电流降级)，从而导致更低的马达扭矩和受到损害的车辆性能。此外，功率半导体设备在失速时的温度上升不一定是平衡的。一个设备可能比其他设备明显更热，因此成为决定所需降级量的限制因素。在一些情况下，例如，二极管是限制设备，这是由于与开关(例如，IGBT或任何其他合适的开关)相比热阻抗和导电损耗更高。虽然IGBT在本文中被用作例示性开关设备，但开关不限于IGBT，并且可包括例如双极结型晶体管(BJT)、任何其他合适的开关或它们的任何组合。在一些情况下，例如，与二极管相比，开关是限制设备。在一些实施方案中，本公开涉及通过平衡逆变器内最热设备上的温度上升来降低失速时所需的降级的系统和方法。
在一些实施方案中，本公开提供了一种在极低速度(例如，接近失速)和失速操作期间减少马达驱动器内的半导体设备上的温度上升的方法，从而允许向马达提供更高的输出电流。在一些实施方案中，该方法包括使用连续PWM(或CPWM)型调制技术。例如，控制器考虑了在失速下或接近失速时IGBT与二极管之间的温度上升的不平衡。确定零序占空比(例如，相等地添加到所有三个相位但不导致到马达相位的电流的任何变化的占空比)以最小化这些极低速度下的最大结温。
参考图1，例如，控制器可确定开关S1(例如，IGBT)的占空比dA以向相位A提供电流(假设相电流流出逆变器)。在1-dA周期期间(例如，当S1断开时)，电流流过D4至相位A。因此，相位的占空比影响开关和二极管的电流，并且因此影响热性能。在另一个示例中，参考图1，控制器可以确定向相位A和相位B提供两个最大电流。相位A和相位B中的相电流将具有不同的符号(例如，一个将是正的，并且另一个将是负的)。每个二极管和开关(例如，IGBT或任何其他合适的开关)中的电流和温度上升将取决于占空比。
在一些实施方案中，马达驱动器110可为集成单元，其具有通往直流电源150和马达120的电接口、通往外部控制器的通信接口、以及冷却剂端口，该冷却剂端口被配置为提供冷却剂的入口和出口以用于冷却开关和二极管以及其他载流部件。
在例示性示例中，控制电路112可包括处理器、一个或多个继电器、输入/输出(例如，引脚、端子或连接器)、通信硬件和存储器。控制电路112可包括在被配置为提供对马达的控制(例如，通过控制马达中的电流)的一个或多个模块上实现的硬件、软件或两者。在一些实施方案中，控制电路112包括处理器，该处理器包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、可编程逻辑设备、现场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)或它们的任何合适的组合。在一些实施方案中，处理器跨多于一个处理器或处理单元分布。在一些实施方案中，控制电路112执行存储在存储器中用于管理马达的指令。在一些实施方案中，存储器包括作为控制电路112的一部分的电子存储设备。例如，存储器可被配置为存储电子数据、计算机指令、应用程序、固件或任何其他合适的信息。在一些实施方案中，存储器包括随机存取存储器、只读存储器、硬盘驱动器、光盘驱动器、固态设备或任何其他合适的存储器存储设备或它们的任何组合。例如，存储器可用于开始启动例程、接近失速例程或其他指令集合。
在一些实施方案中，控制电路112由电源(例如，直流电源150或其一部分、任何其他合适的电源)供电。在一些实施方案中，电源150包括一个或多个电池(例如，具有任何合适的电压和互连)、DC-DC转换器、任何其他电源、任何对应的部件(例如，端子、开关、熔断器和电缆)或它们的任何组合。
在一些实施方案中，用户界面(未示出)包括下压按钮、拨动开关、显示屏(例如，触摸屏)、遥控钥匙、钥匙锁组合、用于从用户接收输入或向用户提供输出的任何其他合适的系统或部件或它们的任何组合，该用户界面可耦接到控制电路112。在一些实施方案中，用户界面包括车辆仪表盘上的触摸屏，该触摸屏被构造成接收来自用户的输入并向用户提供显示。在一些实施方案中，用户界面包括可由用户选择的一个或多个按钮。例如，该一个或多个按钮可包括耦接到开关的按钮、触摸板上的按钮、用户可用于进行选择的任何其他合适的按钮或它们的任何组合。例如，遥控钥匙包括一个或多个按钮，该一个或多个按钮在由用户按压时可向控制电路112的通信接口提供指示。在一些实施方案中，用户界面在智能电话、平板电脑或其他便携式设备上实现，该智能电话、平板电脑或其他便携式设备可经由通信接口与控制电路112通信。
在一些实施方案中，传感器190包括一个或多个电流传感器、电压传感器、扭矩传感器、温度传感器、被配置为感测任何其他合适的属性或其变化的传感器、任何其他合适的传感器或它们的任何组合。例如，传感器190可包括光学编码器、磁编码器、电位差计或用于确定旋转位置或速度的其他合适的设备。在另一个示例中，传感器190可包括被配置为测量提供给马达120的电流的电流传感器。在另一个示例中，传感器190可包括用于测量一个或多个部件的温度的温度传感器(例如，热电偶、电阻温度检测器、热敏电阻器、光学热测量传感器)。
图2示出了根据本公开的一些实施方案的用于基于估计的设备温度修改占空比的例示性过程200的流程图。在图2的上下文中描述的等式1至等式10仅为例示性的，并且可根据本公开使用任何合适的公式。例如，附加术语或供选择的功能形式的术语可用于确定占空比、零序占空比或两者。
步骤202包括控制电路基于具有最大电流(例如，正或负)的相位来确定占空比。对于承载最大振幅电流的相位，计算占空比d1以平衡该相位的导电二极管和开关的IGBT上的温度上升。控制电路确定占空比d1有效地根据需要改变该相位二极管与IGBT之间的导电损耗，以产生最低结温。
在例示性示例中，在步骤202的上下文中，控制电路可试图平衡IGBT中的温度上升与相位的二极管之间的温度上升，相应于等式1(见下文)所述。例如，参考图1，IGBT和二极管可包括S1和D4、S2和D5、S3和D6、S4和D1、S5和D2或S6和D3。等式2示出了根据功率耗散和热阻对等式1进行的改写。而等式2，如此处所示，仅包括每个设备的自加热效应，在一些实施方案中，等式2包括从一个设备到另一个设备的交叉偶联热阻抗项。所得的等式2至等式5将略微不同，但仍将提供类似的结果，因为交叉偶联热阻抗远高于每个设备的自阻抗。等式3示出了当相电流为正时(例如，图1中的上部开关受控)，根据开关功率、占空比、电压、热阻和相电流对等式2进行的改写。等式4示出了从等式3求解的占空比d1。等式5示出了与等式4类似地求解的占空比d1，但相电流为负(例如，图1中的下部开关受控)。为了示出，通过下列方式来实现等式5：将等式3中“d1”改为“(1-d1)”以及将“(1-d1)”改为“d1”，然后求解d1。
Figure BDA0003203382660000061
Figure BDA0003203382660000071
其中，
ΔT<sub>jw_Q</sub> IGBT与冷却剂之间的温差
ΔT<sub>jw_D</sub> 二极管与冷却剂之间的温差
P<sub>Q</sub> IGBT中耗散的功率(例如，瓦特)
θ<sub>jw_Q</sub> IGBT的热阻
P<sub>D</sub> 二极管中耗散的功率(例如，瓦特)
θ<sub>jw_D</sub> 二极管的热阻
P<sub>sw_Q</sub> IGBT中的开关功率耗散
d<sub>1</sub> 确定的占空比
V<sub>ceQ</sub> IGBT上的导通状态集电极-发射极电压
I<sub>ph</sub> 对应于Q和D的相位中的相电流
P<sub>sw_D</sub> 二极管中的开关功率耗散
V<sub>fD</sub> 二极管上的正向电压
对于一些相电流角，如在步骤202处确定的占空比d1可导致另一个相位具有较高的结温，即使其具有相等或较低的相电流振幅。因此，在步骤204中，计算第二占空比d2，以平衡承载两个最大振幅电流的相位中的最大结温上升。对于承载最大振幅电流的两个相位，计算占空比d2以平衡这两个相位的二极管或IGBT的温度上升。控制电路基于两个相位的二极管确定d2(如果它们是热限制的)，或者基于相位的IGBT(如果它们是热限制的)确定d2。
在例示性示例中，在步骤204的上下文中，控制电路可根据等式6(下文)寻求平衡两个相位的类似设备中的温度上升，其中，在一个相位中，电流将为正(+)，而在另一个相位中，电流将为负(-)。例如，参考图1，类似设备可包括D4和D2，或D3和D5，以及用于二极管限制系统的其他组合，并且可包括S1和S5，或S2和S4，以及用于IGBT限制系统的其他组合。对于二极管限制情况，等式7示出了根据功率耗散(例如，假设热阻相等)对等式1进行的改写。等式8示出了根据开关功率、占空比、电压和相电流对等式7进行的改写。等式9示出了从等式8求解的占空比d2。等式10示出了与等式9相似地求解的占空比d2，但用于IGT限制系统。为了示出，可通过制定类似于等式8的表达来获得等式10，但用于IGBT而不是二极管，并且求解d2。
步骤206包括控制电路确定零序占空比校正。在一些实施方案中，控制电路可确定哪个占空比d1或d2最接近0.5(例如，在连续PWM技术的失速条件下或接近失速条件的近似标称占空比)，并且基于该占空比确定零序占空比dz。
Figure BDA0003203382660000081
其中，
Figure BDA0003203382660000082
Figure BDA0003203382660000091
步骤208包括控制电路将步骤206的校正应用于每个相位的占空比。例如，将零序占空比dz(例如，其可为正校正或负校正)添加到每个相位占空比(例如，dA、dB和dC)，然后发送到电源开关的最终功率命令。这导致所有三个相位的最低峰值温度。
在一些实施方案中，零序占空比校正仅在高电流命令和低马达速度下应用。在低电流命令下，结温远低于最大允许值，并且不需要应用零序调节。随着马达速度增加到高于某个最小阈值，功率设备不再需要承载峰值马达电流达延长的时间段。半导体热时间常数倾向于滤除脉冲功率，从而导致较低的峰值结温。因此，零序占空比可随着马达速度增加到高于一些低阈值而逐步停止。这还确保一旦调制指数开始增大，零序占空比校正就将被禁用，从而防止零序将最终占空比推向接近占空比上边界或占空比下边界。例如，在一些情况下，本公开的技术可将失速电流能力增加高达约10％。
在一些实施方案中，该方法包括确定旨在平衡逆变器中的最大结温的零序占空比。当IGBT和二极管不完全匹配时，该方法尤其有效。该方法还考虑了多个相位中的电流，这在相电流矢量不与相位轴线中的任一个完全对准时是重要的。零序占空比校正的使用还可有助于使围绕零速度的扭矩凹口最小化。在一些实施方案中，所公开的技术适用于连续PWM技术，与不连续PWM方法相比，它们可以提供减少的声学噪声和电流纹波。在一些实施方案中，所公开的技术可应用于非连续PWM技术。
出于例证目的，图3至图4在相位A具有最大电流并且电流为正的情况下呈现。
图3示出了根据本公开的一些实施方案的作为二极管限制系统(例如，其中二极管的温度上升限制电流)的占空比d的函数的二极管和IGBT温度相对于冷却剂温度上升的例示性曲线图。为了示出，功率电子设备诸如IGBT和二极管可通过温控液体进行液体冷却，并且部件与液体之间的温度差提供对设备中的热耗散的指示。例如，DA是相位A二极管相对于冷却剂的温度，DC是相位C二极管相对于冷却剂的温度，QA是相位A IGBT相对于冷却剂的温度，QC是相位C IGBT相对于冷却剂的温度。例示性地示出了由过程200确定的d1和d2。在例示的示例中，控制电路选择d2而不是d1，因为其在数字上更接近0.5(例如，过程200的步骤206)。如果控制电路选择d1，则当DA和QA匹配时，DC可变得过大(或限制)，如图3中的红圆圈所示。
图4示出了根据本公开的一些实施方案的作为IGBT限制系统(例如，其中IGBT的温度上升限制电流)的占空比d的函数的二极管和IGBT温度相对于冷却剂上升的例示性曲线图。例示性地示出了由过程200确定的d1和d2。在例示的示例中，控制电路选择d2，因为其更接近0.5。如果控制电路选择d1，则当DA和QA匹配时，QC可变得过大(或限制)。
图5示出了根据本公开的一些实施方案的作为rms相电流(归一化)的函数的二极管和IGBT温度相对于冷却剂上升的例示性曲线图。曲线图对应于失速条件、连续PWM、0.5的标称占空比、恒定冷却剂流和恒定开关频率。需注意，冷却剂流被提供给马达驱动器110的冷却护套的通道，该冷却护套被配置为冷却设备。如图所示，系统是二极管限制的，因为二极管在比IGBT更低的电流下达到温度阈值。对于二极管和IGBT而言，温度上升阈值可以但不必相同。例如，如果温度上升阈值为100℃，则二极管限制最大相rms电流，如点A所示，而IGBT表现出仅79℃的上升(例如，其未充分利用)，如点B所示。零序占空比校正的引入可通过平衡IGBT与二极管之间的相位中的电流来帮助增加该最大电流。
图6示出了根据本公开的一些实施方案的对应于图5的数据的具有相电流的二极管和IGBT导电(Cond)和开关(Sw)损耗的两个例示性曲线图。曲线图600和曲线图650对应于失速条件、连续PWM、0.5的占空比、恒定冷却剂流和恒定开关频率。如曲线图650所示，由于开关损耗接近零，降低开关频率将不会进一步降低二极管中的损耗。曲线图600和曲线图650的水平划分和垂直划分(例如，网格)是相同的，以用于比较。例如，曲线图600和曲线图650中的每个网格矩形在归一化电流和归一化损耗方面具有相同的尺寸。
图7示出了根据本公开的一些实施方案的修改的占空比(曲线图700)、未修改的温度上升(曲线图750)和修改的温度上升(曲线图770)的三个例示性曲线图。曲线图700、曲线图750和曲线图770对应于失速条件、连续PWM、0.5的占空比、恒定冷却剂流和恒定开关频率。对于未修改的占空比，曲线图750与图5所示的曲线图相同。曲线图700示出了作为相电流的函数的修改的占空比(例如，来自过程200的步骤208)的例示性曲线图。曲线图770示出了当(例如，使用过程200)实现曲线图700的修改的占空比时，二极管和IGBT温度相对于冷却剂上升。如图所示，二极管和IGBT温度基本上重合(例如，差值与曲线图770的分辨率是不可识别的)。如图所示，通过使用零序占空比校正，通过平衡二极管和IGBT中的温度上升(例如，如通过比较点C和D所示)来增加最大相电流。因此，零序占空比校正的用途是改善在失速下或接近失速时的电流容量，而不会使扭矩降级或进一步调节开关频率。曲线图700、曲线图750和曲线图770的水平划分(例如，网格)是相同的，以用于比较。
图8示出了根据本公开的一些实施方案的具有未修改的占空比(曲线图800)和修改的占空比(曲线图850)的二极管和IGBT温度上升的两个例示性曲线图。曲线图800中示出了作为一个相位的转子位置(例如，马达角度)的函数的IGBT和二极管温度上升，其中使用了未修改的占空比。如曲线图800所示，二极管实现了更高的温度上升，因此限制了峰值电流。曲线图850中示出了作为相同相位的转子位置的函数的IGBT和二极管温度上升，其中使用了修改的占空比(例如，使用过程200生成的)。如图所示，二极管的峰值温度与IGBT的峰值温度平衡，从而可能允许实现更大的电流(例如，与未修改的情况相比)。
图9示出了根据本公开的一些实施方案的接近失速条件使用的例示性修改的占空比。接近失速的占空比的标称值可为0.5，其中修改的占空比示出在任一方向上约0.1的调制范围(例如，在0.4至0.6之间变化)。例如，在一些实施方案中，过程200可用于确定修改的占空比，如图9所示。通过修改占空比，IGBT导通电流持续更长或更短的时间，并且二极管导通电流持续更短或更长的时间。例如，随着占空比增大，对应的开关承载更多的电流，并且随着占空比减小，对应的二极管承载更多的电流。
图10示出了根据本公开的一些实施方案的用于控制电动马达的例示性过程1000的框图。在一些实施方案中，例如，过程1000由控制电路(例如，图1的控制电路112)实现。在例示性示例中，控制电路从一个或多个传感器接收信号，该信号指示电流、电压、阻抗、功率、温度、热通量、任何其他合适的特性、它们的任何合适的变化或它们的任何组合。
为了使马达驱动器在步骤1040处将具有占空比的控制信号应用于相位，控制电路可被配置为使用一种或多种技术。例如，技术1002包括实时或接近实时地执行图2的过程200，其中d1和d2被确定，并且然后确定占空比校正，并且最后确定每个相位的校正的占空比。技术1010包括基于操作参数访问预先计算的占空比校正或校正的占空比值本身的数据库。例如，控制电路可确定所需相电流、电压或任何其他参数，并使用这些参数作为输入以从数据库检索占空比或其校正。技术1020包括基于数学模型确定占空比校正或校正的占空比，该数学模型可包括例如分段线性函数、线性函数、非线性函数、任何其他合适的函数、可内插的值的表、算法、任何其他合适的模型或它们的任何组合。技术1030包括确定何时开始应用和停止应用占空比校正。例如，技术1030可包括确定马达速度，并且对于低于阈值的马达速度，应用零序占空比校正。技术1002至技术1030中的任一者可被组合、省略或以其他方式修改以确定占空比。
在一些实施方案中，控制电路基于由控制电路接收的至少一个传感器信号来确定马达处于低速操作范围内。例如，速度传感器、电流传感器或两者可用于识别低速操作范围。在一些实施方案中，控制电路通过确定功率电子设备(例如，IGBT和二极管，或任何其他合适的设备)的热信息(例如，温度)来确定多相电动马达的每个相位的占空比。热信息可基于从一个或多个传感器接收的信号。
在例示性示例中，控制电路可确定零序分量对于多相电动马达的每个相位是相同的。在另一个例示性示例中，控制电路可确定功率电子设备中的哪些功率电子设备是热限制性的。在另一个示例中，控制电路可基于一个或多个操作参数基于搜索数据库而从数据库检索一个或多个占空比。
前述内容只是举例说明本公开的原理，并且在不脱离本公开的范围的情况下，本领域的技术人员可做出各种修改。上述实施方案是出于举例说明而非限制的目的而呈现的。本公开还可采用除本文明确描述的那些形式之外的许多形式。因此，应当强调的是，本公开不限于明确公开的方法、系统和装置，而是旨在包括其变型和修改，这些变型和修改在以下权利要求书的实质内。

Claims (20)

1.一种用于以低速控制多相电动马达的方法，所述方法包括：
使用控制电路来确定所述多相电动马达处于低速操作范围内；
使用所述控制电路来确定所述多相电动马达的每个相位的占空比，其中所述占空比包括标称分量和被配置为平衡功率电子设备的温度上升的零序分量；以及
使用所述控制电路来使每个占空比被应用于所述多相电动马达的所述对应相位的对应开关，以使得电流在所述对应相位中流动。
2.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多相电动马达的每个相位的所述占空比包括：
确定对应于开关与相位的二极管之间的热平衡的第一占空比；
确定对应于不同相位的一对类似设备之间的热平衡的第二占空比；以及
确定所述第一占空比和所述第二占空比中的哪个占空比更接近预先确定的值。
3.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多相电动马达的每个相位的所述占空比包括基于一个或多个操作参数基于搜索数据库而从所述数据库检索所述占空比。
4.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多相电动马达的每个相位的所述占空比包括基于一个或多个操作参数来应用分段函数。
5.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述马达处于所述低速操作范围内是基于由所述控制电路接收的至少一个传感器信号。
6.根据权利要求1所述的方法，其中确定所述多相电动马达的每个相位的所述占空比包括确定所述功率电子设备的热信息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中所述功率电子设备包括IGBT和二极管。
8.根据权利要求1所述的方法，其中所述零序分量对于所述多相电动马达的每个相位是相同的。
9.根据权利要求1所述的方法，还包括确定所述功率电子设备中的哪些功率电子设备是热限制性的。
10.一种用于以低速控制多相电动马达的系统，所述系统包括：
功率电子设备，所述功率电子设备被配置为从直流电源向所述多相电动马达的相位提供电流；和
控制电路，所述控制电路被配置为：
确定所述多相电动马达处于低速操作范围内；
确定所述多相电动马达的每个相位的占空比，其中所述占空比包括标称分量和被配置为平衡功率电子设备的温度上升的零序分量；以及
使每个占空比被应用于所述多相电动马达的所述对应相位的对应开关，以使得电流在所述对应相位中流动。
11.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制电路被进一步配置为：
确定对应于开关与相位的二极管之间的热平衡的第一占空比；
确定对应于不同相位的一对类似设备之间的热平衡的第二占空比；以及
确定所述第一占空比和所述第二占空比中的哪个占空比更接近预先确定的值。
12.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制电路被进一步配置为基于一个或多个操作参数基于搜索数据库而从所述数据库检索所述占空比。
13.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制电路被进一步配置为基于一个或多个操作参数来应用分段函数。
14.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制电路被进一步配置为基于由所述控制电路接收的至少一个传感器信号来确定所述马达处于所述低速操作范围内。
15.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制电路被进一步配置为确定所述功率电子设备的热信息。
16.根据权利要求10所述的系统，其中所述功率电子设备包括IGBT和二极管。
17.根据权利要求10所述的系统，其中所述零序分量对于所述多相电动马达的每个相位是相同的。
18.根据权利要求10所述的系统，其中所述控制电路被进一步配置为确定所述功率电子设备中的哪些功率电子设备是热限制性的。
19.一种用于以低速控制多相电动马达的控制系统，所述控制系统包括：
用于确定所述多相电动马达处于低速操作范围内的装置；
用于确定所述多相电动马达的每个相位的占空比的装置，其中所述占空比包括标称分量和被配置为平衡功率电子设备的温度上升的零序分量；和
用于使每个占空比被应用于所述多相电动马达的所述对应相位的对应开关以使得电流在所述对应相位中流动的装置。
20.根据权利要求19所述的控制系统，其中用于确定所述多相电动马达的每个相位的所述占空比的所述装置包括：
用于确定对应于开关与相位的二极管之间的热平衡的第一占空比的装置；
用于确定对应于不同相位的一对类似设备之间的热平衡的第二占空比的装置；和
用于确定所述第一占空比和所述第二占空比中的哪个占空比更接近预先确定的值的装置。
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