[发明专利]用于在控制马达转矩中使用的系统及其组装方法

说明书

技术领域

本文所公开的主题大体上涉及马达，并且更具体地涉及用于在控制电马达的输出转矩中使用的系统和组装这种系统的方法。

背景技术

至少一些公知的电动车辆包括电池型电源、联接到电池的功率变换器、联接到功率变换器的电驱动马达，以及经由传动轴联接到马达的负载。这些公知的电动车辆还包括控制系统，该控制系统便于功率变换器将由电池供应的直流(DC)变换成具有可变频率和可变振幅的交流(AC)以用于传送至马达的操作。功率变换器导致马达引起至负载的转矩，功率变换器还确定从变换器传送至马达的电功率。

这些公知的电动车辆控制系统中的至少一些仅根据电池的剩余强度使用输出转矩的限制来限制来自于电池的DC功率传送。通过限制马达的转矩输出来实现限制从电池抽取的功率，因而限制马达的功率。测量电池的剩余强度的一种方法包括测量电池的实际端子电压。因此，传统上通过在减小的电池强度下操作时降低变换器的输出转矩来实现功率限制。转矩限制还便于在正接近热极限时直接地减小电流。

在这些公知的电动车辆控制系统中的至少一些中，这些转矩限制在由功率可用性受限而产生的降低时不必要地限制性能。这些控制方案通常限制马达转矩以引起最具限制性的传动轴速度，且不必要地限制在低速下为负载制动或驱动可用的转矩量。此外，在正常操作期间的电池端子电压的快速波动可引起类似的马达转矩波动，因而便于瞬时转矩变化和传动轴振动。

发明内容

一方面，提供了一种组装电驱动系统的方法。该方法包括提供功率变换组件和将电源和马达联接到功率变换组件。该方法还包括将计算装置联接到功率变换组件，计算装置包括处理器和操作地联接到处理器的存储器装置。该方法还包括将计算装置构造成用以记录与马达的速度相关的至少一个测量结果。该方法还包括将计算装置构造成用以计算功率变换组件的功率输出限制和通过根据马达的速度限制由马达引起的转矩来限制功率变换组件的功率输出。

另一方面，提供了一种用于电驱动系统的马达控制系统。电驱动系统包括操作地联接到功率变换组件和电源的马达。马达控制系统包括存储器装置，存储器装置构造成用以储存电源、功率变换组件和马达中的至少一个的多个操作测量结果。各操作测量结果与从电源经由功率变换组件至马达的功率传递相关联。马达控制系统还包括与存储器装置操作地通信联接的处理器。处理器编程为用以计算功率变换组件的功率输出限制，且通过限制由马达根据马达的速度引起的转矩来限制功率变换组件的功率输出。

又一方面，提供了一种电驱动系统。电驱动系统包括功率变换组件和电源，以及联接到功率变换组件的马达。电驱动系统还包括计算装置，计算装置包括处理器和操作地联接到处理器的存储器装置。计算装置联接到功率变换组件。计算装置构造成用以记录与马达的速度相关的至少一个测量结果。计算装置还构造成用以计算功率变换组件的功率输出限制。计算装置进一步构造成用以通过根据马达的速度限制由马达引起的转矩来限制功率变换组件的功率输出。

附图说明

通过结合附图参看以下描述可更好地理解本文所述的实施例。

图1为可用于监测和/或控制电动车辆的操作的示例性马达控制系统的框图；

图2为可与图1中所示的马达控制系统一起使用的用于电动车辆的示例性电驱动系统的框图；

图3为使用和不使用图2中所示的电驱动系统的系统的马达转矩对马达速度的比较性关系的图解示图；以及

图4为示出组装图2中所示的电驱动装置的示例性方法的流程图。

部件列表

100   马达控制系统

105   计算装置

110   存储器装置

115   处理器

120   展示界面

125   用户

130   用户输入接口

135   通信接口

150   监测传感器

200   电驱动系统

205   电池系统

208   DC功率

210   换流器(功率变换组件)

212   AC功率

215   马达

220   负载

225   传动轴

230   转矩

235   马达速度和位置反馈编码器

238   马达电测量装置

240   电池测量装置

245   换流器测量装置

250   电池测量信号