[发明专利]直流供电的转矩系统及其控制方法

说明书

一种直流供电的转矩系统及其控制方法。转矩系统包括DC电源装置、多相电机、接触器对、功率变换器模块(PIM)以及控制器。控制器，其编程为响应于预定故障状态执行关于所述转矩系统的控制动作，其中所述预定故障状态造成所述接触器对的打开以及多相短路状态，所述控制动作包括：计算所述电机的反电动势；以及仅当所述计算的反电动势小于校准值且在所述PIM的DC侧的电压上升小于校准电压上升时，向所述半导体开关传输开关控制信号以从所述多相短路状态转变为多相开路状态。控制器编程为响应于预定故障状态提供更稳健的关闭方法。

技术领域

本公开涉及在车辆或其他直流(DC)供电的转矩系统中响应于打开接触器故障的自动关闭控制。

背景技术

电池电动车辆的电气化动力系、动力装置或其他转矩系统通常包括至少一个高压电机。电机从诸如电池组或燃料电池的直流(DC)电源汲取电能。该通电的电机，当体现为电牵引马达或马达/发电机单元时，可以向变速器的各种齿轮组传递马达转矩。在一些设计中可以使用升压变换器以将电池输出电压增加到可以由电机使用的合适电平。

这种类型的电机通常采用在高压转矩产生系统中并通常体现为多相装置，并且因此转换该DC装置的DC输出电压是必要的。由于这个原因，具有半导体开关(例如，IGBT或MOSFET)的功率变换器模块或者PIM，电连接在DC电源和电机之间。半导体开关通过来自马达控制器的开关信号自动地被控制。PIM的运行最终将升高的DC输出电压转换为AC输出电压，该AC输出电压随后被施加于电机的独立的相绕组。通电的电机产生适于驱动系统或对电池组的各个电池再充电的马达转矩，取决于动力系和操作模式的配置。

发明内容

本文公开了直流(DC)供电的转矩系统，其包括DC电源、具有输出轴的多相电机、功率变换器模块(PIM)以及控制器，该功率变换器模块(PIM)在电的意义上，通过接触器对选择性地连接至DC电源或者直接连接至电机。控制器编程为响应于预定故障状态提供更稳健的关闭方法。

在特定示例实施例中，控制器编程为响应于预定故障状态执行关于DC供电的转矩系统的控制动作，作为本方案的起始点，预定故障状态造成接触器对的打开以及PIM的半导体开关的多相短路状态。该控制动作包括：计算电机的反电动势(反EMF)，并且仅当所计算的反EMF小于校准值且在PIM的DC侧的电压上升小于阈值电压上升时，向半导体开关传输开关控制信号以从多相短路状态转变为多相开路状态。

还公开了车辆，其包括DC电源、一组道路车轮、三相电机、接触器对、PIM以及以上提及的控制器。电机具有输出轴，该输出轴可操作用于将输出转矩传递至道路车轮以由此驱动该道路车轮和推进车辆。

控制DC转矩系统的方法包括：通过控制器检测预定故障状态、计算电机的反EMF，以及仅当所计算的反电动势小于校准值且在PIM的DC侧的电压上升小于阈值电压上升时，从控制器向PIM的半导体开关传输开关控制信号以由此从三相短路状态转变为三相开路状态。

上述发明内容并不旨在代表本公开的每一个实施例或每一个方面。相反，前述发明内容仅仅提供本文提出的一些新颖方面和特征的范例。通过以下结合附图和所附权利要求书对用以实施本公开的典型性实施例和模式的详细描述，本公开的以上特征和优势以及其他特征和优势将是显而易见的。

附图说明

图1是以示例车辆的形式的DC转矩系统的示意图，其具有功率变换器模块(PIM)和控制器，该控制器以逻辑块编程为执行本文提出的打开接触器故障关闭方法。

图2是描述作为本方法的部分的PIM的运行的电路图。

图3是描述本文公开的打开接触器故障关闭方法的示例实施例的流程图。

具体实施方式