[发明专利]电动马达设备

权利要求书

1.一种用于控制由诸如电池或dc/dc转换器的源供电的电动马达的电动马达设备，其中，所述电动马达设备包括：

控制器，所述控制器被布置成产生被馈送到所述马达的驱动级的一组信号作为输出，其中，所述驱动级被布置成将电压施加到所述马达的每个相，以使得电流在所述马达的每个相中与被馈送到所述控制器的电流需求信号相对应地流动，

转矩需求信号修改器，所述转矩需求信号修改器接收目标转矩需求信号作为输入并且输出实际转矩需求信号，所述目标转矩需求信号表示所述马达所需求的目标转矩，所述实际转矩需求信号被转换为被馈送到所述控制器的所述电流需求信号，所述实际转矩需求的值随时间遵循预限定斜坡而朝所述目标转矩需求值增大，所述预定义斜坡被选择以确保当所述电池供应的电压处于对应于所述电池充满电的标称值时，所述电流需求的最大电流梯度不超过预定极限，并且

其中，所述转矩需求信号修改器被布置成根据所述电池电压修改所述预限定斜坡，使得所生成的最大电流梯度与预限定电流梯度极限值相匹配。

2.根据权利要求1所述的电动马达设备，其中，所述转矩需求信号修改器修改所述斜坡，使得在电池电压较低时，沿着所述斜坡的所有点处转矩需求朝所述目标的增大速率与电池电压较高时相比都得到提升。

3.根据权利要求1或2所述的电动马达设备，其中，所述预限定斜坡被选择成使得在将所需求的马达转矩从零电压增大到等于所述电池电压的最大目标电压时，所述斜坡的最后部分处的梯度与所述预定梯度极限相匹配。

4.根据任一前述权利要求所述的电动马达设备，所述电动马达设备进一步适配成当所述电池源电压低于所述标称电池电压时提升所述斜坡。

5.根据权利要求4所述的电动马达设备，所述电动马达设备通过将所述斜坡乘以缩放因子来提升所述斜坡。

6.根据任一前述权利要求所述的电动马达设备，其中，所述转矩需求信号修改器根据所述电池端子电压来生成所述电流极限中的一个或多个。

7.根据任一前述权利要求所述的电动马达设备，其中，所述转矩需求信号修改器使用包括多个马达参数的所述马达的模型来确定转矩需求梯度，所述多个马达参数选自包括以下各项的列表：

马达定子等效电阻，

马达温度，

马达机械速度，

马达转矩常数，

马达最大电桥功率，以及

马达电桥等效电阻。

8.根据任一前述权利要求所述的电动马达设备，其中，所述转矩需求信号修改器基于所述电池电压和所述马达参数的模型来设定所述转矩需求梯度的极限，所述模型针对给定马达操作条件将所述转矩与所述马达电流相关联。

9.根据任一前述权利要求所述的电动马达设备，所述电动马达设备进一步包括电流监测器，所述电流监测器监测来自所述电流控制器的实际电流需求值或马达实际电流值或计算所述电流值的估计值，并且从这些值中确定实际电流梯度，并且在所述值超过所述电流梯度极限的情况下，所述转矩需求梯度限制器被布置成减小所施加的斜坡的提升量。

10.根据权利要求9所述的电动马达设备，其中，所述电流监测器对所述实际电流值或估计的电流值或电流需求梯度进行监测以作为反馈控制回路的一部分，使得将所述转矩需求极限驱动到最佳值，以限制从所述电池汲取或馈送到所述电池的电流。

11.一种控制包括电动马达和控制电路的类型的电动马达设备的方法，所述马达和所述控制电路由电池源供电，

所述方法包括：

接收目标转矩需求信号，所述目标转矩需求信号表示所述马达需求的目标转矩，

生成实际转矩需求信号，所述实际转矩需求的值随时间遵循预限定斜坡而朝目标转矩需求值增大，所述预限定斜坡被选择以确保当所述电池供应的电压处于对应于所述电池充满电的标称值时，所述电流需求的最大电流梯度不超过预定极限，

从所述实际转矩需求信号中产生一组马达电流需求信号，

将电压施加到所述马达的每个相以使得电流在所述马达的每个相中与所述电流需求信号相对应地流动，

并且所述方法进一步包括根据所述电池电压修改所述预限定斜坡，使得所生成的最大电流梯度与预限定电流梯度极限值相匹配。