[发明专利]使用零电流偏差值消除来控制电动马达的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电动马达。更具体地，本发明涉及控制电动马达的方法和系统，例如用于机动车的推进系统中的电动马达。

背景技术

近年来，技术的发展以及时尚风格的变化使得机动车的设计产生了实质性改变。其中一种改变涉及机动车内各种电气系统的复杂度，特别是使用电压源的替代燃料（或推进）车辆，例如混合动力和蓄电池电动车辆。这种替代燃料车辆通常使用一个或多个电动马达，通常由蓄电池提供动力，可能与另一个致动器结合以驱动车轮。

这种车辆通常使用两个独立电压源，例如蓄电池和燃料电池，以给驱动车轮的电动马达提供动力。功率电子器件（或功率电子系统），例如，直流-直流（DC/DC）转换器，通常用于管理和传输来自于两个电压源的功率。而且，由于替代燃料机动车通常仅包括直流（DC）功率源，因而也设置直流-交流（DC/AC）逆变器（或功率逆变器）以将DC功率转换为马达通常需要的交流（AC）功率。

控制功率电子器件的重要部分是由电流传感器提供的反馈，表示实际上流经电动马达中的绕组的电流量，因为该反馈用于优化效率和扭矩调节。与电流传感器接口相关的任何误差显著地影响扭矩调节。此外，霍尔效应传感器有时用作这些电流传感器，且通常经受线性误差、输出准确性误差、滞后误差和零电流误差。零电流偏差可占总电流感测误差的显著部分且可以是来自于传感器的偏差、电路接口偏差、功率源偏差、模拟-数字通道偏差、操作温度变化和外部噪音的结果。

因此，期望提供用于控制电动马达的改进系统和方法，所述系统和方法提供这种电流感测误差的至少部分消除。此外，本发明的其它希望特征和特性从随后详细说明和所附权利要求结合附图以及前述技术领域和背景技术显而易见。

发明内容

提供一种用于控制电动马达的方法。所述电动马达包括至少一个绕组。监测流经所述至少一个绕组的绕组电流。绕组电流具有振动分量和偏差分量。绕组电流的偏差分量从绕组电流的振动分量分离。电动马达基于绕组电流的偏差分量控制。

提供一种用于控制机动车电动马达的方法。所述机动车电动马达包括多个绕组。监测多个绕组电流。所述多个绕组电流中的每一个流经所述多个绕组中的相应一个。产生多个绕组电流信号。所述多个绕组信号中的每一个表示所述多个绕组电流中的相应一个，且是振动分量和偏差分量的总和。所述多个绕组电流信号被滤波以确定所述多个绕组电流信号中的每一个的偏差分量。所述机动车电动马达基于所述多个绕组电流信号的偏差分量控制。

提供一种机动车推进系统。所述机动车推进系统包括：电动马达，所述电动马达具有至少一个绕组；被联接到所述电动马达的直流（DC）电压源；被联接到所述至少一个绕组的电流传感器，所述电流传感器配置成产生表示流经所述至少一个绕组的绕组电流的信号；功率逆变器，所述功率逆变器具有被联接到所述至少一个绕组和所述DC电压源的至少一个功率开关装置；以及处理器，所述处理器与电动马达、DC电压源、电流传感器和功率逆变器操作性地连通。所述处理器配置成：监测流经所述至少一个绕组的绕组电流，其中，绕组电流具有振动分量和偏差分量；将绕组电流的偏差分量从绕组电流的振动分量分离；以及基于绕组电流的偏差分量控制所述至少一个功率开关装置。

方案1. 一种用于控制电动马达的方法，所述电动马达包括至少一个绕组，所述方法包括：

监测流经所述至少一个绕组的绕组电流，所述绕组电流具有振动分量和偏差分量；

将绕组电流的偏差分量从绕组电流的振动分量分离；以及

基于绕组电流的偏差分量控制电动马达。

方案2. 根据方案1所述的方法，其中，所述绕组电流是振动分量和偏差分量的总和。

方案3. 根据方案2所述的方法，其中，基于绕组电流的偏差分量控制电动马达包括从绕组电流减去偏差分量以确定振动分量。

方案4. 根据方案3所述的方法，其中，基于绕组电流的偏差分量控制电动马达仅在偏差分量小于预定电流阈值时发生。

方案5. 根据方案4所述的方法，其中，绕组电流的振动分量具有操作频率。

方案6. 根据方案5所述的方法，其中，将绕组电流的偏差分量从绕组电流的振动分量分离用具有截止频率的低通滤波器执行。

方案7. 根据方案6所述的方法，其中，基于绕组电流的偏差分量控制电动马达仅在绕组电流的振动分量的操作频率高于预定频率阈值时发生。

方案8. 根据方案7所述的方法，其中，所述预定频率阈值大于低通滤波器的截止频率。