[发明专利]用于确定何时在电动机的运行区域中应用适应性热补偿的方法和系统

说明书

提供了用于在操作电动机的转子时应用适应性热补偿的方法和系统。该方法包括：通过区域确定模块接收转子的扭矩和温度以及电动机的电流和电压的多个参数数据；通过区域确定模块根据参数数据集计算余弦值，确定用于应用适应性热补偿的区域，其中根据恒定扭矩方向矢量和电压限制椭圆矢量计算余弦值，该恒定扭矩方向矢量和电压限制椭圆矢量导出自一个或多个参数数据的函数关系；当电动机在由区域确定模块确定用于适应性热补偿的区域内运行时，通过参考修改模块应用修改值以递增地修改电动机电流。

技术领域

技术领域总体涉及同步电动机的转子的运行区域，更具体地涉及用于确定在变化的转子温度和角速度下何时在运行区域中应用热适应性补偿以提高扭矩控制性能的方法和系统。

背景技术

电动车辆中的推进系统包括永磁同步电动机，其可以以扭矩控制模式运行并且包括包含永磁体和定子的转子部分。转子磁通量的强度决定了磁铁产生的扭矩的大小。由电动机产生的磁体强度或扭矩可能由于许多因素而改变，包括转子运行温度的变化。例如，在较大的角速度下，转子可能无法最佳地运行，因为磁通量可能减少，磁通量可能减少部分是由于较高的转子温度。

因此，需要监控角速度和转子温度，确定在操作电动机的区域中，无论电动机接收的直流母线电压如何变化，可以应用电流参考修改的适应性热补偿以改善对转子的扭矩控制。此外，通过随后的详细描述和所附权利要求，结合附图和前述技术领域和技术背景，本发明的其他期望特征和特性将变得显而易见。

发明内容

公开了一种用于基于运行区域确定何时对电动机应用适应性热补偿的车辆中的方法和系统。

在实施例中，提供了一种用于在操作电动机的转子时应用适应性热补偿的方法。该方法包括：通过区域确定模块接收转子的扭矩和温度以及电动机的电流和电压的多个参数数据，该参数数据集包括：转子的参考扭矩、电动机电流的电流测量、电动机的测量电压、转子的角速度测量、以及转子的估计温度；通过区域确定模块根据参数数据集计算余弦值，确定用于应用适应性热补偿的区域，其中根据恒定扭矩方向矢量和电压限制椭圆矢量计算余弦值，该恒定扭矩方向矢量和电压限制椭圆矢量导出自一个或多个参数数据的函数关系；以及，当电动机在由区域确定模块确定的用于适应性热补偿的区域内运行时，通过参考修改模块应用修改值以递增地修改电动机电流。

该方法还包括：基于所测量的转子的角速度导出恒定扭矩方向矢量，其中通过函数计算恒定扭矩方向矢量，其中T_e是电磁扭矩，并且i^e_ds和i^e_qs是电动机的同步旋转参考系中的d轴和q轴dq电流。

该方法还包括：基于电动机电流测量的d轴电流和q轴电流导出电压限制椭圆矢量，其中电压限制椭圆矢量由函数其中，和其中λ^e_ds和λ^e_qs是在所述同步旋转参考系中估算的dq磁链，ω_r是所述转子的角速度，i^e_ds和i^e_qs是所述同步旋转参考系中所述的d轴和q轴dq电流，v^e_ds和v^e_qs是所述同步旋转参考系中的电压，L_d和L_q是d轴和q轴感应系数，L矩阵是增益。

该方法还包括：通过计算的内积来计算余弦值，其中，T_e是通过函数计算的电磁扭矩，其中i^e_ds和i^e_qs是电动机的同步旋转参考系中的d轴和q轴dq电流，其中‖x‖是矢量的大小，L_d和L_q是d轴和q轴感应系数。

该方法还包括：应用第一阈值和第二扭矩阈值，以确定用于热适应的区域，其中第二扭矩阈值大于第一扭矩阈值，其中当扭矩高于第二扭矩阈值时应用d轴电流补偿。