[发明专利]用于五相永磁电机的可重新配置的绕组连接

说明书

本公开提供了“用于五相永磁电机的可重新配置的绕组连接”。一种车辆包括具有开式绕组的五相电机，所述开式绕组在每侧由逆变器的相桥驱动。控制器监测开路绕组。响应于检测到高于预定速度阈值的开路绕组，所述控制器操作所述逆变器以按正方形配置驱动未开路的所述绕组。

技术领域

本申请一般涉及一种用于在绕组中的一者开路时操作五相永磁机器的系统。

背景技术

混合动力电动车辆和电动车辆使用电能来推进。典型的混合动力和电动动力传动系统利用三相马达和逆变器来提供推进力。这样的系统很好理解，并且组件易于获得。在诸如开路绕组的异常操作条件下，可以关闭这种系统以防止降级的操作。例如，当绕组或连接中的一者开路时，电流不能流到该绕组，并且马达的扭矩特性可能改变。典型的响应是停止操作三相马达，这可以防止车辆完成驾驶循环。

发明内容

一种车辆包括一对逆变器，每个逆变器具有五个相桥，所述相桥在五相电机的绕组的相对端处电耦合。所述车辆还包括控制器，所述控制器被编程以操作所述逆变器以按星形配置驱动所述绕组，并且响应于检测到所述绕组中的一者中的开路以及所述电机的速度超过阈值，操作所述逆变器以按正方形配置驱动所述其余绕组。

所述控制器还可以被编程以通过致使所述逆变器中的一者中的开关装置将所述绕组中的每一者的相关端连接到公共导体来操作所述逆变器以按所述星形配置驱动所述绕组。所述控制器还可以被编程以通过致使所述逆变器中的所述一者的每个相桥的电压输出与所述绕组的与耦合到所述公共导体的所述端相对的一端相关联来控制所述电机的扭矩输出。所述电压输出的振幅可以大于在没有检测到所述绕组中的所述一者的所述开路的情况下施加的电压振幅。所述控制器还可以被编程以通过控制所述逆变器的每个相桥的电压输出使得施加到所述绕组的电压就像所述绕组以环路物理连接一样，来操作所述逆变器以按所述正方形配置驱动所述其余绕组，在所述环路中所述绕组中的每一者电耦合到另外两个绕组。每个相桥的所述电压输出的振幅可以小于在没有检测到所述绕组中的所述一者的所述开路的情况下施加的电压振幅。所述控制器还可以被编程以操作所述逆变器以向所述绕组中的所述一者提供零电压。所述阈值可以是按所述星形配置驱动的所述电机的最大扭矩等于按所述正方形配置驱动的所述电机的最大扭矩时的速度。所述控制器还可以被编程以响应于所述电机的所述速度下降到低于所述阈值，同时检测到所述绕组中的所述一者的所述开路，操作所述逆变器以按所述星形配置驱动所述其余绕组。

一种方法包括操作一个或多个逆变器以按星形配置驱动五相电机的绕组。所述方法还包括响应于检测到所述绕组中的一者的开路以及所述电机的速度超过阈值，从操作所述逆变器以按所述星形配置驱动所述绕组改变为操作所述逆变器以按正方形配置驱动未开路的所述绕组。

所述方法还可以包括响应于所述速度下降到低于所述阈值，同时所述绕组中的所述一者是开路的，从操作所述逆变器以按所述正方形配置驱动未开路的所述绕组改变为操作所述逆变器以按所述星形配置驱动未开路的所述绕组。所述阈值可以是按所述星形配置操作的所述电机的最大扭矩等于按所述正方形配置操作的所述电机的最大扭矩时的速度。按所述星形配置操作所述电机可以包括操作所述逆变器中的一者以将所述绕组中的每一者选择性地耦合到公共中性点。操作所述逆变器以按所述正方形配置驱动所述绕组可以包括操作所述一个或多个逆变器，使得施加到所述绕组的电压就像所述绕组以环路物理连接一样，在所述环路中所述绕组中的每一者电耦合到另外两个绕组。

一种电气化动力传动系统包括具有五相绕组的电机和具有相桥的一个或多个逆变器，所述相桥电耦合到所述绕组的每一端。所述电气化动力传动系统还包括控制器，所述控制器被编程以响应于所述绕组中的一者为开路的，从操作所述逆变器以按星形配置驱动所述绕组改变为操作所述逆变器以按正方形配置驱动所述绕组。