[发明专利]用于控制电动机中的极开关的方法和系统

说明书

本文公开了一种电动车辆，该电动车辆包括：在具有第一极数的第一模式与具有小于该第一极数的第二极数的第二模式之间可切换的电动机、联接至电动机的多个逆变器、以及联接至多个逆变器的控制模块。该控制模块接收当前车辆信息，基于该当前车辆信息确定在电动机的第一模式与第二模式之间需要模式切换，其中，第一模式实现比第二模式更高的转矩，以及通过控制所述逆变器来执行模式切换。

技术领域

本公开总体上涉及电动车辆(electric vehicle)，尤其涉及控制在电动车辆中使用的电动机的极开关(pole switch)。

背景技术

电动机用于许多应用中，使用变极电动机来驱动车辆的电动车辆。变极电动机(也被称为Dahlander电动机或双速电动机)通过改变极数来改变电动机的速度，从而也改变由电动机提供的转矩。当存在更多数量的极时，转矩也更大，从而导致由电动机提供的更高输出功率。通常，电动机的同步速度是根据电源频率和电动机绕组中的极数来确定的，其中速度与频率正相关而与极数反相关。

变极电动机因其功率效率而为人所知，这是因为与其它速度控制系统(比如变频驱动器)相比，由于大部分功率被用于驱动电动机而不进行电脉冲切换，从而功率损失较小。然而，变极电动机的不利方面在于，在不同极数之间频繁改变之后，机械组件经历更快的磨损和撕裂。而且，在极变换期间经历高谐波畸变，这可能导致电动机中的峰值电流减小、发热、辐射以及铁芯损耗。

鉴于上述示例，需要一种可以更好地控制变极电动机的运行的系统，使得电动机以优化电动车辆的燃料经济性、性能、排放以及组件寿命的方式运行。

发明内容

本公开的各种实施方式涉及有关电动车辆的系统和方法，其包括可在具有第一极数的第一模式与具有小于该第一极数的第二极数的第二模式之间切换的电动机、联接至电动机的多个逆变器(inverter)、以及联接至多个逆变器的控制模块。该控制模块接收当前车辆信息，基于该当前车辆信息确定在电动机的第一模式与第二模式之间需要模式切换，其中，第一模式实现比第二模式更高的转矩，以及通过控制所述多个逆变器来执行模式切换。

在一个示例中，当前车辆信息包括以下项中的一个或更多个：当前电动机模式、当前载荷、以及当前车速。在另一示例中，该控制模块还接收前瞻(lookahead)信息，并且基于当前车辆信息和前瞻信息来确定需要模式切换。在该示例的一个方面，前瞻信息包括预测路线信息。而且，在该示例的另一方面，预测路线信息包括以下项中的一个或更多个：地形信息、路况信息、以及交通信息。在一个示例中，该控制模块还被配置成接收历史信息，并且基于该历史信息来确定需要模式切换。在该示例的一个方面，历史信息包括驾驶模式信息。