[發明專利]電動機定子繞組溫度估算

有效

• 申請號: 200910005993.0
• 申請日: 2009-01-24
• 公開（公告）號: CN101494372A
• 公開（公告）日: 2009-07-29
• 發明（設計）人: N·R·帕特爾;Y·C·森;S·希蒂;S·E·舒爾茨
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: H02H7/08
• 分類號: H02H7/08;H02H5/04;G05D23/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 彭 武;曹 若

技術領域

本發明總體上涉及電動機系統，更具體地涉及用于估算電動機中定子繞組的溫度的方法和裝置。?

背景技術

在永磁體電動機的定子繞組的溫度過熱時，電動機系統中的永磁體電動機可能損壞。通常，定子繞組的溫度由安裝在電動機定子繞組一個相位上的溫度測量傳感器測量，如熱敏電阻器。假設平衡的三相電流在定子繞組中流動，單個溫度測量傳感器可以適當地估算所有三個相位的溫度。然而，在處于或接近0速度時，可能沒有電流在安裝有傳感器的電動機定子繞組的相位中流動，或在某些速度時，不平衡的電流可能在定子繞組的三個相位中流動。在這些狀況下，單個溫度測量傳感器將不能正確地報告電動機的實際溫度，因而電動機可能由于過熱損壞。?

因而，希望提供一種防止電動機定子繞組過熱損壞的方法和裝置。此外，希望提供在包括處于或接近0速度的所有速度時的電動機的溫度感測。另外，本發明的其它希望特征和特性從隨后的詳細描述和所附權利要求結合附圖以及前述技術領域和背景技術將變得顯而易見。?

發明內容

提供一種防止永磁體電動機定子繞組過熱損壞的溫度估算控制器。所述溫度估算控制器包括低速溫度估算模塊、過渡(轉變)模塊和依賴于溫度的扭矩指令降低方塊(command?derater?block)。所述低速溫度估算模塊響應于多個相位中的每個相位相對于熱中性點(thermal?neutral)測量的第一熱阻抗確定永磁體電動機的所述多個相位中的每個相位的定子溫度。所述過渡模塊連接到所述低速溫度估算模塊，且當永磁體電動機的檢測速度小于第一預定速度時輸出所述低速溫度估算模塊確定的永磁體電動機多個相位中的每個相位的定子溫?度。所述依賴于溫度的扭矩指令降低方塊連接到所述過渡模塊，且響應于所述多個相位中的一個或更多相位的定子溫度降低扭矩指令。?

提供一種控制扭矩指令以防止永磁體電動機多個相位中的一個或更多相位過熱的方法。所述方法包括步驟：確定永磁體電動機的檢測速度是否小于第一預定速度；當永磁體電動機的檢測速度小于第一預定速度時響應于所述多個相位中的每個相位相對于熱中性點測量的第一熱阻抗確定所述多個相位中的每個相位的定子溫度；和響應于所述多個相位中的一個或更多相位的定子溫度降低扭矩指令。?

附圖說明

本發明將在下文結合以下附圖描述，其中相同的附圖標記表示相同的元件，且?

圖1示出了根據本發明實施例的電動機系統的框圖；?

圖2示出了根據本發明實施例的低速溫度估算算法的電路圖；?

圖3示出了根據本發明實施例的圖1的電動機系統的溫度估算控制器的更詳細的示圖；?

圖4示出了根據本發明實施例的圖3的電動機系統的溫度估算控制器的過渡模塊的操作流；?

圖5示出了根據本發明實施例的圖3的電動機系統的過渡模塊的操作曲線圖；?

圖6示出了根據本發明實施例的圖3的電動機系統的溫度估算控制器的操作流程圖；和?

圖7示出了在采用根據本發明實施例的圖3的電動機系統的機動車輛操作期間產生的波形。?

具體實施方式

以下詳細說明性質上僅為示范性的，且并不打算限定本發明或其應用及用途。另外，并非打算受限于前述技術領域、背景技術、發明內容或以下具體實施方式中提出的任何明確的或隱含的理論。?

參考圖1，根據本發明實施例的電動機系統100包括三相交流(AC)同步電機110，如同步磁阻電機或永磁體電動機，電機110?響應于來自逆變器120的信號操作。為電動機110提供電力控制的逆變器120連接在功率源140的直流(DC)總線135之間。逆變器120包括晶體管122-127，如絕緣柵雙極晶體管(IGBT)，且響應于從電流調節扭矩控制器150到其柵極的信號進行操作，以提供電壓給電動機110的每個相位115，每個晶體管對122/125，123/126和124/127形成逆變器120的相腳。熱敏電阻器118連接到一個相位115，以測量該相位115的繞組的溫度。冷卻劑155，如機油，環繞電動機110并在電動機110操作期間冷卻電動機110，溫度信號發生器156從冷卻劑155內的熱電偶157確定冷卻劑155的溫度，并提供表示線路158上冷卻劑155的溫度的數字信號。?