[發明專利]用于獲知同步機的轉子角度的控制裝置和方法

有效

• 申請號: 201310407599.6
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103684135B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: A.西達林加帕;S.保盧斯
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H02P6/18
• 分類號: H02P6/18
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 梁冰;楊國治

本發明涉及一種用于獲知同步機的轉子角度的方法，具有將可預設的脈沖持續時間和脈沖高度的至少一個初始電壓脈沖饋給到所述同步機的定子中的步驟，探測對于所述至少一個初始電壓脈沖的各電流響應的步驟，基于各探測到的電流響應來確定各相位差的步驟，通過將所述電流響應與所述同步機的電流響應特征曲線進行比較來獲知至少一個第一估算值的步驟，通過將所述相位差與所述同步機的相位差特征曲線進行比較來獲知至少一個第二估算值的步驟，形成大量的在所述第一估算值之一和所述第二估算值之一之間的差值的步驟，以及基于所確定的差值中的具有最小值的差值來確定針對所述同步機的轉子角度的初始估算值的步驟。

技術領域

本發明涉及用于獲知同步機的轉子角度的控制裝置和方法，特別是在電運行的車輛的電驅動系統的同步機的靜止狀態下來獲知。

背景技術

出現如下情況，將來不僅在靜態的應用中，例如風力發電裝置或太陽能裝置，而且也在車輛中，如混合動力車輛或電動車中，越來越多地使用電子系統，其將新的能量儲存技術與電驅動技術組合起來。

在同步機、例如電運行的車輛的電驅動系統中的同步機的調節中，關于同步機的轉子與定子的相對位置的知曉起著核心的作用。為了利用同步機提供所需的轉矩，在機器的定子中產生一旋轉的電場，其與轉子同步地轉動。為了產生該場，需要所述轉子的針對所述調節的實際角度。

用于確定轉子角度的一種可能性在于，在所述同步機中植入一發送器，其能夠探測所述轉子角度。示例性的發送器類型是增量發送器、分解器、沃格特傳感器和數字的霍爾傳感器。

用于確定轉子角度的另一種可能性在于無發送器的確定方法。從出版物Schroedl，M.:“Sensorless control of AC machines at low speed and standstillbased on the INFORM method”，行業應用會議，1996，第31屆IAS年度會議；Ostlund，M.，Brokemper，M.:“Initial rotor position detections for an integrated PMsynchronous motor drive”，行業應用會議，1995，第30屆IAS年度會議；Linke，M.，Kennel，R.， Holtz， J.:“Sensorless speed and position control of synchronous machinesusing alternating carrier injection，電機與驅動裝置會議，2003，IEMDC'03； Braun，M.，Lehmann，O.，Roth-Stielow，J. :“Sensorless rotor position estimation atstandstill of high speed PMSM drive with LC inverter Output filter”，2010 IEEE工業技術國際會議（ICIT）中例如公開了用于無發送器地對同步機的轉子角度進行角度確定的方法。

出版物DE 10 2008 042 360 A1和WO/2009/047217 A2分別公開了一種用于在靜止狀態下借助于迭代的測試脈沖來確定同步機的轉子角度的方法。

發明內容

根據一個方面，本發明提出了一種用于獲知或者說求出（Ermitteln）同步機的轉子角度的方法，具有將可預設的脈沖持續時間和脈沖高度的至少一個初始電壓脈沖饋給到所述同步機的定子中的步驟，探測對于所述至少一個初始電壓脈沖的各電流響應的步驟，基于各探測到的電流響應來確定各相位差的步驟，通過將所述電流響應與所述同步機的電流響應特征曲線進行比較來獲知至少一個第一估算值的步驟，通過將所述相位差與所述同步機的相位差特征曲線進行比較來獲知至少一個第二估算值的步驟，形成大量的在所述第一估算值之一和所述第二估算值之一之間的差值的步驟，以及基于所確定的差值中的具有最小值的差值來確定針對所述同步機的轉子角度的初始估算值的步驟。