[發明專利]用于交流電機的控制設備

有效

• 申請號: 201310452570.X
• 申請日: 2013-09-27
• 公開（公告）號: CN103715959B
• 公開（公告）日: 2017-03-01
• 發明（設計）人: 鈴木崇史;加古寬文;伊藤武志
• 申請（專利權）人: 株式會社電裝
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L3/04;B60L7/14;B60L11/00;B60L11/14;B60L15/02;B60L15/20;H02P21/14;H02P21/22
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司11227
• 代理人: 杜誠,陳煒

技術領域

本公開內容涉及一種用于交流電機的控制設備。

背景技術

近年來，出于更低燃料消耗和更少廢氣排放的社會需求，各自安裝有AC（交流）電機作為車輛的電源的電動汽車和混合動力汽車受到關注。例如，在一些混合動力汽車中，由二次電池等制成的DC（直流）電源和AC電機通過由逆變器等構造的電力轉換設備而彼此連接，并且DC電源的DC電壓由逆變器轉換成AC電壓從而驅動AC電機。

在安裝在像這樣的混合動力汽車和電動汽車中的AC電機的控制設備中，已知下述技術：通過僅在一相中布置用于感測相電流的電流傳感器，減少電流傳感器的數量，在尺寸上將逆變器的三相輸出端子附近的部件減小，以及降低AC電機的控制系統的成本（例如，參見專利文件1）。另外，作為用于基于僅一相的電流感測值來控制電動機的技術，例如，如專利文件2所示，還提出了下述技術：為了防止由電流檢測器之間的增益誤差引起的三相不平衡而導致的轉矩波動，獲取基于一相的電流值的理想AC波形并且通過理想AC波形控制電動機。

在專利文件2中，根據理想AC波形使其各相位彼此偏移120°的事實，通過僅使一相的電流值延遲120°來估計其它相的電流值，以匹配理想AC波形。通過像這樣的方法，基本上無法正確地控制向量控制所需要的二維量（例如，d軸電流和q軸電流）。

另外，在專利文件1中，通過使一相的電流傳感器的感測值乘以系數來估計其它相電流，但是不僅在鎖定狀態下，而且在感測值變為0的狀態下，所有相的電流值變為0。另外，由于假定三相交流為理想正弦波以及相位和系數是根據理想正弦波導出的，所以不可以獲取反映實際電流的估計值。

例如，為了在需要以高速且高準確度運行主電機的系統中高準確度地執行向量控制，如混合動力車輛和電動汽車的主電機那樣的情況，需要向一相的電流感測值相加剩余的一維分量以進行校正。為此目的，考慮通過使用與AC電機的旋轉同步改變的信息來高準確度地估計二維量。此時，當AC電機的旋轉圈數小時，與AC電機的旋轉同步改變的信息的變化也也小，因而電流估計的準確度有可能受損。

當電流估計的準確度受損時，異常電流有可能通過AC電機，從而生成異常轉矩。當生成異常轉矩時，例如在AC電機被安裝在混合動力車輛和電動汽車中的情況下，駕駛性能將受損。在此，假定異常電流包括太小電流和太大電流。另外，假定異常轉矩包括由太小電流引起的太小轉矩和由太大電流引起的太大轉矩。

例如，在AC電機被應用于混合動力車輛或電動汽車的主電機的情況下，會引起以下問題：即當太小電流通過AC電機時，沒有生成期望的轉矩；因此用戶很可能超過所需地壓低加速器踏板以突然生成轉矩，或者當電流估計的準確度提高時，很可能突然生成轉矩，因此這會導致突然啟動。

另外，當太大電流通過AC電機時，用于AC電機的控制設備的各種元件很可能發熱或者導致故障。

[專利文件1]日本未審查專利公開第2004-159398號

[專利文件2]日本專利第4942425號

發明內容

本公開內容的目的是提供一種用于AC電機的控制設備，該控制設備可以感測電流傳感器的異常并且可以提高AC電機的控制準確度。