[發明專利]用于在發電機運行中檢查同步電機的激勵電流測量的方法

有效

• 申請號: 201380016429.3
• 申請日: 2013-03-20
• 公開（公告）號: CN104185797B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: P.梅林格;葛杰
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: G01R35/00
• 分類號: G01R35/00;G01R31/28;H02P29/02;H02P9/48
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 杜荔南,胡莉莉

技術領域

本發明的技術領域涉及一種用于在發電機運行中檢查同步電機的激勵電流測量的方法。

背景技術

發電機在機動車輛中被用于將機械能轉換成電能。出于該目的用在機動車輛中的大多數發電機是被構造成爪極發電機的同步發電機。

在用于機動車輛的混合動力驅動技術的情況下，同步電機也在電動機運行中運行，以便用其啟動混合動力驅動系統的內燃機。為此，可以將同步電機構造成用于啟動/停止運行的皮帶起動發電機（RSG）。通常，這樣的起動電機僅僅在非常小的轉速情況下以電動機方式運行，因為可生成的轉矩通過轉速快速下降。為了提高功率，經修改的同步電機以48V的車載電源運行。

諸如被構造成爪極發電機的同步發電機的常規發電機具有發電機調節器或電流調節器，其調節激勵電流以用于調整發電機的輸出功率。未規定對用于激勵電流測量的電流傳感器的檢查。但是在過渡到48V車載電源時，出于安全原因由于同步電機的電動機運行中的較高力矩輸出而應當保證：可靠地避免由于錯誤的激勵電流測量而造成的不希望的轉矩輸出，因為同步電機在升壓回收系統（Boost-Rekuperations-System）中通常以高得多的功率被用在電動機運行以及發電機運行中，其中由此生成明顯更高的剎車力矩或推進力。

從US?2007/0085512?A1中公知了一種用于控制發電機的電壓的裝置，該裝置包括計算單元，該計算單元包括用于校正激勵電流的功能。這基于到施加有發電機電壓的電負載中的電流以及基于發電機的在激勵電流的基礎上所計算出的輸出電流來進行。

從US?4,413,222中公知有一種電池充電系統，其具有交變電流發電機（10）、電壓調節器（20）以及用于顯示故障情況的充電監控設備。該充電監控設備配備有：信號發送器（82），其用于識別電壓調節器的開關狀態；第一閾值級（67），其用于識別發電機電壓的最小值；以及第二閾值級（69），其用于識別系統的感測點處的比調節額定值高一定值的電壓。第一閾值級（67）的輸入端與發電機的激勵系統（12，14）處的同電池電壓去耦合的故障識別接線端子（D＋）連接。第二閾值級（69）在輸入側連接到受到電池電壓影響的感測點上。這所具有的優點是，第一閾值級（67）能夠不受電池的充電狀態影響地檢測和分析發電機電壓并且第二閾值級能夠無畸變地檢測和分析電池的充電狀態。

因此，本發明的任務是提供可用來在發電機運行中以低成本檢查同步電機的激勵電流測量的方法和診斷裝置以及計算機程序產品。

發明內容

本發明所基于的認識是，當激勵電流在發電機運行中根據同步電機的功率輸出來調節時，可以通過將優選地在空轉運行中所測量的相電壓測量值與從相應的特征曲線族值中確定的相電壓預期值相比較來檢查用于激勵電流測量的電流傳感器。如果該比較得出存在偏差，則生成故障信號以用于進一步處理。該故障信號可以包含關于故障原因的另外信息，比如故障原因是同步電機的繞組短路。

根據一方面，本發明涉及一種用于在發電機運行中利用經調節的激勵電流檢查用于同步電機的激勵電流測量的電流傳感器的方法。在第一步驟中，同步電機作為發電機在空轉運行中運行。該步驟在應當進行電流傳感器的檢查時執行。這可以在固定的時間間隔內是這種情況，或者這可以基于內部生成的或外部的檢查信號來進行。空轉運行可以通過如下方式實現：例如同步電機的激勵電流在發電機運行中從正常運行狀態出發一直被減小，直到給電池充電的電池電流等于零或近似等于零，也就是說，電池不再被充電，使得在實現空轉運行的情況下，電池可以通過與同步電機斷開而被分開。在此，該減小可以連續地或分步地進行，其中在分布減小情況下的步長可以為同樣大的或者被適應性地匹配。

在一個有利的實施方式中，檢測同步電機的相電壓測量值。相電壓測量值是在發電機運行中例如借助于電壓傳感器在同步電機的定子繞組或相與地之間測量的，所述地表示定子繞組的虛擬星點。相電壓測量值可以是單個測量值，或者是相電壓測量值在預先給定的時間間隔內以數據組形式的時間變化曲線，該時間變化曲線在后面被進一步分析，以便例如確定電壓的尖峰值或峰值。

在一個有利的實施方式中，通過分配所存儲的特征曲線族值來為同步電機的相電壓、為激勵電流以及轉速確定相電壓預期值。因此，以特征曲線族形式存在同步電機在發電機運行中的相電壓、激勵電流和轉速的值。因此，根據空轉運行中所檢測的激勵電流和所檢測的轉速，通過經由分配與特征曲線族形式的值相比較來確定在無故障的激勵電流測量情況下可預期的相電壓預期值。