估算轉(zhuǎn)子磁體溫度的方法和其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 示例性實(shí)施例涉及電驅(qū)動(dòng)裝置系統(tǒng)和/或用于控制電驅(qū)動(dòng)裝置的方法，所述電驅(qū) 動(dòng)裝置例如為永磁同步電機(jī)（PMSM)馬達(dá)或永磁同步電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002] 交流（ac)電機(jī)（例如，PMSM電機(jī)）是廣泛使用的車輛牽引應(yīng)用。PMSM電機(jī)控制 器控制PMSM電機(jī)的運(yùn)行?？刂破鳟a(chǎn)生交流控制信號(hào)，所述交流控制信號(hào)施加到PMSM電機(jī) 的端子。
[0003] PMSM由于其功率密度、效率、轉(zhuǎn)矩能力、尺寸和較寬的恒定功率運(yùn)行區(qū)域而被使 用。在PMSM中最廣泛使用的稀土磁體中的一種是釹鐵硼（NdFeB)磁體。NdFeB磁體由于其 能量密度和內(nèi)矯頑磁力（Hci)而成為PMSMs的候選。不幸地，NdFeB磁體具有可以在磁體 中導(dǎo)致渦旋電流的低電阻率。并且，NdFeB磁體固有矯頑磁力和剩余磁通密度依賴于溫度， 并且其值隨著溫度增加而減小。最后，反電動(dòng)勢(shì)（bemf)常數(shù)（X f)與剩余磁通密度成正比。 換句話說(shuō)，隨著溫度增加，bemf常數(shù)減小。
[0004] 環(huán)境溫度、電機(jī)運(yùn)行速度（PM渦流損耗）、電流調(diào)整質(zhì)量和THD電平、電流量值和電 流持續(xù)時(shí)間以及電機(jī)冷卻是影響轉(zhuǎn)子磁體溫度因此并且影響bemf常數(shù)的因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] -些實(shí)施例涉及估算轉(zhuǎn)子磁體溫度的方法和用于估算轉(zhuǎn)子磁體溫度的系統(tǒng)。
[0006] 至少一個(gè)示例性實(shí)施例公開了估算馬達(dá)的轉(zhuǎn)子磁體溫度的方法。該方法包括在馬 達(dá)的運(yùn)行過(guò)程中在運(yùn)行點(diǎn)處確定外加電壓，獲得與運(yùn)行點(diǎn)相關(guān)聯(lián)并且與參考溫度相關(guān)聯(lián)的 參考值，并且基于外加電壓和所述參考值以確定估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度。
【附圖說(shuō)明】
[0007] 根據(jù)與附圖結(jié)合的下文的詳細(xì)描述，將更清楚地理解示例性實(shí)施例。圖1-4表示 如本文中所述的非限制性的示例性實(shí)施例。
[0008] 圖1圖示了圖1A-1B的框圖；
[0009] 圖1A-1B是根據(jù)示例性實(shí)施例的用于控制電動(dòng)馬達(dá)的系統(tǒng)的框圖；
[0010] 圖2是根據(jù)示例性實(shí)施例的與圖1A-1B -致的電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖；
[0011] 圖3圖示了根據(jù)示例性實(shí)施例的轉(zhuǎn)子磁體溫度估算模塊；并且
[0012] 圖4圖示了根據(jù)示例性實(shí)施例的估算馬達(dá)的轉(zhuǎn)子磁體溫度的方法。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 現(xiàn)在將更充分地參照?qǐng)D示一些示例性實(shí)施例的附圖來(lái)描述多個(gè)示例性實(shí)施例。
[0014] 因此，盡管能夠?qū)κ纠詫?shí)施例進(jìn)行各種修改并且形成可替換形式，但是附圖通 過(guò)示例的方法示出所述實(shí)施例并且本文將詳細(xì)描述所述實(shí)施例。然而，應(yīng)該理解，不旨在 將示例性實(shí)施例限制到所公開的具體形式，而是相反，示例性實(shí)施例將覆蓋落入權(quán)利要求 的范圍內(nèi)的所有的修改、等同物和替換。在對(duì)附圖的所有描述中，相同的數(shù)字指示相同的元 件。
[0015] 將理解，雖然術(shù)語(yǔ)第一、第二等在本文中可以用于描述各種元件，但是這些術(shù)語(yǔ)不 應(yīng)該限制這些元件。這些術(shù)語(yǔ)僅用于區(qū)別一個(gè)元件與另一元件。例如，第一元件可以被稱為 第二元件，并且，類似地，第二元件可以被稱為第一元件，這沒(méi)有脫離示例性實(shí)施例的范圍。 如本文所用，術(shù)語(yǔ)"和/或"包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目的任意結(jié)合和所有結(jié)合。
[0016] 將理解，當(dāng)元件被稱為"連接"或"聯(lián)接聯(lián)接"到另一元件時(shí)，其可以直接連接或聯(lián) 接到可以存在的另一元件或插入元件。相反，當(dāng)元件被稱為"直接連接"或"直接聯(lián)接"到 另一元件時(shí)，其中不存在插入元件。應(yīng)該以相同方式理解用于描述元件之間的關(guān)系的其它 措辭（例如，"在...之間"與"直接在...之間"、"鄰近"與"直接地鄰近"等）。
[0017] 本文中使用的術(shù)語(yǔ)僅為了描述具體的實(shí)施例并且不旨在限制示例性實(shí)施例。如本 文所用，單數(shù)形式"a"、"an"和"the"旨在同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文以其他方式明確 指明。將進(jìn)一步理解，當(dāng)在本文中使用術(shù)語(yǔ)"包括"、"包含"和/或"含有"時(shí)，指出存在規(guī) 定的部件、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件，但是不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其它的部 件、整數(shù)、步驟、操作、元件、構(gòu)件和/或其組合。
[0018] 還應(yīng)該注意，在一些可替換的實(shí)現(xiàn)方式中，所描述的功能/作用可以以不按照?qǐng)D 中圖示的次序出現(xiàn)。例如，實(shí)際上可以大致同時(shí)執(zhí)行或有時(shí)可以以相反次序執(zhí)行連續(xù)示出 的兩個(gè)圖，這取決于涉及的功能/作用。
[0019] 除非另有規(guī)定，否則本文中使用的所有術(shù)語(yǔ)具有的意義與示例性實(shí)施例所屬的技 術(shù)領(lǐng)域中的人員通常理解的意義相同。將進(jìn)一步理解，例如限定在通常使用的字典中的那 些術(shù)語(yǔ)應(yīng)該理解成具有的意義與其在相關(guān)技術(shù)的內(nèi)容中的意義一致，而不應(yīng)理解成理想化 的意義或過(guò)度正式的意義，除非本文中明確地如此限定。
[0020] 根據(jù)處理器呈現(xiàn)示例性實(shí)施例和對(duì)應(yīng)的詳細(xì)描述的部分，該處理器被具體地程控 以執(zhí)行軟件或關(guān)于計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)位的操作的算法和符號(hào)表示。這些描述和表示是 本領(lǐng)域的技術(shù)人員向本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員有效表達(dá)其工作的實(shí)質(zhì)的方式。算法，作為本 文使用的術(shù)語(yǔ)，并且如其被通常使用的那樣，被認(rèn)為是通向結(jié)果的一序列有條理的步驟。該 步驟對(duì)物理量進(jìn)行要求的物理操縱。通常，雖然不一定，這些物理量采取能夠被存儲(chǔ)、傳送、 組合、比較、和以其他方式操縱的光信號(hào)、電信號(hào)、或磁信號(hào)的形式。主要由于普遍使用的原 因，有時(shí)方便地將這些信號(hào)稱為位、值、要素、符號(hào)、字符、術(shù)語(yǔ)、數(shù)字等。
[0021] 在以下描述中，將參照可以被實(shí)現(xiàn)為執(zhí)行具體任務(wù)或采用具體的抽象數(shù)據(jù)類型 的、包括編程、程序、對(duì)象、構(gòu)件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的程序模塊或功能性過(guò)程并且可以使用現(xiàn)有的 硬件執(zhí)行的操作的動(dòng)作和符號(hào)表示來(lái)描述說(shuō)明性實(shí)施例。這些現(xiàn)有硬件可以包括一個(gè)或多 個(gè)中央處理器（CPUs)、數(shù)字信號(hào)處理器（DSPs)、專用集成電路、現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列（FPGAs) 計(jì)算機(jī)等。
[0022] 然而，應(yīng)該明白，所有的這些術(shù)語(yǔ)和類似的術(shù)語(yǔ)將與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)并且僅是 應(yīng)用于這些物理量的方便的符號(hào)。除非以其他方式具體地規(guī)定，或如從討論所顯而易見(jiàn)的， 諸如"處理"或"計(jì)算"或"推算"或"確定"或"顯示"等術(shù)語(yǔ)指操作被表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的 寄存器和存儲(chǔ)器中的物理量的數(shù)據(jù)并且將其轉(zhuǎn)換成類似地表示為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)存儲(chǔ)器或寄 存器或其它的這種信息存儲(chǔ)、傳送或顯示裝置中的物理量的其它數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)或類似 的電子計(jì)算裝置的作用和過(guò)程。
[0023] 還注意到執(zhí)行示例性實(shí)施例的方面的軟件通常被編碼在一些有形的實(shí)體存儲(chǔ)介 質(zhì)上或通過(guò)一些類型的傳送介質(zhì)來(lái)執(zhí)行。有形存儲(chǔ)介質(zhì)可以是磁介質(zhì)或光介質(zhì)，并且可以 只讀或隨機(jī)存取。
[0024] 根據(jù)示例性實(shí)施例，圖1A-1B圖示了用于控制諸如電動(dòng)馬達(dá)之類的電機(jī)的驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng) 100〇
[0025] 驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100包括處理器，所述處理器被配置成用于在馬達(dá)的運(yùn)行過(guò)程中在一運(yùn) 行點(diǎn)處確定外加電壓，獲得與運(yùn)行點(diǎn)相關(guān)聯(lián)并且與參考溫度相關(guān)聯(lián)的參考值，并且基于外 加電壓和所述參考值來(lái)確定馬達(dá)的估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度。
[0026] 在示例性實(shí)施例中，所述參考值是參考正交軸電壓。
[0027] 在示例性實(shí)施例中，外加電壓是瞬時(shí)正交軸電壓。
[0028] 在示例性實(shí)施例中，處理器被配置成用于確定瞬時(shí)正交軸電壓和參考正交軸電壓 的之間的差值，并且基于所述差值確定估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度。
[0029] 在示例性實(shí)施例中，處理器被配置成用于從查找表獲得磁體溫度系數(shù)，所述查找 表提供對(duì)應(yīng)于機(jī)器溫度的磁體溫度系數(shù)，所述估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度進(jìn)一步基于所獲得的磁 體溫度系數(shù)。
[0030] 在示例性實(shí)施例中，運(yùn)行點(diǎn)包括馬達(dá)的速度和轉(zhuǎn)矩。
[0031] 在示例性實(shí)施例中，處理器被配置成用于對(duì)估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度進(jìn)行濾波。
[0032] 在示例性實(shí)施例中，處理器被配置成用于從查找表獲得參考電壓，所述查找表基 于外加電壓并且基于外加電壓與公共電壓的比率修改參考電壓，所述參考值基于修改的參 考電壓。
[0033] 在示例性實(shí)施例中，處理器被配置成用于從查找表獲得參考電壓，所述查找表基 于特征電壓并且基于外加電壓與特征電壓的比率修改參考電壓，所述參考值基于修改的參 考電壓。
[0034] 參見(jiàn)圖1，電動(dòng)馬達(dá)可以是諸如馬達(dá)117 (例如，內(nèi)置式永磁體（IPM)馬達(dá)）的馬達(dá) 或另一交流電機(jī)。馬達(dá)117具有額定直流總線電壓（例如，320伏特）。額定電壓是指定電 壓。例如，馬達(dá)117的額定電壓可以是320伏特，但是馬達(dá)可以在高于或低于320伏特的電 壓下運(yùn)行。在示例性實(shí)施例中，除馬達(dá)117外的系統(tǒng)可以稱為換流器或馬達(dá)控制器。用于 控制馬達(dá)117的系統(tǒng)還可以稱為電機(jī)系統(tǒng)。
[0035] 應(yīng)該理解，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100可以包括圖IA未圖示的額外特征。為了描述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100 的方便，圖1A-1B示出的特征被圖示，并且應(yīng)該理解驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)100應(yīng)該不受限于圖1A-1B示 出的特征。
[0036] 系統(tǒng)100包括電子模塊、軟件模塊或二者。在示