[发明专利]触发受控短路模式以保护电机的方法、以及相应保护装置

说明书

一种用于触发受控短路模式以保护机动车辆的至少部分地由电机驱动的电动传动系的方法，所述机动车辆包括适于向逆变器提供DC电流的电池，该逆变器旨在用于将DC电流转换成三相电流并为该电机供电，该方法的特征在于，该方法包括计算该电机的转子的位置设定点(α设定)的第一步骤、测量该转子的位置(a)的第二步骤、比较测量的转子位置和转子的位置设定点的第三步骤、以及触发受控短路模式的第四步骤。

本发明涉及一种用于触发机动车辆的永磁电机、尤其是用于永磁同步机器的“主动短路”或ASC装置的方法。

在电动车辆和混合动力车辆发展的背景下，必须对具有磁体的同步机器类型的电机所供应的扭矩进行监控。同步机器的扭矩与在其相位中循环的电流直接相关。这些电流是使用逆变器实现的，其中，正弦相电流的调节是关于电机的转子相对于定子的相对位置同步的。

当检测到功能缺陷时，系统必须能够激活安全控制模式或安全模式、尤其是“主动短路”模式。导致激活安全控制模式的功能缺陷可以是过电流、过电压、转子的位置测量缺陷、软件完整性缺陷或电池缺陷。

这种损坏可能不会导致潜在的安全事件，但是就系统的可靠性而言，这些故障的发生率可能是不可接受的。

在已知的汽车应用领域中，在电动车辆或混合动力车辆中，用于抵消故障的一种已知模式是“主动短路”模式。

这种安全控制模式的特性是衰减或减小机器的输出扭矩，并且非常快速地使电源无效。

衰减或减小机器的输出扭矩，使得可以符合对不合时宜加速的操作安全约束。

若干文件描述了相对于各种故障类型都是稳健的电机或逆变器系统。这种稳健性包括尽管在故障情况下、通过各种功能冗余仍保持最小功能性。

文件CN 204334268 U公开了一种永磁发电机，该永磁发电机包括与主绕组串联放置的辅助绕组，该辅助绕组用于在把激活“主动短路”模式所归因于的故障期间限制电流。在正常操作期间，此绕组用于使电流平稳。

文件DE 102011008076描述了放置在转子两磁极之间的磁体，每个磁极都包括线圈。磁体可以用来使由两个线圈基于转子的线圈中的电流的方向所产生的通量发生短路。

然而，这两个文件都不具有使用主动短路来保证系统的安全性和其完整性的安全模式或故障模式。

因此，本发明涉及一种用于激活主动短路模式以保护机动车辆的至少部分地由电机驱动的电力牵引系的方法，所述机动车辆包括适于向逆变器供应DC电流的电池，该逆变器被提供用于将DC电流转换成三相电流并为电机供电。

用于激活主动短路模式的这种方法包括：用于计算电机的转子的位置设定点的第一步骤；用于测量转子的位置第二步骤；用于比较测量的转子位置和转子位置设定点的第三步骤；以及用于激活主动短路模式的第四步骤。

根据本方法的一个特征，转子的位置设定点对应于三相电流的峰间幅值为最小的转子的位置。

根据本方法的一个实施例，用于计算转子的位置设定点的第一步骤包括确定转子的位置，在该位置，在用于建立主动短路模式的过渡时段期间，三相电流的峰间幅值最小。

根据本方法的另一实施例，该第一步使用计算机来实施。

根据本方法的另一特征，转子的位置传感器是测量转子相对于参考位置的旋转的传感器。

在用于比较转子的位置和位置设定点的所述第三步骤期间，可以确定转子的位置是否基本上与转子的位置设定点相同。

根据该方法的另一特征，如果在第三步骤中，转子的位置基本上与转子的位置设定点相同，则进入激活主动短路模式的第四步骤。

本发明还涉及一种用于保护机动车辆的至少部分由电机驱动的电力牵引系的装置。