[发明专利]具有单独诊断的电驱动系统

说明书

电驱动系统(10)包括逆变器(22)以及由逆变器(22)所供应的电机(16)。一种用于控制电驱动系统(10)的方法包括：接收被供应给电机(16)的机器电流的机器电流信号(30)和机器电压信号(40)；基于机器电流信号(30)来确定开关信号(36)，并且利用开关信号(36)来控制逆变器(22)；从机器电流信号(30)估计第一速度估计(38)；从机器电压信号(40)估计第二速度估计(42)；以及将第一速度估计(38)和第二速度估计(42)相互比较，并且在第一速度估计(38)和第二速度估计(42)相互偏离超过阈值时，激活电驱动系统(10)的故障反应，这将电驱动系统(10)设置成预定义状态。

技术领域

本发明涉及用于控制电驱动系统的方法、计算机程序、计算机可读介质和控制器。另外，本发明涉及电驱动系统。

背景技术

电驱动器用来供应电马达，所述电马达是系统的组成部分，相对于预期安全等级，所述电驱动器对用户需要是安全的。电驱动器以及特别是其控制系统可提供功能安全特征，以帮助系统建立者实现这个预期安全等级。功能安全系统通常要求综合诊断，以确保所实现的措施基于系统的真实动作。用来实现诊断的一种方式是冗余度。所有关键测量和/或操作可利用两种不同的硬件解决方案来实现，并且可比较结果。还可存在用来限制常见故障原因的概率的两种不同测量技术。

例如，电驱动器提供不同类型的功能性安全功能，例如安全转矩关断(STO)、安全停止1(SS1)、安全紧急停止(SSE)、安全限制速度(SLS)、安全最大速度(SMS)和安全制动控制(SBC)。如同SS1、SLS和SMS的功能通常要求关于马达速度的反馈。

US 2015/084574 A1描述一种用于控制电马达的控制系统。该控制系统包括：第一估计器，其用于从马达M的所测量的相电压来估计马达的第一速度；以及第二估计器，其用于从马达的所测量的相电流来估计马达的第二速度。所测量的相电流进一步用来生成用于逆变器(该逆变器连接到马达)的开关信号。保险块将两个估计速度相互比较，并且可与它们之间的差异（divergence）相关地使马达停止。

US 2010/134064 A1描述一种用于估计电马达的速度的方法。速度估计布置从马达的所测量的电压和/或所测量的电流来计算马达的速度估计，并且将它发送给安全监督系统。连接到马达的逆变器的控制单元计算备选速度估计，并且也将它发送给安全监督系统，所述安全监督系统然后比较两个速度估计。如果两个速度估计彼此相差超过预确定阈值，则可激活马达的紧急制动。

US 2002/161492 A1描述一种用于使用经由通信链路所连接的两个单独处理器来监测电机的速度的方法。

发明内容

本发明的目的是要提供一种具有更安全的故障反应的电驱动系统。

这个目的通过独立权利要求的主题来实现。通过从属权利要求和以下描述，另外的示范实施例是显而易见的。

本发明的第一方面涉及一种用于控制电驱动系统的方法。电驱动系统可以是中压或低压系统，所述电驱动系统包括逆变器以及由逆变器所供应的电机。逆变器可包括两个或更多个半桥，和/或可把来自DC链路的DC电压转换为要供应给电机的AC电压。该方法可由驱动系统的控制器自动执行。

按照本发明的实施例，该方法包括：接收供应给电机的机器电流的机器电压信号和机器电流信号。供应给电机的AC电压的电流和电压可利用传感器来测量，并且可被转换为可由控制系统来处理的信号。必须注意，本文所述的信号还可以是数字化信号，即，随时间而改变的值。但是，信号也可以是模拟信号。而且，可接收DC链路电压信号，该DC链路电压信号可由逆变器所连接到的DC链路中的电压传感器来提供。