[发明专利]用于确定换流器的中间回路电流的方法和设备

说明书

本发明的目的在于，按照简单且成本有利的方式尽可能精确地确定换流器的中间回路电流。按照本发明，该目的通过如下方式实现，即，根据对各个相的所测量的输出电压和输出电流的检测来确定所述中间回路电流。

技术领域

本发明涉及一种具有各权利要求的特征的用于确定换流器的中间回路电流的方法和设备。

背景技术

特别是在实现涉及电驱动的机动车的功能安全的标准方面，了解驱动器的状态参量是必需的。在此问题在于，使用成本密集的传感器。例如由WO 2013 017 515 A1已知对三相电机的监控。该电机由逆变器馈电。所述逆变器连接在中间回路下游。通过如下方式进行所述监控，即，借助逆变器的所查明的输出电压和电流确定来逆变器输出功率，将所述逆变器输出功率又与借助所测量的中间回路电流和所测量的中间回路电压确定的中间回路功率相比较。

代替测量中间回路电流，例如按照现有技术D. (2015年)Elektrische Antriebe-Regelung von Antriebssystemen,第四版，Springer BerlinHeidelberg，根据桥支路/半导体开关的所测量的相电流和所谓的开关函数或开关状态确定逆变器的中间回路电流。亦即原则上存在避免在中间回路中的成本密集的电流传感器的可能性。问题在于借助该方案(特别是在对功能安全的要求的范围内)是否能够实现足够精确地确定逆变器的中间回路电流。

发明内容

本发明的目的在于，按照简单且成本有利的方式尽可能精确地确定换流器的中间回路电流。

按照本发明，所述目的借助按照各权利要求所述的方法和设备实现。

从以下实施例以及各从属权利要求中得出本发明的另外的实施方案和对所实现的优点的描述。

附图说明

图1示出具有换流器/变流器的机电系统；

图2示出第一相的桥支路的上部开关处于闭合的状态；

图3示出从开关状态sa＝0过渡至开关状态sa＝1与在从输出电压的负电势转变至正电势之间的时间延迟。

具体实施方式

在图1中示出具有换流器/变流器1的机电系统。在该实例中，所述机电系统包括电机2。所述电机2例如涉及具有三相a、b和c的永久励磁式同步电机。所述换流器1自然也可以仅包括一相或多于三相。按照图1的机电系统优选用于驱动车辆。对电机2的控制或调节与提供或产生脉宽调制(PWM)信号的脉宽调制器(未示出)相结合地进行。这样的脉宽调制器的结构和作用方式对于本领域技术人员来说是充分已知的。在图1中示出的换流器1对于本领域技术人员来说同样是充分已知的。所示出的换流器1是逆变器，亦即将直流电压转换成交流电压的电气设备。特别是借助于蓄电器提供直流电压ubat，并且交流电压用于驱动电机2。在图1中示出的三相系统按照星形连接设计，亦即三相a、b和c分别在一端上连接在一起。三角连接也是可能的。

为了与按照图1的机电系统相结合地运行车辆的电驱动器，必须遵守用于功能安全的标准ISO26262。在该标准的范围内创建功能安全概念，所述功能安全概念此外通常要求将理论与实际(转动)力矩在阈值方面进行比较。为此，必需借助电驱动器的状态参量来计算实际力矩。优选地，按照两种不同的方法算出实际力矩。在第一方案中，根据转矩公式由所测量的输出/相电流ia、ib和ic(在图1中示例性示出第一相a的正向的相电流ia)来计算转动力矩。第二方案基于对中间回路电流izk(在图1中示出正向的中间回路电流izk)的确定。由中间回路电流izk与中间回路电压uzk的乘积得出在逆变器1的输入端上的有效功率。在减去逆变器1和驱动器的电损耗之后得出在电驱动器上的有效功率。最后，所述有效功率除以机械角速度得到转动力矩。将两种方案相结合，因为它们在不同的工作点中提供优点。