[发明专利]用于适于感应电机的自激励的逆变器的系统和方法

说明书

确定在观测电压和直流总线参考电压之间的电压差。基于从电压差获得的电流差输出交轴(q轴)命令电压。基于测量的直轴电流和从直轴剩余电压、观测电压和交轴参考命令电压之间的数学关系获得的确定的直轴参考电流确定直轴(d轴)命令电压，其中剩余电压与观测电压和交轴命令电压的函数成比例。帕克逆变换模块或数据处理器基于直轴命令电压和交轴命令电压的帕克逆变换提供一个或多个相命令电压。

相关申请

本文(包括附图)要求基于根据35U.S.C.119(e)于2016年6月6日提交的美国临时申请序号62/346,114的优先权，通过引用而将该专利申请结合到本文中。

技术领域

本发明涉及用于感应电机的自激励的系统和方法，并且更具体地，涉及用于感应发电机(例如，三相鼠笼式感应电机)的自激励的系统和方法。

背景技术

在某些现有技术中，感应发电机的绕组可以通过各种方案被激励。在第一方案下，电池连接在逆变器的直流总线两端以激励感应发电机的一个或多个绕组。在第二方案下，一组电容器连接到感应发电机的相的一个或多个绕组以激励该感应发电机的一个或多个绕组。然而，第一方案和第二方案都需要除了用于逆变器开关的驱动器电路之外的额外构件。进一步地，一组电容器会增加逆变器和感应发电机的体积、尺寸和/或重量。逆变器和感应发电机的重量的任何不必要的增加易于减少包含逆变器的车辆的燃料效率。由于上述原因，需要用于适于感应电机的自激励的逆变器的改进的系统和方法。

发明内容

根据一个实施例，一种用于控制逆变器的方法测量与逆变器相关联的直流电压端子两端的观测电压。数据处理器、加法器或电压差模块确定观测电压和直流总线参考电压之间的电压差。第一电流调节器或数据处理器基于从电压差获得的电流差输出交轴(q-axis)命令电压。第二电流调节器或数据处理器基于测量的直轴电流和从直轴剩余电压、所述观测电压和交轴命令电压之间的数学关系获得的确定的直轴参考电流，确定直轴(d-axis)命令电压，其中剩余电压与观测电压和交轴命令电压的函数成比例。帕克逆变换模块或数据处理器基于交轴和直轴命令电压的帕克逆变换提供一个或多个相命令电压。

附图说明

图1是用于感应电机的自激励的逆变器的第一相和相关联的驱动器的示意图的一个实施例。

作为图2A和图2B的统称的图2是具有连接到感应电机或发电机的三个相的逆变器系统的示意图的一个实施例，其中逆变器系统被布置成自激励感应电机。

图3A是逆变器系统、有源负载和无源负载的示意图的另一实施例，逆变器系统连接到感应发电机，有源负载包括次级逆变器和电动马达，无源负载包括切换式电阻负载。

图3B是逆变器系统、有源负载和电池的示意图的另一实施例，逆变器系统连接到感应发电机，有源负载包括次级逆变器和电动马达，电池在放电后可以用作无源负载。

图4是逆变器系统、有源负载的示意图的还一实施例，逆变器系统连接到感应发电机，有源负载包括次级逆变器和电动马达。

图5A是图示与驱动器相关联或与用于驱动器的控制器相关联的模块(例如，软件)的一个可能的实施例的方框图。

图5B是图示与用于控制逆变器的操作模式的模块(例如，软件)或逻辑电路的一个可能的实施例的方框图。

图6A是说明性曲线图，表示其中在启动模式、过渡激励模式和在操作模式中接近或实现目标激励满电压的过程中，电容器的激励电压的增加相对于时间的一个可能波形。

图6B是说明性曲线图，表示其中在启动模式、过渡激励模式和在操作模式中接近或实现目标激励满电压的过程中，电容器的激励电压的增加相对于时间的另一可能波形。

图7是方框图，图示了驱动器控制器、驱动器、逆变器、感应电机和诸如内燃机之类的原动机的一个可能构造。