多相機(jī)器電流控制的制作方法
【專利摘要】本公開(kāi)描述了多相機(jī)器電流控制，具體描述了用于控制多相電機(jī)的控制器?？刂破骺梢园ㄅぞ乜刂颇K和電流控制模塊。電流控制模塊可以被配置為接收來(lái)自扭矩控制模塊的參考電流，確定參考電壓，基于參考電壓、最大可用電壓和多相電機(jī)的速度確定通量校正值，并輸出通量校正值。扭矩控制模塊可以被配置為接收通量校正值并基于通量校正值更新參考電流。
【專利說(shuō)明】
多相機(jī)商電流te·制
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ] 本公開(kāi)涉及多相機(jī)器(multi-phase machine)，更具體地，涉及與多相機(jī)器相關(guān)聯(lián) 的技術(shù)和電路。
【背景技術(shù)】
[0002] 多相電機(jī)的操作要求專用控制器。在低速下，多相電機(jī)可以根據(jù)最大的扭矩/安培 (MTPA)和最大的扭矩/通量(MTPF)條件來(lái)控制。在高速(大于額定速度的速度)下，磁場(chǎng)削弱 可用于控制多相電機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明描述了用于改進(jìn)多相機(jī)器的操作的技術(shù)和系統(tǒng)。
[0004] 在一些示例中，本公開(kāi)涉及用于控制多相電機(jī)的控制器?？刂破骺砂ㄅぞ乜刂?模塊和電流控制模塊。電流控制模塊可被配置為接收來(lái)自扭矩控制模塊的參考電流，確定 參考電壓，基于參考電壓、最大可用電壓和多相電機(jī)的速度確定通量校正值，并且輸出通量 校正值。扭矩控制模塊可被配置為接收通量校正值并基于通量校正值更新參考電流。
[0005] 在一些示例中，本公開(kāi)涉及控制多相電機(jī)的方法。該方法可包括基于最大可用電 壓、多相電機(jī)的速度和參考扭矩確定參考電流。該方法還可以包括基于參考電流確定參考 電壓以及基于參考電壓、最大可用電壓和多相電機(jī)的速度確定通量校正值。該方法可進(jìn)一 步包括基于通量校正值更新參考電流。
[0006] 在一些示例中，本公開(kāi)涉及一種系統(tǒng)，其包括多相電機(jī)和用于控制多相電機(jī)的控 制器?？刂破骺梢园ㄅぞ乜刂颇K和電流控制模塊。電流控制模塊可被配置為接收來(lái)自 扭矩控制模塊的參考電流，確定參考電壓，基于參考電壓、最大可用電壓和多相電機(jī)的速度 確定通量校正值，并且輸出通量校正值。扭矩控制模塊可被配置為接收通量校正值并基于 通量校正值更新參考電流。
[0007] 在以下的附圖和說(shuō)明書(shū)中闡述一個(gè)或多個(gè)示例的細(xì)節(jié)。本公開(kāi)的其他特征、目的 和優(yōu)勢(shì)將從說(shuō)明書(shū)、附圖和權(quán)利要求中變得明顯。
【附圖說(shuō)明】
[0008] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的用于操作多相電機(jī)的示例性系統(tǒng)的框 圖。
[0009] 圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性控制器的框圖。
[0010]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性扭矩控制模塊的框圖。
[0011] 圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性控制器的框圖。
[0012] 圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性控制器的框圖。
[0013] 圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性控制器的框圖。
[0014] 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的用于示例性控制器的操作的示例性方 法的流程圖。
[0015] 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的用于示例性控制器的操作的示例性方 法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本公開(kāi)描述了用于控制多相電機(jī)的技術(shù)，諸如包括多相永磁同步電機(jī)的機(jī)器。多 相電機(jī)可以包括控制器?？刂破骺梢员慌渲脼樯蓞⒖茧娏骱蛥⒖茧妷?。在一些示例中，控 制器可以確定可用于調(diào)整參考電流和參考電壓的通量校正值。因此，當(dāng)電機(jī)以磁場(chǎng)削弱范 圍的速度下操作時(shí)，控制器可控制多相電機(jī)。在一些示例中，控制器可以被配置為控制多相 電機(jī)作為多個(gè)虛擬多相電機(jī)，其可以提供多相電機(jī)的冗余控制?？刂破骺梢詾槊總€(gè)虛擬多 相電機(jī)確定通量校正值，這可以迫使每個(gè)虛擬多相電機(jī)至相同的磁場(chǎng)削弱等級(jí)。因此，控制 器可以同步虛擬多相電機(jī)，這可以減小損傷永磁體的風(fēng)險(xiǎn)，延長(zhǎng)多相機(jī)器的壽命，并且能夠 使多相機(jī)器更加有效地進(jìn)行操作。
[0017] 在一些示例中，控制器可以被配置為在多個(gè)虛擬多相電機(jī)之間分配參考扭矩。在 一些示例中，控制器可以關(guān)閉一個(gè)虛擬多相電機(jī)或者向一個(gè)虛擬多相電機(jī)分配零扭矩。如 果通過(guò)向仍然操作的多余虛擬多相電機(jī)分配扭矩而使一個(gè)或多個(gè)相位不可操作，則控制器 可以保持多相電機(jī)的控制。在一些示例中，關(guān)閉給定的虛擬多相電機(jī)或向給定的多相電機(jī) 分配零扭矩可以提高多相機(jī)器的一個(gè)或多個(gè)操作特性?？刂破骺梢詸z測(cè)多相機(jī)器中的諧波 并使用諧波消除技術(shù)來(lái)使多相機(jī)器中的諧波最小化。因此，控制器可以通過(guò)減少諧波、減小 電流或扭矩波紋以及降低多相機(jī)器中的噪聲來(lái)改進(jìn)多相機(jī)器的操作。
[0018] 圖1是示出根據(jù)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)方面的用于操作多相機(jī)器101的示例性系統(tǒng) 100的框圖。圖1示出了系統(tǒng)100具有獨(dú)立和分立的部件(示為電源102和多相機(jī)器101)，然 而，系統(tǒng)100可以包括附加的或更少的部件。例如，電源102、控制器104、反相器106和電機(jī) 108可以是四個(gè)獨(dú)立的部件或者可以表示提供本文所述系統(tǒng)100的功能的一個(gè)或多個(gè)部件 的組合。
[0019]系統(tǒng)100可以包括向電機(jī)108提供電能的電源102。例如，當(dāng)電源102包括發(fā)電器、變 壓器、電池、太陽(yáng)能面板或再生制動(dòng)系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)100可以包括電源102。在其他示例中，系統(tǒng) 100可以與電源 1〇2分離。例如，當(dāng)電源102包括電力網(wǎng)、發(fā)電器、變壓器、外部電池、外部太陽(yáng) 能面板、風(fēng)車、混合電或風(fēng)能發(fā)電器或者任何其他形式的能夠?yàn)橄到y(tǒng)100提供電能的設(shè)備 時(shí)，系統(tǒng)100可以與電源102分離。如上所述，存在電源102的多種示例，并且可以包括但不限 于電力網(wǎng)、發(fā)電器、變壓器、電池、太陽(yáng)能面板、風(fēng)車、再生制動(dòng)系統(tǒng)、混合電或風(fēng)能發(fā)電機(jī)或 者能夠向系統(tǒng)100提供電能的任何其他形式的設(shè)備。
[0020] 多相機(jī)器101可以包括具有三相或更多相的任何機(jī)器。例如，多相機(jī)器101可以包 括三相、四相、五相、六相或者可能的任何多相。通常，多相機(jī)器101可以包括N相，其中N是大 于2的任何正整數(shù)。N相電機(jī)108中的每一相都可以與其他相偏移或漂移，這可以創(chuàng)建旋轉(zhuǎn) 場(chǎng)。例如，每一相都可以偏移360/N度或2 VN弧度。
[0021] 多相機(jī)器101可以包括控制器104、反相器106和多相電機(jī)108。在一些示例中，多相 機(jī)器101可以包括電力或混合交通工具。電力或混合交通工具包括乘用車輛、商用車輛、全 地形車輛、船只、飛機(jī)或者任何其他類型的交通工具。然而，多相機(jī)器101不限于交通工具， 而是可以包括具有多相電機(jī)108的任何機(jī)器。
[0022] 在一些示例中，控制器104可被配置為將多相機(jī)器101處理為多個(gè)虛擬多相機(jī)器。 例如，多相機(jī)器101可以包括單個(gè)六相電機(jī)108,并且控制器104可被配置為將六相電機(jī)108 處理為兩個(gè)虛擬三相電機(jī)。在一些示例中，多相機(jī)器101可以包括九相電機(jī)108,并且控制器 104可以被配置為將九相電機(jī)處理為多個(gè)虛擬多相電機(jī)。例如，第一虛擬電機(jī)可以包括四 相，而第二虛擬電機(jī)可包括五相。通常，控制器104可被配置為將多相機(jī)器101虛擬化為M個(gè) 虛擬多相電機(jī)，其中M是任何正整數(shù)。每個(gè)虛擬多相電機(jī)都可以包括任何數(shù)量的相位，只要 虛擬多相電機(jī)的相位的總和等于多相電機(jī)108的N相即可。在一些示例中，每個(gè)虛擬多相電 機(jī)都可以包括相同數(shù)量的相位。然而，在一些示例中，至少一個(gè)虛擬多相電機(jī)可以具有與至 少一個(gè)其他虛擬多相電機(jī)不同的相數(shù)。
[0023] 控制器104將多相機(jī)器101虛擬化為M個(gè)虛擬多相電機(jī)的能力可以提供多相機(jī)器 101的冗余控制。在一些示例中，控制器104可以被配置為虛擬地將六相電機(jī)108控制為兩個(gè) 冗余的三相電機(jī)，使得第一虛擬三相電機(jī)中的一些相位變得不可操作，控制器104仍然可經(jīng) 由第二虛擬三相電機(jī)控制多相電機(jī)108。在一些示例中，多相機(jī)器101的冗余控制可以通過(guò) 在一相或多相變得不可操作的情況下保持多相機(jī)器101的控制而提高了安全性或可靠性。 控制器104虛擬化多相機(jī)器101的能力還可以提供性能優(yōu)勢(shì)。在一些示例中，當(dāng)利用N相的子 集操作時(shí)，與利用多相機(jī)器101的N相相比，多相機(jī)器101的操作可以更加有效。例如，控制器 104可被配置為將六相電機(jī)108虛擬化控制為兩個(gè)三相電機(jī)，使得控制器104可以關(guān)閉三相 的一個(gè)集合并僅利用三相來(lái)控制多相電機(jī)108。
[0024] 反相器106包括N相反相器，其中N是與N相機(jī)器101的相位數(shù)相同的數(shù)量。根據(jù)一個(gè) 或多個(gè)調(diào)制技術(shù)，反相器106包括被控制器104控制的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)(例如，基于MOS電源 晶體管的開(kāi)關(guān)、基于氮化鎵(GaN)的開(kāi)關(guān)或者其他類型的開(kāi)關(guān)設(shè)備）?？刂破?04可以包括一 個(gè)或多個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器和控制邏輯以使用調(diào)制技術(shù)控制（例如，接通和斷開(kāi)）一個(gè)或多個(gè)開(kāi) 關(guān)。開(kāi)關(guān)的調(diào)制可以根據(jù)脈沖密度調(diào)制(PDM)、脈寬調(diào)制(PWM)、脈沖頻率調(diào)制(PFM)或者另 一種適當(dāng)?shù)恼{(diào)制技術(shù)來(lái)操作。在PWM中，基于調(diào)制信號(hào)來(lái)調(diào)制脈沖的寬度（即，持續(xù)時(shí)間）。在 PDM中，脈沖的相對(duì)密度對(duì)應(yīng)于模擬信號(hào)的振幅。在PFM中，基于采樣間隔處調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí) 振幅來(lái)改變脈沖鏈的頻率。通過(guò)使用調(diào)制技術(shù)控制反相器106的開(kāi)關(guān)，控制器104可以調(diào)節(jié) 多相電機(jī)108的操作。
[0025] 在一些示例中，多相電機(jī)108可以包括永磁同步電機(jī)(PMSM)。PMSM可以包括軸、轉(zhuǎn) 子、定子和永磁體。永磁體可以安裝在轉(zhuǎn)子上或轉(zhuǎn)子中。在一些示例中，永磁體可以表面安 裝至轉(zhuǎn)子、插入轉(zhuǎn)子中或者埋入轉(zhuǎn)子中。在一些示例中，永磁體可以是內(nèi)部磁體。永磁體可 包括稀土元素，諸如釹-鐵-硼(NdFeB)、釤-鈷（SmCo)或者鐵氧體(例如，鋇(Ba)或鎖(Sr))。 在一些示例中，永磁體可以包括保護(hù)涂層，諸如金(Au)、鎳(Ni)、鋅(Zn)等的層。在操作中， PMSM在三相向量域中生成定子相電流(例如，三相參考系統(tǒng)：Ia、Ib和U。多相機(jī)器101可以 包括用于檢測(cè)和測(cè)量定子電流Wb和I。、電機(jī)速率^和轉(zhuǎn)子位置的傳感器。
[0026] 控制器104可以控制多相電機(jī)108的操作。在一些示例中，控制器104可以使用向量 控制(也已知為場(chǎng)定位控制(FOC))來(lái)控制多相電機(jī)108?？刂破?04可執(zhí)行克拉克變換(也已 知為α-β變換)和派克變換以從3相向量域變?yōu)?維DQ域(例如，兩相參考系統(tǒng)：Id，I q)，這允許 Id和Iq電流的解耦?？刂破?04可以調(diào)整Id電流來(lái)控制多相電機(jī)108的通量并調(diào)整Iq電流來(lái) 控制多相電機(jī)108的扭矩。
[0027]圖2是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性控制器200的框圖?？刂破?00 可包括扭矩控制模塊202、電流控制模塊204和脈沖調(diào)制器206?？刂破?00可以經(jīng)由模塊 202、204和206控制反相器106。因此，控制器200可以控制多相電機(jī)108。
[0028]扭矩控制模塊202可以包括多個(gè)輸入和至少一個(gè)輸出。在一些示例中，扭矩控制模 塊202的輸入可以包括DC電壓Vdc、電機(jī)速率ω e、參考扭矩Tref和通量校正值Ψ Ctirr。在一些示 例中，扭矩控制模塊202可以輸出參考電流Id和Iq(為了簡(jiǎn)化統(tǒng)一標(biāo)為Idq,ref)。參照?qǐng)D3更完 整地描述扭矩控制模塊輸入和輸出之間的關(guān)系。
[0029]電流控制模塊204可以包括多個(gè)輸入和至少一個(gè)輸出。在一些示例中，電流控制模 塊204的輸入包括電機(jī)速率、參考扭矩和DQ參考電流(分別為Vicoe^PIdq,ref)。電流控制模 塊204可以輸出參考電壓Vd,ref和Vq, ref (為了簡(jiǎn)化統(tǒng)一標(biāo)為Vdq, ref )和通量校正值Ψ corr。
[0030] 當(dāng)多相機(jī)器101通過(guò)使用通量校正值Wccirr在磁場(chǎng)削弱速率下操作以更新參考電 流Idq,ref、參考電壓Vdq,ref和反相器106的占空比時(shí)，控制器200可以改進(jìn)多相機(jī)器101的操 作。
[0031] 電流控制模塊204可以基于參考電流Idq,ref確定參考電壓Vdq,ref，確定最大可用電 壓Vmax(也已知為可用DC鏈接電壓)并基于參考電壓Vdq,ref和最大可用電壓V max確定通量校正 值 Ψ corr 〇
[0032] 與Vdc成比例的最大可用電壓Vmax取決于所應(yīng)用的調(diào)制方法。例如，使用空間向量調(diào) 制（SVM)，可以通過(guò)以下公式(Equation)來(lái)計(jì)算Vmax:
[0033]
〇
[0034] 在一些示例中，可以通過(guò)參考電壓Vdq,ref和Vmax之間的差值（Δν)的積分來(lái)計(jì)算通 量校正值Ψ CCirr，如以下公式所示：
[0035] Equation2: Ψοογγ = /Δ V dt〇
[0036] 在一些示例中，可以通過(guò)以下等式計(jì)算參考電壓Vdq,ref和Vmax之間的差值（Δ V):
[0037] Equation3: Δ V = k*Vmax-|Vdq,ref I
[0038] 其中，
[0039]
[0040] 并且"k"（也稱為通量校正系數(shù))是被選擇以產(chǎn)生通量校正效應(yīng)的因子。在一些示 例中，通量校正系數(shù)是近似70%和近似100%之間的百分比。然而，通量校正系數(shù)可以是適 合于產(chǎn)生通量校正效應(yīng)的任何值。在一些示例中，通量校正系數(shù)可以是預(yù)定的。在一些示例 中，控制器200可以基于操作特性(例如，多相電機(jī)108的速度、加速度或溫度)來(lái)確定通量校 正系數(shù)。在一些示例中，通量校正值Ψ。-可以被反饋回扭矩控制模塊202。
[0041 ]在一些示例中，電流控制模塊204可以向脈沖調(diào)制器206輸出參考電壓Vdq,ref。脈沖 調(diào)制器206可以包括一個(gè)或多個(gè)脈沖調(diào)制設(shè)備。脈沖調(diào)制器206可以根據(jù)脈沖密度調(diào)制 (PDM )、脈寬調(diào)制(PWM )、脈沖頻率調(diào)制(PFM)或任何其他適當(dāng)?shù)恼{(diào)制技術(shù)來(lái)操作。脈沖調(diào)制 器206可以接收來(lái)自電流控制器204的參考電壓V dq,ref。脈沖調(diào)制器206可以基于參考電壓 Vdq,ref調(diào)整反相器106的占空比。因此，控制器200可以以磁場(chǎng)削弱速度改進(jìn)多相機(jī)器101的 操作。
[0042]圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性扭矩控制模塊300的框圖。扭矩 控制模塊300可以包括最大通量計(jì)算器302、最佳通量計(jì)算機(jī)304、通量調(diào)節(jié)器306、通量校正 器308、最大扭矩計(jì)算器310、扭矩限制器312和查找表314。
[0043]扭矩控制模塊300可以包括多個(gè)輸入和至少一個(gè)輸出。在一些示例中，扭矩控制模 塊300的輸入包括DC電壓(Vdc )、電機(jī)速率ω e、參考扭矩Tref和通量校正值Ψ Ctirr。在一些示例 中，扭矩控制模塊300可以輸出參考電流Idq,ref。
[0044] 最大通量計(jì)算機(jī)302可以接收DC電壓Vdc和電機(jī)速率ω0的指示。由于通量是DC電壓 和電機(jī)速度的函數(shù)，所以最大通量計(jì)算器302可以確定最大可用通量ΨΜΧ并輸出最大可用 通量的指示。最佳通量計(jì)算器304可以接收參考扭矩的指示，并基于每安培最大扭矩(MTPA) 條件來(lái)確定。最佳通量計(jì)算器304可以輸出最佳通量Ψ opt的指示。
[0045] 通量調(diào)節(jié)器306可以接收最大可用通量的指示和最佳通量的指示。通量調(diào)節(jié)器306 可以基于接收的值確定調(diào)節(jié)通量Wreg。在一些示例中，調(diào)節(jié)通量可以被設(shè)置為等于最佳通 量Ψ〇Ρ4Ρ最大可用通量Ψ_χ中的最小值。通量調(diào)節(jié)器306可以輸出調(diào)節(jié)通量Wreg的指示。 [00 46] 通量校正器308可以接收調(diào)節(jié)通量的指示和通量校正值，并確定通量限值Wlim。在 一些示例中，通量限值可以被設(shè)置為大于通量校正值和調(diào)節(jié)通量。通量校正器308可以輸出 通量限值Ψ Iim的指示。
[0047]最大扭矩計(jì)算器310可以接收通量限值的指示，并基于每通量最大扭矩(MTPF)條 件確定最大可用扭矩Tmax。最大扭矩計(jì)算器310可以輸出最大可用扭矩Tmax的指示。扭矩限制 器312可以接收最大扭矩T max的指示和參考扭矩Tref并確定扭矩限值Tlim。在一些示例中，扭 矩限制器312可以將扭矩限值T lim設(shè)置為等于或大于最大可用扭矩Tmax和參考扭矩Tref。扭矩 限制器312可以輸出扭矩限值T ll^指示。
[0048]扭矩控制模塊300可以將通量限值Wlim的指示與扭矩限值1^?的指示與Idq查找表 314進(jìn)行比較。Idq查找表314可以包括通量限值Ψη"和扭矩限值Tiim與參考電流I dq,之間的 映射。扭矩控制模塊300可以基于Idq查找表314確定參考電流Idq,，并輸出確定的參考電流 Idq,ref。在一些示例中，扭矩控制模塊300可以在不具有查找表314的情況下確定參考電流 Idq,ref。例如，扭矩控制模塊300可以直接基于MTPA和MPTF條件計(jì)算參考電流Idq,ref。如參照 圖2所述，電流控制模塊204可以接收參考電流Idq,rrf的指示，并基于接收的參考電流Idq,rrf 確定參考電壓Vdq, rrf。
[0049]圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性控制器400的框圖?？刂破?00 可以被配置為將多相電機(jī)1〇8(圖1)處理為多個(gè)虛擬多相電機(jī)?？刂破?00可以被配置為將N 相電機(jī)108控制為任何數(shù)量的虛擬多相電機(jī)，其中每個(gè)虛擬多相電機(jī)都包括任何數(shù)量的相 位。例如，控制器400可以控制兩個(gè)虛擬電機(jī)、三個(gè)虛擬電機(jī)或任何數(shù)量的虛擬電機(jī)。在一些 示例中，每個(gè)虛擬多相電機(jī)都可以包括相同數(shù)量的電機(jī)。例如，多相電機(jī)108可以包括六相， 并且控制器400可以被配置為控制兩個(gè)虛擬多相電機(jī)，每個(gè)虛擬電機(jī)都具有三相。然而，每 個(gè)虛擬多相電機(jī)中的相位數(shù)可以不同。例如，多相機(jī)器1 〇 1可以包括七相，并且控制器400可 以被配置為控制兩個(gè)虛擬多相電機(jī)，其中第一虛擬電機(jī)包括三相而第二虛擬多相電機(jī)包括 四相。
[0050] 僅為了說(shuō)明，多相機(jī)器101被描述為六相機(jī)器，并且控制器400被描述為控制兩個(gè) 虛擬多相電機(jī)，每個(gè)虛擬多相電機(jī)都具有三相。然而，在其他示例中，虛擬電機(jī)的數(shù)量可以 大于兩個(gè)，和/或每個(gè)虛擬電機(jī)中相位的數(shù)量可以大于三。
[0051] 從控制器400的角度看，每個(gè)虛擬多相電機(jī)都共享軸和轉(zhuǎn)子。由于每個(gè)虛擬多相電 機(jī)共享相同的物理結(jié)構(gòu)，所以可以預(yù)期每個(gè)虛擬三相電機(jī)是對(duì)稱的且每個(gè)虛擬三相電機(jī)中 的電流可以相同。然而，在一些示例中，每個(gè)虛擬三相電機(jī)中的電流可以不同。在一些示例 中，不同的定子電流可以在多相電機(jī)108中創(chuàng)建諧波。一些諧波可能是不期望的，因?yàn)樗鼈?可能引起較高的溫度。而較高的溫度又會(huì)劣化或消磁轉(zhuǎn)子中的永磁體。在一些示例中，控制 器400可以基于每個(gè)虛擬三相電機(jī)中的實(shí)際電流來(lái)確定通量校正值通量校正值W ccirr 可以使得控制器400通過(guò)調(diào)節(jié)通量和參考電流Idq,ref來(lái)執(zhí)行磁場(chǎng)削弱，這在一些示例中會(huì)減 小或消除多相電機(jī)108中不期望的諧波，并且減少或防止對(duì)永磁體的損傷。
[0052] 控制器400可以包括扭矩分配模塊420和子系統(tǒng)401、411。子系統(tǒng)401、411均可以控 制一個(gè)虛擬多相電機(jī)。每個(gè)子系統(tǒng)401、411都可以包括扭矩控制模塊(分別為402、412)、電 流控制模塊(分別為404、414)和脈沖調(diào)制器(分別為406、416)?？刂破?00可以根據(jù)虛擬多 相電機(jī)的數(shù)量來(lái)包括附加的子系統(tǒng)。例如，如果控制器400包括三個(gè)虛擬多相電機(jī)，則控制 器400可以包括三個(gè)子系統(tǒng)。
[0053]扭矩分配模塊420可以在子系統(tǒng)之間分配參考扭矩Tref。例如，扭矩分配模塊420可 以向扭矩控制模塊402和扭矩控制模塊412分配一半的參考扭矩Tref，使揭

在一些示例中，扭矩分配模塊420可以不均勻地分配參考扭矩T ref。
[0054]扭矩控制模塊402可以接收多個(gè)輸入和至少一個(gè)輸出。在一些示例中，扭矩控制模 塊402的輸入包括DC電壓VDC、電機(jī)速率coe和參考扭矩Trefl。如參照?qǐng)D3所述，扭矩控制模塊 402可以基于輸入從I dq查找表314中確定參考電流Idq,refl，并輸出參考電流。電流控制模塊 404可以接收參考電流Idq, refi、DC電壓Vdc和電機(jī)速率ω0的指示。如參照?qǐng)D2討論的，電流控 制模塊404可以基于接收的參考電流I dq,refl確定參考電壓Vdq,refl。電流控制模塊404還可以 確定通量校正值Ψ corrl并輸出通量校正值Ψ corrl的指示。在一些示例中，如參照?qǐng)D2所述，通 量校正值可以基于參考電壓Vdq,MfjPVmax來(lái)確定。扭矩控制模塊402可以接收通量校正值 Ψ COTrl的指示并基于通量校正值Ψ COTrl調(diào)整參考電流Idq, rrfl。
[0055] 類似地，子系統(tǒng)411可以基于DC電壓VDC、電機(jī)速率ω e和參考扭矩Tref2確定參考電 流Idq, ref 2和參考電壓Vdq, ref 2。子系統(tǒng)41 1還可以確定通量校正值Wcorr2，并基于通量校正值 Ψ?ιτ2更新參考電流Idq,rrf2和參考電壓Vdq,:ref2。
[0056] 控制器400可以確定相互獨(dú)立的通量校正值Ψ Ctirrl、Ψ Ctirr2?？刂破?00可以獨(dú)立地 基于對(duì)應(yīng)的通量校正值Ψ_η、Ψ corr2 調(diào)整參考電壓Vdq ,refI> Vdq,ref2 ? 并分別向脈沖調(diào)制器 406、416輸出參考電壓￥<1(1,^1、￥(1(1,^2。脈沖調(diào)制器406、416可以調(diào)制對(duì)應(yīng)反相器的占空比， 這可以幫助用于對(duì)應(yīng)虛擬多相電機(jī)的磁場(chǎng)削弱控制。因此，控制器400可以減少或消除多相 電機(jī)108中不期望的諧波，并且防止或減少對(duì)永磁體的損傷。
[0057]圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性控制器500的框圖?？刂破?00 可以被配置為將多相電機(jī)1〇8(圖1)處理為多個(gè)虛擬多相電機(jī)?？刂破?00可以被配置為控 制N相電機(jī)108作為M個(gè)虛擬多相電機(jī)，其中M是任何正整數(shù)且每個(gè)虛擬多相電機(jī)都包括任何 數(shù)量的相位。僅為了說(shuō)明，多相機(jī)器101被描述為六相機(jī)器，并且控制器500被描述為控制兩 個(gè)虛擬多相電機(jī)，每個(gè)虛擬多相電機(jī)都包括三相。
[0058] 控制器500可以包括扭矩分配模塊520。扭矩分配模塊520可以在子系統(tǒng)之間分配 參考扭矩Tref。例如，扭矩分配模塊520可以向扭矩控制模塊502和扭矩控制模塊512分配一 半的參考扭矩Tref，使I
￡ 一些示例中，扭矩分配模塊520可 以不均勻地分配參考扭矩Tref。
[0059] 控制器500可以包括子系統(tǒng)501、511，它們中的每一個(gè)都控制一個(gè)虛擬多相電機(jī)。 控制器500可以根據(jù)虛擬多相電機(jī)的數(shù)量包括附加的子系統(tǒng)。例如，如果控制器500包括三 個(gè)虛擬多相電機(jī)，則控制器500可以包括三個(gè)子系統(tǒng)。每個(gè)子系統(tǒng)500、511都可以包括扭矩 控制模塊（分別為502、512)、電流控制模塊（分別為504、514)和脈沖調(diào)制器（分別為506、 516)。在一些示例中，控制器500可以包括扭矩分配模塊520和結(jié)合扭矩矯正模塊520。
[0060] 扭矩控制模塊502可以接收DC電壓Vdc以及電機(jī)速率COe和參考扭矩T refl的指示。如 參照?qǐng)D3所述，扭矩控制模塊502可基于輸入從Idq查找表314中確定參考電流Idq, refl，并輸出 參考電流Idq,refl。電流控制模塊504可以接收參考電流Idq,refl、DC電壓V dc以及電機(jī)速率…的 指示。如參照?qǐng)D2所討論的，電流控制模塊404可以基于接收的參考電流Idq,refl確定參考電 壓Vdq, ref 1。電流控制模塊404還可以確定通量校正值ψ CCirrl并輸出通量校正值ψ COTrl。在一些 示例中，如參照?qǐng)D2所述，通量校正值可以基于參考電壓Vdq, refl和Vmax來(lái)確定。類似地，子系 統(tǒng)511可以基于DC電壓Vdc、電機(jī)速率CO e和參考扭矩Tref2確定參考電流Idq,ref2和參考電壓 Vdq, ref 2。電流控制模塊5 14還確定通量校正值ψ CCirr2并輸出通量校正值ψ CCirr2。
[0061 ] 在一些示例中，有利地，基于相同的通量校正值調(diào)節(jié)參考電流Idq,refl、Idq, ref2以及 參考電壓Vdq,refl、Vdq,ref2。在一些不例中，結(jié)合通量校正模塊5 2 0可以接收通量校正值 Ψ corrl、Ψ ?rr2并基于輸入的通量校正值Ψ 、Ψ 確定結(jié)合通量校正值Ψ 。結(jié)合通 量校正值ψ ccxrr*可以與通量校正值Wcorrl、Ψ?ι?·2中的一個(gè)成比例。例如，通量校正限制器可 以將結(jié)合通量校正值Ψ 設(shè)置為等于通量校正值Ψ 、Ψ中的最小值。在一些示例 中，如果等式3被重寫(xiě)為Δ V= I Vdq, ref I _k*Vmax，則結(jié)合通量校正值Ψ corr*可以被設(shè)置為等于 通量校正值Ψ corrl、Ψ 中的最大值。結(jié)合通量校正模塊520可以輸出結(jié)合通量校正值 Ψ _*，其可以被反饋回扭矩控制模塊502、512。
[0062]扭矩控制模塊502、512可以接收結(jié)合通量校正值并基于結(jié)合通量校正值 Ψ corr* 分別調(diào)整參考電流I dq,refI> Idq,ref2〇 扭矩控制模塊502、512可以輸出更新的參考電流 1<1<1^1、1 (1(1^2。電流控制模塊504、514可以接收更新的參考電流1(1(1,^1、1(1(1,^2，并且可以 基于更新的參考電流1(^,1^1、1(^,1^2調(diào)整參考電壓￥(^ ,refl>Vdq,ref2 〇 電流控制模塊504、514可 以向?qū)?yīng)的脈沖調(diào)制器506、516輸出參考電壓￥如,^1、￥如,^2。脈沖調(diào)制器506、516可調(diào)制對(duì) 應(yīng)反相器的占空比。通過(guò)使用相同的結(jié)合通量校正值來(lái)為每個(gè)虛擬三相電機(jī)更新參 考電流和電壓，每個(gè)虛擬三相電機(jī)都可以以相同的磁場(chǎng)削弱等級(jí)來(lái)操作。因此，與可以防止 或減少對(duì)永磁體的損傷的其他示例相比，控制器500可以更加有效地減少或消除多相電機(jī) 108中不期望的諧波。
[0063]圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的示例性控制器600的框圖。在一些示例 中，控制器600包括扭矩分配模塊620和子系統(tǒng)601、611。控制器500可以被配置為將多相電 機(jī)108(圖1)處理為多個(gè)虛擬多相電機(jī)。控制器600可以被配置為控制N相電機(jī)108作為M個(gè)虛 擬多相電機(jī)，其中M是任何正整數(shù)且每個(gè)虛擬多相電機(jī)都包括任何數(shù)量的相位。僅為了說(shuō) 明，多相機(jī)器101被描述為六相機(jī)器，并且控制器600被描述為控制兩個(gè)虛擬多相電機(jī)，每個(gè) 虛擬多相電機(jī)都包括三相?？刂破?00可以包括M個(gè)子系統(tǒng)，使得每個(gè)子系統(tǒng)都對(duì)應(yīng)于虛擬 多相電機(jī)。
[0064]子系統(tǒng)601可以包括扭矩控制模塊602、電流控制模塊604、脈沖調(diào)制器606、相位測(cè) 量模塊608和諧波消除模塊609。類似地，子系統(tǒng)611可以包括扭矩控制模塊612、電流控制模 塊614、脈沖調(diào)制器616、相位測(cè)量模塊618和諧波消除模塊619。
[0065]扭矩控制模塊602、612可以基本類似于參照?qǐng)D3描述的扭矩控制模塊300。扭矩控 制模塊602、612可包括多個(gè)輸入，諸如DC電壓VDC、電機(jī)速率(〇0和參考扭矩（分別為T(mén) refl、 Tref2)。在一些示例中，扭矩控制模塊602、612可以接收通量校正值。扭矩控制模塊602、612 可以確定參考電流1(^,1^1、1(^,1^2并輸出參考電流。
[0066] 電流控制模塊604、614可以分別包括多個(gè)輸入，諸如DC電壓VDC、電機(jī)速率〇0和參 考電流I dq,refI> Idq,ref2 〇 電流控制模塊604、614分別確定參考電壓Vdq,re3fi、Vdq, rrfi。電流控制 模塊604、614分別向脈沖調(diào)制器606、616輸出參考電壓。
[0067] 扭矩分配模塊620可以在子系統(tǒng)之間分配參考扭矩Tref。子系統(tǒng)601、611可以以"主 動(dòng)"模式或"被動(dòng)"模式操作。在一些不例中，兩個(gè)子系統(tǒng)601、611都可以主動(dòng)模式操作。在一 些不例中，一個(gè)子系統(tǒng)(例如601)可以主動(dòng)模式操作而另一個(gè)子系統(tǒng)(例如611)以被動(dòng)模式 操作。在主動(dòng)模式中，扭矩分配模塊620針對(duì)特定的子系統(tǒng)向扭矩控制模塊分配參考扭矩 Tref的至少一部分。在被動(dòng)模式中，扭矩分配模塊620向特定的子系統(tǒng)分配零或近似為零的 扭矩。
[0068] 在一些不例中，子系統(tǒng)601、611均以主動(dòng)模式操作。扭矩分配模塊620可以在子系 統(tǒng)之間均勻地分配參考扭矩Tref。例如，扭矩分配模塊620可以向每個(gè)扭矩控制模塊602、612 分配一半的參考扭矩Tref，使得
在一些示例中，在控制器600 包括M個(gè)子系統(tǒng)的情況下，扭矩分配模塊620可以向M個(gè)子系統(tǒng)中的每一個(gè)均勻地分配扭矩， 使得每個(gè)扭矩控制模塊都接收等弓
的扭矩量。在一些示例中，扭矩分配模塊620可以不 均勻地分配參考扭矩Trrf，使得Iref i不等于Trrf2 (例女
[0069] 在一些示例中，控制器600可以被配置為關(guān)閉子系統(tǒng)601、611中的至少一個(gè)，使得 用于特定子系統(tǒng)的相位電流的設(shè)置不是操作的，或者以被動(dòng)模式確定子系統(tǒng)60U611中的 至少一個(gè)。在一些示例中，有利地，如果多相機(jī)器101不適當(dāng)?shù)毓ぷ?，則關(guān)閉一組相位。在一 些示例中，關(guān)閉一組相位可以提高多相機(jī)器101的效率或其他操作特性（例如，溫度、諧波 等)。
[0070] 扭矩分配模塊620可以不向子系統(tǒng)601、611中的至少一個(gè)分配任何扭矩。例如，控 制器600可以被配置為將六相機(jī)器101處理為兩個(gè)虛擬三相電機(jī)。在一些示例中，控制器600 可以被配置為關(guān)閉第一虛擬三相電機(jī)，使得只有第二虛擬多相電機(jī)產(chǎn)生扭矩（即，第二虛擬 多相電機(jī)以主動(dòng)模式被驅(qū)動(dòng)）。在一些示例中，控制器600可以被配置為將九相機(jī)器101處理 為三個(gè)虛擬三相電機(jī)，并且可以被配置為關(guān)閉至少一個(gè)虛擬多相電機(jī)。例如，控制器600可 以被配置為關(guān)閉三個(gè)虛擬三相電機(jī)中的一個(gè)，并且通過(guò)向剩余操作的虛擬多相電機(jī)的扭矩 控制模塊分配(均等或不均等地)參考扭矩Tref來(lái)主動(dòng)地驅(qū)動(dòng)剩余操作虛擬多相電機(jī)。作為 另一示例，控制器600可以被配置為關(guān)閉三個(gè)虛擬多相電機(jī)中的兩個(gè)，使得只有操作虛擬多 相電機(jī)被主動(dòng)驅(qū)動(dòng)并產(chǎn)生等于參考扭矩T ref的扭矩。然而，在一些示例中，關(guān)閉虛擬多相電 機(jī)可以干擾主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的操作，并且可以將多相電機(jī)108限制為低于磁場(chǎng)削弱速度的 速度。
[0071] 在一些示例中，與控制器600關(guān)閉虛擬多相電機(jī)不同，控制器600可以被配置為通 過(guò)向虛擬多相電機(jī)分配零或近似為零的扭矩來(lái)被動(dòng)地驅(qū)動(dòng)虛擬多相電機(jī)。在一些示例中， 通過(guò)分配近似為零牛頓米的扭矩被動(dòng)地驅(qū)動(dòng)虛擬多相機(jī)器可以減少主動(dòng)驅(qū)動(dòng)的電機(jī)的干 擾，同時(shí)仍然能夠使多相電機(jī)108在磁場(chǎng)削弱范圍中操作。
[0072]控制器600可以通過(guò)結(jié)合諧波檢測(cè)和消除來(lái)改進(jìn)主動(dòng)驅(qū)動(dòng)子系統(tǒng)的操作?？刂破?600的子系統(tǒng)601可以包括相位測(cè)量模塊608、諧波估計(jì)模塊609和諧波消除模塊610。類似 地，子系統(tǒng)611可以包括相位測(cè)量模塊618、諧波估計(jì)模塊619和諧波消除模塊620。相位測(cè)量 模塊608、618可以測(cè)量定子電流I a,b,c或轉(zhuǎn)子位置。諧波估計(jì)模塊609、619可以檢測(cè)多相電機(jī) 108中的諧波的存在。例如，諧波估計(jì)模塊609、619可以對(duì)定子電流執(zhí)行快速傅里葉變換 (FFT)以檢測(cè)諧波的存在(包括不期望的諧波)并確定多相電機(jī)108中的諧波的等級(jí)。
[0073]諧波消除模塊610、620可以使得控制器600檢測(cè)多相電機(jī)108中的諧波，并且取消 或減少不期望的諧波以降低電流或扭矩波紋、振動(dòng)和噪聲的量。諧波消除模塊610、620可以 接收來(lái)自諧波估計(jì)模塊609、619的諧波的指示，并且控制器600可以調(diào)整電流或電壓以減少 或消除不期望的諧波。例如，電流控制模塊609、619可以接收諧波的指示，并調(diào)整參考電壓 Vdq,refl、Vdq,ref2,由此改變對(duì)應(yīng)反相器的占空比。調(diào)整占空比可以減少多相電機(jī)108中不期望 的諧波，這可以改進(jìn)多相電機(jī)108和/或永磁體的操作或壽命。
[0074] 圖7是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的用于操作示例性控制器的示例性方法 的流程圖。在一些示例中，圖5的控制器500可以被配置為針對(duì)多相電機(jī)中的每個(gè)虛擬電機(jī) 確定通量校正值(702)。通量校正值可以通過(guò)對(duì)最大可用電壓和參考電壓之間的差進(jìn)行積 分來(lái)確定?？刂破?00可以被配置為輸出通量校正值(704)的指示并基于通量校正值的指示 更新參考電流（Id q,ref)(706)。通過(guò)更新參考電流，控制器500可以執(zhí)行用于多相電機(jī)108的 磁場(chǎng)削弱，這可以改進(jìn)多相電機(jī)108的操作，降低損傷永磁體的風(fēng)險(xiǎn)，并且延長(zhǎng)多相電機(jī)108 的操作壽命。在一些示例中，控制器500可以被配置為控制多個(gè)虛擬多相電機(jī)并確定結(jié)合通 量校正值。通過(guò)使用結(jié)合通量校正值，控制器500可以同步多個(gè)虛擬多相電機(jī)，這可以降低 對(duì)永磁體的損傷的風(fēng)險(xiǎn)。控制器500可以進(jìn)一步被配置為基于更新的參考電流更新參考電 壓（V dq,ref )(708)。控制器500可以基于更新的參考電壓來(lái)更新脈沖調(diào)制設(shè)備的占空比 (710)。更新參考電壓和占空比可以使得控制器500通過(guò)使能磁場(chǎng)削弱并生成更多的通量和 扭矩來(lái)改進(jìn)多相電機(jī)108的操作。
[0075] 圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)方面的操作示例性控制器的示例性方法的流 程圖。在一些示例中，圖6的控制器600可以被配置為確定扭矩量以分配給多相電機(jī)108中的 第一虛擬多相電機(jī)和第二虛擬多相電機(jī)(802)?？刂破?00可以被配置為主動(dòng)地驅(qū)動(dòng)多相電 機(jī)中的第一虛擬多相電機(jī)(804)?？刂破?00可以被配置為被動(dòng)地驅(qū)動(dòng)多相電機(jī)中的第二虛 擬多相電機(jī)(806)。在一些示例中，如果一個(gè)或多個(gè)相位是不可操作的，則主動(dòng)地驅(qū)動(dòng)第一 虛擬多相電機(jī)和被動(dòng)地驅(qū)動(dòng)第二虛擬多相電機(jī)可以使得控制器600保持多相電機(jī)108的冗 余控制。控制器600可以被配置為檢測(cè)多項(xiàng)電機(jī)中不期望的諧波(808)?？刂破?00可以被配 置為減少多相電機(jī)108中不期望的諧波（810)。因此，控制器600可以通過(guò)減少不期望的諧 波、減少電流或扭矩波紋并減少噪聲來(lái)改進(jìn)多相電機(jī)108的操作。
[0076] 以下示例可以示出本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)方面。
[0077] 示例1. 一種用于控制多相電機(jī)的控制器，包括:扭矩控制模塊；以及電流控制模 塊，其中電流控制模塊被配置為接收來(lái)自扭矩控制模塊的參考電流，確定參考電壓，基于參 考電壓、最大可用電壓和多相電機(jī)的速度確定通量校正值，并輸出通量校正值，其中扭矩控 制模塊被配置為接收通量校正值并基于通量校正值更新參考電流。
[0078] 示例2.根據(jù)示例1的控制器，還包括至少一個(gè)脈沖調(diào)制器，其中電流控制模塊被配 置為輸出參考電壓，其中至少一個(gè)脈沖調(diào)制器被配置為接收參考電壓并調(diào)制多相電機(jī)的占 空比。
[0079] 示例3.根據(jù)示例1-2的任何組合的控制器，其中扭矩控制模塊被配置為基于可用 通量和參考扭矩計(jì)算參考電流。
[0080] 示例4.根據(jù)示例1-3的任何組合的控制器，其中通量校正值基于參考電壓和最大 可用電壓之間的差值。
[0081] 示例5.根據(jù)示例1-4的任何組合的控制器，其中控制器被配置為控制多相電機(jī)作 為多個(gè)虛擬多相電機(jī)，其中控制器還包括用于多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)的扭矩控制模 塊和電流控制模塊，其中每個(gè)電流控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的扭矩控制模塊的參 考電流，確定通量校正值，并輸出相應(yīng)的通量校正值，其中每個(gè)扭矩控制模塊均被配置為接 收來(lái)自相應(yīng)的電流控制模塊的通量校正值并基于所接收的通量校正值更新相應(yīng)的參考電 流。
[0082] 示例6.根據(jù)示例1-5的任何組合的控制器，其中控制器被配置為控制多相電機(jī)作 為多個(gè)虛擬多相電機(jī)，控制器還包括:通量校正模塊；以及用于多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一 個(gè)的扭矩控制模塊和電流控制模塊，其中每個(gè)電流控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的扭 矩控制模塊的參考電流，確定通量校正值，并輸出相應(yīng)的通量校正值，其中通量校正模塊被 配置為接收來(lái)自每個(gè)電流控制模塊的通量校正值，確定結(jié)合通量校正值，并輸出結(jié)合通量 校正值，其中每個(gè)扭矩控制模塊均被配置為接收結(jié)合通量校正值并基于結(jié)合通量校正值更 新相應(yīng)的參考電流。
[0083]示例7.根據(jù)示例1-6的任何組合的控制器，其中通量校正值中的每一個(gè)均包括通 量校正值的集合，其中結(jié)合通量校正值與通量校正值的集合的最小值或最大值成比例。
[0084] 示例8.-種控制多相電機(jī)的方法，包括:基于最大可用電壓、多相電機(jī)的速度和參 考扭矩確定參考電流;基于參考電流確定參考電壓;基于參考電壓、最大可用電壓和多相電 機(jī)的速度確定通量校正值；以及基于通量校正值更新參考電流。
[0085] 示例9.根據(jù)示例8的方法，還包括:基于參考電壓調(diào)制多相電機(jī)的占空比。
[0086] 示例10.根據(jù)示例8-9的任何組合的方法，還包括:基于可用通量和參考扭矩計(jì)算 參考電流。
[0087] 示例11.根據(jù)示例8-10的任何組合的方法，還包括:將多相電機(jī)虛擬地控制為多個(gè) 虛擬多相電機(jī)，其中對(duì)于多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)，虛擬地控制多相電機(jī)包括:基于最 大可用電壓、多相電機(jī)的速度和參考扭矩確定參考電流;基于參考電流確定參考電壓;基于 參考電壓、最大可用電壓和多相電機(jī)的速度確定通量校正值；以及基于通量校正值更新參 考電流。
[0088]示例12.根據(jù)示例8-11的任何組合的方法，還包括:將多相電機(jī)虛擬地控制為多個(gè) 虛擬多相電機(jī)，其中對(duì)于多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)，虛擬地控制多相電機(jī)包括:基于電 壓、電機(jī)速度和參考扭矩確定參考電流;基于參考電流確定參考電壓；以及基于參考電壓確 定通量校正值，該方法還包括:確定結(jié)合通量校正值；以及對(duì)于多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一 個(gè)，基于結(jié)合通量校正值，更新相應(yīng)的參考電流。
[0089]示例13.根據(jù)示例8-12的任何組合的方法，其中，確定結(jié)合通量校正值包括計(jì)算與 通量校正值的最小值或最大值成比例的值。
[0090] 示例14. 一種系統(tǒng)，包括：多相電機(jī)；以及控制器，用于控制多相電機(jī)，其中控制器 包括:扭矩控制模塊和電流控制模塊，其中電流控制模塊被配置為接收來(lái)自扭矩控制模塊 的參考電流，確定參考電壓，基于參考電壓、最大可用電壓和多相電機(jī)的速度確定通量校正 值，并輸出通量校正值，其中扭矩控制模塊被配置為接收通量校正值并基于通量校正值更 新參考電流。
[0091] 示例15.根據(jù)示例14的系統(tǒng)，控制器還包括至少一個(gè)脈沖調(diào)制器，其中電流控制模 塊被配置為輸出參考電壓，其中至少一個(gè)脈沖調(diào)制器被配置為接收參考電壓并調(diào)制多相電 機(jī)的占空比。
[0092] 示例16.根據(jù)示例14-15的任何組合的系統(tǒng)，其中扭矩控制模塊被配置為基于可用 通量和參考扭矩計(jì)算參考電流。
[0093] 示例17.根據(jù)示例14-16的任何組合的系統(tǒng)，其中通量校正值基于參考電壓和最大 可用電壓之間的差值。
[0094] 示例18.根據(jù)示例14-17的任何組合的系統(tǒng)，其中控制器被配置為將多相電機(jī)控制 為多個(gè)虛擬多相電機(jī)，其中控制器還包括用于多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)的扭矩控制模 塊和電流控制模塊，其中每個(gè)電流控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的扭矩控制模塊的參 考電流，確定通量校正值，并輸出相應(yīng)的通量校正值，其中每個(gè)扭矩控制模塊均被配置為接 收來(lái)自相應(yīng)的電流控制模塊的通量校正值并基于所接收的通量校正值更新相應(yīng)的參考電 流。
[0095] 示例19.根據(jù)示例14-18的任何組合的系統(tǒng)，其中控制器被配置為將多相電機(jī)控制 為多個(gè)虛擬多相電機(jī)，控制器還包括:通量校正模塊；以及用于多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一 個(gè)的扭矩控制模塊和電流控制模塊，其中每個(gè)電流控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的扭 矩控制模塊的參考電流，確定通量校正值，并輸出相應(yīng)的通量校正值，其中通量校正模塊被 配置為接收來(lái)自每個(gè)電流控制模塊的通量校正值，確定結(jié)合通量校正值，并輸出結(jié)合通量 校正值，其中每個(gè)扭矩控制模塊均被配置為接收結(jié)合通量校正值并基于結(jié)合通量校正值更 新相應(yīng)的參考電流。
[0096]示例20.根據(jù)示例14-19的任何組合的系統(tǒng)，其中通孔校正值中的每一個(gè)均包括通 量校正值的集合，其中結(jié)合通量校正值與通量校正值的集合的最小值或最大值成比例。 [0097]前述示例用于示出可應(yīng)用于本文描述的技術(shù)和電路的示例或應(yīng)用。在一個(gè)或多個(gè) 示例中，所描述的功能可以以硬件、軟件、固件或它們的任何組合來(lái)實(shí)施。例如，本文所描述 的一個(gè)或多個(gè)控制器以硬件、軟件、固件或它們的任何組合來(lái)實(shí)施。如果以軟件實(shí)施，則功 能可以以一個(gè)或多個(gè)指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上傳輸，并 且由基于硬件的處理單元來(lái)執(zhí)行。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可以包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其對(duì)應(yīng) 于諸如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)的有形介質(zhì)或者通信介質(zhì)(包括例如根據(jù)通信協(xié)議利用將計(jì)算機(jī)程序 從一個(gè)地方傳輸?shù)搅硪粋€(gè)地方的任何介質(zhì)）。以這種方式，計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)通?？梢詫?duì)應(yīng)于 (1)有形計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其是非暫態(tài)的或者(2)通信介質(zhì)，諸如信號(hào)或載波。數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 介質(zhì)可以是任何可用的介質(zhì)，其可以被一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)或者一個(gè)或抖個(gè)處理器來(lái)訪問(wèn)以 檢索用于實(shí)施本公開(kāi)所描述技術(shù)的指令、代碼和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以包括計(jì) 算機(jī)可讀介質(zhì)。
[0098] 通過(guò)示例但不限制，這種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)可以包括RAM、R0M、EEPR0M、CD_R0M 或其他光盤(pán)存儲(chǔ)器、磁盤(pán)存儲(chǔ)器或其他磁性存儲(chǔ)設(shè)備、閃存、或者可用于以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 的形式存儲(chǔ)期望程序代碼并且可以被計(jì)算機(jī)訪問(wèn)的任何其他介質(zhì)。此外，任何連接被適當(dāng) 地稱為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果使用同軸電纜、光纖線纜、雙鈕線、數(shù)字用戶線(DSL)或 無(wú)線技術(shù)(諸如紅外、無(wú)線電和微波)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其他遠(yuǎn)程源傳輸指令，則同軸電纜、 光纖線纜、雙鈕線、數(shù)字用戶線(DSL)或無(wú)線技術(shù)(諸如紅外、無(wú)線電和微波)包括在介質(zhì)的 定義中。然而，應(yīng)該理解，計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)介質(zhì)不包括連接、載波、信號(hào)或其 他瞬態(tài)介質(zhì)，而是非暫態(tài)、有形的存儲(chǔ)介質(zhì)。
[0099] 指令可以被一個(gè)或多個(gè)處理(諸如一個(gè)或多個(gè)數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、通用微處理 器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列(FPGA)或其他等效的集成或分立邏輯電路） 執(zhí)行。因此，本文使用的術(shù)語(yǔ)"處理器"可以表示前述結(jié)構(gòu)或用于實(shí)施本文描述的技術(shù)的任 何其他結(jié)構(gòu)。此外，在一些方面中，本文描述的功能可以設(shè)置在被配置用于編碼或解碼的專 用硬件和/或軟件內(nèi)，或者結(jié)合到組合編碼解碼器中。此外，技術(shù)可以完全在一個(gè)或多個(gè)電 路或邏輯元件中實(shí)施。
[0100] 本公開(kāi)的技術(shù)可以在各種設(shè)備或裝置中實(shí)施，包括集成電路(IC)或IC集合(例如， 芯片集）。本文描述各種部件、模塊或單元以強(qiáng)調(diào)被配置為執(zhí)行所公開(kāi)技術(shù)的設(shè)備的功能方 面，但是不是必須要求通過(guò)不同的硬件單元來(lái)實(shí)現(xiàn)。此外，如上所述，各種單元可以與適當(dāng) 的軟件和/或固件結(jié)合在硬件單元中組合或者通過(guò)交互硬件單元的集合來(lái)提供，包括上述 一個(gè)或多個(gè)處理器。
[0101] 描述了各個(gè)示例。這些和其他示例包括在以下權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種用于控制多相電機(jī)的控制器，包括： 扭矩控制模塊；以及 電流控制模塊， 其中所述電流控制模塊被配置為接收來(lái)自所述扭矩控制模塊的參考電流，確定參考電 壓，基于所述參考電壓、最大可用電壓和所述多相電機(jī)的速度確定通量校正值，并輸出所述 通量校正值， 其中所述扭矩控制模塊被配置為接收所述通量校正值并基于所述通量校正值更新所 述參考電流。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，還包括至少一個(gè)脈沖調(diào)制器，其中所述電流控制模塊 被配置為輸出所述參考電壓， 其中所述至少一個(gè)脈沖調(diào)制器被配置為接收所述參考電壓并調(diào)制所述多相電機(jī)的占 空比。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述扭矩控制模塊被配置為基于可用通量和參 考扭矩計(jì)算所述參考電流。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述通量校正值基于參考電壓和最大可用電壓 之間的差值。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述控制器被配置為控制所述多相電機(jī)作為多 個(gè)虛擬多相電機(jī)， 其中所述控制器還包括用于所述多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)的扭矩控制模塊和電 流控制模塊， 其中每個(gè)電流控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的扭矩控制模塊的參考電流，確定通 量校正值，并輸出相應(yīng)的通量校正值， 其中每個(gè)扭矩控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的電流控制模塊的所述通量校正值 并基于所接收的通量校正值更新相應(yīng)的參考電流。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制器，其中所述控制器被配置為控制所述多相電機(jī)作為多 個(gè)虛擬多相電機(jī)，所述控制器還包括： 通量校正模塊；以及 用于所述多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)的扭矩控制模塊和電流控制模塊， 其中每個(gè)電流控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的扭矩控制模塊的參考電流，確定通 量校正值，并輸出相應(yīng)的通量校正值， 其中所述通量校正模塊被配置為接收來(lái)自每個(gè)電流控制模塊的所述通量校正值，確定 結(jié)合通量校正值，并輸出所述結(jié)合通量校正值， 其中每個(gè)扭矩控制模塊均被配置為接收所述結(jié)合通量校正值并基于所述結(jié)合通量校 正值更新相應(yīng)的參考電流。7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的控制器，其中所述通量校正值中的每一個(gè)均包括通量校正值 的集合，其中所述結(jié)合通量校正值與所述通量校正值的集合的最小值或最大值成比例。8. -種控制多相電機(jī)的方法，包括： 基于最大可用電壓、所述多相電機(jī)的速度和參考扭矩確定參考電流； 基于所述參考電流確定參考電壓； 基于所述參考電壓、所述最大可用電壓和所述多相電機(jī)的速度確定通量校正值；以及 基于所述通量校正值更新所述參考電流。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括:基于所述參考電壓調(diào)制所述多相電機(jī)的占空 比。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括： 基于可用通量和參考扭矩計(jì)算所述參考電流。11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括:將所述多相電機(jī)虛擬地控制為多個(gè)虛擬多相 電機(jī)，其中對(duì)于所述多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)，虛擬地控制所述多相電機(jī)包括： 基于最大可用電壓、所述多相電機(jī)的速度和參考扭矩確定參考電流； 基于所述參考電流確定參考電壓； 基于所述參考電壓、所述最大可用電壓和所述多相電機(jī)的速度確定通量校正值；以及 基于所述通量校正值更新所述參考電流。12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，還包括:將所述多相電機(jī)虛擬地控制為多個(gè)虛擬多相 電機(jī)，其中對(duì)于所述多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)，虛擬地控制所述多相電機(jī)包括:基于電 壓、電機(jī)速度和參考扭矩確定參考電流;基于所述參考電流確定參考電壓；以及基于所述參 考電壓確定通量校正值，所述方法還包括： 確定結(jié)合通量校正值；以及 對(duì)于所述多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)，基于所述結(jié)合通量校正值，更新相應(yīng)的參考 電流。13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中確定所述結(jié)合通量校正值包括計(jì)算與通量校正 值的最小值或最大值成比例的值。14. 一種系統(tǒng)，包括： 多相電機(jī)；以及 控制器，用于控制所述多相電機(jī)，其中所述控制器包括： 扭矩控制模塊;和 電流控制模塊， 其中所述電流控制模塊被配置為接收來(lái)自所述扭矩控制模塊的參考電流，確定參考電 壓，基于所述參考電壓、最大可用電壓和所述多相電機(jī)的速度確定通量校正值，并輸出所述 通量校正值， 其中所述扭矩控制模塊被配置為接收所述通量校正值并基于所述通量校正值更新所 述參考電流。15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述控制器還包括至少一個(gè)脈沖調(diào)制器， 其中所述電流控制模塊被配置為輸出所述參考電壓， 其中所述至少一個(gè)脈沖調(diào)制器被配置為接收所述參考電壓并調(diào)制所述多相電機(jī)的占 空比。16. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述扭矩控制模塊被配置為基于可用通量和參 考扭矩計(jì)算所述參考電流。17. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述通量校正值基于參考電壓和最大可用電壓 之間的差值。18. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為將所述多相電機(jī)控制為多 個(gè)虛擬多相電機(jī)， 其中所述控制器還包括用于所述多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)的扭矩控制模塊和電 流控制模塊， 其中每個(gè)電流控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的扭矩控制模塊的參考電流，確定通 量校正值，并輸出相應(yīng)的通量校正值， 其中每個(gè)扭矩控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的電流控制模塊的所述通量校正值 并基于所接收的通量校正值更新相應(yīng)的參考電流。19. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述控制器被配置為將所述多相電機(jī)控制為多 個(gè)虛擬多相電機(jī)，所述控制器還包括： 通量校正模塊；以及 用于所述多個(gè)虛擬多相電機(jī)中的每一個(gè)的扭矩控制模塊和電流控制模塊， 其中每個(gè)電流控制模塊均被配置為接收來(lái)自相應(yīng)的扭矩控制模塊的參考電流，確定通 量校正值，并輸出相應(yīng)的通量校正值， 其中所述通量校正模塊被配置為接收來(lái)自每個(gè)電流控制模塊的所述通量校正值，確定 結(jié)合通量校正值，并輸出結(jié)合通量校正值， 其中每個(gè)扭矩控制模塊均被配置為接收所述結(jié)合通量校正值并基于所述結(jié)合通量校 正值更新相應(yīng)的參考電流。20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述通孔校正值中的每一個(gè)均包括通量校正值 的集合，其中所述結(jié)合通量校正值與所述通量校正值的集合的最小值或最大值成比例。
【文檔編號(hào)】H02P23/14GK106067752SQ201610252502
【公開(kāi)日】2016年11月2日
【申請(qǐng)日】2016年4月21日 公開(kāi)號(hào)201610252502.2, CN 106067752 A, CN 106067752A, CN 201610252502, CN-A-106067752, CN106067752 A, CN106067752A, CN201610252502, CN201610252502.2
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