本公開內(nèi)容涉及電機(jī)管理方法、裝置和系統(tǒng)，并且具體地涉及電機(jī)驅(qū)動校準(zhǔn)、驗證和效率提高。

背景技術(shù)：

1、本文所使用的短語“電機(jī)”旨在被廣泛地理解為包括作為電動機(jī)和發(fā)電機(jī)中的一個或兩者運行的機(jī)器。當(dāng)電機(jī)作為電動機(jī)運行時，它將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。當(dāng)作為發(fā)電機(jī)運行時，電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。

2、電動機(jī)和發(fā)電機(jī)用于各種各種各樣的應(yīng)用中，并且在各種各樣的運行條件下使用。通常，許多現(xiàn)代電機(jī)具有相對較高的能量轉(zhuǎn)換效率。然而，大多數(shù)電機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率可能基于其運行負(fù)荷而發(fā)生顯著變化。許多應(yīng)用要求電機(jī)在各種各樣的不同運行負(fù)荷條件下運行，這意味著電機(jī)在連續(xù)模式下運行時通常不會像它所能達(dá)到的那樣高效運行。

3、例如，對于任何給定的電動機(jī)速度，當(dāng)電動機(jī)負(fù)荷高于或低于最有效負(fù)荷時，電動機(jī)效率往往會有所下降。在一些性能領(lǐng)域，電動機(jī)效率往往會相對較快地下降。

4、如果可以控制運行條件，使得電動機(jī)幾乎總是在其最有效點或其最有效點附近運行，那么電動機(jī)的能量轉(zhuǎn)換效率將非常好。有提議，在運行期間對電機(jī)進(jìn)行脈沖控制，以實現(xiàn)更頻繁地在其最有效點運行的狀況。

5、在脈沖運行中控制機(jī)器時，必須在一段時間內(nèi)確定扭矩輸出的測量或估計。一種類型的脈沖電機(jī)管理稱為動態(tài)電動機(jī)驅(qū)動(dmd)。

6、確定該扭矩輸出的傳統(tǒng)方法是將測量或估計的扭矩作為時間的函數(shù)進(jìn)行評估，例如，通過對扭矩的最新估計或測量值進(jìn)行平均或使用數(shù)字濾波器。當(dāng)試圖將這些方法用于使用脈沖運行的電機(jī)時，例如在dmd過程中，這可導(dǎo)致扭矩值不準(zhǔn)確，因為這些方法可能會產(chǎn)生不一致的結(jié)果。

7、關(guān)于校準(zhǔn)這種電機(jī)，在利用電機(jī)的不同車輛中的噪聲、振動與聲振粗糙度(nvh)響應(yīng)存在很大差異。手動校準(zhǔn)每種車輛模型以減少或最小化nvh是非常勞動密集型的，并且可能會阻止?jié)撛诘能囕v制造商在其平臺上采用dmd。擬議的解決方案將為dmd系統(tǒng)添加自動校準(zhǔn)和自適應(yīng)能力。

8、目前的技術(shù)需要為電動機(jī)的不同速度和負(fù)荷手動校準(zhǔn)dmd頻率選擇。該過程需要對單個模型進(jìn)行廣泛的測試，并且需要對每個潛在車輛制造商的每個模型重復(fù)進(jìn)行。

9、進(jìn)一步地，在電池供電的應(yīng)用中，諸如電動車輛，電池的性能對于確保整體最佳效率和電池壽命也很重要，這可以延長車輛的行駛里程。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在某些脈沖條件下，電池的功率損失可能是顯著的。實驗發(fā)現(xiàn)，脈沖電流在某些條件下會引起功率損失。功率損失與脈沖開啟階段(on-phase)由于與i2?r成比例的較高電阻損失導(dǎo)致的端子電壓降低有關(guān)，其中i是電流，r是電池的內(nèi)阻。減輕這些損失對于最大化dmd增益非常重要。

10、此外，需要進(jìn)行廣泛的預(yù)先校準(zhǔn)，以確保dmd在所有可能的情況下最佳地運行，這考慮到速度、扭矩、機(jī)器溫度、電池荷電狀態(tài)(soc)、電池溫度、電池健康狀態(tài)(soh)等。一些可能的情況可能沒有充分考慮，使得與這些情況下的連續(xù)運行相比，dmd運行增加而不是減少功率損失。

技術(shù)實現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種車輛中的電機(jī)控制器，其中所述電機(jī)控制器具有處理器和存儲器以及存儲在所述存儲器中并可由所述處理器執(zhí)行的指令，以：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制器，其中所述動態(tài)電動機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)換器是反相器，并且基于所述識別的頻率響應(yīng)輸出具有激勵頻率的電流波形。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電機(jī)控制器，其中具有激勵頻率的輸出電流波形為下列之一的形式：穩(wěn)態(tài)、隨機(jī)、周期性或瞬態(tài)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制器，其中在所述車輛運行期間識別所述車輛和/或電機(jī)頻率響應(yīng)包括使用所述車輛中的至少一個車載傳感器收集測量的噪聲和振動傳感器數(shù)據(jù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電機(jī)控制器，其中所述車輛中的所述至少一個車載傳感器是用于車輛乘客的藍(lán)牙通信的麥克風(fēng)、用于車輛乘客的無線通信的麥克風(fēng)、車輛乘客與娛樂系統(tǒng)一起使用的麥克風(fēng)、車輛乘客與導(dǎo)航系統(tǒng)一起使用的麥克風(fēng)或用于碰撞檢測的加速度計。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機(jī)控制器，其中在所述車輛運行期間識別所述車輛和/或電機(jī)頻率響應(yīng)包括使用所述車輛中的至少一個車載傳感器收集測量的噪聲和振動傳感器數(shù)據(jù)，并處理所述傳感器數(shù)據(jù)以計算由于源激勵引起的頻率響應(yīng)函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電機(jī)控制器，其中所述指令被執(zhí)行以檢測所計算的頻率響應(yīng)函數(shù)中的峰值，以識別共振，或者將所述頻率響應(yīng)與可校準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較，以確定需要減輕幅度的峰值。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電機(jī)控制器，其中如果確定所述峰值的幅度需要減輕，則執(zhí)行所述指令以改變所述動態(tài)電動機(jī)驅(qū)動脈沖頻率。

9.一種車輛中的電機(jī)控制器，其中所述電機(jī)控制器具有處理器和存儲器以及存儲在所述存儲器中并可由所述處理器執(zhí)行的指令，以：

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)控制器，其中假設(shè)所述較低頻率的脈沖對于動態(tài)電動機(jī)驅(qū)動運行更有效，則選擇nvh可接受的電機(jī)脈沖的最低頻率。

11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)控制器，其中選擇nvh可接受的電機(jī)脈沖頻率包括將選擇結(jié)果與作為脈沖頻率函數(shù)的效率表相結(jié)合，并且其中選擇nvh可接受的最有效頻率。

12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)控制器，其中基于理想的動態(tài)電動機(jī)驅(qū)動脈沖高度對扭矩的至少一個測量的頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行縮放通過時域卷積實現(xiàn)。

13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電機(jī)控制器，其中基于理想動態(tài)電動機(jī)驅(qū)動脈沖高度對扭矩的至少一個測量的頻率響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行縮放是通過將具有波形的頻域表示的所述測量的頻率響應(yīng)函數(shù)中的一個與不同扭矩水平的預(yù)期脈沖頻率進(jìn)行頻域相乘實現(xiàn)的。

14.一種車輛中的電機(jī)控制器，其中所述電機(jī)控制器具有處理器和存儲器以及存儲在所述存儲器中并可由所述處理器執(zhí)行的指令，以：

15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)控制器，其中所述指令被執(zhí)行以繼續(xù)監(jiān)測長期nvh演變以用于診斷數(shù)據(jù)收集目的，并且其中所述診斷數(shù)據(jù)被存儲在存儲器中。

16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)控制器，其中所述一個或多個動態(tài)電動機(jī)驅(qū)動或電動機(jī)參數(shù)選自包括以下的參數(shù)：扭矩、脈沖頻率、高水平脈沖、低水平脈沖、電動機(jī)速度和車輛速度。

17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)控制器，其中所述波形周期作為所述電機(jī)的轉(zhuǎn)速的函數(shù)而變化。

18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)控制器，其中第一級輸出是所述電動機(jī)在其給定轉(zhuǎn)速下最有效的扭矩水平，并且第二輸出水平是0％扭矩。

19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)控制器，其中在所述電機(jī)的脈沖運行期間，所述電機(jī)關(guān)閉持續(xù)所述電機(jī)輸出零扭矩的時間的至少一部分。

20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)控制器，其中連續(xù)的第一輸出水平脈沖的開始之間的時間段是波形周期，并且所述波形周期在所述電機(jī)的運行期間變化。

技術(shù)總結(jié)
本文公開了用于電機(jī)驅(qū)動校準(zhǔn)、驗證和效率提高的方法、系統(tǒng)和裝置。用于校準(zhǔn)的一個電機(jī)控制器包括處理器和存儲器以及存儲在存儲器中并可由處理器執(zhí)行的指令，以在車輛運行期間識別車輛和/或電機(jī)頻率響應(yīng)，并使用電機(jī)和動態(tài)電動機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)換器以基于識別的頻率響應(yīng)提供源激勵。

技術(shù)研發(fā)人員：V·斯里尼瓦桑,B·M·沃爾克,E·A·奧爾蒂斯-索托,S·奧利維亞,X·蔡,K·萬
受保護(hù)的技術(shù)使用者：圖拉技術(shù)公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6