估算轉(zhuǎn)子磁體溫度的方法和其系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 示例性實施例涉及電驅(qū)動裝置系統(tǒng)和/或用于控制電驅(qū)動裝置的方法，所述電驅(qū) 動裝置例如為永磁同步電機（PMSM)馬達或永磁同步電機。
【背景技術(shù)】
[0002] 交流（ac)電機（例如，PMSM電機）是廣泛使用的車輛牽引應(yīng)用。PMSM電機控制 器控制PMSM電機的運行?？刂破鳟a(chǎn)生交流控制信號，所述交流控制信號施加到PMSM電機 的端子。
[0003] PMSM由于其功率密度、效率、轉(zhuǎn)矩能力、尺寸和較寬的恒定功率運行區(qū)域而被使 用。在PMSM中最廣泛使用的稀土磁體中的一種是釹鐵硼（NdFeB)磁體。NdFeB磁體由于其 能量密度和內(nèi)矯頑磁力（Hci)而成為PMSMs的候選。不幸地，NdFeB磁體具有可以在磁體 中導(dǎo)致渦旋電流的低電阻率。并且，NdFeB磁體固有矯頑磁力和剩余磁通密度依賴于溫度， 并且其值隨著溫度增加而減小。最后，反電動勢（bemf)常數(shù)（X f)與剩余磁通密度成正比。 換句話說，隨著溫度增加，bemf常數(shù)減小。
[0004] 環(huán)境溫度、電機運行速度（PM渦流損耗）、電流調(diào)整質(zhì)量和THD電平、電流量值和電 流持續(xù)時間以及電機冷卻是影響轉(zhuǎn)子磁體溫度因此并且影響bemf常數(shù)的因素。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] -些實施例涉及估算轉(zhuǎn)子磁體溫度的方法和用于估算轉(zhuǎn)子磁體溫度的系統(tǒng)。
[0006] 至少一個示例性實施例公開了估算馬達的轉(zhuǎn)子磁體溫度的方法。該方法包括在馬 達的運行過程中在運行點處確定外加電壓，獲得與運行點相關(guān)聯(lián)并且與參考溫度相關(guān)聯(lián)的 參考值，并且基于外加電壓和所述參考值以確定估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度。
【附圖說明】
[0007] 根據(jù)與附圖結(jié)合的下文的詳細描述，將更清楚地理解示例性實施例。圖1-4表示 如本文中所述的非限制性的示例性實施例。
[0008] 圖1圖示了圖1A-1B的框圖；
[0009] 圖1A-1B是根據(jù)示例性實施例的用于控制電動馬達的系統(tǒng)的框圖；
[0010] 圖2是根據(jù)示例性實施例的與圖1A-1B -致的電子數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的框圖；
[0011] 圖3圖示了根據(jù)示例性實施例的轉(zhuǎn)子磁體溫度估算模塊；并且
[0012] 圖4圖示了根據(jù)示例性實施例的估算馬達的轉(zhuǎn)子磁體溫度的方法。
【具體實施方式】
[0013] 現(xiàn)在將更充分地參照圖示一些示例性實施例的附圖來描述多個示例性實施例。
[0014] 因此，盡管能夠?qū)κ纠詫嵤├M行各種修改并且形成可替換形式，但是附圖通 過示例的方法示出所述實施例并且本文將詳細描述所述實施例。然而，應(yīng)該理解，不旨在 將示例性實施例限制到所公開的具體形式，而是相反，示例性實施例將覆蓋落入權(quán)利要求 的范圍內(nèi)的所有的修改、等同物和替換。在對附圖的所有描述中，相同的數(shù)字指示相同的元 件。
[0015] 將理解，雖然術(shù)語第一、第二等在本文中可以用于描述各種元件，但是這些術(shù)語不 應(yīng)該限制這些元件。這些術(shù)語僅用于區(qū)別一個元件與另一元件。例如，第一元件可以被稱為 第二元件，并且，類似地，第二元件可以被稱為第一元件，這沒有脫離示例性實施例的范圍。 如本文所用，術(shù)語"和/或"包括一個或多個相關(guān)聯(lián)的列出項目的任意結(jié)合和所有結(jié)合。
[0016] 將理解，當(dāng)元件被稱為"連接"或"聯(lián)接聯(lián)接"到另一元件時，其可以直接連接或聯(lián) 接到可以存在的另一元件或插入元件。相反，當(dāng)元件被稱為"直接連接"或"直接聯(lián)接"到 另一元件時，其中不存在插入元件。應(yīng)該以相同方式理解用于描述元件之間的關(guān)系的其它 措辭（例如，"在...之間"與"直接在...之間"、"鄰近"與"直接地鄰近"等）。
[0017] 本文中使用的術(shù)語僅為了描述具體的實施例并且不旨在限制示例性實施例。如本 文所用，單數(shù)形式"a"、"an"和"the"旨在同樣包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文以其他方式明確 指明。將進一步理解，當(dāng)在本文中使用術(shù)語"包括"、"包含"和/或"含有"時，指出存在規(guī) 定的部件、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或構(gòu)件，但是不排除存在或增加一個或多個其它的部 件、整數(shù)、步驟、操作、元件、構(gòu)件和/或其組合。
[0018] 還應(yīng)該注意，在一些可替換的實現(xiàn)方式中，所描述的功能/作用可以以不按照圖 中圖示的次序出現(xiàn)。例如，實際上可以大致同時執(zhí)行或有時可以以相反次序執(zhí)行連續(xù)示出 的兩個圖，這取決于涉及的功能/作用。
[0019] 除非另有規(guī)定，否則本文中使用的所有術(shù)語具有的意義與示例性實施例所屬的技 術(shù)領(lǐng)域中的人員通常理解的意義相同。將進一步理解，例如限定在通常使用的字典中的那 些術(shù)語應(yīng)該理解成具有的意義與其在相關(guān)技術(shù)的內(nèi)容中的意義一致，而不應(yīng)理解成理想化 的意義或過度正式的意義，除非本文中明確地如此限定。
[0020] 根據(jù)處理器呈現(xiàn)示例性實施例和對應(yīng)的詳細描述的部分，該處理器被具體地程控 以執(zhí)行軟件或關(guān)于計算機存儲器中數(shù)據(jù)位的操作的算法和符號表示。這些描述和表示是 本領(lǐng)域的技術(shù)人員向本領(lǐng)域的其他技術(shù)人員有效表達其工作的實質(zhì)的方式。算法，作為本 文使用的術(shù)語，并且如其被通常使用的那樣，被認為是通向結(jié)果的一序列有條理的步驟。該 步驟對物理量進行要求的物理操縱。通常，雖然不一定，這些物理量采取能夠被存儲、傳送、 組合、比較、和以其他方式操縱的光信號、電信號、或磁信號的形式。主要由于普遍使用的原 因，有時方便地將這些信號稱為位、值、要素、符號、字符、術(shù)語、數(shù)字等。
[0021] 在以下描述中，將參照可以被實現(xiàn)為執(zhí)行具體任務(wù)或采用具體的抽象數(shù)據(jù)類型 的、包括編程、程序、對象、構(gòu)件、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等的程序模塊或功能性過程并且可以使用現(xiàn)有的 硬件執(zhí)行的操作的動作和符號表示來描述說明性實施例。這些現(xiàn)有硬件可以包括一個或多 個中央處理器（CPUs)、數(shù)字信號處理器（DSPs)、專用集成電路、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGAs) 計算機等。
[0022] 然而，應(yīng)該明白，所有的這些術(shù)語和類似的術(shù)語將與適當(dāng)?shù)奈锢砹肯嚓P(guān)并且僅是 應(yīng)用于這些物理量的方便的符號。除非以其他方式具體地規(guī)定，或如從討論所顯而易見的， 諸如"處理"或"計算"或"推算"或"確定"或"顯示"等術(shù)語指操作被表示為計算機系統(tǒng)的 寄存器和存儲器中的物理量的數(shù)據(jù)并且將其轉(zhuǎn)換成類似地表示為計算機系統(tǒng)存儲器或寄 存器或其它的這種信息存儲、傳送或顯示裝置中的物理量的其它數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng)或類似 的電子計算裝置的作用和過程。
[0023] 還注意到執(zhí)行示例性實施例的方面的軟件通常被編碼在一些有形的實體存儲介 質(zhì)上或通過一些類型的傳送介質(zhì)來執(zhí)行。有形存儲介質(zhì)可以是磁介質(zhì)或光介質(zhì)，并且可以 只讀或隨機存取。
[0024] 根據(jù)示例性實施例，圖1A-1B圖示了用于控制諸如電動馬達之類的電機的驅(qū)動系 統(tǒng) 100〇
[0025] 驅(qū)動系統(tǒng)100包括處理器，所述處理器被配置成用于在馬達的運行過程中在一運 行點處確定外加電壓，獲得與運行點相關(guān)聯(lián)并且與參考溫度相關(guān)聯(lián)的參考值，并且基于外 加電壓和所述參考值來確定馬達的估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度。
[0026] 在示例性實施例中，所述參考值是參考正交軸電壓。
[0027] 在示例性實施例中，外加電壓是瞬時正交軸電壓。
[0028] 在示例性實施例中，處理器被配置成用于確定瞬時正交軸電壓和參考正交軸電壓 的之間的差值，并且基于所述差值確定估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度。
[0029] 在示例性實施例中，處理器被配置成用于從查找表獲得磁體溫度系數(shù)，所述查找 表提供對應(yīng)于機器溫度的磁體溫度系數(shù)，所述估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度進一步基于所獲得的磁 體溫度系數(shù)。
[0030] 在示例性實施例中，運行點包括馬達的速度和轉(zhuǎn)矩。
[0031] 在示例性實施例中，處理器被配置成用于對估算的轉(zhuǎn)子磁體溫度進行濾波。
[0032] 在示例性實施例中，處理器被配置成用于從查找表獲得參考電壓，所述查找表基 于外加電壓并且基于外加電壓與公共電壓的比率修改參考電壓，所述參考值基于修改的參 考電壓。
[0033] 在示例性實施例中，處理器被配置成用于從查找表獲得參考電壓，所述查找表基 于特征電壓并且基于外加電壓與特征電壓的比率修改參考電壓，所述參考值基于修改的參 考電壓。
[0034] 參見圖1，電動馬達可以是諸如馬達117 (例如，內(nèi)置式永磁體（IPM)馬達）的馬達 或另一交流電機。馬達117具有額定直流總線電壓（例如，320伏特）。額定電壓是指定電 壓。例如，馬達117的額定電壓可以是320伏特，但是馬達可以在高于或低于320伏特的電 壓下運行。在示例性實施例中，除馬達117外的系統(tǒng)可以稱為換流器或馬達控制器。用于 控制馬達117的系統(tǒng)還可以稱為電機系統(tǒng)。
[0035] 應(yīng)該理解，驅(qū)動系統(tǒng)100可以包括圖IA未圖示的額外特征。為了描述驅(qū)動系統(tǒng)100 的方便，圖1A-1B示出的特征被圖示，并且應(yīng)該理解驅(qū)動系統(tǒng)100應(yīng)該不受限于圖1A-1B示 出的特征。
[0036] 系統(tǒng)100包括電子模塊、軟件模塊或二者。在示