用于转换交流电的转换器系统和方法_2

文档序号:9202346阅读:来源:国知局
中的电压或电流。因此,按照传统系统,基于电流测量的转子位置的估计针对不同转换器也可以是不同的。在传统系统中,通过不同转换器确定的估计的转子位置之间的所述误差或所述偏差可能导致其Id和Iq中的误差,这又可能导致转子位置估计中的误差。由此,在传统系统中会观察到相对大的振动和噪声生成,因为在由两个转换器估计的转子位置中的小的误差一致性本身产生明显的转矩波动(torqueripple)。也会观察到:传统的双转换器系统具有比带有仅仅一组线圈的单转换器系统显著更大的振动的噪声。
[0020]按照本发明的一种实施方式,发电机支持两(或三、四、五至八或更多)组3相线圈或绕组。两组线圈与第一和第二转换器相连接。在第一运行模式中,第一转换器可以作为主系统工作并且执行“无探测器控制”((sensorless control)无传感器控制),而第二转换器执行传统被称为“带探测的控制”(sensored control)的控制。对此,第一转换器将估计的第一转子位置输出给第二转换器。第二转换器可以按照来自第一转换器的估计的第一转子位置信号产生用于其发电机侧的转换器部件(整流器)的栅极信号。虽然第二转换器使用带探测的控制算法,但是该总系统不需要转子位置传感器,因为第一转换器(通过估计转子位置)满足转子位置传感器的功能。通过这种方式,第一转换器和该转换器共享相同的估计的转子位置,使得两个独立估计的转子位置的偏差问题得以消除或者至少被减轻,这因此也可以导致较小的振动和较小的噪声。
[0021]按照本发明的一种实施方式,构建转换器系统,其中第二转换器被构造用于进入到第二运行模式中,其中第二转换器在第二运行模式中被构造用于:确定发电机的估计的第二转子位置,并且基于估计的第二转子位置进行对第二功率晶体管的控制。
[0022]在第二运行模式中,因此第二转换器被构造用于:一方面估计转子位置,也即估计的第二转子位置。因此可以在有故障的情况下实现与第一转换器的功能性的不依赖性,这能够实现连续的运行。
[0023]按照本发明的一种实施方式,第二转换器被构造为在如下情况下进入到第二运行模式中:由于第一转换器中的故障和/或数据传送故障而没有接收到发电机的估计的第一转子位置。
[0024]因此,当第二转换器例如由于故障没有获得估计的第一转子信号时,第二转换器也可以实施其转换功能。
[0025]对此,当第二转换器没有接收到估计的第一转子位置或所分配的信号时,第二转换器可以自动进入到第二运行模式中。第一电容器和第二电容器是物理上相同的转换器。两个系统可以执行无探测器控制和带探测的控制,也即两者可以估计各自的转子位置或者可以从分别另外的转换器接收估计的转子位置。第一转换器可以被设立为主系统,其中其无探测器控制被激活并且其带探测的控制或者通过硬件或者通过软件被去激活。与此相反,第二转换器的无探测器控制可以被去激活,并且其带探测的控制可以或者通过硬件或者通过软件被激活。第一转换器可以将其估计的第一转子位置输出给第二转换器,使得第二转换器可以根据估计的第一转子位置产生一个或多个栅极信号。通过这种方式仅仅需要一种类型的转换器。当第一转换器具有功能干扰时,第二转换器的无传感器控制可以容易地被激活,使得第二转换器成为主转换器系统并且可以与第一转换器无关地被运行。
[0026]第二转换器的带探测的控制算法的激活和无探测器的控制算法的去激活可以自动地进行。第二转换器的第二控制系统可以探测到:是否存在转子位置的输入信号。当接收或者探测到转子位置信号时,第二转换器可以自动地激活带探测的控制方法(第二转换器的第一运行模式)并且去激活无探测器控制方法(第二转换器的第二运行模式)。
[0027]按照本发明的一种实施方式,第一转换器在第二运行模式中被构造用于从第二转换器接收发电机的估计的第二转子位置,并且基于估计的第二转子位置进行第一功率晶体管的控制。因此,第一转换器和第二转换器相对各自的第一运行模式可以交换角色。因此,可以改善持续的运行和持续的能量产生。
[0028]按照本发明的一种实施方式,构造该转换器系统,其中第二转换器被构造用于进入到第三运行模式中,其中第二转换器在第三运行模式中被构造用于确定发电机的估计的第二转子位置,从第一转换器接收发电机的估计的第一转子位置,并且基于估计的第一转子位置和估计的第二转子位置控制第二功率晶体管。
[0029]因此,第二转换器不仅可以使用估计的第一转子位置而且可以使用发电机的(自确定的)估计的第二转子位置来确定控制信号、尤其是栅极信号,以便控制第二功率晶体管。因此可以进一步改善转换。尤其是每个估计的转子位置、也即估计的第一转子位置和估计的第二转子位置可以具有以下误差,所述误差可以通过考虑两个估计的转子位置来减小。
[0030]按照本发明的一种实施方式,构造转换器系统,其中第一转换器被构造用于进入到第三运行模式中,其中第一转换器在第三运行模式中被构造用于基于估计的第一转子位置和估计的第二转子位置控制第一功率晶体管。
[0031]因此,第一转换器也可以采用两个估计的转子位置来确定或者计算栅极信号以便控制第一功率电容器,这可以进一步改善转换器系统的运行,尤其是当各自估计的转子位置具有误差时。
[0032]按照本发明的一种实施方式,第一转换器和/或第二转换器在各第三运行模式中被构造用于将发电机的估计的第二转子位置与发电机的估计的第一转子位置进行比较,以便确定估计的转子位置的差,其中第二转换器在第三运行模式中被构造用于,在该差大于阈值的情况下基于估计的第二转子位置控制第二功率晶体管。
[0033]估计的第一转子位置与估计的第二转子位置的比较可以在各个估计中识别一个或多个误差,尤其是当估计的转子位置的差是相对大的时,也即大于阈值时。如果差大于阈值,则这表明:估计的第一转子位置具有与实际转子位置大的偏差,并且第二转换器因此不能相信估计的第一转子位置。因此,第二转换器采用其自己的估计的第二转子位置来控制第二功率晶体管。因此,可以进一步改善转换器系统的运行。
[0034]按照本发明的一种实施方式,第一转换器在第三运行模式中被构造用于,在该差大于阈值的情况下基于估计的第一转子位置控制第一功率晶体管。
[0035]在此,因此可以通过第二转换器探测到转子位置的有误差的估计,紧接着第一转换器代替于此地使用其自己的估计的、也即估计的第一转子位置来控制第一功率晶体管。
[0036]无探测器算法(第二转换器的第二运行模式)的去激活可以具有两个选择:(I)转子位置的估计被停止或者(2)第二转换器此外还估计转子位置,但是该估计的转子位置、也即估计的第二转子位置不被用来产生第二功率晶体管的控制信号。第二转换器在该第二选择中可以连续地比较两个估计的转子位置、也即估计的第一转子位置和估计的第二转子位置,以便计算差。当该差处于事先设定的范围中时,第二转换器可以使用估计的第一转子位置(其从第一转换器获得)来产生用于第二功率晶体管的控制信号。然而当该差大于阈值时,第二转换器可以确定:估计的第一转子位置不能被相信并且代替于此地使用估计的第二转子位置以便产生用于第二功率晶体管的控制信号。
[0037]按照本发明的一种实施方式,第一转换器在第三运行模式中被构造用于基于在估计的第一转子位置和估计的第二转子位置之间的中间值来控制第一功率晶体管,其中第二转换器在第三运行模式中尤其是被构造用于基于该中间值来控制第二功率晶体管。
[0038]当不仅估计的第一转子位置而且估计的第二转子位置具有与实际转子位置的偏差时,中间值具有与实际转子位置的较小的偏差。因此,使用中间值来为第一功率晶体管和/或第二功率晶体管产生相应的控制信号可以导致转换器系统的改善。
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