估算转子磁体温度的方法和其系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 示例性实施例涉及电驱动装置系统和/或用于控制电驱动装置的方法，所述电驱 动装置例如为永磁同步电机（PMSM)马达或永磁同步电机。
【背景技术】
[0002] 交流（ac)电机（例如，PMSM电机）是广泛使用的车辆牵引应用。PMSM电机控制 器控制PMSM电机的运行。控制器产生交流控制信号，所述交流控制信号施加到PMSM电机 的端子。
[0003] PMSM由于其功率密度、效率、转矩能力、尺寸和较宽的恒定功率运行区域而被使 用。在PMSM中最广泛使用的稀土磁体中的一种是钕铁硼（NdFeB)磁体。NdFeB磁体由于其 能量密度和内矫顽磁力（Hci)而成为PMSMs的候选。不幸地，NdFeB磁体具有可以在磁体 中导致涡旋电流的低电阻率。并且，NdFeB磁体固有矫顽磁力和剩余磁通密度依赖于温度， 并且其值随着温度增加而减小。最后，反电动势（bemf)常数（X f)与剩余磁通密度成正比。 换句话说，随着温度增加，bemf常数减小。
[0004] 环境温度、电机运行速度（PM涡流损耗）、电流调整质量和THD电平、电流量值和电 流持续时间以及电机冷却是影响转子磁体温度因此并且影响bemf常数的因素。
【发明内容】
[0005] -些实施例涉及估算转子磁体温度的方法和用于估算转子磁体温度的系统。
[0006] 至少一个示例性实施例公开了估算马达的转子磁体温度的方法。该方法包括在马 达的运行过程中在运行点处确定外加电压，获得与运行点相关联并且与参考温度相关联的 参考值，并且基于外加电压和所述参考值以确定估算的转子磁体温度。
【附图说明】
[0007] 根据与附图结合的下文的详细描述，将更清楚地理解示例性实施例。图1-4表示 如本文中所述的非限制性的示例性实施例。
[0008] 图1图示了图1A-1B的框图；
[0009] 图1A-1B是根据示例性实施例的用于控制电动马达的系统的框图；
[0010] 图2是根据示例性实施例的与图1A-1B -致的电子数据处理系统的框图；
[0011] 图3图示了根据示例性实施例的转子磁体温度估算模块；并且
[0012] 图4图示了根据示例性实施例的估算马达的转子磁体温度的方法。
【具体实施方式】
[0013] 现在将更充分地参照图示一些示例性实施例的附图来描述多个示例性实施例。
[0014] 因此，尽管能够对示例性实施例进行各种修改并且形成可替换形式，但是附图通 过示例的方法示出所述实施例并且本文将详细描述所述实施例。然而，应该理解，不旨在 将示例性实施例限制到所公开的具体形式，而是相反，示例性实施例将覆盖落入权利要求 的范围内的所有的修改、等同物和替换。在对附图的所有描述中，相同的数字指示相同的元 件。
[0015] 将理解，虽然术语第一、第二等在本文中可以用于描述各种元件，但是这些术语不 应该限制这些元件。这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。例如，第一元件可以被称为 第二元件，并且，类似地，第二元件可以被称为第一元件，这没有脱离示例性实施例的范围。 如本文所用，术语"和/或"包括一个或多个相关联的列出项目的任意结合和所有结合。
[0016] 将理解，当元件被称为"连接"或"联接联接"到另一元件时，其可以直接连接或联 接到可以存在的另一元件或插入元件。相反，当元件被称为"直接连接"或"直接联接"到 另一元件时，其中不存在插入元件。应该以相同方式理解用于描述元件之间的关系的其它 措辞（例如，"在...之间"与"直接在...之间"、"邻近"与"直接地邻近"等）。
[0017] 本文中使用的术语仅为了描述具体的实施例并且不旨在限制示例性实施例。如本 文所用，单数形式"a"、"an"和"the"旨在同样包括复数形式，除非上下文以其他方式明确 指明。将进一步理解，当在本文中使用术语"包括"、"包含"和/或"含有"时，指出存在规 定的部件、整数、步骤、操作、元件和/或构件，但是不排除存在或增加一个或多个其它的部 件、整数、步骤、操作、元件、构件和/或其组合。
[0018] 还应该注意，在一些可替换的实现方式中，所描述的功能/作用可以以不按照图 中图示的次序出现。例如，实际上可以大致同时执行或有时可以以相反次序执行连续示出 的两个图，这取决于涉及的功能/作用。
[0019] 除非另有规定，否则本文中使用的所有术语具有的意义与示例性实施例所属的技 术领域中的人员通常理解的意义相同。将进一步理解，例如限定在通常使用的字典中的那 些术语应该理解成具有的意义与其在相关技术的内容中的意义一致，而不应理解成理想化 的意义或过度正式的意义，除非本文中明确地如此限定。
[0020] 根据处理器呈现示例性实施例和对应的详细描述的部分，该处理器被具体地程控 以执行软件或关于计算机存储器中数据位的操作的算法和符号表示。这些描述和表示是 本领域的技术人员向本领域的其他技术人员有效表达其工作的实质的方式。算法，作为本 文使用的术语，并且如其被通常使用的那样，被认为是通向结果的一序列有条理的步骤。该 步骤对物理量进行要求的物理操纵。通常，虽然不一定，这些物理量采取能够被存储、传送、 组合、比较、和以其他方式操纵的光信号、电信号、或磁信号的形式。主要由于普遍使用的原 因，有时方便地将这些信号称为位、值、要素、符号、字符、术语、数字等。
[0021] 在以下描述中，将参照可以被实现为执行具体任务或采用具体的抽象数据类型 的、包括编程、程序、对象、构件、数据结构等的程序模块或功能性过程并且可以使用现有的 硬件执行的操作的动作和符号表示来描述说明性实施例。这些现有硬件可以包括一个或多 个中央处理器（CPUs)、数字信号处理器（DSPs)、专用集成电路、现场可编程门阵列（FPGAs) 计算机等。
[0022] 然而，应该明白，所有的这些术语和类似的术语将与适当的物理量相关并且仅是 应用于这些物理量的方便的符号。除非以其他方式具体地规定，或如从讨论所显而易见的， 诸如"处理"或"计算"或"推算"或"确定"或"显示"等术语指操作被表示为计算机系统的 寄存器和存储器中的物理量的数据并且将其转换成类似地表示为计算机系统存储器或寄 存器或其它的这种信息存储、传送或显示装置中的物理量的其它数据的计算机系统或类似 的电子计算装置的作用和过程。
[0023] 还注意到执行示例性实施例的方面的软件通常被编码在一些有形的实体存储介 质上或通过一些类型的传送介质来执行。有形存储介质可以是磁介质或光介质，并且可以 只读或随机存取。
[0024] 根据示例性实施例，图1A-1B图示了用于控制诸如电动马达之类的电机的驱动系 统 100〇
[0025] 驱动系统100包括处理器，所述处理器被配置成用于在马达的运行过程中在一运 行点处确定外加电压，获得与运行点相关联并且与参考温度相关联的参考值，并且基于外 加电压和所述参考值来确定马达的估算的转子磁体温度。
[0026] 在示例性实施例中，所述参考值是参考正交轴电压。
[0027] 在示例性实施例中，外加电压是瞬时正交轴电压。
[0028] 在示例性实施例中，处理器被配置成用于确定瞬时正交轴电压和参考正交轴电压 的之间的差值，并且基于所述差值确定估算的转子磁体温度。
[0029] 在示例性实施例中，处理器被配置成用于从查找表获得磁体温度系数，所述查找 表提供对应于机器温度的磁体温度系数，所述估算的转子磁体温度进一步基于所获得的磁 体温度系数。
[0030] 在示例性实施例中，运行点包括马达的速度和转矩。
[0031] 在示例性实施例中，处理器被配置成用于对估算的转子磁体温度进行滤波。
[0032] 在示例性实施例中，处理器被配置成用于从查找表获得参考电压，所述查找表基 于外加电压并且基于外加电压与公共电压的比率修改参考电压，所述参考值基于修改的参 考电压。
[0033] 在示例性实施例中，处理器被配置成用于从查找表获得参考电压，所述查找表基 于特征电压并且基于外加电压与特征电压的比率修改参考电压，所述参考值基于修改的参 考电压。
[0034] 参见图1，电动马达可以是诸如马达117 (例如，内置式永磁体（IPM)马达）的马达 或另一交流电机。马达117具有额定直流总线电压（例如，320伏特）。额定电压是指定电 压。例如，马达117的额定电压可以是320伏特，但是马达可以在高于或低于320伏特的电 压下运行。在示例性实施例中，除马达117外的系统可以称为换流器或马达控制器。用于 控制马达117的系统还可以称为电机系统。
[0035] 应该理解，驱动系统100可以包括图IA未图示的额外特征。为了描述驱动系统100 的方便，图1A-1B示出的特征被图示，并且应该理解驱动系统100应该不受限于图1A-1B示 出的特征。
[0036] 系统100包括电子模块、软件模块或二者。在示