用于校正尤其是电动车辆或混合动力车辆的电机的测得的绕组温度的方法和系统与流程

本发明涉及旋转电机的领域，并且具体地涉及对此类机器的温度进行测量。

背景技术：

1、在尤其包括绕组的电机的情况下，由于制造此类电机的程序的限制，温度探针(例如被称为“ctn”的负温度传感器)被设置在线圈头的外表面上。

2、测量温度值偏离绕组中心处的实际温度值，在动态行驶曲线上尤其如此。由于绕组线与远离绕组芯的温度探针之间存在接触电阻，以及测量结果与沿着铜线的热传导之间的延迟，这种差异被加强。

3、在通过在线圈头上喷射油来冷却电机的情况下，绕组最高温度被低估的现象会增加。

4、通常，在多个电机拓扑中，绕组的中心构成最热点，因此关键是在具有电动或混合动力推进的机动车辆上对该点进行连续监测。

5、并且低估绕组的温度可能导致对绕组的健康状态和热状态的不正确评估，并且超过绕组热等级的过热可能会引起尤其是绕组铜线的绝缘层的损坏、以及短路，从而导致电机停止运行或对驾驶员造成危险。

6、为了限制以上问题，已知的做法是向温度测量结果应用裕量。然而，这样应用裕量可能会极大地限制电机的性能水平，这通过对所需扭矩的限制而被驾驶员直接感觉到。

7、此外，在三相ac电机中，当通过踩下加速器踏板使车辆在斜坡上保持不动时，转子不会旋转。因此，电流不再在三个相之间交替。因此，所有电流通常仅进入三个相中的一个相，因此只有该相被加热，或者在其他情况下，进入三个相中的两个相，因此只有这两个相被加热。现在，通常，温度探针位于三相机器中的三个相之一的表面上。在温度探针不位于被供应电流的相表面上的情况下，则其所位于的相表面保持为冷，因此探针无法检测到机器的加热，而这种加热可能会达到极限温度。

技术实现思路

1、因此，本发明的目的是改善电机的绕组的温度测量结果，同时保证电机的性能水平和对电机的过热保护。

2、本发明的主题是一种用于校正尤其是具有电动或混合动力推进的机动车辆的ac电机的绕组的温度测量结果的方法，其中，在每一时刻检索由位于该绕组的表面上的温度探针测得的该绕组的测量温度值、由位置传感器测得的所述电机的测量转速值、以及由电流传感器测得的流过控制该电机的逆变器的rms电流的测量值。

3、绕组的测量温度值根据电机的测量温度和校正总热损耗的估计进行校正，校正总热损耗的估计取决于由焦耳效应引起的损耗的估计，该由焦耳效应引起的损耗的估计根据对由电机的交变性质引起的热损耗的校正以及对由电机的扭矩和转速引起的热损耗的校正进行校正。

4、电机的校正总热损耗的估计使得可以仅基于由焦耳效应引起的热损耗的估计来细化对绕组的测量温度的校正。事实上，其他来源也可能是热损耗的根源，如源自电机交变性质的已知物理现象(比如趋肤效应或涡流)，或者甚至是如机器中的额外损耗，主要是转子损耗和机械损耗，因此取决于电机的转速及其扭矩，特别是在通过油喷射冷却的机器的情况下。

5、因此，电机的校正总热损耗的估计允许对绕组的测量温度进行更准确的校正。

6、此外，一方面根据电机的总热损耗的估计并且另一方面根据绕组的测量温度本身来对绕组的测量温度进行校正使得可以管理作为机器极限温度的函数而应用的校正的幅度。事实上，例如在低温度下，超过该极限温度的风险较低，并且因此应用显著的校正主要具有限制电机的性能水平的效果。因此，包含测量温度允许更好地管理电机，以便更好地保证其性能水平，而没有过热的风险。

7、对由电机的交变性质引起的热损耗的校正使得可以校正由源自电机的交变性质的物理现象(例如趋肤效应和涡流)而引起的热损耗。这些效果主要在机器的高转速下出现，并且对其的校正使得可以在高速下更准确地估计电机的总热损耗。因此，对绕组的测量温度进行的校正被细化。

8、对由电机的扭矩和转速引起的热损耗的校正使得可以管理在通过踩下加速器踏板而使车辆在斜坡上保持不动的情况下的任何过热。事实上，在这种情况下，尽管有连续的扭矩，机器的速度仍为零。这意味着电流为机器供电并对其进行加热。对基于机器的扭矩和速度的热损耗进行校正使得可以考虑这种情况，并避免过热，即使在温度探针未以检测机器加热的方式放置的情况下也是如此。然而，这种校正的好处不限于这种情况，并且在电机的整个扭矩-转速空间中都存在对测量温度的校正的准确度提高效果。

9、有利地，对由电机的交变性质引起的损耗的校正包括应用第一校正因子，该第一校正因子是从在测试台上对电机执行的先前测试中得到的。

10、例如，将热电偶安装在原型的绕组芯处，这对于安装在机动车辆中的电机是不可能的。

11、第一校正因子是所述电机的测量温度值和测量转速值来确定的。

12、有利地，对由电机的扭矩和转速引起的损耗的校正包括应用第二校正因子，该第二校正因子是从在测试台上对电机执行的先前测试中得到的，并且是所述电机的测量转速值及其扭矩的估计来确定的。

13、有利地，根据绕组的rms电流和测量温度值来计算由焦耳效应引起的损耗的估计。

14、因此考虑由于电阻根据温度变化而导致的这些损耗对温度的依赖性。

15、有利地，根据绕组的测量温度和校正总热损耗的估计来确定从在测试台上对电机上执行的先前测试中得到的温度校正因子，该校正总热损耗的估计是由焦耳效应引起的损耗的估计、对由电机的交变性质引起的热损耗的校正以及对由电机的扭矩和转速引起的热损耗的校正的乘积。

16、有利地，通过将所述校正因子与绕组的测量温度值相加来计算中间校正值。

17、然后可以通过利用离散状态积分器对乘以系数的该中间校正值进行滤波来计算最终校正值。

18、根据第二方面，本发明涉及一种用于校正尤其是具有电动或混合动力推进的机动车辆的电机的绕组的温度测量结果的系统，该系统包括位于该绕组的表面上的温度探针、测量该电机的转速的位置传感器以及测量流过控制该电机的逆变器的rms电流的电流传感器。

19、该系统包括模块，该模块被配置为根据由温度探针测得的绕组的测量温度、以及根据在用于估计电机的校正总热损耗的模块中执行的对电机的校正总热损耗的估计来确定温度校正函数。

20、有利地，该用于估计电机的总热损耗的模块被配置为根据电机的rms电流、测量温度值、测量转速以及由电机传递的扭矩的估计来确定电机的校正总热损耗的估计，并且其中，该用于估计电机的总热损耗的模块包括用于估计由焦耳效应引起的损耗的模块、用于校正由电机的交变性质引起的损耗的模块、以及用于校正由电机的扭矩和转速引起的损耗的模块。

21、优选地，该用于校正由电机的交变性质引起的损耗的模块被配置为根据所述电机的测量温度值和测量转速值来确定用于由电机的交变性质引起的损耗的第一校正因子。

22、有利地，该用于校正由电机的扭矩和转速引起的损耗的模块被配置为根据所述电机的测量转速值和扭矩的估计来确定用于由电机的扭矩和转速引起的损耗的第二校正因子。

23、有利地，该用于估计由焦耳效应引起的损耗的模块被配置为根据绕组的rms电流和测量温度值来计算由焦耳效应引起的损耗的估计。

24、有利地，该用于估计电机的总热损耗的模块包括第一乘法器和第二乘法器，该第一乘法器被配置为将由电机的交变性质引起的损耗的校正因子与由电机的扭矩和转速引起的损耗的校正因子相乘并传递热损耗的全局校正因子，该第二乘法器被配置为将该由焦耳效应引起的损耗的估计与该热损耗的全局校正因子相乘并传递电机的总热损耗的估计。

25、优选地，该校正模块包括第一加法器，该第一加法器被配置为将温度校正因子与绕组的测量温度值相加并传递中间校正值。

26、优选地，该校正模块包括用于向该中间校正值施加系数的模块、以及包括离散状态积分器并传递最终校正值的滤波模块。

27、本发明还涉及一种具有电动或混合动力推进的机动车辆，该机动车辆包括至少一个电机、逆变器、用于控制该逆变器的装置、用于管理该电机的性能水平的系统、以及根据本发明的用于校正绕组的温度测量结果的系统，该用于校正绕组的温度测量结果的系统旨在被集成到该逆变器控制装置中并且被配置为将该绕组的校正温度值传递到该用于管理电机的性能水平的系统。