发明内容

在此背景下本发明的目的是，提供用于确定在电动车辆中的永磁同步电机(PSM)的转子温度的方法和设备，该方法和设备使得能够克服初值问题并更准确地确定转子温度。

根据本发明，该目的通过具有权利要求1特征的方法以及具有权利要求5特征的设备实现。本发明的实施方式和改进方案由从属权利要求以及说明书得出。

本发明的主题是一种用于确定在电驱动的车辆中的永磁同步电机(PSM)的转子温度T_转子的方法，其中，在不需要PSM的力矩的行驶状态下，在电流调节模式中运行为PSM供给能量的功率电子器件/功率半导体器件，调节方式是：在功率电子器件的AC侧设定交流电流为零，测量在功率电子器件的DC侧的直流电压以及PSM的电角速度ω_el，从中计算出转子温度T_转子。

根据本发明，在不需要力矩的行驶状态下确定转子温度，例如在驾驶员不踩油门的滑行模式(Segelbetrieb)中。

在本方法的实施方式中，由所测得的直流电压以及功率电子器件的已知的占空比计算出施加在功率电子器件的AC侧上的交流电压u_q。

在该方法的另外的实施方式中，根据T_转子≈u_q/ω_el，由施加在功率电子器件的AC侧上的交流电压u_q以及永磁同步电机的电角速度ω_el计算出转子温度T_转子。

如果在电流调节模式中运行功率电子器件，并将AC电流设定为零，则根据所测得的DC电压以及通过功率电子器件的占空比(Duty Cycle)的换算来确定AC电压。由AC电压能够确定永磁体的感应电压，从而得出关于转子温度的结论。

AC电压的调节在dp坐标系统中进行，该dp坐标系统是三相的UVW系统的另一种表示。两个系统都能够无内容改变地相互转换。

AC电压在固定到转子上的dp坐标系统中通常适用如下等式：

其中：

永磁体磁通匝连数Ψ_PM与其温度T_PM直接成比例。永磁体的温度T_PM[K]相当于转子温度T_转子[K]。

等式(1)对于转子温度的确定是重要的。如果将i_q和i_d设定为零，则该公式简化为：

则通过如下关系确定转子温度T_转子：

u_q～ψ_PM、ψ_PM～T_PM和T_PM＝T_转子 (4)

T_转子≈u_q/ω_el (5)

u_q可以如上所述通过DC电压传感器确定，ω_el通过转速传感器确定。

本发明的主题还包括一种用于确定永磁同步电机(PSM)的转子温度的设备。根据本发明的设备包括：

-功率电子器件，该功率电子器件为PSM供给交流电流；

-至少一个布置在功率电子器件的AC侧上的电流传感器，该电流传感器被布置用于测量在对PSM供电的至少一个相中的交流电流；

-至少一个布置在功率电子器件的DC侧上的电压传感器，该电压传感器被布置用于测量施加在功率电子器件的DC侧上的直流电压；

-至少一个转速传感器，该转速传感器被布置用于测量PSM的转速；以及

-至少一个用于控制功率电子器件、接收并处理传感器的测量数据以及计算PSM的转子温度的装置。

由传感器的测量值能够如上所述地回算出转子温度。

在该设备的一种实施方式中，所述至少一个用于控制功率电子器件和接收并处理传感器的测量数据以及计算PSM的转子温度T_转子的装置被布置用于，将功率电子器件的AC侧的交流电流设定为零。

在该设备的另一实施方式中，至少一个用于控制功率电子器件和接收并处理传感器的测量数据以及计算PSM的转子温度T_转子的装置被布置用于，从由至少一个布置在功率电子器件的DC侧上的电压传感器测得的直流电压中确定施加在功率电子器件的AC侧上的交流电压u_q。

在该设备的另一实施方式中，所述至少一个用于控制功率电子器件和接收并处理传感器的测量数据以及计算PSM的转子温度T_转子的装置被布置用于，从由至少一个转速传感器测得的PSM转速中确定PSM的电角速度ω_el。

在该设备的另一实施方式中，所述至少一个用于控制功率电子器件和接收并处理传感器的测量数据以及计算PSM的转子温度T_转子的装置被布置用于，由施加在功率电子器件的AC侧上的交流电压u_q以及PSM的电角速度ω_el确定PSM的转子温度T_转子。

根据本发明的方法以及设备克服了在确定转子温度时的初值问题，并且能够更准确地计算转子温度以支持转子温度模型。此外，这有助于确保PSM的构件保护。本发明的其他优点和实施方案由说明书以及附图得出。

当然，上面所述的以及下面待述的特征不仅能在相应给出的组合中、也能在其他组合中或能单独地使用，只要不脱离本发明的范围。