MA – Summenstromschätzung mittels rekonstruierter Phasenströme

Summenstromschätzung mittels rekonstruierter Phasenströme

Kurzzusammenfassung

Eine permanenterregte Synchronmaschine als Antrieb einer Ölpumpe wird aus dem Gleichspannungszwischenkreis der 12 V-Fahrzeugbatterie über eine B6-Brückenschaltung gespeist. Mithilfe eines Messwiderstands auf Gleichstromseite des Wechselrichters werden die Phasenströme der Maschine rekonstruiert. Mit diesen ist der Strom im Zwischenkreis bzw. der Batteriestrom zu ermitteln.
Verschiedene Lösungsansätze werden in der Arbeit hergeleitet und kurz bewertet. Ein ausgewählter Algorithmus wird zuerst anhand von Simulationsdaten auf die auftretenden Fehlereinflüsse hin
untersucht. Anschließend werden reale Messdaten erzeugt und mit derselben Methodik analysiert. Es wird aufgezeigt, welche Größen Einfluss auf die Genauigkeit des Ergebnisses nehmen und wie diese Abweichungen zu korrigieren sind. Das gefundene Modell weist in allen betrachteten Fällen einen Restfehler von weniger als ±5 % auf.

Abstract

A permanent-magnet synchronous motor is used in a vehicle to power an oil pump. It is controlled by a B6-Bridge and directly fed from the 12 V system. The phase currents of the electric motor are determined by a shunt resistor in the DC path of the inverter. Using these, the current drawn from the battery must be reconstructed. A variety of possible solutions is derived and assessed, one of which is analyzed first using simulated data. Afterwards, signals are measured in a real environment and again used to rate the found algorithm. It is shown, which factors influence the precision of the calculation and how they can be compensated. The resulting model shows a remaining error of less than 5 %.

Bearbeiter: Benedikt Semmler

Betreuer: Andreas Schnell (Conti);
Fabian Streit (Fraunhofer IISB) – Telefon: 09131-761612; Email: Fabian.Streit@iisb.fraunhofer.de

Für Studienfächer: EEI, Mechatronik

Verantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Martin März