CN107346952A - 马达再生的管理 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及马达再生的管理。具体地，涉及用于控制马达的再生的方法和设备。使用从电压传感器接收的电压信号来识别由电源向马达提供的瞬时电压。使用瞬时电压、之前计算的平均电压以及用于瞬时电压的权重因子，来计算针对马达的新平均电压。将新平均电压与瞬时电压之间的差和所选阈值进行比较，以确定再生条件是否存在。响应于确定再生条件存在而控制马达的操作，使得马达的占空比不减小。

Description

马达再生的管理
技术领域
本公开总体涉及电动马达，具体涉及电动马达再生(regeneration)。在更具体地，本公开涉及用于管理再生以提高整体电动马达性能的方法和设备。
背景技术
电动马达在各种机电***中可以以不同速度来操作。在一些情况下，当电动马达以高速操作时，再生状态发生。在电动马达所需的负荷的突然减小使得电流换向且流回到马达的电源中时，发生再生。电源例如可以是电池、电池***或某一其他类型的电源。电流流回到电源中可能引起过电压(overvoltage)，过电压可能对电源具有不期望的影响，降低电源的性能，或者防止电源能够向电动马达供电。因此，再生可能降低电动马达的整体性能。
再生通常响应于电动马达的占空比减小、负荷变化或这两者发生，或在它们期间发生。一些当前可用的、用于管理再生的方法使用硬件部件，诸如例如但不限于分流电阻器和电压比较器电路。然而，这些硬件部件可能比期望更多地增大电动马达的重量。进一步地，这些硬件部件可能比期望更多地增大电动马达的总成本。因此，将可期望的是，具有将上面讨论的问题中的至少一些以及其他可能问题考虑在内的方法和设备。
发明内容
在一个例示性示例中，提供了一种用于控制马达的再生的方法。使用从电压传感器接收的电压信号来识别由电源向马达提供的瞬时电压。使用瞬时电压、之前计算的平均电压、以及用于瞬时电压的权重因子来计算针对马达的新平均电压。将新平均电压与瞬时电压之间的差和所选阈值进行比较，以确定再生条件是否存在。响应于确定再生条件存在控制马达的操作，使得马达的占空比不减小。
在另一个例示性示例中，一种设备包括：电压传感器和控制器。电压传感器测量由电源向马达提供的电压，以生成电压信号。控制器使用从电压传感器接收的电压信号来识别瞬时电压。控制器使用瞬时电压、之前计算的平均电压以及用于瞬时电压的权重因子，来计算针对马达的新平均电压。控制器将新平均电压与瞬时电压之间的差和所选阈值进行比较，以确定再生条件是否存在。控制器响应于确定再生条件存在控制马达的操作，使得马达的占空比不减小。
在又一个例示性示例中，提供了一种用于控制飞机中的电动马达来管理再生的方法。从测量由电源向电动马达提供的电压的电压传感器接收电压信号。从电压信号识别瞬时电压。使用瞬时电压、之前计算的平均电压以及用于瞬时电压的权重因子来计算新平均电压。基于瞬时电压与新平均电压之间的差，针对再生条件是否存在进行确定。当确定再生条件存在时，调节用于电动马达的占空比的速率限制器(rate limiter)，以防止占空比以不期望的方式减小。
特征和功能在本公开的各种示例中可以独立实现，或者在又一些示例中可以组合，其中，另外的细节可以参照如下描述和附图来看到。
附图说明
所附权利要求中阐述了被认为是例示性示例的特性的新型特征。然而，例示性示例及其优选的使用模式、另外的目的以及特征将在连同附图一起阅读时，参照本公开的例示性示例的如下详细描述而最好地理解，在附图中：
图1是根据例示性示例的马达***的图；
图2是根据例示性示例的、框图形式的马达***的图；
图3是根据例示性示例的、流程图形式的用于控制电动马达管理再生的处理的图；
图4是根据例示性示例的、流程图形式的用于控制电动马达管理再生的处理的图；以及
图5是根据例示性示例的、流程图形式的用于执行马达的无传感器换向的处理的图。
具体实施方式
例示性示例将不同的考虑因素考虑在内。例如，例示性示例将可以期望在不需要向电动马达添加硬件部件的情况下有效管理电动马达的再生考虑在内。具体地，例示性示例将由与电动马达关联的电压传感器进行的干线电压测量(rail voltage measurement)可以用于管理再生考虑在内。可以通过确保马达的有效率在再生条件期间不降低，以允许修正再生条件，来管理再生。
由此，例示性示例提供了用于控制电动马达管理再生的方法和设备。在一个例示性示例中，使用电压传感器来测量马达的瞬时电压。使用瞬时电压、之前计算的平均电压、以及瞬时电压的权重因子，来计算针对马达的新平均电压。将新平均电压与所选阈值进行比较，以确定再生条件是否存在。响应于确定再生条件存在控制马达的操作，使得马达的占空比不减小。具体地，马达的操作被控制为使得不允许占空比减小，直到再生条件不再存在为止。
现在参照附图(具体参照图1)，根据例示性示例描绘了马达***的图。在该例示性示例中，马达***100包括马达102和无传感器换向***104。
马达102在该例示性示例中是电动马达。具体地，马达102是具有三相的无刷直流(BLDC)马达。电源105向马达102供电。在该例示性示例中，电源105采取直流电源的形式。
马达102包括转子106、定子108以及多个绕组110。在该例示性示例中，多个绕组110包括第一绕组112、第二绕组114以及第三绕组116。这些绕组中的每一个对应于马达102的不同相。
如所描绘的，无传感器换向***104连接到马达102。具体地，无传感器换向***104连接到多个绕组110。无传感器换向***104包括：连接到马达102的电路118，和控制器120。
电路118包括电压传感器121、逆变器122以及电压测量***124。电压传感器121测量马达102操作期间马达102的电压。如所描绘的，所测量电压可以是干线电压(railvoltage)。干线电压是由电源105提供的电压。控制器120使用由电压传感器121提供的干线电压测量结果来管理再生。具体地，控制器120确保马达102的占空比在再生条件期间不减小，且确保占空比不减小，直到再生条件不再存在为止。
逆变器122用于控制马达102的换向。具体地，逆变器122控制马达102的换向时刻。如所描绘的，逆变器122包括晶体管126、晶体管128、晶体管130、晶体管132、晶体管134以及晶体管136。在该例示性示例中，晶体管126、晶体管128、晶体管130、晶体管132、晶体管134以及晶体管136中的每一个采取金属氧化物半导体场效应晶体管的形式。
在该例示性示例中，逆变器122还包括栅极驱动器131、栅极驱动器133以及栅极驱动器135。这些栅极驱动器可以控制逆变器122的各种晶体管何时切换到导通状态且何时切换到截止状态。
电压测量***124用于测量多个绕组110中的每一个处的电压。如所描绘的，电压测量***124包括：分压器138、分压器140以及分压器142。分压器138、分压器140以及分压器142分别连接到第一绕组112、第二绕组114以及第三绕组116。进一步地，分压器138、分压器140以及分压器142中的每一个连接到地144。
分压器138测量第一绕组112处的电压。分压器140测量第二绕组114处的电压。分压器142测量第三绕组116处的电压。
在该例示性示例中，控制器120使用在多个绕组110中的每一个处测量的电压，来计算用于马达102的三个相中的每一个的反电动势。例如，控制器120可以计算用于马达102的第一相的第一反电动势、用于马达102的第二相的第二反电动势、以及用于马达102的第三相的第三反电动势。
控制器120然后使用第一反电动势、第二反电动势以及第三反电动势来计算总反电动势。以该方式，控制器120可以基于由电压测量***124测量的电压使用一个或更多个数字算法来计算总反电动势。由此，可以减少用于控制马达102换向的硬件部件的数量，从而减轻马达***100的总重。
控制器120基于总反电动势生成结果。结果可以具有第一值或第二值。例如但不限于，控制器120可以生成在总反电动势为负时具有第一值且在总反电动势为正时具有第二值的结果。
在该例示性示例中，控制器120使用所生成的结果来调节马达102的换向相(commutation phase)和换向时段这两者。这些调节影响控制器120如何控制栅极驱动器131、栅极驱动器133以及栅极驱动器135，从而影响控制晶体管126、晶体管128、晶体管130、晶体管132、晶体管134以及晶体管136中的每一个何时在导通状态与截止状态之间切换。控制这些晶体管中的每一个的导通状态和截止状态控制马达102的换向。
无传感器换向***104被配置为提供多个绕组110中的电流与总反电动势之间提高的相位对齐。马达102的输出功率可以在该电流和总反电动势相位对齐时被最大化。进一步地，无传感器换向***104改进换向时刻。
上述电路118的构造和由控制器120执行的功能减少浪涌电流的产生，并且提供从马达102的换向至换向的更平滑的电流波形。通过减少浪涌电流并提供换向之间更平滑的电流波形，无传感器换向***104可以提高马达102的效率，帮助减少马达102所生成的热量，减少或消除过电流，并且提高马达102的输出功率。进一步地，上述电路118的简单构造和由控制器120执行的功能，允许以更低成本提供高效的无传感器换向。
现在参照图2，根据例示性示例以框图形式描绘了马达***的图。在该例示性示例中，马达***200包括马达202、电路204、电源205以及控制器206。图1中的马达***100、马达102、电路118、电源105以及控制器120分别是：用于图2中的马达***200、马达202、电路204、电源205以及控制器206的实施方案的示例。
马达202是可以采取不同形式的电动马达。取决于实施方案，马达202可以采取无刷直流马达、永磁同步马达、磁阻马达、交流(AC)电感马达或某一其他类型的电动马达的形式。马达202可以属于作为飞机、船只、航天器、地面交通工具或某一其他类型的复杂***或平台的一部分的机电***。
电源205向马达202供电。在一些例示性示例中，电源205是直流电源。电源205可以采取电池、电池***或某一其他类型电源的形式。
在一个例示性示例中，马达202具有多个绕组208。例如，马达202可以为具有用于三个不同相的三个绕组的三相马达。具体地，第一相可以为相A，第二相可以为相B，并且第三相可以为相C。
电路204连接到马达202和控制器206。电路204包括电压传感器210。电压传感器210测量由电源205向马达202提供的电压212，并向控制器206发送电压信号213。电压212可以为干线电压，该干线电压是由电源205向马达202提供的电压。
控制器206使用来自电压传感器210的电压信号213中所含的电压212的测量结果，来管理马达202的再生。例如，在给定的时间点，控制器206根据从电压传感器210接收的电压信号213，来识别瞬时电压214。瞬时电压214还可以被称为瞬时干线电压。瞬时电压214可以是特定时间点电压信号213的样本。
控制器206使用瞬时电压214、之前计算的平均电压218、以及用于瞬时电压214的权重因子220，来计算马达202的新平均电压216。在一些例示性示例中，之前计算的平均电压218可以是基于在马达202的操作开始时开始的采样历史的、马达202的之前计算的平均干线电压。在其他例示性示例中，之前计算的平均电压218可以是基于预定义尺寸的采样历史的、马达202的之前计算的平均干线电压。例如，之前计算的平均电压218可以是从电压传感器210接收的电压信号213的N个样本的平均电压。N个样本可以是5个样本、10各样本、20个样本、50个样本、100个样本或某一其他数量的样本。所选数量N还可以基于采样速率R。例如但不限于，N可以在采样速率R更快时更大。类似地，N可以在采样速率R更慢时更小。
在一个例示性示例中，控制器206使用如下等式计算新平均电压216：
Vnewavg＝[Vprevavg*(1-W)]+[Vinst*W](1)
其中，Vnewavg是新平均电压216，Vprevavg是之前计算的平均电压218，W是权重因子220，并且Vinst是瞬时电压214。
控制器206计算新平均电压216与瞬时电压214之间的差222。控制器206将差222与所选阈值224进行比较，以确定再生条件226是否存在。基于电源205的容量和特性来选择所选阈值224。
如果差222大于所选阈值224，那么控制器206确定再生条件226存在。当再生条件226存在时，瞬时电压214可以高于期望，从而指示电源205中的过电压。
响应于确定再生条件226存在，控制器206控制马达202的操作，以修正该再生。具体地，控制器206控制马达202的占空比228。例如，控制器206在再生条件226存在时防止占空比228减小。作为一个例示性示例，用于占空比228的速率限制器可以被调节为防止占空比228的任意减小。通过防止占空比228的减小，马达202的速度被控制为允许用于修正再生的足够时间。通过防止占空比228减小，防止马达202的速度在再生条件226期间提高。
在其他例示性示例中，响应于确定再生条件226存在，可以允许占空比228减小，但放慢占空比228减小的速率。换言之，响应于确定再生条件226存在，控制器206可以将用于占空比228的减速率(deceleration rate)设置为零。
进一步地，响应于确定再生条件226存在，控制器206调节权重因子220。在一个例示性示例中，权重因子220被减小为使得新平均电压216的将来计算不被在再生期间出现的瞬时电压214的过高测量结果污染。具体地，在新平均电压216的计算中，减小瞬时电压214的权重因子220将比瞬时电压214更多的权重置于之前计算的平均电压218上。
作为一个例示性示例，权重因子220可以从大约0.1减小至大约0.05，或者从大约0.12减小至大约0.08。以该方式减小权重因子220确保了，控制器120不在实际上再生仍然进行时过早地确定再生条件226不再存在。
权重因子220可以以不同方式来调节。在一些情况下，权重因子220可以响应于确定再生条件226存在而从更高的第一权重因子切换至更低的第二权重因子。在其他例示性示例中，可以基于将差222考虑在内的等式或算法来减小权重因子220。
控制器206对于所取得的电压信号213的各样本执行计算新平均电压216和确定再生条件226是否存在的处理。当控制器206确定再生条件226不再存在时，可以允许减小占空比228，并且可以重新调节权重因子220。例如，权重因子220可以切换回更高的权重因子或默认权重因子。
在一些例示性示例中，电路204和控制器206还可以形成无传感器换向***230。例如，电路204可以包括逆变器232和电压测量***234，这两者都连接到多个绕组208和地。图1中的逆变器122和电压测量***124可以分别是图2中的逆变器232和电压测量***234的实施方案的示例。
在一个例示性示例中，逆变器232采取三相逆变器的形式。例如但不限于，逆变器232可以包括三对晶体管，该三对晶体管以半桥构造连接在电路204中，以形成三相逆变器。逆变器232控制马达202的换向时刻。
电压测量***234连接到逆变器232和马达202。电压测量***234用于测量多个绕组208中的每一个处的电压。在一个例示性示例中，电压测量***234可以包括各参考到地的第一分压器236、第二分压器238以及第三分压器240。
第一分压器236测量马达202的第一相电压242，第二分压器238测量马达202的第二相电压，并且第三分压器240测量马达202的第三相电压246。控制器206使用这些相电压来计算总反电动势246(Vbemf)。具体地，控制器206将第一相电压242、第二相电压244以及第三相电压246用作到输出总反电动势247的算法中的输入。
在一个例示性示例中，控制器206执行如下计算：
Vas＝Va–[(Vb+Vc)/2]； (2)
Vbs＝Vb–[(Va+Vc)/2]； (3)
Vcs＝Vc–[(Va+Vb)/2]； (4)
其中，Va是第一相电压242，Vb是第二相电压244，Vc是第三相电压246，Vas是第一反电动势，Vbs是第二反电动势，并且Vcs是第三反电动势。
控制器206使用第一反电动势、第二反电动势以及第三反电动势来确定总反电动势247。具体地，控制器206可以基于马达202的当前换向状态来选择第一反电动势、第二反电动势以及第三反电动势中的一个为具有正或负号的总反电动势247。
例如，逆变器232可以提供马达202的六步换向。换言之，马达202可以具有六个换向状态。控制器206可以进行如下选择：
换向状态A-B→Vbemf＝Vcs； (5)
换向状态B-A→Vbemf＝-Vcs； (6)
换向状态B-C→Vbemf＝Vas； (7)
换向状态C-B→Vbemf＝-Vas； (8)
换向状态A-C→Vbemf＝Vbs；以及 (9)
换向状态C-A→Vbemf＝-Vbs。 (10)
可以对于低占空比和高占空比这两者，来执行通过控制器206使用上述算法来计算总反电动势247。例如但不限于，上述算法可以对于范围在大约8％至大约100％之间的占空比有效。
一旦已经计算总反电动势247，则控制器206生成基于总反电动势247具有第一值250或第二值252的结果248。例如但不限于，当总反电动势247为负时，用于结果248的第一值250可以为负一(-1)。进一步地，当总反电动势247为正时，用于结果248的第一值252可以为正一(+1)。
控制器206使用结果248来调节马达202的换向相254和换向时段256。在一个例示性示例中，控制器206使用结果248来更新相计数器258和时段调节器260。例如，取决于相计数器258的值，可以使相计数器258增量或减量。更具体地，当结果248由于总反电动势247不为正而具有第一值250时，可以使相计数器258减量1。当结果248由于总反电动势247为正而具有第二值252时，可以使相计数器258增量1。相计数器258确定马达202的换向相254。
进一步地，控制器206基于结果248来更新时段调节器260。在一个例示性示例中，控制器206从时段调节器260的当前值减去结果248，以更新时段调节器260。以该方式，当总反电动势247不为正时，时段调节器260增大。相反，当总反电动势247为正时，时段调节器260减小。时段调节器260可以被加到换向时段256，以调节换向时段256，从而形成新的换向时段。
马达202的换向相254和换向时段256的这些调节改善马达202的换向时刻。具体地，这些调节用于控制逆变器232的操作，从而控制马达202何时换向。
无传感器换向***230提供使马达绕组电流与总反电动势247更紧密对齐的、用于使马达202换向的***。这样，可以增加马达202的输出功率。
在这些例示性示例中，控制器206可以在软件、硬件、固件或其组合中实施。当使用软件时，由控制器206执行的操作可以使用例如但不限于被配置为在处理器单元上运行的程序代码来实施。当使用固件时，由控制器206执行的操作可以使用例如但不限于程序代码和数据来实施且被存储在永久存储器中，以在处理器单元上运行。
当采用硬件时，硬件可以包括：操作以执行由控制器206执行的操作的一个或更多个电路。取决于实施方案，硬件可以采取电路***、集成电路、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑装置、或被配置为执行任意数量的操作的某一其他合适类型的硬件装置的形式。
可编程逻辑装置可以被配置为执行特定操作。装置可以被永久配置为执行这些操作或可重新配置。可编程逻辑装置可以采取例如但不限于可编程逻辑阵列、可编程阵列逻辑、现场可编程逻辑阵列、现场可编程门阵列、或某一其他类型的可编程硬件装置的形式。
图2中马达***200的图不意味着暗示对可以实施例示性示例的方式的物理或架构限制。可以使用除了所例示部件之外的部件，或代替所例示部件的其他部件。一些部件可以是可选的。同样，块可以被呈现为例示一些功能部件。这些块中的一个或更多个在例示性示例中实施时可以被组合、划分或组合并划分为不同的块。
现在参照图3，根据例示性示例以流程图形式描绘了用于控制电动马达以管理再生的处理的图。图3中所例示的处理300可以使用图2中的控制器206控制图2中的马达202来实施。
通过基于从电压传感器接收的电压信号识别针对马达的瞬时电压(操作302)而开始处理300。瞬时电压可以为瞬时干线电压。接着，使用瞬时电压、之前计算的平均电压以及权重因子计算针对马达的新平均电压(操作304)。
在操作304中，新平均电压可以通过对之前计算的电压和瞬时电压这两者加权来计算。例如，新平均电压可以如下计算：
Vnewavg＝[Vprevavg*Wxx]+[Vinst*W](11)
其中，Vnewavg是新平均电压，Vprevavg是之前计算的平均电压，W是权重因子，Vinst是瞬时电压，并且Wxx是平均权重因子。作为应用于之前计算的平均电压的权重因子的平均权重因子Wxx可以例如但不限于被设置为等于1-W。
将新平均电压与瞬时电压之间的差和所选阈值进行比较，以确定再生条件是否存在(操作306)。响应于确定再生条件存在控制马达的操作，使得马达的占空比不减小(操作308)，其后，处理300终止。
现在参照图4，根据例示性示例以流程图形式描绘了用于控制电动马达管理再生的处理的图。图4中所例示的处理400可以使用图2中的控制器206控制图2中的马达202来实施。
通过从测量由连接到电动马达的电源提供的干线电压的电压传感器接收电压信号(操作402)开始处理400。然后基于电压信号识别瞬时电压(操作404)。在操作404中，瞬时电压可以是电压信号的样本。
接着，使用瞬时电压、之前计算的平均电压、以及用于瞬时电压的权重因子，计算针对马达的新平均电压(操作406)。计算新平均电压与瞬时电压之间的差(操作408)。
然后基于所计算的、新平均电压与瞬时电压之间的差，关于再生条件是否存在进行确定(操作410)。在操作410中，当差大于基于电源的容量和特性选择的所选阈值时，再生条件可以被指示为存在。如果差不大于所选阈值，那么再生条件不存在。相反，非再生条件存在。
如果再生条件存在，则调节用于电动马达的占空比的速率限制器，以防止占空比以不期望的方式减小(操作412)。在操作412中，例如可以使用速率限制器来防止占空比减小。在一个例示性示例中，速率限制器用于限制占空比减小的速率。速率限制器可以被设置为更低的速率。取决于实施方案，该更低的速率可以为零，使得可以不允许占空比减小。
接着，减小瞬时电压的权重因子(操作414)。在操作414中，减小瞬时电压的权重因子有效增大了用于下一迭代的时间常数，从而提高新平均电压的下一计算。处理400然后返回到上述的操作402。
再次参照操作410，如果差不大于所选阈值，则用对应于非再生条件的值来更新瞬时电压的权重因子和用于占空比的速率限制器(操作416)。在操作416中，权重因子和速率限制器可以已经处于这些值。在一些情况下，权重因子可能需要被增大或切换至更高的值，并且速率限制器可能需要被设置为更高的速率。处理400然后进行到上述的操作402。
现在参照图5，根据例示性示例以流程图形式描绘了用于执行马达的无传感器换向的处理的图。图5中所例示的处理500可以使用图2中的、包括电路204的无传感器换向***230来实施。
可以通过从连接到地的电压测量***接收分别在马达的第一绕组、第二绕组以及第三绕组处测量的第一相电压、第二相电压以及第三相电压(操作502)而开始处理500。接着，使用第一相电压、第二相电压以及第三相电压来计算马达的总反电动势(操作504)。
生成在总反电动势不为正时具有第一值且在总反电动势为正时具有第二值的结果(操作506)。其后，使用该结果来更新相计数器和时段调节器(操作508)。
在操作508中，相计数器用于控制是延迟还是提前马达的换向相。例如但不限于，可以通过例如但不限于将相计数器调节结果的值来执行操作508。作为一个例示性示例，当总反电动势为正时，可以使相计数器增量1，以使得换向相提前。当总反电动势不为正时，可以使相计数器减量1，以使得换向相延迟。在一些情况下，还可以作为更新步骤的一部分将所选常数加到相计数器。所选常数例如可以是32、34、35、68或某一其他常数。
时段调节器用于追踪随着时间在操作506中生成的结果。例如，在操作508中，可以通过从时段调节器的当前值减去在操作506中生成的结果来更新时段调节器。具体地，当总反电动势为正时，时段调节器被更新为引起马达的换向时段的增大。相反，当总反电动势不为正时，时段调节器被更新为引起马达的换向时段的减小。
使用时段调节器和马达的基线换向时段来计算马达的新换向时段(操作510)。在相计数器大于新换向时段时使马达换向(操作512)，其后处理500终止。处理500可以在马达的多个操作时段期间重复。处理500中进行的换向相和换向时段的调节确保更一致的换向时刻，减少浪涌电流的产生，并且提供换向之间更平滑的电流波形。
进一步地，公开包括根据如下条款的示例：
条款1、一种用于控制马达的再生的方法，方法包括如下步骤：
使用从电压传感器接收的电压信号来识别由电源向马达提供的瞬时电压；
使用瞬时电压、之前计算的平均电压、以及用于瞬时电压的权重因子，来计算计算针对马达的新平均电压；
将新平均电压与瞬时电压之间的差和所选阈值进行比较，以确定再生条件是否存在；以及
响应于确定再生条件存在控制马达的操作，使得马达的占空比不减小。
条款2、根据条款1的方法，所述方法还包括如下步骤：响应于确定再生条件存在，而减小应用于瞬时电压权重因子，以便计算新平均电压。
条款3、根据条款2的方法，其中，减小权重因子包括如下步骤：从第一权重因子切换至第二权重因子，该第二权重因子低于第一权重因子，并且被选择为增大用于新平均电压的下一计算的时间常数。
条款4、根据条款2的方法，所述方法还包括如下步骤：使用瞬时电压、之前计算的平均电压、以及已经被减小的权重因子，来计算新针对马达的平均电压。
条款5、根据条款1的方法，所述方法还包括如下步骤：计算瞬时电压与新平均电压之间的差。
条款6、根据条款1的方法，其中，控制马达的操作包括如下步骤：响应于确定再生条件存在，而将用于占空比的速率限制器设置为零。
条款7、根据条款1的方法，其中，控制马达的操作包括如下步骤：响应于确定再生条件存在，将用于占空比的速率限制器设置为更低的速率。
条款8、根据条款1的方法，其中，识别瞬时电压包括如下步骤：对电压信号进行采样，以获得瞬时电压，其中，电压信号测量由电源向马达提供的干线电压。
条款9、一种设备，该设备包括：
电压传感器，该电压传感器测量由电源向马达提供的电压，以生成电压信号；和
控制器，该控制器进行如下操作：
使用从电压传感器接收的电压信号来识别瞬时电压；
使用瞬时电压、之前计算的平均电压以及用于瞬时电压的权重因子，来计算针对马达的新平均电压；
将新平均电压与瞬时电压之间的差和所选阈值进行比较，以确定再生条件是否存在；并且
响应于确定再生条件存在而控制马达的操作，使得马达的占空比不减小。
条款10、根据条款9的设备，其中，控制器响应于确定再生条件存在而减小用于瞬时电压的权重因子。
条款11、根据条款10的设备，其中，权重因子从第一权重因子减小至第二权重因子，该第二权重因子低于第一权重因子，并且被选择为增大用于新平均电压的下一计算的时间常数。
条款12、根据条款9的设备，其中，控制器响应于确定再生条件存在，而将用于占空比的速率限制器设置为零。
条款13、根据条款9的设备，其中，控制器响应于确定再生条件存在，而将用于占空比的速率限制器设置为更低的速率。
条款14、根据条款9的设备，其中，该马达为电动马达。
条款15、根据条款14的设备，其中，电动马达从无刷直流马达、永磁同步马达、磁阻马达以及交流电感马达中的一个选择。
条款16、根据条款9的设备，其中，电源是电池。
条款17、根据条款9的设备，其中，马达属于飞机、船只、航天器、或地面交通工具中的一个的机电***。
条款18、一种用于控制飞机中的电动马达来管理再生的方法，该方法包括如下步骤：
从测量由电源向电动马达提供的电压的电压传感器接收电压信号；
从电压信号识别瞬时电压；
使用瞬时电压、之前计算的平均电压以及用于瞬时电压的权重因子来计算新平均电压；
基于瞬时电压与新平均电压之间的差，针对再生条件是否存在进行确定；以及
当确定再生条件存在时，调节用于电动马达的占空比的速率限制器，以防止占空比以不期望的方式减小。
条款19、根据条款18的方法，所述方法还包括如下步骤：响应于确定再生条件存在而减小用于瞬时电压的权重因子。
条款20、根据条款18的方法，所述还包括如下步骤：响应于确定再生条件不存在，而用对应于非再生条件的值来更新用于瞬时电压的权重因子和用于占空比的速率限制器。
不同描绘示例中的流程图和框图例示了例示性示例中的设备和方法的一些可能实施方案的架构、功能以及操作。在这一点上，流程图或框图中的各块可以表示模块、片段、功能和/或操作或步骤的部分。
在例示性示例的一些另选实施方案中，块中注释的功能可以在附图中所注释的顺序之外发生。例如，在一些情况下，连续示出的两个块可以大致同时执行，或者块有时可以以相反的顺序来执行，这取决于所涉及的功能。同样，除了流程图或框图中的所例示块之外，还可以添加其他的块。
对不同例示性示例的描述是为了例示和描述的目的而提出的，并非旨在穷尽，或者限于所公开形式的示例。许多修改例和变型例对于本领域普通技术人员将是明显的。进一步地，不同例示性示例可以提供与其他可期望示例相比不同的特征。选择并描述所选示例以最好地说明示例的原理和实际应用，并且使本领域其他普通技术人员能够理解本公开的各种示例，以及适合于所设想的具体用途的各种变型。

Claims (14)

1.一种用于控制马达(202)的再生的方法(300)，所述方法包括如下步骤：
使用从电压传感器(210)接收的电压信号(213)来识别(302)由电源(205)向所述马达(202)提供的瞬时电压(214)；
使用所述瞬时电压(214)、之前计算的平均电压(218)、以及针对所述瞬时电压(214)的权重因子(220)，来计算(304)针对所述马达(202)的新平均电压(216)；
将所述新平均电压(216)与所述瞬时电压(214)之间的差(222)和所选阈值(224)进行比较(306)，以确定再生条件(226)是否存在；以及
响应于确定所述再生条件(226)存在，而控制(308)所述马达(202)的操作，使得所述马达(202)的占空比(228)不减小。
2.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括如下步骤：
响应于确定所述再生条件(226)存在，而减小(414)应用于所述瞬时电压(214)的所述权重因子(220)，以便计算所述新平均电压(216)。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，减小(414)所述权重因子(220)包括如下步骤：
从第一权重因子切换至第二权重因子，所述第二权重因子低于所述第一权重因子，并且被选择为增大用于所述新平均电压(216)的下一计算的时间常数。
4.根据权利要求2所述的方法，所述方法还包括如下步骤：
使用所述瞬时电压(214)、所述之前计算的平均电压(218)、以及已经被减小的所述权重因子(220)，来计算(406)针对所述马达(202)的所述新平均电压(216)。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括如下步骤：
计算(408)所述瞬时电压(214)与所述新平均电压(216)之间的差(222)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，控制(308)所述马达(202)的操作包括如下步骤中的至少一个：
响应于确定所述再生条件(226)存在，而将用于所述占空比(228)的速率限制器设置为零；以及
响应于确定所述再生条件(226)存在，而将用于所述占空比(228)的速率限制器设置为更低的速率。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，识别(302)所述瞬时电压(214)包括如下步骤：
对所述电压信号(213)进行采样，以获得所述瞬时电压(214)，其中，所述电压信号(213)测量由所述电源(205)向所述马达(202)提供的干线电压。
8.一种设备，所述设备包括：
电压传感器(210)，所述电压传感器(210)测量由电源(205)向马达(202)提供的电压(212)，以生成电压信号(213)；以及
控制器(206)，所述控制器(206)进行如下操作：
使用从所述电压传感器(210)接收的所述电压信号(213)来识别瞬时电压(214)；
使用所述瞬时电压(214)、之前计算的平均电压(218)、以及针对所述瞬时电压(214)的权重因子(220)，计算针对所述马达(202)的新平均电压(216)；
将所述新平均电压(216)与所述瞬时电压(214)之间的差(222)和所选阈值(224)进行比较，以确定再生条件(226)是否存在；以及
响应于确定所述再生条件(226)存在而控制所述马达(202)的操作，使得所述马达(202)的占空比不减小。
9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述控制器(206)响应于确定所述再生条件(226)存在，而减小针对所述瞬时电压(214)的所述权重因子(220)。
10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述权重因子(220)从第一权重因子减小至第二权重因子，所述第二权重因子低于所述第一权重因子，并且被选择为增大用于所述新平均电压(216)的下一计算的时间常数。
11.根据权利要求8所述的设备，其中，所述控制器(206)响应于确定所述再生条件(226)存在，而将用于所述占空比(228)的速率限制器设置为零。
12.根据权利要求8所述的设备，其中，所述控制器(206)响应于确定所述再生条件(226)存在，而将用于所述占空比(228)的速率限制器设置为更低的速率。
13.根据权利要求8所述的设备，其中，所述马达(202)是电动马达(202)，并且其中，所述电动马达(202)从如下各项中的一个选择：无刷直流马达、永磁同步马达、磁阻马达、以及交流电感马达。
14.根据权利要求8所述的设备，其中，具有如下各项特征中的至少一个：
所述电源(205)是电池；以及
所述马达(202)属于如下各项中的一个的机电***：飞机、船只、航天器、或地面交通工具。
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