CN101420184A - 具有阻抗源逆变器子系统的双端逆变器系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及具有阻抗源逆变器子系统的双端逆变器系统。提供了一种适合于与车辆的AC电力牵引发动机一起使用的双端逆变器系统。该双端逆变器系统与具有不同额定电压的第一DC能量源和第二DC能量源合作。该双端逆变器系统包括被配置为使用第一能量源驱动AC电力牵引发动机的阻抗源逆变器子系统，和被配置为使用第二能量源驱动AC电力牵引发动机的逆变器子系统。该双端逆变器系统还利用耦合到阻抗源逆变器子系统和逆变器子系统的控制器。该控制器被配置为根据双端逆变器系统的升压操作模式、传统逆变器操作模式和再充电操作模式控制阻抗源逆变器子系统和逆变器子系统。

Description

具有阻抗源逆变器子系统的双端逆变器系统

对相关申请的交叉引用

本申请要求2007年7月30日提交的美国临时专利申请序列号60/952,764的优先权(该临时申请的整体内容在此引入以供参考)。

技术领域

在此描述的主题一般涉及电力牵引系统。更特别地，该主题涉及一种用在混合动力或电动车辆中的包括阻抗源逆电器的双端逆变器(double ended inverter)系统。

背景技术

近些年，技术进步以及不断变化的品味风格已经引起汽车设计中的重大变化。其中一个变化包括汽车内部各种电气系统的复杂性和电能利用，特别是代用燃料车辆例如混合动力、电力的和燃料电池车辆。

包括电力和混合电力车辆中使用的电动机的很多电气部件从交流(AC)电源接收电功率。然而，这种应用中使用的电源(例如电池)仅提供直流(DC)功率。由此，使用称为功率逆变器的设备将DC功率转换成AC功率。此外，使用双端逆变器拓扑结构来驱动具有两个DC电源的单个AC发动机。

高压电池或电池组通常用于为大部分电力和混合电力车辆中的电力牵引系统提供电功率存储。这种高压电池可具有100伏或更高的额定电压。而且，利用电池来给其它车载子系统供电，例如照明子系统、仪表子系统、娱乐子系统等。例如，很多电力和混合电力车辆都采用通过12伏电池供电的传统子系统。而且，车辆可采用接近42伏的另一种低压系统给诸如电动助力转向(electrical power steering)子系统的中间功率电负载供电。

对于利用多于一个电压电平的车辆而言，可以从一个电压源向另一个传输能量的设备是有必要的以在每个源处保持希望的电荷电平。通常使用DC-DC转换器来保持混合或电力车辆中多个源的电荷电平。双端逆变器系统能够控制两个电压源之间的电荷电平状态，同时控制传送到AC电动机的功率。但是，传统的双端逆变器拓扑结构在两个能量源具有相似电压电平时完美地运行。因此，传统的双端逆变器拓扑结构在具有明显不同的电压源(例如12伏和100+伏)的混合或电力车辆系统中不会以有效或最佳方式运行。

发明内容

提供了一种用于车辆的AC电力牵引发动机(ACelectric tractionmotor)的双端逆变器系统。该双端逆变器系统包括具有第一额定DC电压的第一能量源，和具有不同于第一额定DC电压的第二额定DC电压的第二能量源。该双端逆变器系统还包括耦合到第一能量源的阻抗源逆变器子系统，和耦合到第二能量源的逆变器子系统。这些逆变器系统被配置为单独或者共同驱动AC电力牵引发动机。

还提供了一种用于车辆的AC电力牵引发动机的双端逆变器系统的替代实施例。该车辆具有第一能量源和第二能量源，且该双端逆变器系统包括被配置为使用第一能量源驱动AC电力牵引发动机的阻抗源逆变器子系统，被配置为使用第二能量源驱动AC电力牵引发动机的逆变器子系统以及耦合到该阻抗源逆变器子系统和该逆变器子系统的控制器。该控制器被配置为根据双端逆变器系统的升压(boost)操作模式、传统逆变器操作模式和再充电(recharge)操作模式控制该阻抗源逆变器子系统和该逆变器子系统。

还提供了一种用于具有高压电池和低压电池的车辆的电力牵引系统。该电力牵引系统包括AC电动机和耦合到该AC电动机的双端逆变器系统。该双端逆变器系统被配置为使用从该高压电池获得的能量和从该低压电池获得的能量驱动该AC电动机。该双端逆变器系统包括耦合到AC电动机的第一逆变器部分、耦合在第一逆变器部分和低压电池之间的交叉LCX-链路(link)，和耦合在高压电池和AC电动机之间的第二逆变器部分。

提供该发明内容从而引入以下在具体实施方式中进一步描述的简化形式的一些选择的概念。该发明内容不打算识别所要求专利保护的主题的关键特征或主要特征，也不打算用于帮助确定所要求专利保护的主题的范围。

附图说明

结合以下附图，通过参考具体实施方式和权利要求书可得到对本主题的更加完整的理解，其中在所有附图中，相同的参考数字指的是相似的元件。

图1是合并了双端逆变器系统的实施例的示范性车辆的示意表示；和

图2是适于与电力或混合电力车辆一起使用的双端逆变器系统的示范性实施例的示意电路图。

具体实施方式

以下的详细描述本质上仅仅是说明性的，且并不打算限制本主题或本申请的实施例以及这些实施例的使用。如在此所使用的，词语“示范性”是指“用作示例、实例或说明”。在此作为示范性描述的任何实施方式都不必解释为较其他实施方式优选的或有利的。而且，并不打算受在前述技术领域、背景技术、发明内容或以下的具体实施方式中所表达或暗示的任何理论的限制。

在此依据功能和/或逻辑块部件，且通过参考由各种计算部件或设备执行的操作、处理任务和功能的符号表示，描述了技术和工艺。为了简单起见，在此不详细描述与逆变器、AC发动机控制、电力和混合电力车辆操作以及系统的其它功能方面(以及系统的各个操作部件)有关的常规技术。而且，在此包含的于各图中示出的连接线旨在表示示范性的功能关系和/或各元件之间的物理耦合。应当注意，在本主题的实施例中存在很多可选的或附加的功能关系或物理连接。

如在此所使用的，“节点”是指内部或外部参考点、连接点、交叉点、信号线、导电元件等，在这里存在给定信号、逻辑电平、电压、数据模式、电流或数量。而且，通过一个物理元件可以实现两个或更多个节点(并且即使在公共节点接收或输出，也可以多路复用、调制或以其他方式区分两个或更多个信号)。

以下描述涉及到“连接”或“耦合”到一起的元件或节点或特征。如在此所使用的，除非另外明确声明，否则“连接”是指一个元件/节点/特征直接结合到另一个元件/节点/特征(或直接与其通信)，不一定机械连接。相似地，除非另外明确声明，否则“耦合”是指一个元件/节点/特征直接或间接结合到另一个元件/节点/特征(或直接或间接地与其通信)，不一定机械连接。因此，尽管图2中示出的示意图描述了元件的一种示范性布置，但是在所述主题的实施例中也可存在其他的中间元件、设备、特征或部件。

在此描述了一种用于车辆的电力牵引系统的双端逆变器系统。该双端逆变器系统利用耦合到一个DC能量源的阻抗源逆变器拓扑结构和耦合到另一个DC能量源的传统逆变器拓扑结构。阻抗源逆变器拓扑结构的使用使得采用具有明显不同标定电压的电压源比较经济节约。在某些实施例中，设计牵引系统使得该双端逆变器系统的两侧都具有双向充电能力。

图1是合并了双端逆变器系统的实施例的示范性车辆100的示意图。车辆100优选地合并了双端逆变器系统的实施例，如以下更详细地描述的。车辆100一般包括底盘102、车体104、四个车轮106和电子控制系统108。车体104设置在底盘102上并基本上密封了车辆100的其它部件。车体104和底盘102可以共同形成车架。车轮106每一个在车体104的相应拐角附近旋转地耦合到底盘102。

车辆100可以是多种不同类型汽车中的任一种，例如是轿车、货车、卡车、或者运动型多功能汽车(sport utility vehicle)(SUV)，且可以是双轮驱动(2WD)(即后轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)。车辆100还可合并多种不同类型引擎和/或牵引系统中的任一种或其组合，例如，燃汽油或柴油的内燃机、“灵活燃料型车辆(flex fuel vehicle)”(FFV)引擎(即使用汽油和酒精的混合物)、燃气体化合物(例如氢气和天然气)的引擎、燃烧型(combustion)/电动机混合动力引擎以及电动机。

在图1中示出的示范性实施例中，车辆100是具有电力牵引系统的完全电力或混合电力车辆，并且车辆100还包括电动机(或牵引电动机)110、具有第一额定电压的第一DC能量源112、具有第二额定电压的第二DC能量源114、双端逆变器系统116和散热器118。如所示出的，第一DC能量源112和第二DC能量源114处于可操作通信状态和/或电连接到电子控制系统108和双端逆变器系统116。还应当注意，在所述实施例中，车辆100不包括直流-直流(DC/DC)功率转换器作为其电力牵引推进系统的整体部分。

车辆100使用的DC能量源可实现为电池、电池组、燃料电池、超级电容(supercapacitor)等。对于在此描述的实施例，第一DC能量源112和第二DC能量源114是具有明显不同电压的电池(或电池组)。尽管不总是需要的，但是该描述假设第一DC能量源112和第二DC能量源114可再充电。而且，第一DC能量源112和第二DC能量源114可具有其他不同和不匹配的操作特性，例如额定电流。关于这一点，第一DC能量源112可以是具有在约12到42伏范围内的额定工作电压的相对低压的电池。为了描述的目的，车辆100的示范性实施例采用12伏电池用于第一DC能量源112。相反，第二DC能量源114可是具有在约42到350伏范围内的额定工作电压的相对高压的电池。为了本描述的目的，车辆100的示范性实施例采用提供高于60伏(例如100伏)的电池用于第二DC能量源114。在此描述的工艺和技术非常适于用在其中由第一DC能量源112提供的额定DC电压小于由第二DC能量源114提供的额定DC电压的一半的实施例中。

发动机110优选是三相交流(AC)电力牵引发动机，不过可采用具有不同数量相位的其它类型发动机。如图1中所示，发动机110还可包括变速器或与其合作，使得发动机110和变速器通过一个或多个驱动轴120机械耦合到车轮106中的至少一些。散热器118在其外部部分连接到车架且尽管未详细示出，但其包括含有冷却流体(即冷却剂)(如水和/或乙二醇(即防冻剂))的多个冷却管道。散热器118耦合到双端逆变器系统116和发动机110，用于将冷却剂传送到这些部件。在一个实施例中，双端逆变器系统116接收并与发动机110共享冷却剂。在可选实施例中，双端逆变器系统116可以是气冷的。

电子控制系统108与发动机110、第一DC能量源112、第二DC能量源114和双端逆变器系统116可操作通信。尽管未详细示出，但是电子控制系统108包括各种传感器和诸如逆变器控制模块(即图2中示出的控制器)以及车辆控制器之类的汽车控制模块或电子控制单元(ECU)，和包括存储于其上(或者在另一个计算机可读介质中)的指令的至少一个处理器和/或存储器，所述指令用于实施如下所述的过程和方法。

图2是适合于与电力或混合电力车辆一起使用的双端逆变器系统200的实施例的示意电路图。在某些实施例中，双端逆变器系统116(图1中所示)能以这种方式实施。如图2中所描述的，双端逆变器系统200耦合到AC电力牵引发动机202、低压电池204、和高压电池206并与其合作。双端逆变器系统200通常包括而非限于：耦合到低压电池204的阻抗源逆变器子系统208；耦合到高压电池206的逆变器子系统210和耦合到阻抗源逆变器子系统208和逆变器子系统210的控制器212。为了支持低压电池204的再充电，双端逆变器系统200可利用耦合在低压电池204和阻抗源逆变器子系统208之间的开关二极管元件214。即使电池具有明显不同的额定工作电压，双端逆变器系统200也允许AC电力牵引发动机202由不同电池供电。如以下更详细地说明的，该拓扑结构能提供低压电池204和高压电池206之间的电压匹配。

在一个实施例中，AC电力牵引发动机202是三相发动机，其包括一组三个绕组(或线圈)216，每一个都与AC电力牵引发动机202的一个相位相对应，如通常所理解的。在一个实施例中，AC电力牵引发动机202的中性点是打开的以使其成为六个端子的三相发动机。尽管未示出，但是AC电力牵引发动机202包括定子总成(包括线圈)和转子总成(包括铁磁芯)，如本领域技术人员所理解的。

阻抗源逆变器子系统208包括逆变器部分218，并且逆变器子系统210包括逆变器部分220。对于该实施例，逆变器部分218和逆变器部分220每一个都包括具有反向并联二极管(即通过晶体管开关的电流方向与通过相应二极管的可允许的电流方向相反)的六个开关(例如半导体器件，如晶体管)。如所示出的，在阻抗源逆变器子系统208的逆变器部分218中的开关被布置成三对(或脚(leg))：对222、224和226。相似地，在逆变器子系统210的逆变器部分220中的开关被布置成三对(或脚)：对228、230和232。在该组绕组216中的第一绕组在其相对端电耦合在(逆变器部分218中的)对222的开关和(逆变器部分220中的)对228的开关之间。在该组绕组216中的第二绕组耦合在(逆变器部分218中的)对224的开关和(逆变器部分220中的)对230的开关之间。在该组绕组216中的第三绕组耦合在(逆变器部分218中的)对226的开关和(逆变器部分220中的)对232的开关之间。由此，每个绕组的一端都耦合到阻抗源逆变器子系统208，且每个绕组的相对端耦合到逆变器子系统210。

阻抗源逆变器子系统208和逆变器子系统210被配置为(根据特定运行条件)单独地或共同地驱动AC电力牵引发动机202。在这一点上，控制器212适于被配置为影响阻抗源逆变器子系统208和逆变器子系统210的操作，以管理低压电池204、高压电池206、和AC电力牵引发动机202中的功率传输。例如，控制器212优选被配置为响应于从车辆的驾驶员接收的命令(例如经由加速器踏板)，并提供控制信号或命令到阻抗源逆变器子系统208的逆变器部分218和逆变器子系统210的逆变器部分220，以控制逆变器部分218和220的输出。实际上，可采用高频脉宽调制(PWM)技术来控制逆变器部分218和220并管理由逆变器部分218和220产生的电压。

除了逆变器部分218之外，阻抗源逆变器子系统208包括交叉LCX-链路234，其耦合在逆变器部分218和低压电池204之间。交叉LCX-链路234的该特定实施例包括第一电感元件236、第二电感元件238、第一电容元件240和第二电容元件242。电感元件236的一端耦合到节点244，并且电感元件236的另一端耦合到节点246。电感元件238的一端耦合到节点248，并且电感元件238的另一端耦合到节点250。逆变器部分218可连接在节点246和250之间，如图2中所描述的。在这一点上，可认为节点246和250是逆变器部分218的输入和/或输出节点。电容元件240的一端耦合到节点246，电容元件240的另一端耦合到节点248。电容元件242的一端耦合到节点244，且电容元件242的另一端耦合到节点250。换句话说，电容元件240耦合在电感元件236的第一端和电感元件238的第二端之间，而电容元件242耦合在电感元件238的第一端和电感元件236的第二端之间。基于多种因素如逆变器部分218的开关频率、输出频率、可容许的波纹电流量等来选择交叉LCX-链路234中部件的电感和电容。交叉LCX-链路234以公知方式操作，以利于以降压或升压模式操作阻抗源逆变器子系统208，如以下更详细描述的。

阻抗源逆变器子系统208一般以以下方式操作。由于交叉LCX-链路234在开关网络的关闭状态是有效的，因此以逆变器部分218的开关频率的两倍(或六倍，取决于控制方法)理想地调制交叉LCX-链路234。在开关网络的关闭状态(off state)期间(即所有上开关或下开关接通)，可通过接通在一个、两个或三个相脚(phase leg)中的两个开关长达受控的持续时间而升高阻抗网络的有效电压。该直通(shoot-through)条件充电电感器，其在逆变器部分218的下一有效状态期间加入到可用的有效DC链路电压。在这一点上，阻抗源逆变器子系统208和交叉LC X-链路234可根据公知的原理和技术来运行。例如，已知的阻抗源功率转换器的操作在美国专利号7,130,205中进行了描述，该专利的内容在此引入以供参考。

对于示出的实施例，节点248耦合到低压电池204的低电势端子(例如地或其他参考电压)，并且节点244耦合到开关二极管元件214的一侧。而且，开关二极管元件214的另一侧耦合到低压电池204的高电势端子。开关二极管元件214可包括开关252和反并联耦合到开关252的二极管254。对于该特定实施方式，开关252和二极管254两者都耦合在低压电池204的正端子(positive terminal)和节点244之间。更具体地，二极管254的阳极耦合到低压电池204，二极管254的阴极耦合到节点244。控制器212被适当地配置为根据需要控制开关252的激活，从而支持以不同模式操作双端逆变器系统200。例如，开关二极管元件214可被控制成第一状态(当开关252闭合时)，从而允许经由阻抗源逆变器子系统208对低压电池204充电。该第一状态与双端逆变器系统200的再充电操作模式相对应。开关二极管元件214也可被控制成第二状态(当开关252打开时)，其限制电流流入低压电池204中。换句话说，当处于第二状态时，二极管254允许电流从低压电池204流入到交叉LC X-链路234中，同时防止或限制电流在相反方向上流动。

根据双端逆变器系统200的实施方式和部署方式，控制器212可以被适当地配置为根据许多不同的操作模式来控制阻抗源逆变器子系统208和/或逆变器子系统210。这些操作模式可包括但不限于升压操作模式、传统逆变器操作模式、再充电操作模式等。在升压操作模式中，阻抗源逆变器子系统208升高低压电池204的额定DC电压，以与高压电池206兼容和匹配。为了支持升压操作模式，控制器212打开开关252使得交叉LC X-链路234能用于将节点246和250两端的电势增加至超出低压电池204的电压的电压。更具体地，节点246和250两端的电压被升高，使得其接近或等于高压电池206的额定DC电压。结果，逆变器部分218的AC输出电压相对于可以通过传统逆变器拓扑结构以其他方式获得的AC输出电压较高。通过包括阻抗源逆变器子系统208提供的该较高电压可以用于在更有效的工作点操作双端逆变器系统200。对于这种类型的操作，低压电池204给AC电力牵引发动机202提供有效功率或提供零有效功率使得逆变器部分218仅提供无功功率给AC电力牵引发动机202，用于改善双端逆变器系统200的功率因数。

控制器202还打开开关252以支持传统逆变器操作模式中的操作。在传统逆变器操作模式中，控制器212保持低压电池204的额定DC电压。换句话说，不升高该电压。尽管AC输出电压受限，但是所需的发动机工作点可能不需要较高电压，且因此较低的可用电压(availablevoltage)就足够了，由此提供了更有效的整体工作点。如上所述，对于再充电操作模式控制器212闭合开关252，并控制逆变器部分218和220以提供适当的再充电能量流到低压电池204中。在再充电操作模式期间，阻抗源逆变器子系统208以类似于传统逆变器的方式操作。在该模式下，逆变器部分218的AC输出电压被限制于传统逆变器的输出电压。

还是参考图1，通过经由AC电力牵引发动机202提供功率给车轮106来操作车辆100，该AC电力牵引发动机202从低压电池204和/或高压电池206接收其操作能量。为了给发动机供电，从低压电池204和高压电池206分别向逆变器部分218和逆变器部分220提供DC功率，逆变器部分218和逆变器部分220将DC功率转换成AC功率，如本领域中通常理解的。在某些实施例中，如果发动机不需要低压电池204的最大功率输出，则来自低压电池204的额外功率可用于充电高压电池206。相似地，如果发动机不需要高压电池206的最大功率输出，则来自高压电池206的额外功率可用于充电低压电池204。当然，在某些操作条件下，控制器212可用于使用来自两个能量源的能量来驱动发动机。

在运行中，，控制器212接收用于AC电力牵引发动机202的转矩命令，并确定怎样最佳管理低压电池204和阻抗源逆变器子系统208之间、以及高压电池206和逆变器子系统210之间的功率流动。按照这种方式，控制器212还调节逆变器部分218和逆变器部分220驱动AC电动机202的方式。双端逆变器系统200可利用任一种适合的控制方法、方案、计划或技术。例如，在美国专利号7,154,237和7,199,535(两者都转让给给General Motors Corporation)中描述的工艺和技术的某些方面可被双端逆变器系统200采用。在此将这些专利的相关内容引入本文以供参考。

实际上，该车辆可包括电池控制器，其可与控制器212分离或与控制器212集成(通常其是分离的)。电池控制器被适当地配置为监控电池的充电信息(以及其它信息，如电池均衡(cell balancing))的状态。电池控制器能分析和/或处理这种信息并提供功率能力(powercapability)给车辆控制器。车辆控制器与驾驶员命令一起处理从电池控制器获得的信息，以确定怎样最佳满足驾驶员的需求并满足任何子系统的需求如两个能量源之间的功率均衡。

尽管所示出的实施例利用阻抗源逆变器子系统用于低压侧，但是替代实施例可利用阻抗源逆变器子系统用于高压侧，以代替(或者除此之外)用于低压侧的阻抗源逆变器子系统。此外，上述实施例考虑了具有不同额定电压的两个DC能量源。替代实施例可利用一个或两个阻抗源逆变器子系统，其中两个DC能量源具有近似相等的额定电压。

虽然在前面的详细描述中已经给出了至少一个示范性实施例，但是应当理解存在大量变形。还应当理解，在此描述示范性的一个或多个实施例不打算以任何方式限制所要求专利保护的主题的范围、适用性或配置。相反，前面的详细描述将为本领域技术人员提供实施前述一个或多个实施例的常规指示。应当理解，在元件的功能和布置方面可作出各种变化而不脱离由权利要求书限定的范围，所述范围包括在申请该专利申请时公知的等同物和可预见到的等同物。

Claims (20)

1.一种用于车辆的AC电力牵引发动机的双端逆变器系统，该双端逆变器系统包括：

具有第一额定DC电压的第一能量源；

耦合到该第一能量源并被配置为驱动该AC电力牵引发动机的阻抗源逆变器子系统；

具有不同于第一额定DC电压的第二额定DC电压的第二能量源；和

耦合到该第二能量源且被配置为驱动该AC电力牵引发动机的逆变器子系统。

2.如权利要求1的双端逆变器系统，还包括耦合到该阻抗源逆变器子系统和该逆变器子系统的控制器，该控制器被配置为影响该阻抗源逆变器子系统和该逆变器子系统的操作，以管理在第一能量源、第二能量源和AC电力牵引发动机之间的功率传输。

3.如权利要求1的双端逆变器系统，其中第一额定DC电压小于第二额定DC电压的一半。

4.如权利要求1的双端逆变器系统，该阻抗源逆变器子系统包括：

逆变器部分；和

耦合在该逆变器部分和第一能量源之间的交叉LC X-链路。

5.如权利要求4的双端逆变器系统，该交叉LC X-链路包括：

具有相应的第一和第二端的第一电感元件；

具有相应的第一和第二端的第二电感元件；

第一电容元件；和

第二电容元件；其中

第一电容元件耦合在第一电感元件的第二端和第二电感元件的第一端之间；和

第二电容元件耦合在第一电感元件的第一端和第二电感元件的第二端之间。

6.如权利要求1的双端逆变器系统，其中：

第一能量源可再充电；并且

该双端逆变器系统还包括耦合在第一能量源和该阻抗源逆变器子系统之间的开关二极管元件，该开关二极管元件具有允许经由该阻抗源逆变器子系统对第一能量源充电的第一状态且具有限制电流流入到第一能量源中的第二状态。

7.如权利要求6的双端逆变器系统，该开关二极管元件包括：

耦合在第一能量源的正端子和该阻抗源逆变器子系统的参考节点之间的开关；和

具有耦合到第一能量源的正端子的阳极和耦合到该阻抗源逆变器子系统的参考节点的阴极的二极管。

8.如权利要求1的双端逆变器系统，其中第一能量源和第二能量源都是可再充电的。

9.如权利要求1的双端逆变器系统，其中该阻抗源逆变器子系统被配置为升高第一额定DC电压。

10.一种用于车辆的AC电力牵引发动机的双端逆变器系统，该车辆具有第一能量源和第二能量源，该双端逆变器系统包括：

阻抗源逆变器子系统，其被配置为使用第一能量源驱动该AC电力牵引发动机；

逆变器子系统，其被配置为使用第二能量源驱动该AC电力牵引发动机；和

耦合到该阻抗源逆变器子系统和该逆变器子系统的控制器，该控制器被配置为根据双端逆变器系统的升压操作模式、传统逆变器操作模式和再充电操作模式控制该阻抗源逆变器子系统和该逆变器子系统。

11.如权利要求10的双端逆变器系统，该控制器被配置为影响该阻抗源逆变器子系统和该逆变器子系统的操作，以管理第一能量源、第二能量源和AC电力牵引发动机之间的功率传输。

12.如权利要求10的双端逆变器系统，其中：

第一能量源具有第一额定DC电压；

第二能量源具有第二额定DC电压；并且

第一额定DC电压小于第二额定DC电压的一半。

13.如权利要求12的双端逆变器系统，该控制器被配置为通过升高用于该阻抗源逆变器子系统的第一额定DC电压来支持升压操作模式。

14.如权利要求12的双端逆变器系统，该控制器被配置为通过保持用于该阻抗源逆变器子系统的第一额定DC电压来支持传统逆变器操作模式。

15.如权利要求10的双端逆变器系统，该阻抗源逆变器子系统包括：

具有相应的第一和第二端的第一电感元件；

具有相应的第一和第二端的第二电感元件；

第一电容元件；和

第二电容元件；其中

第一电容元件耦合在第一电感元件的第二端和第二电感元件的第一端之间；和

第二电容元件耦合在第一电感元件的第一端和第二电感元件的第二端之间。

16.如权利要求10的双端逆变器系统，其中：

第一能量源是可再充电的；且

该双端逆变器系统还包括耦合在第一能量源和该阻抗源逆变器子系统之间的开关二极管元件，该开关二极管元件具有对应于再充电操作模式的第一状态，其允许经由该阻抗源逆变器子系统对第一能量源充电，且具有限制电流流入第一能量源中的第二状态。

17.一种用于具有高压电池和低压电池的车辆的电力牵引系统，该电力牵引系统包括：

AC电动机；和

耦合到该AC电动机且被配置为使用从高压电池获得的能量和从低压电池获得的能量驱动该AC电动机的双端逆变器系统，该双端逆变器系统包括：

耦合到该AC电动机的第一逆变器部分；

耦合在第一逆变器部分和低压电池之间的交叉LC X-链路；和

耦合在高压电池和该AC电动机之间的第二逆变器部分。

18.如权利要求17的电力牵引系统，还包括耦合到第一逆变器部分和第二逆变器部分的控制器，该控制器被配置为影响第一逆变器部分和第二逆变器部分的操作以管理高压电池、低压电池和AC电动机之间的功率传输。

19.如权利要求17的电力牵引系统，该交叉LC X-链路包括：

具有相应的第一和第二端的第一电感元件；

具有相应的第一和第二端的第二电感元件；

第一电容元件；和

第二电容元件；其中

第一电容元件耦合在第一电感元件的第二端和第二电感元件的第一端之间；且

第二电容元件耦合在第一电感元件的第一端和第二电感元件的第二端之间。

20.如权利要求19的电力牵引系统，其中：

第一电感元件的第二端耦合到第一逆变器部分的第一输入节点；

第二电感元件的第二端耦合到第一逆变器部分的第二输入节点；

第二电感元件的第一端耦合到低压电池的低电势端子；且

该双端逆变器系统还包括耦合在第一电感元件的第一端和低压电池的高电势端子之间的开关二极管元件。

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