CN104512274B - 电动车辆电力转换系统 - Google Patents

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Abstract

一种电力转换系统，包括控制器，其基于通过输入而接收的至少一个信号来控制平滑电容器的放电。所述至少一个信号指示被配置为将平滑电容器放电的放电电路的故障。所述控制器控制通过包括平滑电容器的电力系统的寄生电阻组件的平滑电容器中的所存储电荷的放电。所述电力转换系统可以用于电动车辆。

Description

电动车辆电力转换系统
技术领域
本文所描述的一个或多个实施例涉及电动车辆电力转换系统。
背景技术
已经为电动车辆开发了各种类型的电力转换系统。一种类型的电力转换系统执行倒退(retrogressive)操作，其包括提升来自主电源的DC电压，将DC电压转换为AC电压，并输出AC电压到马达发电机。这种系统还可以执行再生(regenerative)操作，其包括将马达发电机的再生电力提供给主电源、电动车辆的辅助设备(例如，电动动力转向、空调、ECU等)、和/或DC辅助电源。
在这样的系统中，当电力转换停止(例如，作为点火钥匙的关闭操作、故障、或者车辆碰撞或其他事故的结果)时，存储在安装在位于主电路之间的电极间的平滑电容器中的电荷可以强制地(例如，主动地)在预定时间内被放电。执行此强制放电以使得平滑电容器的端间电压下降到安全电压电平。
为了执行此操作，可以接通放电电路的开关元件，以通过电阻器将平滑电容器的所存储电荷强制放电。然而，当放电电路发生故障时，不执行平滑电容器的强制放电，并且即使在预定的时间已经过去之后，平滑电容器的端间电压可能维持一个不安全的高电压电平。
发明内容
根据一个实施例，一种电动车辆电力转换系统包括：马达驱动电力系统，用于将来自DC主电源的DC电压通过逆变器电路而输出到马达发电机；以及控制电路，用于控制马达驱动电力系统，其中：马达驱动电力系统包括串联连接的用于平滑DC电压的平滑电容器、电阻器、和半导体开关元件，马达驱动电力系统包括专用放电电路，用于将平滑电容器中的所存储电荷放电，所述控制电路包括放电控制器，当检测到专用放电电路的故障时，放电控制器同时接通第一组上下臂，上下臂包括逆变器电路的功率半导体，并且放电控制器通过上下臂的寄生电阻组件来将平滑电容器中的所存储的电荷放电。
放电控制器可以取决于平滑电容器的端间电压是否能够在预定时间内被放电到目标电压来检测专用放电电路的故障。
马达驱动电力系统可以从DC主电源将DC电压通过升压电路和逆变器电路输出到马达发电机；当检测到专用放电电路的故障时，放电控制器可以同时导通第二组上下臂，其中第二组上下臂包括升压电路的串联连接的功率半导体；或者放电控制器同时导通包括逆变器电路的功率半导体的第一组上下臂，并且放电控制器可以通过逆变器电路的第一组上下臂或者升压电路的第二组上下臂的寄生电阻组件来将平滑电容器的所存储电荷放电。
平滑电容器可以包括在DC主电源和升压电路之间的第一平滑电容器，以及升压电路和逆变器电路之间的第二平滑电容器。
根据另一个实施例，一种装置包括：耦接到电路的输入；以及控制器，其基于通过输入而接收的至少一个信号来控制平滑电容器的放电，所述至少一个信号指示被配置为将平滑电容器放电的放电电路的故障，所述控制器用于控制在平滑电容器中的所存储电荷的通过包括平滑电容器的电力系统的寄生电阻组件的放电。
放电电路的故障可能阻止放电电路将平滑电容器放电。所述输入可以是控制器的输入。当平滑电容器的端间电压不能够在预定时间内被放电到目标电压时，所述控制器可以从信号中检测到故障。寄生电阻组件可被包括在升压电路中。
控制器可以独立于具有故障的放电电路来控制平滑电容器中的所存储电荷的放电。控制器可以控制在平滑电容器中的所存储电荷的沿着旁路(bypass)放电电路的信号路径的放电。电力系统可以是车辆的马达驱动电力系统。电路可以是检测器或逆变器。
根据另一个实施例，一种装置包括：第一放电电路；第二放电电路；以及控制器，其控制电荷存储设备的通过第一放电电路或第二放电电路中的一个的放电，其中，当第一放电电路没有故障时，控制器控制电荷存储设备的通过第一放电电路的放电，并且当第一放电电路具有故障时，控制电荷存储设备的通过所述第二放电电路的放电，并且其中，沿着旁路第一放电电路的路径来通过第二放电电路将电荷存储设备放电。
电荷存储设备可以是平滑电容器。当平滑电容器的端间电压无法在预定时间内通过第一放电电路被放电到目标电压时，控制器可以确定第一放电电路有故障。
第二放电电路可以包括电力系统的寄生电阻组件，并且当第一放电电路具有故障时，电荷存储设备可以通过第二放电电路的寄生电阻组件被放电。寄生电阻组件可被包括在升压电路中。
当平滑电容器的端间电压无法在预定时间内被放电到目标电压时，控制器可以检测到第一放电电路的故障。电荷存储设备可以耦接到电动车辆的马达。
附图说明
参照附图，通过详细描述示例性实施例，特征将对于本领域的技术人员变得显而易见，在附图中：
图1示出了电动车辆电力转换系统的实施例；
图2示出了通过放电控制器执行的放电过程的实施例；
图3示出了通过辅助设备电力系统的放电过程的实施例；
图4示出了通过一种类型的专用放电电路的放电过程；以及
图5示出了包括多个并联连接的升压电路的实施例。
具体实施方式
以下参考附图更加充分地描述示例性实施例；然而，它们可体现为不同的形式，而不应被解释为限于本文所阐述的实施例。而是，提供这些实施例以使得此公开将是彻底和完整的，并且将充分地将示例性实施方式传达给本领域技术人员。
在附图中，为了说明清楚，层和区域的尺寸可以被夸大。还应当理解的是，当层或元件被称为在另一层或基底“上”时，其可以直接在另一层或基底上，或者也可以存在中间层。此外，应当理解的是，当层被称为在另一层“下”时，其可以直接在下，并且也可以存在一个或多个中间层。另外，还将被理解的是，当层被称为在两层“之间”时，其可以是两层之间的唯一的层，或者还可以存在一个或多个中间层。相似的参考标号始终指代相似的元件。
此外，当将一个元件描述为“耦接”到另一元件时，该元件可以“直接耦接”到另一元件，或者通过第三元件而“电耦接”到其他元件。
图1示出例如可以安装在诸如混合动力车辆或电动车辆的电驱动车辆中的电力转换系统100的实施例。电力转换系统可以倒退或再生地驱动马达发电机5。并联或分配型(split-type)(串并联型)或串联型可以用作使用马达发电机5的混合动力车辆的类型。
电力转换系统100执行倒退操作和再生操作。倒退操作包括通过升压电路3提升来自DC主电源2的DC电压，通过逆变器电路4将DC电压转换成三相AC电压，然后将AC电压输出到马达发电机5。再生操作包括通过逆变器电路4和升压电路3将来自马达发电机5的再生电力提供到DC主电源2、辅助装置6、和/或DC辅助电源7。
例如，电力转换系统100可以包括DC主电源2(例如，48伏的锂离子电池)、用于闭合/断开分别连接到DC主电源2的输出端的电气电路的电气电路开关(例如，DC接触器)8、在开关8之间的第一平滑电容器(例如，DC链路电容器)9、经由第一平滑电容器9连接的，并且向车辆的每个辅助设备6(例如，电气控制的电力转向、空调、ECU)和DC辅助电源7(例如，12伏/24伏电池)提供电力的辅助设备电力系统S1、以及马达驱动电力系统S2，其经由第一平滑电容器9与辅助设备电力系统S1并联连接，并且被配置为倒退或再生地驱动马达发电机5。用于平滑DC电压的第一平滑电容器9可以被包括在马达驱动电力系统S2中。
辅助设备电力系统S1包括DC/DC转换器10。各个辅助设备6和DC辅助电源7被并联连接在DC/DC转换器10的输出端处。
发动机驱动电力系统S2包括升压电路3，用于对来自DC主电源2的DC电压进行电压转换。逆变器电路4将从升压电路3输出的DC电压转换为AC电压，以输出到马达发电机5。
升压电路3包括功率半导体31a和31b(例如，IGBT、MOSFET等)，电抗器32、和第二平滑电容器33。升压电路3包括上臂31a和下臂31b，其包括串联连接的功率半导体。逆变器电路4的正极端子被连接到上臂31a的半导体端子(例如，集电极端子或漏极端子)。DC主电源2的负端连接到下臂31b的半导体端子(例如，发射极端子或源极端子)。
第二平滑电容器33被连接在上臂31a和下臂31b的半导体端子之间。平滑电容器33可以在升压电路3的输出端子处与上臂31a和下臂31b并联连接。
电抗器32的一端连接在上臂31a的另一端(发射极端子或源极端子)和下臂31b的另一端(集电极端子或漏极端子)之间，例如，在其间的串联连接点处。电抗器32的另一端可被连接到DC主电源2的正极端子。或者，可以如此配置升压电路3的上臂31a和下臂31b使得续流(free-wheeling)二极管被反向并联连接。
升压电路3被提供有驱动电路34，用于驱动上臂31a和下臂31b。驱动电路34允许上臂31a和下臂31b基于预定的占空比而被交替地切换，使得电抗器32被充电和放电，以在倒退(提升)方向或再生(下降)方向上传递电力。驱动电路34从控制电路11接收驱动命令信号(控制信号)。
第二平滑电容器33被安装在升压电路3中，并且用作位于逆变器电路4的输入端子处的平滑电容器。例如，第二平滑电容器33由升压电路3和逆变器电路4共同使用。
逆变器电路4包括三相桥接电路4u、4v、和4w以及驱动电路42。三相桥接电路4u、4v、和4w包括并联连接的串联连接上臂41a和下臂41b。驱动电路42驱动桥接电路4u、4v、和4w的各个的上臂41a和下臂41b。
上臂41a和下臂41b包括功率半导体,诸如IGBT、MOSFET等。驱动电路42从控制电路11接收驱动命令信号(控制信号)。辅助设备电力系统S1和马达驱动电力系统S2由控制电路11控制。
为了执行电动车辆的操作所需的倒退/再生电力控制，控制电路11生成用于每个功率半导体的驱动命令信号，同时基于来自整体控制器(例如，上部ECU)的所需的操作命令采取到升压电路3和逆变器电路4的最佳电力链路。控制电路11可以将用于相应的功率半导体的驱动命令信号传送到每个驱动电路来作为切换命令。
因此，电力转换系统100执行通过升压电路3提供DC主电源2的DC电压，通过逆变器电路4将DC电压转换为AC电压，并且输出AC电压到马达发电机5的倒退操作。电力转换系统100执行经由逆变器电路4和升压电路3将马达发电机5的再生电力提供到DC主电源2、车辆的辅助设备6、以及DC辅助电源7的再生操作。
控制电路11可被配置成在物理上被划分为分别对应于升压电路3和逆变器电路4，或者可以被共同使用并整体地形成以减少部件的数量用于降低成本。
在本实施例的电力转换系统100中，马达驱动电力系统S2包括用于将平滑电容器9和33的每个中的所存储电荷放电的专用放电电路12。图1中所示的参考标号15是指自放电电阻器。
专用放电电路12包括串联连接的电阻器121和半导体开关元件122(例如，IGBT、MOSFET等)，并且其被布置在电力转换系统100的主电路电极之间，同时被连接在其间。例如，专用放电电路12可以被布置在升压电路3和逆变器电路4之间，并且可以被安装在主电路电极之间同时被连接在其之间。
专用放电电路12包括用于驱动半导体开关元件122的驱动电路123。驱动电路123导通半导体开关元件122，以执行专用放电电路12的放电功能。同时，驱动电路123从控制电路11接收驱动命令信号(控制信号)。
本实施例的控制电路11包括放电控制器111，用于通过专用放电电路12或升压电路3来将平滑电容器9和33的所存储电荷放电。控制电路11可以是专用或通用计算机电路，包括CPU、存储器、I/O接口、AD转换器等，并且可以依赖于存储在存储器中的控制程序来控制放电控制器111的功能。
例如，放电控制器111可以执行故障检测功能，用于检测专用放电电路12的故障。放电控制器111可以取决于专用放电电路12是否发生故障，来将用于在平滑电容器9和33中的所存储电荷的放电电路改变到专用放电电路12和升压电路3。
在信令方面，放电控制器111可以接收指示电力转换系统100的停止的信号(例如，指示逆变器电路4的停止的逆变器停止信号)，可以同时接收指示电气开关8的断开状态(阻断)的切断信号，并且可以开始平滑电容器9和33的放电过程。
放电控制器111从位于电气电路开关8与升压电路3之间的第一电压检测器13接收第一电压检测信号。第一电压检测器13检测第一平滑电容器9的端间电压。
同时，放电控制器111从位于升压电路3和逆变器电路4之间的第二电压检测器14接收第二电压检测信号。第二电压检测器14检测第二平滑电容器33的端间电压。
放电控制器111使用第一和第二电压检测信号来检测专用放电电路12的故障是否存在。如果专用放电电路12尚未发生故障，则放电控制器111通过专用放电电路12来将平滑电容器9和33放电，而如果专用放电电路12已经发生故障，则放电控制器111通过升压电路3的上臂31a和下臂31b以及逆变器电路4的上臂41a和下臂41b来将平滑电容器9和33放电。
在下文中，将对放电控制器111检测专用放电电路12的故障的方法的实施例进行描述。放电控制器111基于故障检测时间Tc和目标值Vc来检测故障是否存在于专用放电电路12中。故障检测时间Tc指示在预设强制放电开始之后的预定时间。目标值Vc为在故障检测时间Tc过去之后的第二平滑电容器33的端间电压的目标值。如果在故障检测时间Tc内不发生放电至目标值Vc，则放电控制器111检测到专用放电电路12的故障存在。
由于第二平滑电容器33的端间电压大于第一平滑电容器9的端间电压，并且第二平滑电容器33的端间电压由于强制放电开始而首先减小，所以第二平滑电容器33端间电压可被用来检测故障。
例如，第二平滑电容器33的端间电压可以以预定的时间间隔(例如，0.1秒的间隔)来检测，直到故障检测时间Tc过去。故障可以取决于端间电压是否可被放电到目标值Vc而被确定存在。
在这种情况下，在故障检测时间Tc过去之后的端间电压的目标值Vc可以通过从强制放电开始产生的第二平滑电容器33的端间电压对放电时间特征曲线来确定。或者，专用放电电路12的故障检测可以从在故障检测时间Tc中的端间电压的诸如减小速率、减小量等的变量来确定。
图2和3示出了根据一个实施例的放电控制器111的功能和通过平滑电容器9和33来进行的电力转换系统100的放电过程。
首先，放电控制器111从逆变器电路4接收逆变器停止信号。例如，当车辆的点火钥匙被关闭，或者电力转换系统100由于故障(例如，车辆和/或它的系统之一的某些缺陷情况)或者诸如车祸的事故而被停止时，可以接收逆变器停止信号(Sp1)。
此外，当电力转换系统100被停止时，放电控制器111接收指示电气电路开关8的断开操作的切断信号(Sp2)。或者，电气电路开关8的断开操作可通过放电控制器111来执行。
在接收逆变器停止信号和切断信号后，放电控制器111开始通过专用放电电路12来将平滑电容器9和33放电(Sp3)。例如，放电控制器111同时输出用于仅仅导通升压电路3的上臂31a的驱动命令信号(控制信号)，同时输出用于导通半导体开关元件122的驱动命令信号(控制信号)到专用放电电路12的驱动电路123。因此，第一平滑电容器9和第二平滑电容器33中的电荷通过专用放电电路12的电阻器121被放电。
第二平滑电容器33具有更大的端间电压，并且通过专用放电电路12而首先被放电。在第二平滑电容器33的端间电压等于第一平滑电容器9的端间电压之后，第一平滑电容器9和第二平滑电容器33一起被放电。
放电控制器111当开始通过专用放电电路12放电时，在同一时间从各自的电压检测单元13和14接收电压检测信号。放电控制器111取决于端间电压是否能在故障检测时间Tc内被放电到目标值Vc，来确定专用放电电路12的故障是否存在(Sp4)。例如，如果第二平滑电容器33的端间电压在故障检测时间Tc内没有被放电到目标值Vc，则放电控制器111检测到专用放电电路12的故障。
如果第二平滑电容器33的端间电压可以在故障检测时间Tc内放电到目标值Vc，例如，如果专用放电电路12尚未发生故障，则放电控制器111继续放电。当端间电压在允许的放电时间Td内达到预定的安全电压，例如，目标值Vd，则放电控制器111终止放电(Sp5)。
相反，如果第二平滑电容器33的端间电压在故障检测时间Tc内没有被放电到目标值Vc，例如，如果专用放电电路12的故障已经发生，则放电控制器111开始通过升压电路3将平滑电容器9和33放电(Sp6)。例如，如图3中所示，放电控制器111输出驱动命令信号(控制信号)用于同时接通升压电路3的上臂31a和下臂31b，和/或逆变器电路4的上臂41a和下臂41b。因此，在第二平滑电容器33和第一平滑电容器9中的所存储电荷通过上臂31a和下臂31b和/或上臂41a和下臂41b的寄生电阻组件被放电。
第二平滑电容器33具有更大的端间电压，并且首先通过升压电路3被放电。在第二平滑电容器33的端间电压等于第一平滑电容器9的端间电压之后，第一平滑电容器9和第二平滑电容器33被一起放电。
通过逆变器电路4的上臂41a和下臂41b的放电可以同时接通三相桥接电路4u、4v、和4w的所有的上臂41a和下臂41b，或任何单相桥接电路的上臂41a和下臂41b。
类似于上述通过专用放电电路12放电，以及通过升压电路3来开始放电，放电控制器111从各自的电压检测单元13和14接收电压检测信号，并且取决于端间电压是否能够在故障检测时间Tc'内被放电到目标值Vc'，来检测通过升压电路3和逆变器电路4的放电是否发生故障(Sp7)。
通过升压电路3和逆变器电路4放电的故障检测时间Tc'与目标值Vc'可以与通过专用放电电路12的放电的故障检测时间Tc与目标值Vc相同或者不同。
取决于第一平滑电容器9的端间电压是否能够在故障检测时间Tc1'内被放电到目标值Vc1'，以及第二平滑电容器33的端间电压是否能够在故障检测时间Tc2'内被放电到目标值Vc2'，放电控制器111检测通过升压电路3和逆变器电路4的放电的故障。
如果平滑电容器9和33的端间电压可以在故障检测时间Tc'内被放电到目标值Vc'，例如，如果通过升压电路3的放电尚未发生故障，则放电控制器111继续放电。在允许的放电时间Td内被放电到目标值Vd，例如，安全电压之后，放电控制器111终止放电(Sp8)。
专用放电电路12的故障检测时间Tc、通过升压电路3的放电的故障检测时间Tc'、以及通过升压电路3的放电时间可以相加为小于允许的放电时间Td的值。
一旦检测到专用放电电路12的故障而通过升压电路3执行放电，放电控制器111就直接通过升压电路3执行放电，而省略专用放电电路12的检测。
相反，如果第一平滑电容器9或第二平滑电容器33的端间电压中的一个在故障检测时间Tc'内没有被放电至目标值Vc'(例如，如果通过升压电路3的放电的故障已经发生)，则放电控制器111终止放电，并且通过车辆中的显示器、扬声器等例如向司机通知电力转换系统100的放电功能的故障状态(Sp9)。
根据车辆电力转换系统100的此实施例，因为放电控制器111检测专用放电电路12的故障，所以，如果专用放电电路12没有发生故障，则放电控制器111允许平滑电容器9和33的所存储电荷通过专用放电电路12被放电。因此，平滑电容器9和33的各自端间电压可以在预定时间内被放电到安全值。
此外，当专用放电电路12的故障已经发生时，放电控制器111可以同时接通升压电路3的上臂31a和下臂31b，以及逆变器电路4的上臂41a和下臂41b。因此，平滑电容器9和33中的所存储电荷通过升压电路3和逆变器电路4的寄生电阻组件被放电，并且平滑电容器9和33的端间电压在预定时间内被降低到预定的安全值。
因为升压电路3的上臂31a和下臂31b以及上臂41a和下臂41b被使用，所以不需要额外的电路或部件。另外，平滑电容器9和33的所存储电荷可以通过现有电路被放电，并且可以冗余地提供平滑电容器9和33的放电功能。
此外，当专用放电电路12的故障已经发生时，放电控制器111可以通过最多四个冗余放电设备或路径来将平滑电容器9和33中的所存储电荷放电。
例如，所存储电荷可通过(1)使用升压电路3的上臂31a和下臂31b的冗余放电设备或路径；(2)逆变器电路4的桥接电路4u的上臂41a和下臂41b；(3)逆变器电路4的桥接电路4v的上臂41a和下臂41b；和(4)逆变器电路4的桥接电路4w的上臂41a和下臂41b而被放电。
在替换实施例中，放电控制器111可以使用第二平滑电容器33的端间电压，使用第一平滑电容器9的端间电压，或者第一平滑电容器9和第二平滑电容器33的端间电压两者，来检测专用放电电路12的故障。在这种情况下，放电控制器111可以在第一平滑电容器9的端间电压等于第二平滑电容器33的端间电压之后检测故障。
或者，马达驱动电力系统S2可以具有如下的配置，在其中不包括升压电路3，并且DC主电源2被直接连接到逆变器电路4。在此情况下，当专用放电电路12的故障已经发生时，放电控制器111可以同时接通升压电路3的上臂31a和下臂31b，以及逆变器电路4的上臂41a和下臂41b。结果，在平滑电容器9和33中的所存储电荷通过升压电路3和逆变器电路4的寄生电阻组件被放电。
因此，即使不包括升压电路3，平滑电容器9和33的端间电压也可以在预定时间内降低到预定的安全值。
或者，可以如此配置马达驱动电力系统S2使得其不安装有专用放电电路12。这种情况下，放电控制器111在省略操作Sp1至Sp5的同时执行操作Sp6之后的控制序列。因此，即使马达驱动电力系统S2没有安装有专用放电电路12，放电控制器111也可以将平滑电容器9和33中的所存储电荷放电。
或者，如图5中所示，多个升压电路3可以同时与DC主电源2并联连接，同时每个并联连接的升压电路3可以独立地拥有驱动电路34。
当在升压电路3中的至少一个中发生故障时，输出控制信号到驱动电路34的控制电路11可以被配置为停止故障的升压电路3的操作，根据剩余的正常升压电路3的数量来设置功率控制值，以及根据功率控制值来控制剩余的正常升压电路3和逆变器电路4。由于多个升压电路3被并联地安装，所以改善了电力转换系统100的超静定性(redundancy)。
在这种没有交流发电机的配置中，因为多个升压电路3被并联地安装，所以保证了到DC主电源2、电动车辆6的辅助设备6、以及DC辅助电源7的可靠电源。
进一步地，所述多个升压电路3被并联地安装。因此，电流可以被分配到每个升压电路3。其结果是，可以实现效率提高(诸如高效率的升压电路3)、减小的尺寸、和更长的部件寿命。
当在升压电路3中的至少一个中发生故障时，放电控制器111可以根据剩余的正常升压电路3的数量来设置功率限制值，并且可以根据功率限制值来控制剩余的正常升压电路3和逆变器电路4。其结果是，即使在一些升压电路3发生故障之后，马达发电机5的功率受限的操作也可以继续将再生电力充电至DC主电源2、车辆的辅助设备6、以及DC辅助电源7。因此，可以实现跛行回家模式系统，从而可以通过让司机把车辆送到维修店而安全地撤走司机。
另外，因为平滑电容器33被安装在并联连接的升压电路3的输出端处，所以每个平滑电容器33可以充当到逆变器电路4的输入端的平滑电容器。
如上所述，因为平滑电容器33被安装在并联连接的升压电路3的输出端处，当从/向逆变器电路4接收/发送电力时，通过在对平滑电容器33充电/放电中的电流分配可以减小波纹电流。此外，可以实现平滑电容器33的尺寸减小或者其功率损耗的减少，并且可以改善性能。
或者，冗余的放电设备或路径的数量可以根据升压电路3的增加的数量而增加。
通过总结和回顾，放电电路可以用在电动车辆中，以通过电阻器强制将平滑电容器中的所存储电荷进行放电。例如，如图4中所示，专用放电电路包括连接的电阻器和半导体开关元件，其连接在主电路的电极之间。然后阻断用于断开/闭合连接到DC主电源的输出端子的电气电路的开关。然后，导通放电电路的开关元件，以通过电阻器来强制将平滑电容器的所存储电荷进行放电。
然而，当放电电路发生故障时，不执行平滑电容器的强制放电，并且即使在预定时间已经过去之后，平滑电容器的端间电压也可能维持不安全的高电压电平。
根据上述实施例中的一个或多个，电动车辆电力转换系统包括即使当主要放电电路发生故障时，也可以可靠将平滑电容器中的所存储电荷放电的放电电路。
在此已经公开了示例实施例，并且尽管采用了特定术语，但是它们仅以一般的和描述性的意义被使用和被解释，而不是为了限制的目的。在某些情况下，如对于提交本申请的领域的一位技术人员而言显然的是，除非另有说明，否则结合特定实施例来描述的特征、特性、和/或元件可以单个地使用，或者可以与结合其他实施例描述的特征、特性、和/或元件组合地来使用。因此，本领域技术人员应该理解，可以在不脱离如以下的权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情况下，进行形式和细节上的各种改变。

Claims (18)

1.一种电动车辆电力转换系统，包括：
马达驱动电力系统，用于将来自DC主电源的DC电压通过多个并联连接的升压电路和逆变器电路输出到马达发电机；以及
控制电路，用于控制马达驱动电力系统，其中：
所述马达驱动电力系统包括用于平滑DC电压的第一平滑电容器和包括串联连接的电阻器、和半导体开关元件的专用放电电路，
所述专用放电电路用于将第一平滑电容器中的所存储电荷放电，
所述控制电路包括放电控制器，当检测到专用放电电路的故障时，放电控制器同时接通第一组上下臂，所述第一组上下臂包括逆变器电路的三相桥接电路的所有功率半导体，并且
所述放电控制器用于通过所述第一组上下臂的寄生电阻组件和所述多个升压电路来将第一平滑电容器中的所存储电荷放电，
其中，当在多个升压电路中的至少一个中发生故障时，控制电路根据剩余的正常升压电路的数量来设置功率限制值，并根据功率限制值来控制剩余的正常升压电路和逆变器电路。
2.如权利要求1中所述的系统，其中，所述放电控制器取决于第一平滑电容器的端间电压是否能够在预定时间内被放电到目标电压来检测专用放电电路的故障。
3.如权利要求1中所述的系统，其中：
当检测到专用放电电路的故障时，放电控制器同时接通第二组上下臂，其中所述第二组上下臂包括多个升压电路的串联连接的功率半导体，并且放电控制器同时接通第一组上下臂，其中所述第一组上下臂包括逆变器电路的三相桥接电路的所有功率半导体；并且
所述放电控制器通过逆变器电路的第一组上下臂以及多个升压电路的第二组上下臂的寄生电阻组件来将第一平滑电容器的所存储电荷放电。
4.如权利要求3中所述的系统，其中，所述第一平滑电容器在DC主电源和多个升压电路之间，以及所述系统还包括在多个升压电路和逆变器电路之间的第二平滑电容器，所述放电控制器控制所述第一平滑电容器和所述第二平滑电容器的放电。
5.一种放电装置，包括：
输入，耦接到电路；以及
控制器，用于基于通过输入接收到的至少一个信号来控制平滑电容器的放电，所述至少一个信号指示作为将平滑电容器放电的放电电路的故障，所述控制器用于控制平滑电容器中的所存储电荷通过包括平滑电容器的电力系统中的逆变器电路的三相桥接电路的所有寄生电阻组件和多个并联连接的升压电路放电，
其中，当在多个升压电路中的至少一个中发生故障时，控制器根据剩余的正常升压电路的数量来设置功率限制值，并根据功率限制值来控制剩余的正常升压电路。
6.如权利要求5中所述的装置，其中，所述放电电路的故障阻止放电电路将平滑电容器放电。
7.如权利要求5中所述的装置，其中，所述输入是控制器的输入。
8.如权利要求5中所述的装置，其中，当平滑电容器的端间电压不能够在预定时间内被放电到目标电压时，所述控制器从所述信号中检测故障。
9.如权利要求5中所述的装置，其中，所述多个升压电路包括寄生电阻组件来使平滑电容器放电。
10.如权利要求5中所述的装置，其中，所述控制器独立于具有故障的放电电路来控制平滑电容器中的所存储电荷的放电。
11.如权利要求5中所述的装置，其中，所述控制器控制在平滑电容器中的所存储电荷沿着旁路放电电路的信号路径的放电。
12.如权利要求5中所述的装置，其中，所述电力系统是车辆的马达驱动电力系统。
13.如权利要求5中所述的装置，其中，所述电路是检测器。
14.一种放电装置，包括：
第一放电电路；
第二放电电路，所述第二放电电路包括具有寄生电阻组件的多个并联连接的升压电路以及逆变器电路的三相桥接电路的所有寄生电阻组件；以及
控制器，用于控制电荷存储设备的通过所述第一放电电路或所述第二放电电路中的一个的放电，其中，当第一放电电路没有故障时，所述控制器控制电荷存储设备的通过所述第一放电电路的放电，而当第一放电电路具有故障时，控制电荷存储设备的通过所述第二放电电路的放电，并且其中，沿着旁路第一放电电路的路径通过第二放电电路将电荷存储设备放电，
其中，当在多个升压电路中的至少一个中发生故障时，控制器根据剩余的正常升压电路的数量来设置功率限制值，并根据功率限制值来控制剩余的正常升压电路。
15.如权利要求14中所述的装置，其中，所述电荷存储设备是平滑电容器。
16.如权利要求15中所述的装置，其中，当平滑电容器的端间电压无法在预定时间内通过第一放电电路被放电到目标电压时，所述控制器确定第一放电电路具有故障。
17.如权利要求15中所述的装置，其中，当平滑电容器的端间电压无法在预定时间内被放电到目标电压时，所述控制器检测到第一放电电路的故障。
18.如权利要求14中所述的装置，其中，所述电荷存储设备耦接到电动车辆的马达。
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