CN104859468B - 电动车辆及其控制方法 - Google Patents
电动车辆及其控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104859468B CN104859468B CN201510082793.0A CN201510082793A CN104859468B CN 104859468 B CN104859468 B CN 104859468B CN 201510082793 A CN201510082793 A CN 201510082793A CN 104859468 B CN104859468 B CN 104859468B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- inverter
- carrier frequency
- boost converter
- dynamotor
- electric power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 28
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 21
- 230000008859 change Effects 0.000 description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 10
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 8
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 7
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 3
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
- H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
- H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/007—Physical arrangements or structures of drive train converters specially adapted for the propulsion motors of electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2009—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed for braking
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
- B60L15/2054—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed by controlling transmissions or clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L3/00—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption
- B60L3/0023—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train
- B60L3/003—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to inverters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
- B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
- B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
- B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
- B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
- B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
- B60L58/12—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries responding to state of charge [SoC]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L7/00—Electrodynamic brake systems for vehicles in general
- B60L7/10—Dynamic electric regenerative braking
- B60L7/14—Dynamic electric regenerative braking for vehicles propelled by ac motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/10—DC to DC converters
- B60L2210/14—Boost converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2210/00—Converter types
- B60L2210/40—DC to AC converters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/10—Vehicle control parameters
- B60L2240/12—Speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
- B60L2240/421—Speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
- B60L2240/423—Torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
- B60L2240/429—Current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
- B60L2240/441—Speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
- B60L2240/443—Torque
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/547—Voltage
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/40—Drive Train control parameters
- B60L2240/54—Drive Train control parameters related to batteries
- B60L2240/549—Current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
- B60L2240/80—Time limits
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2250/00—Driver interactions
- B60L2250/26—Driver interactions by pedal actuation
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P5/00—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors
- H02P5/74—Arrangements specially adapted for regulating or controlling the speed or torque of two or more electric motors controlling two or more ac dynamo-electric motors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Control Of Multiple Motors (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
本发明涉及电动车辆及其控制方法。一种混合动力车辆包括电池、升压转换器、第一和第二逆变器、被连接到第一逆变器的第一电动发电机、被连接到第二逆变器的第二电动发电机、以及被配置为启动和暂停升压转换器的控制单元。在升压转换器的暂停状态期间,在实际的升压电压VHr增加时,该控制单元增加第一和第二逆变器的载波频率Fc1、Fc2中的一者或两者。在升压转换器的暂停状态期间,在实际的升压电压VHr降低时,该控制单元降低第一和第二逆变器的载波频率Fc1、Fc2中的一者或两者。在确保车辆驾驶性能的同时,通过增加升压转换器的暂停时间可有效地提高电动车辆的系统效率。
Description
优先权信息
在2014年2月21日提交的编号为2014-032286的日本专利申请的包括说明书、权利要求书、附图和摘要的全部内容,通过引用的方式在此全部纳入。
技术领域
本发明涉及安装有电动机和发电机的电动车辆的结构,并且还涉及此类电动车辆的控制方法。
背景技术
近来,与安装有电动机和发电机的电动车辆一样,安装有引擎、电动机和发电机的混合动力车辆也已用于各种场合。混合动力车辆根据其行驶状态进行驱动。例如,混合动力车辆可通过引擎和电动机的输出组合驱动,或者通过以下方式驱动:使用引擎的输出的一部分使发电机工作并给电池充电,同时组合引擎的剩余输出和电动机的输出来驱动车辆。备选地,引擎的输出可被用于驱动发电机,并且所产生的电力被用于操作电动机以驱动车辆。在许多情况下,此类混合动力车辆或电动车辆使用升压转换器将电池的直流(DC)低电压升高到被提供给逆变器(inverter)的DC高电压,其中电力在电动机和发电机之间被接收和供给。逆变器通过将DC电力转换为用于操作电动机的三相交流(AC)电力来操作电动机,或者将发电机所产生的三相AC电力转换为DC电力。
升压转换器被配置为通过接通和关断开关元件并使用存储在电抗器中的能量来升高电池的DC低电压以输出DC高电压,其中升压损耗通过接通和关断开关元件而产生。当升压转换器的输出电力和升压比率(DC高电压与DC低电压的比率)增加时,升压损耗也增加,反之亦然。但是,即使在升压转换器的输出电力为零的无负荷状态下,只要开关元件执行接通-关断操作,升压损耗(开关损耗)就不会变为零。
在混合动力车辆或电动车辆中,当车辆以这样的行驶状态驱动时,车辆可在保持逆变器的DC高电压的同时继续行驶,在该行驶状态中,发电机所产生的电力与电动机所消耗的电力达到平衡。这是因为可通过仅使用发电机所产生的电力,而不使用通过升高电池的DC低电压而获取的DC高电压,使电动机在这种状态下被操作。由于升压转换器在这种情况下无负荷,因此可以暂停(suspend)升压转换器的操作以降低升压损耗(开关损耗),从而提高车辆系统的效率。但是,很难使电动机所消耗的电力与发电机所产生的电力保持完美平衡。例如,如果电动机所消耗的电力稍大于发电机所产生的电力,则在暂停升压转换器时,逆变器的DC高电压可逐渐降低。鉴于此,提出了这样一种方法:其中,当电动机所产生的电力与发电机所消耗的电力达到平衡时,升压转换器的操作被暂停,并且在发电机的输出电力被固定的情况下,校正电动机的输出转矩以减小逆变器的DC高电压与目标电压之间的偏差。因此,发电机所产生的电力与电动机所消耗的电力达到平衡,并且可保持逆变器的DC高电压。
引用列表
专利文献
专利文献1:JP 2011-15603 A
但是在专利文献1所公开的传统技术中,电动机的输出转矩通过暂停升压转换器的操作进行校正,这样可能改变驱动车辆的转矩并降低其驾驶性能。
发明内容
本发明的目的是在确保驾驶性能的同时,通过增加升压转换器的暂停时间来提高电动车辆系统的效率。
本发明的电动车辆包括:电池;升压转换器,其被连接到所述电池;第一逆变器,其被连接到所述升压转换器;第二逆变器,其被连接到所述升压转换器和所述第一逆变器;第一电动发电机,其被连接到所述第一逆变器;第二电动发电机,其被连接到所述第二逆变器;以及控制单元,其被配置为暂停所述升压转换器的激活。在所述升压转换器被暂停时,在实际的升压电压增加时,所述控制单元增加所述第一和第二逆变器中的一者或两者的载波频率。在实际的升压电压降低时,所述控制单元降低所述第一和第二逆变器中的一者或两者的载波频率。
在本发明的电动车辆中,也可优选地,增加或降低所述第一和第二逆变器中的具有较大逆变器损耗可增加量或可减少量的一者的载波频率,该逆变器损耗可增加量或可减少量是载波频率的增加或降低导致的。
进一步地,在本发明的电动车辆中,也可优选地,在所述第一和第二逆变器的逆变器损耗可增加量或可减少量之差小于预定的阈值时,被连接到所述第一和第二电动发电机中具有较高旋转次数的一个电动发电机的逆变器的载波频率被降低,该逆变器损耗可增加量或可减少量是所述第一和第二逆变器的载波频率的增加或降低导致的。
在本发明的电动车辆的载波频率增加期间,甚至可优选地,在载波频率的增加导致的逆变器损耗增加量超过所述升压转换器的暂停导致的升压损耗减少量时,不增加载波频率。
根据本发明,提供一种电动车辆的控制方法。所述电动车辆包括:电池;升压转换器,其被连接到所述电池;第一逆变器,其被连接到所述升压转换器;第二逆变器,其被连接到所述升压转换器和所述第一逆变器;第一电动发电机,其被连接到所述第一逆变器;以及第二电动发电机,其被连接到所述第二逆变器;以及控制单元,其被配置为暂停所述升压转换器的激活。所述控制方法包括:在所述升压转换器的暂停期间,在实际的升压电压增加时,增加所述第一和第二逆变器的中的一者或两者的载波频率,并且在所述实际的升压电压降低时,降低所述第一和第二逆变器中的一者或两者的载波频率。
本发明提供了在确保驾驶性能的同时,通过增加升压转换器的暂停时间来提高电动车辆的系统效率的效果。
附图说明
将参考下面的附图详细地描述本发明的优选实施例,其中
图1是示出根据本发明的实施例的混合动力车辆的结构的系统图;
图2是示出根据本发明的实施例的混合动力车辆的动力、电力和电流的流动的说明图;
图3是示出根据本发明的实施例的混合动力车辆的操作的流程图;
图4A是示出在图3所示的操作期间电池电流随时间变化的图形;
图4B是示出在图3所示的操作期间DC高电压随时间变化的图形;
图4C是示出在图3所示的操作期间载波频率随时间变化的图形;
图5是定义在图3所示的操作期间载波频率变化量相对于实际升压电压与目标升压电压之间偏差的映射;
图6是示出根据本发明的实施例的混合动力车辆的另一操作的流程图;
图7A是示出在图6所示的操作期间电池电流随时间变化的图形;
图7B是示出在图6所示的操作期间DC高电压随时间变化的图形;
图7C是示出在图6所示的操作期间载波频率随时间变化的图形;
图8是示出根据本发明的实施例的混合动力车辆的另一操作的流程图;
图9是示出根据本发明的实施例的混合动力车辆的另一操作的流程图;
图10A是示出在图8和9所示的操作期间电池电流随时间变化的图形;
图10B是示出在图8和9所示的操作期间DC高电压随时间变化的图形;
图10C是示出在图8和9所示的操作期间第一逆变器的载波频率随时间变化的图形;
图10D是示出在图8和9所示的操作期间第二逆变器的载波频率随时间变化的图形;
图11是示出根据本发明的实施例的混合动力车辆的另一操作的流程图;
图12是示出根据本发明的实施例的混合动力车辆的另一操作的流程图;
图13A是示出在图11和12所示的操作期间电池电流随时间变化的图形;
图13B是示出在图11和12所示的操作期间DC高电压随时间变化的图形;
图13C是示出在图11和12所示的操作期间第一逆变器的载波频率随时间变化的图形;
图13D是示出在图11和12所示的操作期间第二逆变器的载波频率随时间变化的图形;以及
图14是示出根据本发明的实施例的安装在混合动力车辆上的升压转换器的升压损耗特性的图形。
具体实施方式
下面将参考附图描述本发明的实施例。在下面的描述中,本发明应用于包括引擎和两个电动发电机的混合动力车辆。除了混合动力车辆之外,本发明也可应用于未安装有引擎的电动车辆。如图1所示,该实施例的混合动力车辆100包括:电池10,其为能够充电和放电的二次电池;升压转换器20,其被连接到电池10;第一逆变器30,其被连接到升压转换器20;第二逆变器40,其被连接到升压转换器20和第一逆变器30;第一电动发电机50,其被配置为发电机并且被连接到第一逆变器30;第二电动发电机60,其被配置为电动机并且被连接到第二逆变器40;引擎70,其能够驱动第一电动发电机50;以及控制单元90,其被配置为控制引擎70、升压转换器20、以及第一和第二逆变器30、40。
如图1所示,混合动力车辆100还包括:动力分配机构72,其被配置为将引擎70的输出转矩分配为要被提供给与第二电动发电机60相连的输出轴73的转矩、以及要被提供以操作第一电动发电机50的转矩;与输出轴73相连的驱动齿轮装置74;与驱动齿轮装置74相连的车轴(axle)75;以及被安装到车轴75上的车轮76。被配置为检测转子或机轴(crankshaft)的旋转角或旋转次数的解角器(resolver)51、61、71被附接在第一和第二电动发电机50、60以及引擎70上。被配置为通过检测车轴的旋转次数而检测混合动力车辆车速的车速传感器被附接在车轴75上。
升压转换器20包括与电池10的负侧(negative side)相连的负侧电路径17、与电池10的正侧(positive side)相连的低电压电路径18、以及位于升压转换器20的正侧的输出端子处的高电压电路径19。升压转换器20包括设置在低电压电路径18与高电压电路径19之间的上臂开关元件13、设置在负侧电路径17与低电压电路径18之间的下臂开关元件14、被设置为与低电压电路径18串联的电抗器12、检测流过电抗器12的电抗器电流IL的电抗器电流传感器84、被设置在低电压电路径18与负侧电路径17之间的滤波电容器11、以及检测跨滤波电容器11的DC低电压VL的低电压传感器82。二极管15、16与开关元件13、14进行反向并联连接。升压转换器20接通下臂开关元件14并关断上臂开关元件13,以将来自电池10的电能存储在电抗器12中。接下来,升压转换器20关断下臂开关元件14并接通上臂开关元件13以借助存储在电抗器12中的电能增加电压,从而将作为升压电压的DC高电压VH提供给高电压电路径19。
电池10包括电池电压传感器81,其检测电池电压VB。在位于电池10与升压转换器20之间的低电压电路径18中,设置有检测在电池10与升压转换器20之间流动的电池电流IB的电池电流传感器83。
第一和第二逆变器30和40包括与升压转换器20的高电压电路径19相连的公共高电压电路径22,以及与升压转换器20的负侧电路径17相连的公共负侧电路径21。通过操作对从升压转换器20提供的DC电流执行平滑处理的平滑电容器23被连接在高电压电路径22与负侧电路径21之间。作为被提供给逆变器30、40的升压电压的DC高电压VH通过检测跨平滑电容器23的电压的高电压传感器85来检测。因此,通过高电压传感器85检测的DC高电压是实际的升压电压(实际的升压电压VHr)。在该实施例中,同一升压电压VHr被提供给第一和第二逆变器30、40。第一逆变器30将从升压转换器20接收的DC电力转换为第一三相AC电力并将其提供给第一电动发电机50。同时,第一电动发电机50所产生的第一三相AC电力被转换为DC电力以经由升压转换器20给电池10充电。备选地,所转换的DC电力可被提供给第二逆变器40。第二逆变器40将从升压转换器20接收的DC电力转换为第二三相AC电力并将其提供给第二电动发电机60。同时,第二电动发电机60所产生的第二三相AC电力被转换为DC电力以经由升压转换器20给电池10充电。备选地,所转换的DC电力可被提供给第一逆变器30。
第一逆变器30分别针对U、V和W相包括总共六个上臂和下臂开关元件31。每个开关元件31被设置有以反向并联的方式与其相连的二极管32(在图1中,仅示出六个开关元件和二极管当中的一个开关元件和一个二极管,其它开关元件和二极管未示出)。
对于第一逆变器30的U、V和W相,分别用于输出U、V和W相的电流的输出线33、34和35被连接在上臂和下臂开关元件之间。输出线33、34和35分别被连接到U、V和W相的输入端子。在该实施例中,检测电流的电流传感器53、52分别被设置在V和W相的输出线34、35上。U相的输出线33上未附接任何电流传感器,因为U相的电流值可根据在三相交流电中U、V和W相的电流和为零,从V和W相的电流值计算出。
第二逆变器40(开关元件41、二极管42、以及输出线43、44和45)和电流传感器62、63以类似于上述第一逆变器30和电流传感器52、53的方式进行配置。混合动力车辆100还设置有加速踏板下压量检测传感器87和制动踏板下压量检测传感器88,以分别检测加速踏板和制动踏板的下压量。
如图1所示,控制单元90包括执行计算处理的CPU 91、存储单元92和装置/传感器接口93。控制单元90被配置为计算机,在控制单元90中,执行计算处理的CPU 91、存储单元92和装置/传感器接口93经由数据总线99相连。存储单元92存储混合动力车辆100的控制数据96、控制程序97、以及被提供作为升压转换器暂停构件(means)的升压转换器暂停程序94和被提供作为载波频率更改构件的载波频率更改程序95,下面将对这两种程序进行描述。上面描述的升压转换器20的开关元件13、14以及第一和第二逆变器30、40的开关元件31、41经由装置/传感器接口93与控制单元90相连,并且被配置为根据来自控制单元90的指令执行操作。控制单元90还被配置为接收电池电压传感器81、低电压传感器82、高电压传感器85、电池电流传感器83、电抗器电流传感器84、电流传感器52、53、62、63、解角器51、61、71、车速传感器86、加速踏板下压量检测传感器87、以及制动踏板下压量检测传感器88的输出。
在继续到对如上配置的混合动力车辆100的升压转换器的操作进行描述之前,参考图2简要描述混合动力车辆100的基本操作。尽管混合动力车辆100可通过多种驱动模式执行操作,但是下面描述的驱动模式是通过引擎70和第二电动发电机60的输出来驱动混合动力车辆100。
引擎70提供引擎输出Pe和引擎转矩Te。引擎转矩Te被分配为用于操作第一电动发电机50的第一转矩Tg、以及用于经由输出轴73和驱动齿轮装置74操作车轮76的引擎直接转矩Td。动力分配机构72例如可使用行星齿轮装置。第一电动发电机50充当发电机,其通过来自动力分配机构72的第一转矩Tg驱动,以将所产生的三相AC电力Pg输出到第一逆变器30。第一逆变器30将输入的AC电力Pg转换为具有DC高电压VH的DC电力,并将所转换的DC电力输出到高电压电路径22和负侧电路径21。输出的DC电流Is经由平滑电容器23被输入第二逆变器40。
同时,具有从电池10提供的电池电压VB的电池电流IB给升压转换器20的滤波电容器11充电,以提供跨滤波电容器11的DC低电压VL。因此,当滤波电容器11被充电,并且电池10被连接到升压转换器20时,电池电压VB变为等于DC低电压VL。如上所述,升压转换器20首先通过先接通下臂开关元件14并关断上臂开关元件13来将来自电池10的电能存储在电抗器12中,接着关断下臂开关元件14并接通上臂开关元件13。结果,通过存储在电抗器12中的电能升高电压,以将具有DC高电压VH的升压电压输出到高电压电路径19。在这种情况下,电池10为升压转换器20提供由(电池电压VB x电池电流IB)或(DC低电压VL x电抗器电流IL)表示的电力。升压转换器20接收所提供的电力并将其输出为由(DC高电压VH x平均电流Ih)表示的电力。控制单元90控制开关元件13、14的接通-关断占空比,以将DC高电压VH调整为目标升压电压VH1。
从升压转换器20输出的具有DC高电压VH的DC电流Ih被加入具有DC高电压VH的DC电流Is,并且被提供给第二逆变器40。第二逆变器40将具有DC高电压VH的输入DC电流(Is+Ih)转换为三相AC供给电力Pm,然后将该AC供给电力Pm提供给充当电动机的第二电动发电机60。第二电动发电机60通过供给电力Pm驱动以将电动机转矩Tm输出到输出轴73。输出轴73接收上述引擎直接转矩Td、以及电动机转矩Tm,以将这两个转矩之和Ta传输到驱动齿轮装置74。因此,车轮76通过已经分别从引擎70和第二电动发电机60输出的转矩Td和Tm的转矩和Ta来驱动。如此处所用,去往电动发电机50、60的电力被视为正电力,去往逆变器30、40的电力被视为负电力。也就是说,第一电动发电机50的发电电力Pg为负,给第二电动发电机60的供给电力Pm为正。
当混合动力车辆100仅需要少量驱动力时,具有已经从第一逆变器30输出的高电压VH和DC电流Is的DC电力被升压转换器20降低电压,并且被充入电池10中。为了制动混合动力车辆100,第二电动发电机60还充当发电机,并且所产生的AC电力(负)在第二逆变器40中被转换为DC电力并且被充入电池10。
接下来,参考图3到5,将描述本发明的混合动力车辆100,其中涉及以下操作:包括暂停升压转换器20的操作,在升压转换器20暂停时调整载波频率的操作,以及重启升压转换器20的操作,在上述调整载波频率的操作中,供给电力Pm(正)的绝对值大于第一电动发电机50所产生的供给电力Pg(负)的绝对值。
在图4A中的时间0(初始状态)处,升压转换器20执行操作。如图4B中的线r所示,作为高电压传感器85检测到的DC高电压VH的实际升压电压VHr是目标升压电压VH1。引擎70处于操作状态并且驱动作为发电机的第一电动发电机50,其中所产生的电力Pg为Pg0(负)。如上参考图2所述,所产生的电力Pg0被转换为根据目标升压电压VH1和DC电流Is的DC电力(VH1x Is)=Pg0xη1,并且被输入到第二逆变器40,其中η1表示第一逆变器30的转换效率,并且根据第一逆变器30的载波频率Fc1变化。当载波频率Fc1增加时,开关损耗(逆变器损耗)增加,且η1降低。当载波频率Fc1降低时,开关损耗(逆变器损耗)降低,且η1增加。
在时间0(初始状态)处,电池电流I1被从电池10输出作为电池电流IB。当电池10的电压为电池电压VB时,由(电池电压VB x I1)表示的DC电力被从电池10提供给升压转换器20。来自第一逆变器30的DC电力(VH1 x Is)=Pg0xη1与来自电池10的DC电力(电池电压VB xI1)之和被提供给第二逆变器40。第二逆变器40通过以下方式输出接收到的DC电力之和:将该DC电力之和转换为被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm(正)。因此,要被提供给第二电动发电机60的电力是Pm=((VH1 x IS)+(电池电压VB x I1))xη2=(Pg0xη1xη2)+(电池电压VB x I1xη2),其中η2是第二逆变器40的转换效率并且根据第二逆变器40的载波频率Fc2变化。当载波频率Fc2增加时,开关损耗(逆变器损耗)增加,且η2降低。当载波频率Fc2降低时,开关损耗(逆变器损耗)降低,且η2增加。为了补偿被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm(正)的绝对值与第一电动发电机50所产生的发电电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)的绝对值之差,电池10将DC电力(电池电压VB x I1)提供给升压转换器20。在时间0处,第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1和Fc2为C0。
控制单元90执行图1所示的升压转换器暂停程序(升压转换器暂停构件)94。首先,控制单元90通过电池电流传感器83获取电池电流IB,如图3中的步骤S101所示。
接下来,控制单元90将通过电池电流传感器83获取的电池电流IB与阈值I0进行比较,如图3中的步骤S102所示。阈值I0是这样的电流值:在该值上,电池电流IB如此之小,使得从升压转换器20输出的DC电力(即,电池电压VB x I0)被视为大致为0。除非电池电流IB等于或小于阈值I0,否则处理返回到图3中的步骤S101,并且控制单元90继续监视电池电流IB。
从时间0到时间t1,如图4A到4C所示,当被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm逐渐从初始状态电力Pm0减小时,电池电流IB也逐渐从时间0处的I1减小,如图4A所示。当电池电流IB在时间t1处为I0时,如图4A所示,控制单元90判定电池电流IB变得等于或小于阈值I0,如图3中的步骤S102所示。控制单元90然后输出指令以暂停升压转换器20,如图3中的步骤S103示。根据指令,升压转换器20的上下臂开关元件13、14被关断并且保持关断状态,升压转换器20与第一和第二逆变器30、40之间的连接被切断,升压转换器暂停程序(升压转换器暂停构件)94的执行结束。
如上所述,由于当升压转换器20暂停时,被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm1(正)的绝对值大于第一电动发电机50在时间t1处所产生的发电电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)的绝对值,因此,平滑电容器23释放等同于Pm1与(Pg0xη1xη2)之差的电力。因此,如图4B中的线r所示,在时间t1之处或之后,实际升压电压VHr从目标升压电压VH1开始逐渐降低。
在图4A到4C中的时间t1处,控制单元90开始执行图1所示的载波频率更改程序(载波频率更改构件)95。如图3中的步骤S104所示,控制单元90通过高电压传感器85检测跨平滑电容器23的实际升压电压VHr。控制单元90然后判定实际升压电压VHr是否等于或小于第一阈值电压VH2,如图3中的步骤S105所示。除非实际的升压电压VHr等于或小于阈值电压VH2,否则处理返回到图3中的步骤S104以继续监视实际升压电压VHr。
如图4B中的线r所示,当实际的升压电压VHr在时间t2处达到第一阈值电压VH2时,控制单元90计算目标升压电压VH1与由高电压传感器85检测到的实际升压电压VHr之间的偏差,如图3中的步骤S106所示。当高电压传感器85所检测的实际升压电压VHr在时间t2处为第一阈值电压VH2时,该偏差为(VH1-VH2)。如图3中的步骤S107所示,控制单元90通过参考图5的映射(map)来计算对应于偏差(VH1-VH2)的载波频率变化量ΔC,图5绘制出相对于目标升压电压VH1与实际升压电压VHr之间偏差的载波频率变化量ΔC。控制单元90然后产生降低载波频率的指令以将载波频率Fc1、Fc2更改为C2。如图3中的步骤S108所示,控制单元90将第一和第二逆变器的载波频率Fc1、Fc2从初始状态C0降低为C2。当第一和第二逆变器30、40的载波频率已经降低为C2时,第一和第二逆变器30、40的开关损耗(逆变器损耗)降低,并且第一和第二逆变器30、40的转换效率η1、η2分别增加到η11、η21。因此,第一电动发电机50所产生的发电电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力的绝对值变为(Pg0xη11xη21),该电力具有大于被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm1(正)的绝对值。因此,平滑电容器23通过等同于Pm1与Pg0xη11xη21之差的电力而被充电。结果,如图4B中的线r所示,在时间t2之处或之后,实际的升压电压VHr从第一阈值电压VH2开始逐渐增加以接近目标升压电压VH1。
接下来,如图3中的步骤S109所示,控制单元90判定载波频率Fc1、Fc2是否被限制到或低于下限载波频率(下限阈值)C1,还判定实际的升压电压VHr是否在降低。下限载波频率(下限阈值)C1例如是可听频带中的频率,在可听频带中,可感测逆变器30、40的噪声产生。载波频率Fc1、Fc2在图4C中的时间t2处为C2,C2高于下限载波频率C1,并且实际的升压电压VHr在增加。因此,处理返回到图3中的步骤S106,并且控制单元90通过参考图5所示的映射来重复图3中的步骤S106到S109,以更改载波频率Fc1、Fc2。
如图4B中的线r所示,当高电压传感器85检测到的实际升压电压VHr在时间t2之处或之后增加时,目标升压电压VH1与高电压传感器85检测到的实际升压电压VHr之间的偏差逐渐减小。当偏差减小时,控制单元90通过参考图5中的映射增加载波频率Fc1、Fc2以高于时间t2处的C2(或者使它们接近初始状态C0)。由于逆变器30、40的转换效率η1、η2已经变得小于在载波频率Fc1、Fc2变为C2时的时间t2处的η11、η21,因此,第一电动发电机50所产生的发电电力Pg0(负)中的被提供给电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)逐渐减小,并且使目标升压电压VH1与升压电压VHr之间的偏差逐渐接近零。
如图4B和4C所示,当载波频率Fc1、Fc2在时间t3处变为C3时,第一和第二逆变器30、40的转换效率η1、η2变为η13、η23。因此,第一电动发电机50所产生的发电电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力变为(Pg0xη13xη23),该电力具有与被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm1(正)相反的符号以及相同的绝对值。结果,平滑电容器23的放电电力Pc变为零,并且高电压传感器82在t3之处或之后检测到的实际升压电压VHr被保持为目标升压电压VH1,以允许升压转换器20的暂停状态。
当驾驶员在图4A中的时间t4处下压混合动力车辆100的加速器时,加速踏板下压量检测传感器87检测到的加速踏板下压量增加。因此,控制单元90判定已经存在增加驱动转矩的请求,并且输出指令以增加第二电动发电机60的电动机转矩Tm。根据该指令,被提供给第二电动发电机60的电力Pm在t4之处或之后增加,并且第一电动发电机50的发电电力Pg0中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)变得小于从第二逆变器40提供给第二电动发电机60的电力Pm。这种电力不足通过平滑电容器23的放电所获得的放电电力Pc来补偿,使得实际的升压电压VHr降低,如图4B中的线r所示。结果,目标升压电压VH1与实际的升压电压VHr之间的偏差逐渐增大。当实际升压电压VHr与目标升压电压VH1之间的偏差增加时,控制单元90根据图5的映射增加第一和第二逆变器30、40的载波频率变化量ΔC,并且将载波频率Fc1、Fc2从C3降低。
但是,如果载波频率Fc1、Fc2的增加所导致的第一电动发电机50的发电电力Pg0中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)的增加大于被提供给第二电动发电机60的电力Pm的增加,则即使当载波频率Fc1、Fc2降低时,实际的升压电压VHr也继续降低,如图4C中的时间t4到时间t5所示。如图4B和4C中的时间t5处所示,当即使第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2降低到下限载波频率(下限阈值)C1,实际的升压电压VHr也继续降低时,控制单元90判定即使在载波频率Fc1、Fc2的下限载波频率处,实际的升压电压VHr也在降低,如图3中的步骤S109所示。控制单元90重启升压转换器20,如图3中的步骤S110所示。
在重启升压转换器20之后,控制单元90使第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2返回到初始值C0,并且恢复正常的控制操作。当升压转换器20重启时,电池10将电力提供给第二电动发电机60,以使实际的升压电压增加,直至达到目标升压电压VH1。
如上所述,该实施例的混合动力车辆100可通过以下方式保持升压转换器20的暂停状态:将第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2调整为使DC高电压VH在升压转换器20的暂停状态期间接近目标升压电压VH1,而不使用更改车辆的驱动转矩的传统方法。因此,可以在保持车辆驾驶性能的同时,通过增加升压转换器的暂停时间来有效地提高混合动力车辆100(电动车辆)的系统效率。
接下来,通过参考图6和7,描述根据该实施例的混合动力车辆100的另一操作。仅简要描述与上面参考图3至5描述的内容对应的类似部分。如图7A到7C所示,操作在暂停升压转换器20时的时间t1处执行。此时,被提供给第二电动发电机60的电力Pm1(正)的绝对值小于第一电动发电机50所产生的发电电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)的绝对值。平滑电容器23通过等同于Pm1与(Pg0xη1xη2)之差的电力而被充电,使得在时间t1之处或之后,实际的升压电压VHr从目标升压电压VH1开始逐渐增加,如图7B中的线r所示。在此操作中,第一和第二逆变器30、40的转换效率η1、η2通过增加其载波频率Fc1、Fc2以增加第一和第二逆变器30、40的逆变器损耗而降低,同时第一电动发电机50的发电电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)减小。结果,实际的升压电压VHr被保持为接近目标升压电压VH1,并且保持升压转换器20的暂停状态。
与上面参考图3的描述类似,当电池电流IB等于或小于阈值I0时,控制单元90监视电池电流IB并且暂停升压转换器20,如图6中的步骤S201到S205所示。接下来,控制单元90执行载波频率更改程序(载波频率更改构件)95。当实际的升压电压VHr等于或大于第二阈值电压VH4时,如图6中的步骤S206到S208所示,控制单元90在图7C中的时间t2处将第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2从C0增加到C5,并且从VH4开始降低实际的升压电压VHr,如图7B中的线r所示。之后,控制单元90重复图6中的步骤S206到S209以从C5开始朝着C6逐渐降低第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2,如图7B中的时间t2与t3之间的线r所示,从而使得实际的升压电压VHr接近目标升压电压VH1。当第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2在时间t3处为C6时,被提供给第二电动发电机60的电力Pm1(正)变为这样的电力:其具有与第一电动发电机50所产生的发电电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)相反的符号以及相同的电力。实际的升压电压VHr然后被保持为目标升压电压VH1。在图7中的时间t4处,制动踏板被压下,以将再生电力从第二电动发电机60输入到第二逆变器40。当实际的升压电压VHr增加时,控制单元90增加第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2。如图7C中的时间t5处所示,即使当第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2位于上限载波频率C4时,只要实际的升压电压VHr在增加,处理就会从图6中的步骤S209继续到步骤S210。升压转换器20然后重启以返回到正常操作。与上述操作类似,此操作还调整第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2,以使DC高电压VH在升压转换器的暂停状态期间保持接近目标升压电压VH1,而非像在传统方法中那样更改车辆的驱动转矩。因此,在保持车辆驾驶性能的同时,通过暂停升压转换器20来有效地提高混合动力车辆(电动车辆)100的系统效率。
接下来,通过参考图8到10,描述根据该实施例的混合动力车辆100的另一操作。在上面参考图3到7的操作中,第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2已经同时增加或降低。但是在此操作中,第一逆变器30的载波频率Fc1和第二逆变器40的载波频率Fc2单独降低。
在此操作中,第一和第二逆变器30、40的载波频率中具有较大逆变器损耗可减少量的一者首先被降低,该逆变器损耗可减少量是通过载波频率的降低而产生。如果即使在该逆变器的载波频率已经降低到下限载波频率时,实际的升压电压VHr继续降低,则另一逆变器的载波频率也降低。由于具有较大旋转次数的电动发电机被设定为具有较高的载波频率,因此被连接到具有较大旋转次数的第一或第二电动发电机50、60的逆变器在升压转换器20被暂停时具有较高的载波频率。如上所述,当必须限制噪声的产生时,只有第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2可被最大程度地降低到下限载波频率。每个逆变器的载波频率的可降低量作为对应于电动发电机旋转次数的载波频率与下限载波频率之差而被给出。因此,被连接到具有较大旋转次数的电动发电机的逆变器具有较大的载波频率可降低量,并且逆变器损耗的减少变得更大。此外,当电动发电机的转矩增加时,逆变器转换较大的电力,并且当载波频率降低时,逆变器损耗的减少变得更大。具有较大旋转次数和较高转矩的第一或第二发电机实现较大的逆变器损耗可减少量。具有较小旋转次数和较低转矩的第一或第二发电机实现较小的逆变器损耗可减少量。
因此,第一和第二电动发电机50、60中具有较高旋转次数、较高转矩和较大逆变器损耗可减少量的一者的逆变器的载波频率首先被降低。如果即使当该逆变器的载波频率已经降低到下限频率时,实际的升压电压VHr仍降低,则其它逆变器的载波频率也被降低。通过以此方式单独降低第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2,可限制实际的升压电压VHr超出目标升压电压VH1,从而允许实际的升压电压VHr顺利地达到目标升压电压VH1。
在下面描述的实例的操作中,当升压转换器20被暂停时,第一电动发电机50具有与第二电动发电机60相比更大的旋转次数和更高的转矩,并且第一逆变器30具有较大的逆变器损耗可减少量。因此,首先降低第一逆变器30的载波频率Fc1,接着降低第二逆变器40的Fc2。备选地,如果当升压转换器20被暂停时,第二电动发电机60具有与第一电动发电机50相比更大的旋转次数和更高的转矩,则可首先降低第二逆变器40的Fc2,接着降低第一逆变器30的载波频率Fc1。在下面的描述中,仅简要描述与以上参考图3到5描述的内容对应的类似部分。
在该实例的操作中,如图10C和10D所示,当升压转换器20被暂停时,在时间0处的初始状态与时间t1之间,第一逆变器30的载波频率Fc1为C10,第二逆变器40的载波频率Fc2为C20。与参考图3给出的以上描述类似,控制单元90监视电池电流IB,如图8中的步骤S301和S302所示。当电池电流IB变得等于或小于阈值I0时,升压转换器20被暂停,如图8中的步骤S303所示。接下来,控制单元90执行载波频率更改程序(载波频率更改构件)95,并且确定在实际的升压电压VHr已变得等于或小于第一阈值电压VH2时,其载波频率要被降低的逆变器的顺序,如图8中的步骤S304到S306所示以及图10B中的线r所示。
将参考图9描述确定其载波频率要被降低的逆变器的顺序的处理。如图9中的步骤S321所示,控制单元90根据图1所示的解角器51、61的检测信号获取第一和第二电动发电机50、60的旋转次数。接下来,控制单元90根据控制单元90的控制数据96获取第一和第二电动发电机50、60的转矩指令值,如图9中的步骤S322所示。控制单元90然后分别计算第一和第二逆变器30、40的逆变器损耗可减少量,如图9中的步骤S323所示。例如,可通过确定暂停升压转换器20时的载波频率与下限载波频率之差,以及用该差值乘以转矩指令值T*和一系数来计算逆变器损耗可减少量DNINV。在该实例的操作中,第一逆变器30的逆变器损耗可减少量DNINV1根据暂停升压转换器20时的第一逆变器30的载波频率C10、下限载波频率C30、第一电动发电机50的转矩指令值Tg*和系数K1来如下计算:
DNINV1=(C10–C30)x Tg*x K1…(式1)
第二逆变器的逆变器损耗可减少量DNINV2根据暂停升压转换器20时的第二逆变器40的载波频率C20、下限载波频率C30、第二电动发电机60的转矩指令值Tm*和系数K2来如下计算:
DNINV2=(C20–C30)x Tm*x K2…(式2)
接下来,控制单元90判定第一逆变器30的逆变器损耗可减少量DNINV1与第二逆变器40的逆变器损耗可减少量DNINV2之差是否等于或大于预定的阈值,如图9中的步骤S324所示。如果差值等于或大于预定的阈值,则处理继续到图9中的步骤S325,以确定第一逆变器30的逆变器损耗可减少量DNINV1与第二逆变器40的逆变器损耗可减少量DNINV2之间的大小关系。如果确定第一逆变器30的逆变器损耗可减少量DNINV1大于第二逆变器40的逆变器损耗可减少量DNINV2,则控制单元90将第一逆变器30设定为等级1,将第二逆变器40设定为等级2,如图9中的步骤S326所示。与之相反,如果在图9中的步骤S325确定第二逆变器40的逆变器损耗可减少量DNINV2大于第一逆变器30的逆变器损耗可减少量DNINV1,则控制单元90将第二逆变器40设定为等级1,将第一逆变器30设定为等级2,如图9中的步骤S327所示。
在图9中的步骤S324,如果第一逆变器30的逆变器损耗可减少量DNINV1与第二逆变器40的逆变器损耗可减少量DNINV2之差小于预定的阈值,则控制单元90使处理继续到图9中的步骤S328并判定车速传感器86检测到的混合动力车辆100的车速是否等于或小于预定的阈值(混合动力车辆是否以低速行驶)。如图9中的步骤S328所示,如果车速等于或小于预定的阈值,则处理继续到图9中的步骤S329,以比较第一和第二电动发电机50、60的旋转次数的大小。因此,与具有较大旋转次数的电动发电机相连的逆变器被设定为等级1,另一逆变器被设定为等级2,如步骤S326、327所示。通过在混合动力车辆100的低速行驶期间降低与具有较大旋转次数的电动发电机相连的逆变器的载波频率,强加以下限制:使载波频率降低到可听频带以变为噪声源。
在该实例的操作中,第一电动发电机50的旋转次数高于第二电动发电机60的旋转次数,第一逆变器30的载波频率C10高于第二逆变器40的载波频率C20(C10>C20),并且第一电动发电机50的转矩指令值Tg*大于第二电动发电机60的转矩指令值Tm*。因此,第一逆变器30的逆变器损耗可减少量DNINV1大于第二逆变器40的逆变器损耗可减少量DNINV2。如果这些可减少量之差大于阈值,则控制器90将第一逆变器30设定为等级1,将第二逆变器40设定为等级2,如图9中的步骤S326所示。由于在该实例的操作中,第一电动发电机50的旋转次数高于第二电动发电机60的旋转次数,因此即使在DNINV1与DNINV2之差小于预定的阈值时,也在图9中的步骤S329将第一逆变器30设定为等级1,将第二逆变器40设定为等级2。由于在该实例的操作中,在图9中的步骤S325和步骤S329已经将第一逆变器30设定为等级1,将第二逆变器40设定为等级2,因此,第一逆变器30被设定为等级1,将第二逆变器40设定为等级2,不考虑步骤S328中的车速判定。
当如上所述,第一逆变器30已经被设定为等级1,第二逆变器40被设定为等级2时,控制单元90将其载波频率应该被降低的逆变器设定为等级N,其中N=1,如图8中的步骤S307所示。接下来,控制单元90在图10C中的时间t12处将具有等级1的第一逆变器30的载波频率Fc1从C10降为C11,如图8中的步骤S308到步骤S310所示。但是,如图10B中的线r所示,将第一逆变器30的载波频率Fc1从C10降为C11不足以阻止这样的状态:其中,第一电动发电机50所产生的发电电力Pg0(负)中被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)的绝对值大于被提供给第二电动发电机60的电力Pm1(正)的绝对值。结果,实际的升压电压VHr继续降低,如图10B中的线r所示。当实际升压电压VHr与目标升压电压VH1之间的偏差随着时间增加时,控制单元90通过参考图5中的映射重复图8中的步骤S308到S311,以从图10C中的时间t12朝着时间t13进一步降低第一逆变器30的载波频率Fc1。但是,实际的升压电压VHr仍继续降低,如图10B中的线r所示。
当第一逆变器30的载波频率Fc1在图10C中的时间t13处达到下限载波频率(下限阈值)C30时,如图8中的步骤S311所示,控制单元90确定第一逆变器30的载波频率Fc1已经达到下限载波频率(下限阈值)C30,并且确定实际的升压电压VHr仍继续降低。因此,处理继续到图8中的步骤S312以判定其载波频率应该被降低的逆变器的等级N是否不是最终等级。由于实施例中存在两个逆变器,其中等级2是最终等级,等级1是当前等级,因此控制单元90确定其载波频率应该被降低的逆变器的等级N不是最终等级。因此,处理继续到图8中的步骤S313以使其载波频率应该被降低的逆变器的等级递增1。也就是说,已经被设定为等级2的第二逆变器现在被设定为其载波频率应该被降低的逆变器。然后,处理返回到图8中的步骤S308。
接下来,在图10D中的时间t13处,控制单元90将第二逆变器40的载波频率Fc2从C20降低到C23,如图8中的步骤S308到S310所示。结果,第一电动发电机50所产生的发电电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)的绝对值大于被提供给第二电动发电机60的供给电力Pm1(正)的绝对值。实际的升压电压VHr然后开始增加,如图10B中的线r所示。此时,控制单元90使第一逆变器30的载波频率Fc1保持为下限载波频率C30。
接下来,控制单元90在时间t13和t14之间重复图8中的步骤S308到S311。如图10C中的时间t13到t14所示,当第一逆变器30的载波频率Fc1保持为下限载波频率C30时,第二逆变器40的载波频率Fc2从C23朝着C22逐渐增加,如图10D所示。这使得实际的升压电压VHr接近目标升压电压VH1。在时间t14处,第二逆变器40的载波频率Fc2变为C22,如图10D所示,其中被提供给第二电动发电机60的电力Pm1(正)变为这样的电力:该电力具有与第一电动发电机50所产生的电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)相同的电力和相反的符号。如图10B所示,实际的升压电压VHr被保持为目标升压电压VH1,以便保持升压转换器20的暂停状态。
当加速器在图10A中的时间t15处被压下时,被提供给第二电动发电机60的电力Pm增加,而实际的升压电压VHr降低。控制单元90然后将第二逆变器40的载波频率Fc2从C22降低。如图10C中的时间t16所示,如果即使在第二逆变器40的载波频率Fc2已经达到下限载波频率C30时,实际的升压电压VHr仍在降低,则处理从图8中的步骤S311继续到步骤S312,以判定其载波频率应该被降低的逆变器的等级N是否为等级N。由于当前等级N为2(最终等级),因此处理继续到步骤S314,其中控制单元90重启升压转换器20并返回到正常操作。
与上述操作类似,此操作也可通过以下方式保持升压转换器20的暂停状态:将第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2调整为使DC高电压VH在升压转换器20的暂停状态期间接近目标升压电压VH1,而不使用更改车辆驱动转矩的传统方法。因此,可以在保持车辆驾驶性能的同时,通过增加升压转换器20的暂停时间来有效地提高混合动力车辆(电动车辆)100的系统效率。在此操作中,通过单独降低第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2,限制实际升压电压VHr超出目标升压电压VH1,从而使实际的升压电压VHr顺利地达到目标升压电压VH1。
接下来,通过参考图11到13,描述该实施例的另一操作。与上面参考图6和7描述的操作类似,该实例的操作在以下情况下执行:当升压转换器20在时间t11处被暂停时被提供给第二电动发电机60的电力Pm1(正)的绝对值小于第一电动发电机50所产生的电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)的绝对值。平滑电容器23通过等同于电力Pm1与电力(Pg0xη1xη2)之差的电力而被充电。在时间t11之后,实际的升压电压VHr从目标升压电压VH1开始逐渐增加,如图13B中的线r所示。在该实例的操作中,如图13C和13D所示,第一和第二逆变器30、40的转换效率η1、η2通过依次增加第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2而降低。第一和第二逆变器30、40的逆变器损耗增加,并且第一电动发电机50的电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)减小。结果,实际的升压电压VHr被保持为接近目标升压电压VH1,并且升压转换器20的暂停状态被保持。
与参考图8到10描述的操作类似,在该实例的操作中,在时间0的初始状态与升压转换器20被暂停时的时间t11之间,第一逆变器30的载波频率Fc1为C10,第二逆变器40的载波频率Fc2为C20。如上面参考图8到10所述,控制单元90监视电池电流IB,如图11中的步骤S401和S402所示。当电池电流IB变得等于或小于阈值I0时,升压转换器20被暂停,如图11中的步骤S403所示。接下来,控制单元90执行载波频率更改程序(载波频率更改构件)95,并且确定在实际的升压电压VHr已变为至少为第二阈值电压VH4时其载波频率要被降低的逆变器的顺序,如图11中的步骤S404到S406所示以及图13B中的线r所示。
将参考图12描述确定其载波频率要被降低的逆变器的顺序的处理。如图12中的步骤S421所示,控制单元90根据图1所示的解角器51、61的检测信号获取第一和第二电动发电机50、60的旋转次数。接下来,控制单元90根据控制单元90的控制数据96获取第一和第二电动发电机50、60的转矩指令值,如图12中的步骤S422所示。控制单元90然后分别计算第一和第二逆变器30、40的逆变器损耗可增加量,如图12中的步骤S423所示。例如,可通过确定暂停升压转换器20时的载波频率与上限载波频率之差,以及用该差值乘以转矩指令值T*和一系数来计算逆变器损耗可增加量UPINV。在该实例的操作中,第一逆变器30的逆变器损耗可增加量UPINV1根据暂停升压转换器20时的第一逆变器30的载波频率C10、上限载波频率C40、第一电动发电机50的转矩指令值Tg*和系数K3来如下计算:
UPINV1=(C40–C10)x Tg*x K3…(式3)
第二逆变器40的逆变器损耗可增加量UPINV2根据暂停升压转换器20时的第二逆变器40的载波频率C20、上限载波频率C40、第二电动发电机60的转矩指令值Tm*和系数K4来如下计算:
UPINV2=(C40–C10)x Tm*x K4…(式4)
接下来,控制单元90比较第一逆变器30的逆变器损耗可增加量UPINV1与第二逆变器40的逆变器损耗可增加量UPINV2的大小,如图12中的步骤S424所示。如果确定第一逆变器30的逆变器损耗可增加量UPINV1大于第二逆变器40的逆变器损耗可增加量UPINV2,则控制单元90将第一逆变器30设定为等级1,将第二逆变器40设定为等级2,如图12中的步骤S425所示。与之相反,如果在图12中的步骤S424确定第二逆变器40的逆变器损耗可增加量UPINV2大于第一逆变器30的逆变器损耗可增加量UPINV1,则控制单元90将第二逆变器40设定为等级1,将第一逆变器30设定为等级2,如图12中的步骤S426所示。
与上面参考图8到10描述的实例的操作类似,第一电动发电机50的旋转次数大于第二电动发电机60的旋转次数,第一逆变器30的载波频率C10高于第二逆变器40的载波频率C20(C10>C20),并且第一电动发电机50的转矩指令值Tg*大于第二电动发电机60的转矩指令值Tm*。因此,第一逆变器30的逆变器损耗可增加量UPINV1大于第二逆变器40的逆变器损耗可增加量UPINV2。结果,控制器90将第一逆变器30设定为等级1,将第二逆变器40设定为等级2,如图12中的步骤S425所示。
如图11中的步骤S408到S410所示,控制单元90在图13C中的时间t12处将第一逆变器30的载波频率Fc1从C10增加到C15,接着在图13C中的时间t12到时间t13,将载波频率Fc1从C15增加到上限载波频率C40,如图11中的步骤S408到S412所示。如图13C所示,在第一逆变器30的载波频率Fc1在时间t13处被保持为上限载波频率C40的同时,第二逆变器40的载波频率Fc2从C20增加到C25,如图13D所示。然后在时间t13与时间t14之间,第二逆变器40的载波频率Fc2从C25降为C26。在时间t14处,第二逆变器40的载波频率Fc2达到C26,如图13D所示,其中被提供给第二电动发电机60的电力Pm1(正)变为这样的电力:其具有与第一电动发电机50所产生的电力Pg0(负)中的被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)相同的电力以及相反的符号。实际的升压电压VHr被保持为目标升压电压VH1,如图13B所示,以保持升压转换器20的暂停状态。
在图13中的时间t15处,制动踏板被压下并且再生电力被从第二电动发电机60输入到第二逆变器40。当实际的升压电压VHr开始增加时,第二逆变器40的载波频率Fc2从C26开始增加。如果即使在第二逆变器40的载波频率Fc2达到上限载波频率C40时,实际的升压电压VHr也继续增加,则升压转换器20在图13A到13D中的时间t16处重启以返回到正常操作,如图11中的步骤S414所示。此操作提供的效果类似于上面参考图8到10描述的效果。
在上面参考图6、7和11到13描述的操作中,第一和第二逆变器30、40的载波频率Fc1、Fc2被增加,以便降低第一和第二逆变器30、40的转换效率η1、η2或增加逆变器损耗(开关损耗)。因此,第一电动发电机50所产生的电力Pg0中被提供给第二电动发电机60的电力(Pg0xη1xη2)减小。结果,实际的升压电压VHr被保持为接近目标升压电压VH1,并且保持升压转换器20的暂停状态。但是在此操作中,如果由于载波频率Fc1、Fc2的增加而导致的第一和第二逆变器30、40的逆变器损耗(开关损耗)增加量超过升压转换器20的暂停导致的升压损耗减少量,则即使在升压转换器20被暂停时,也不能期望混合动力车辆(电动车辆)100的系统效率提高。在这种情况下,即使在升压转换器20被暂停时,载波频率也不会增加。例如可根据图14所示的升压损耗映射获取升压损耗。在图14中,水平轴表示第一电动发电机50所产生的电力Pg(负)和被提供给第二电动发电机60的电力Pm(正)的总电力SP。当第一电动发电机50所产生的电力Pg(负)近似等于被提供给第二电动发电机60的电力Pm(正)时,总电力SP接近零。通过避免过度增加载波频率,可限制不必要的损耗增加,并且可有效地提高混合动力车辆(电动车辆)100的系统效率。
本发明不限于上述实施例。而是,在不偏离所附权利要求书定义的从技术上或本质上描述的本发明的情况下,本发明包含任何改变和修改。例如,上述实施例的升压转换器20在电池电流传感器83检测到的电池电流IB变得等于或小于阈值I0时暂停。备选地,升压转换器20可在电抗器电流传感器84检测到的电抗器电流IL(而非电池电流IB)变得等于或小于阈值I0时暂停,因为从电池10输出的电力(电池电压VB x电池电流IB)等于通过电抗器12的电力(DC低电压VL x电抗器电流IL),并且电池电压VB等于跨滤波电容器11施加的DC低电压VL。
Claims (5)
1.一种电动车辆,包括:
电池;
升压转换器,其被连接到所述电池;
第一逆变器,其被连接到所述升压转换器;
第二逆变器,其被连接到所述升压转换器和所述第一逆变器;
第一电动发电机,其被连接到所述第一逆变器;
第二电动发电机,其被连接到所述第二逆变器;以及
控制单元,其被配置为启动和暂停所述升压转换器,其中
在所述升压转换器的暂停状态期间,所述控制单元,在实际的升压电压增加时,增加所述第一和第二逆变器中的具有较大逆变器损耗可增加量的一者的载波频率,该逆变器损耗可增加量是通过载波频率的增加而产生的,并且在所述实际的升压电压降低时,降低所述第一和第二逆变器中的具有较大逆变器损耗可减少量的一者的载波频率,该逆变器损耗可减少量是通过载波频率的降低而产生的。
2.根据权利要求1所述的电动车辆,其中
在所述第一和第二载波频率的逆变器损耗可减少量之差小于预定的阈值时,被连接到所述第一和第二电动发电机中具有较高旋转次数的一者的逆变器的载波频率被降低,该逆变器损耗可减少量是通过载波频率的降低而产生的。
3.根据权利要求1所述的电动车辆,其中
在载波频率的增加期间,在通过载波频率的增加而产生的逆变器损耗增加量超过通过所述升压转换器的暂停而产生的升压损耗减少量时,不增加载波频率。
4.根据权利要求2所述的电动车辆,其中
在载波频率的增加期间,在通过载波频率的增加而产生的逆变器损耗增加量超过通过所述升压转换器的暂停而产生的升压损耗减少量时,不增加载波频率。
5.一种用于控制电动车辆的方法,所述电动车辆包括:
电池;
升压转换器,其被连接到所述电池;
第一逆变器,其被连接到所述升压转换器;
第二逆变器,其被连接到所述升压转换器和所述第一逆变器;
第一电动发电机,其被连接到所述第一逆变器;以及
第二电动发电机,其被连接到所述第二逆变器,其中
在所述升压转换器的暂停状态期间,在实际的升压电压增加时,所述第一和第二逆变器中的具有较大逆变器损耗可增加量的一者的载波频率被增加,该逆变器损耗可增加量是通过载波频率的增加而产生的,并且在所述实际的升压电压降低时,所述第一和第二逆变器中的具有较大逆变器损耗可减少量的一者的载波频率被降低,该逆变器损耗可减少量是通过载波频率的降低而产生的。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014032286A JP5915675B2 (ja) | 2014-02-21 | 2014-02-21 | 電動車両 |
JP2014-032286 | 2014-02-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104859468A CN104859468A (zh) | 2015-08-26 |
CN104859468B true CN104859468B (zh) | 2017-07-21 |
Family
ID=53883213
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510082793.0A Active CN104859468B (zh) | 2014-02-21 | 2015-02-15 | 电动车辆及其控制方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9531315B2 (zh) |
JP (1) | JP5915675B2 (zh) |
CN (1) | CN104859468B (zh) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10374503B2 (en) * | 2015-02-16 | 2019-08-06 | Mitsubishi Electric Corporation | Power conversion device |
JP6390535B2 (ja) * | 2015-06-26 | 2018-09-19 | 株式会社デンソー | 電力変換制御装置 |
TWI550391B (zh) * | 2015-10-23 | 2016-09-21 | 台達電子工業股份有限公司 | 整合功率模組封裝結構 |
DE102015221359A1 (de) * | 2015-10-30 | 2017-05-04 | Schmidhauser Ag | Netzrückspeiseeinheit und elektrisches Antriebssystem |
JP6741904B2 (ja) * | 2016-12-09 | 2020-08-19 | 株式会社デンソー | 駆動装置および自動車 |
US10137790B2 (en) | 2017-02-17 | 2018-11-27 | Ford Global Technologies, Llc | System and method for noise reduction in electrified vehicle powertrain with multi-three-phase electric drive |
JP6403835B1 (ja) * | 2017-06-01 | 2018-10-10 | 三菱電機株式会社 | 同期機制御装置およびその制御方法 |
CN112020823B (zh) * | 2018-05-10 | 2024-07-19 | 日产自动车株式会社 | 电机系统的控制方法以及电机系统的控制装置 |
CN111731152B (zh) * | 2020-06-28 | 2021-10-29 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种功率控制方法、装置、车辆和存储介质 |
CN115158037B (zh) * | 2022-09-06 | 2022-12-09 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | 一种电动汽车四轮驱动电机扭矩分配方法及系统 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5836866A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-03 | 三菱電機株式会社 | 交流エレベ−タの制御装置 |
JP4396644B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2010-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の始動制御装置 |
JP4325637B2 (ja) * | 2006-04-24 | 2009-09-02 | トヨタ自動車株式会社 | 負荷駆動装置およびそれを備えた車両 |
CN101641760A (zh) * | 2007-04-04 | 2010-02-03 | 库帕技术公司 | 用于使电池输出升压的系统和方法 |
US7579792B2 (en) * | 2007-04-23 | 2009-08-25 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Hybrid motor boost system and methods |
JP5126630B2 (ja) * | 2009-06-02 | 2013-01-23 | 本田技研工業株式会社 | 負荷駆動システムの制御装置 |
US8378623B2 (en) * | 2010-11-05 | 2013-02-19 | General Electric Company | Apparatus and method for charging an electric vehicle |
JP5645083B2 (ja) | 2011-06-28 | 2014-12-24 | アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 | 回転電機制御装置 |
US9257864B2 (en) * | 2012-03-21 | 2016-02-09 | Cistel Technology Inc. | Input power controller for AC/DC battery charging |
-
2014
- 2014-02-21 JP JP2014032286A patent/JP5915675B2/ja active Active
-
2015
- 2015-02-15 CN CN201510082793.0A patent/CN104859468B/zh active Active
- 2015-02-19 US US14/626,138 patent/US9531315B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20150244301A1 (en) | 2015-08-27 |
JP2015159645A (ja) | 2015-09-03 |
CN104859468A (zh) | 2015-08-26 |
JP5915675B2 (ja) | 2016-05-11 |
US9531315B2 (en) | 2016-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104859468B (zh) | 电动车辆及其控制方法 | |
US8655532B2 (en) | System and method for operating a hybrid vehicle | |
EP2612787B1 (en) | Electric-powered vehicle and control method therefor | |
US8306681B2 (en) | Hybrid vehicle, control method of hybrid vehicle, and computer readable recording medium recording program for causing computer to execute control of hybrid vehicle | |
US8297391B2 (en) | Power supply system, vehicle provided with the same, power supply system control method and computer-readable recording medium bearing program for causing computer to control the power supply system | |
US20090315518A1 (en) | Power supply device and vehicle | |
CN104999922B (zh) | 电动车辆 | |
JP4835383B2 (ja) | 電力供給ユニットの制御装置および制御方法、その方法をコンピュータに実現させるためのプログラム、そのプログラムを記録した記録媒体 | |
US8718847B2 (en) | Control apparatus and control method for hybrid vehicle | |
JP5716694B2 (ja) | 電動車両 | |
WO2010050044A1 (ja) | 電動車両の電源システムおよびその制御方法 | |
JP5892182B2 (ja) | 車両の電源装置 | |
EP2774802A1 (en) | Vehicle and vehicle control method | |
CN102883934A (zh) | 混合动力车辆的控制装置及具有该控制装置的混合动力车辆 | |
JP2011072067A (ja) | 車両の電源システムおよびそれを備える電動車両 | |
EP2700550B1 (en) | Vehicle and vehicle control method | |
JP2006312352A (ja) | 駆動システムの制御装置 | |
JP2007014072A (ja) | 駆動システムの制御装置 | |
JP2008306795A (ja) | 電源回路の放電制御装置 | |
CN111873983A (zh) | 一种混合动力汽车扭矩控制的方法、装置及混合动力汽车 | |
CN110027540B (zh) | 车辆的混合动力系统的控制装置和控制方法 | |
JP4192658B2 (ja) | 車両の制御装置および制御方法 | |
JP5928442B2 (ja) | 車両の電源装置 | |
JP2003189411A (ja) | ハイブリッド車両 | |
US20220388419A1 (en) | Charging system, charger, and charging system control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
TR01 | Transfer of patent right | ||
TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20200413 Address after: Aichi Prefecture, Japan Patentee after: DENSO Corp. Address before: Aichi Prefecture, Japan Patentee before: Toyota Motor Corp. |