CN105283344B - 用于控制dc/ac电压转换器的电子构造 - Google Patents

用于控制dc/ac电压转换器的电子构造 Download PDF

Info

Publication number
CN105283344B
CN105283344B CN201480030186.3A CN201480030186A CN105283344B CN 105283344 B CN105283344 B CN 105283344B CN 201480030186 A CN201480030186 A CN 201480030186A CN 105283344 B CN105283344 B CN 105283344B
Authority
CN
China
Prior art keywords
control unit
unit
bridges
main control
construction
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
Application number
CN201480030186.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105283344A (zh
Inventor
G.考伯特
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Original Assignee
Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes de Controle Moteur SAS filed Critical Valeo Systemes de Controle Moteur SAS
Publication of CN105283344A publication Critical patent/CN105283344A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105283344B publication Critical patent/CN105283344B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/10—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by the energy transfer between the charging station and the vehicle
    • B60L53/14—Conductive energy transfer
    • 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
    • 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
    • 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
    • B60L3/0084—Detecting, eliminating, remedying or compensating for drive train abnormalities, e.g. failures within the drive train relating to control modules
    • 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
    • B60L3/0092—Electric devices on electrically-propelled vehicles for safety purposes; Monitoring operating variables, e.g. speed, deceleration or energy consumption with use of redundant elements for safety purposes
    • 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
    • B60L50/40—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by capacitors
    • 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
    • B60L50/51—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells characterised 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
    • 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
    • B60L58/18—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules
    • B60L58/21—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries of two or more battery modules having the same nominal 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/28—Supervision thereof, e.g. detecting power-supply failure by out of limits supervision
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/26—Power supply means, e.g. regulation thereof
    • G06F1/30—Means for acting in the event of power-supply failure or interruption, e.g. power-supply fluctuations
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M7/00—Conversion of ac power input into dc power output; Conversion of dc power input into ac power output
    • H02M7/42—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal
    • H02M7/44—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters
    • H02M7/48—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M7/53—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M7/537—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
    • H02M7/5387—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration
    • H02M7/53871—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current
    • H02M7/53873—Conversion of dc power input into ac power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters in a bridge configuration with automatic control of output voltage or current with digital control
    • 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
    • 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
    • B60L2210/00—Converter types
    • B60L2210/40—DC to AC converters
    • B60L2210/42—Voltage source 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
    • B60L2220/00—Electrical machine types; Structures or applications thereof
    • B60L2220/10—Electrical machine types
    • B60L2220/14—Synchronous machines
    • 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
    • B60L2240/425—Temperature
    • 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
    • B60L2240/52—Drive Train control parameters related to converters
    • B60L2240/525—Temperature of converter or components thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0003—Details of control, feedback or regulation circuits
    • H02M1/0012—Control circuits using digital or numerical techniques
    • 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
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/12—Electric charging stations
    • 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric 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
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/16—Information or communication technologies improving the operation of electric vehicles

Abstract

用于控制DC/AC电压转换器(2)的电子构造(3)，所述转换器(2)包括并联安装的多个臂，每个臂包括串联的且被中点分开的两个可控切换单元(21)，臂在H桥(20)中成对，所述构造(3)包括：‑主控制单元(36)，其构造为通过势垒(61)与远程控制单元(35)通信，和‑多个副控制单元(37)，每个副控制单元(37)专用于控制相应的H桥(20)，且包括：‑处理单元(40)，用于处理从主控制单元(36)接收的信息，和‑监视单元(41)，用于监视所述H桥(20)的可控切换单元(21)，所述监视单元(41)被构造为，至少基于从相应的处理单元(40)接收的信息改变所述H桥(20)的全部或一些所述切换单元(21)的状态。

Description

用于控制DC/AC电压转换器的电子构造
技术领域
本发明涉及用于控制d.c./a.c.电压转换器的电子构造。这种类型的转换器在设置为将d.c.电压转换为a.c.电压时被描述为“逆变器”，在设置为将a.c.电压转换为d.c.电压时被描述为“整流器”。
背景技术
该构造可装配到电动或混合动力车辆中，且用于控制由电网输送的供电电压转换成为电能存储单元供电的d.c.电压，用于为其充电。作为变体，该构造可用于控制由所述电能存储单元输送的d.c.电压转换成为电机的定子供电的a.c.电压，以便推进车辆，或转换为被供给到电网的a.c.电压。
对于将该类型应用于车辆中，必须确保车辆移动时可能发生在涉及将电力从电能存储单元供给到电机的任何部件中的一个或多个异常将不威胁车辆用户或其他人员的安全。
以相同方式，必须确保可能发生在涉及电能存储单元从电网充电的任何部件中的一个或多个异常将同样不威胁车辆附近的人员的安全。
因此，需要一种用于控制d.c./a.c.电压转换器的电子构造，其实现上述安全需求，同时使用相对简单和直接。
发明内容
本发明在其方面的一个中通过用于控制d.c./a.c.电压转换器的电子构造的使用实现该需求，所述转换器包括并联安装的多个臂，每个臂包括串联的且被中点分开的两个可控切换单元，臂在H桥中成对，
其中，所述构造包括：
-主控制单元，其构造为通过势垒与远程控制单元通信，和
-多个副控制单元，其中，每个副控制单元专用于相应的H桥的控制，且包括：
-处理单元，用于处理从主控制单元接收的信息，和
-监视单元，用于监视所述H桥的可控切换单元，其中，所述监视单元被构造为，至少基于从相应的处理单元接收的信息改变所述H桥的全部或一些所述切换单元的状态。
通过上述构造，影响主控制单元的异常不会影响H桥的切换单元的控制，因为副控制单元为每个H桥设置。以相同方式，影响副控制单元的异常不会阻止H桥的至少其他副控制单元专用于其的切换单元的控制。因此，后者可控制它们自己的H桥，例如基于由主控制单元传送的信息。
因此，上述构造更安全。
上述单元每个例如形成单独的物理部件，即，全部副控制单元可彼此物理上独立，且还与主控制单元独立。
监视单元通常描述为“驱动器”。
主控制单元可构造用于将源自远程控制单元的信息传送至每个副控制单元。在该情况下，主控制单元插置在副控制单元和远程控制单元之间。
根据本发明的一个实施例例子，远程控制单元、主控制单元和副控制单元的处理单元包括集成电路。
所述集成电路可以是数字或模拟集成电路。
根据本发明的一个特定但非限制性的实施例例子，远程控制单元包括至少一个微控制器，主控制单元是第一可编程逻辑电路(FPGA，或现场可编程门阵列)，副控制单元的每个处理单元是第二可编程逻辑电路。
每个副控制单元可包括专用的电能源和专用时钟。每个副控制单元可还包括用于在重置功能时管理电力的模块。该模块确保，一旦副控制单元被正确供电时，重置被中断。以该方式，每个副控制单元能够独立运行，且没有被主控制单元的或另外的副控制单元的另外的时钟或另外的电能源的任何异常影响。
构造可还包括专用于主控制单元的电能源和时钟。用于在重置功能时管理电力的模块可还专用于主控制单元。以该方式，主控制单元能够以和上述类似的方式独立地运行。
主控制单元和副控制单元的每个处理单元可通过链接件连接，该链接件构造为允许以下：
-用于在正常操作模式中控制相应的H桥的切换单元的数据由主控制单元传送至每个处理单元，和
-用于在辅助操作模式中控制相应的H桥的切换单元的数据由主控制单元传送至每个处理单元。
经由该链接件传送的数据可直接是由主控制单元产生的周期比值。作为变体，经由该链接件传送的所述数据允许处理单元产生周期比值，其将继而被监视单元施加至相应的H桥的可控切换单元。
经由该链接件传送的数据被处理单元的处理允许检测影响主控制单元的异常，例如影响所述主控制单元的电力供应的异常，或影响主控制单元本身的异常。
每个副控制单元可并入链接件，该链接件构造为允许处理单元和所述副控制单元的监视单元之间的通信。因此，要被施加用于控制每个H桥的切换单元的设定点值可经由该链接件从处理单元引导至监视单元，以便改变相应的H桥的全部或一些切换单元的状态。用于中断至监视单元的电力供应的信号可也经由该链接件引导至监视单元。
每个监视单元和主控制单元可通过链接件连接，该链接件被构造为允许控制的代表值由每个监视单元传送至主控制单元，该控制被所述监视单元施加至相应的H桥的全部或一些切换单元。通过该链接件，主控制单元能够监视被每个副控制单元施加的控制，且能够检测影响一个或多个副控制单元的异常。
这些代表值可以或可以不是由监视单元施加至相应的H桥的切换单元的周期比值。
该构造可并入用于获取在d.c./a.c.电压转换器中的至少一个电或热变量的装置。该变量可例如是在d.c./a.c.电压转换器的d.c.接口处的电压，或在d.c./a.c.电压转换器的臂中流动的每个电流。作为变体，或组合地，该变量可以是在每个H桥的中心处测量的温度。
当d.c./a.c.电压转换器电连接至电机的电定子或转子绕组时，获取装置可还执行与电机相关联的至少一个机械变量的测量，例如电机的转子速度或施加至转子的扭矩。
在该情况下，该构造可并入链接件，该链接件允许由获取装置将一个或多个所述变量的测量传送至主控制单元。
主控制单元可处理这些测量，且使用它们产生要被副控制单元施加至它们的相应的H桥的全部或一些切换单元的控制。作为变体，主控制单元可传送这些测量至远程控制单元，其产生所述控制，且将后者传送至主控制单元。
在此之后，术语“低电压”是指等于或小于12V的电压，术语“高电压”是指等于或大于60V的电压。
该构造可并入远程控制单元。在该情况下，远程控制单元优选地定位在低电压环境中，而主控制单元和副控制单元优选地定位在高电压环境中，这两个环境通过势垒分开。后者例如通过电流绝缘获得，例如经由变压器或一个或多个光耦。
如上已经解释的，可影响主控制单元或任何副控制单元的高电压环境中的异常将不会阻止辅助控制应用于全部或一些H桥。
在其与远程控制单元的通信中，主控制单元优选地是主单元，在该情况下，远程控制单元为从单元。在本申请的意义下，“主控制单元是主单元”是指后者负责经由跨过势垒的链接件开始与远程控制单元的通信。
由于主控制单元和远程控制单元之间的通信由主控制单元主动完成，在远程控制单元或低电压环境中任何其他部件的故障或异常的情况下，通过应用不需要与远程控制单元交互的辅助控制模式，主控制单元和副控制单元可继续运行并控制d.c./a.c.电压转换器的切换单元。
可因此设置一构造，其允许H桥中的切换单元的控制的继续，即使在高电压和低电压环境中的异常的发生时。
允许远程控制单元和主控制单元之间的通信的链接件可以是全双工同步串行链。这以是串行外围接口(SPI)类型的链。
每个切换单元可利用双向电流开关构造，例如具有逆并联二极管的IGBT类型的晶体管或场效应晶体管。作为变体，可以使用双极晶体管。
根据本发明的一个实施例模式，构造可构造用于仅允许d.c./a.c.电压转换器的控制。后者可形成包括电能存储单元和电机的电定子或转子绕组的电路的一部分。该电路可没有任何插置在电能存储单元和d.c./a.c.电压转换器之间的d.c./d.c.电压转换器，在该情况下，d.c./a.c.电压转换器的d.c.接口可连接至电能存储单元的端子。
作为变体，根据本发明的另一个实施例模式，该构造可还构造为控制电连接至d.c./a.c.电压转换器的d.c./d.c.电压转换器。该类型的d.c./d.c.电压转换器允许d.c./a.c.电压转换器的d.c.接口处的电压值调整至电能存储单元的端子处的电压值。
d.c./d.c.电压转换器可包括多个互连的分支，其中，每个分支包括：
-臂，在用于限定低电压接口的两个端子之间延伸，且包括两个串联设置且被中点分开的可控切换单元，
-线圈，其一个端部连接至分支的中点，其另一端部连接至高电压接口的正端子，
其中，分支的数量是偶数，且分支成对，在一对的一个分支上的线圈磁耦合至所述对的另一分支上的线圈，
并且其中，对于分支的每对，该构造并入监视单元，该监视单元构造为改变所述对分支的全部或一些所述可控切换单元的状态。
具有多个互连分支的d.c./d.c.电压转换器的该构造允许电力在不同分支之间的更有效的分配，由此延长所述转换器的切换单元的服役寿命。
d.c./d.c.转换器的切换单元可以或可以不利用双向电流开关获得。这些切换单元例如结构上与d.c./a.c.电压转换器的相同。
除了与用于控制d.c./a.c.电压转换器的H桥的副控制单元通信，主控制单元可也构造为与和用于控制d.c./d.c.电压转换器的相应的分支的对相关联的每个监视单元通信。
作为变体，例如构造为类似于其他主控制单元的第二主控制单元可被设置用于专门控制d.c./d.c.电压转换器。该第二主控制单元可构造为经由另外的势垒与远程控制单元通信，该势垒例如另外的全双工同步串行链，诸如类型的链接件。
该第二主控制单元可然后与每个和一对分支相关联的监视单元通信，以便控制d.c./d.c.电压转换器。
在其另一个方面，本发明的目的还是以下的组件：
-如上限定的构造，和
-d.c./a.c.电压转换器，其控制通过该构造执行。
d.c./a.c.电压转换器可形成包括电能存储单元和电机的电定子绕组的电路的一部分。电机例如是同步马达，特别是永磁体类型的。
电定子绕组可以是多相类型的，特别是三相类型。电定子绕组的每相可在d.c./a.c.电压转换器的H桥的两个中点之间延伸，例如在申请no.WO2010/057893中披露的，其内容并入在本申请中。
d.c./a.c.电压转换器允许电能存储单元的端子处的电压转换为用于为电定子绕组供电的a.c.电压。
在该组件中，影响电机的电定子绕组的一相的控制的异常——即，影响专用于所述相的H桥或专用于所述相应H桥的副控制单元的异常——将不会阻止车辆被马达继续推进，或电能存储单元的继续充电，其中，该充电操作重新利用电机的电定子绕组。
在适用时，d.c./d.c.电压转换器可插置在电能存储单元和d.c./a.c.电压转换器之间。
电路可并入供电线，其设计用于经由连接器连接至外部电网，所述供电线包括一定数量的导体，该数量等于电定子绕组的相的数量，且每个导体在一个端部处连接至电定子绕组的一相的中间点。所述相的中间点可以是中点。
电网可以是由操作者管理的工业电网。例如，这可以是以50Hz或60Hz频率供应电压的电网。
这可以是供应120V至240V之间的电压的单相电网，或是多相电网，例如三相电网，特别是供应208V至416V之间的电压的三相电网。
根据本发明的另一方面，本发明的另一目的是一种利用上述构造用于d.c./a.c.电压转换器的控制方法，其中：
-在正常操作模式中，每个副控制单元经由其监视单元施加设定点值至相应的H桥的全部或一些切换单元，所述设定点值基于从远程控制单元和/或从主控制单元引导至处理单元的信息产生，和
-在辅助操作模式中，全部或一些副控制单元经由它们的监视单元施加设定点值至它们相应的H桥的全部或一些切换单元，从而所述H桥的两个中点被短路。
该构造例如与上述电路交互，所述电路包括电定子绕组，其每个相在H桥的两个中点之间延伸。
辅助控制可然后允许电定子绕组的每相的短路，或至少大部分所述相的短路。在电定子绕组是三相类型的情况下，所述绕组的至少两个相可以通过辅助控制的应用而被短路。
该辅助控制可以在影响构造的异常或电路中的异常的情况下应用，由此防止马达的急转或电机的虚假制动，以及在电定子绕组相中产生电动势的过高增加。
从正常操作模式到辅助操作模式的过渡可在检测到影响主控制单元和/或远程控制单元的异常时被执行，由此，每个副控制单元在相应的H桥的全部或一些切换单元上施加设定点值，这将允许所述H桥的两个中点的短路。在该情况下，电定子绕组的每相可以被短路，以便防止上述危险。
作为变体，从正常操作模式到辅助操作模式的过渡可在检测到影响至少一个副控制单元的异常时被执行，由此，主控制单元至少在其余副控制单元上经由它们的监视单元将设定点值施加至它们相应的H桥的全部或一些切换单元，从而所述H桥的两个中点被短路。
以此方式，其可确保除了被异常影响的副控制单元之外的所有副控制单元将应用辅助控制，从而与所述其余副控制单元的一个相关联的电绕组的每相将被短路。在适用时，并取决于影响其的异常的程度，被异常影响的副控制单元可也应用辅助控制。
以该方式，尽可能多的电定子绕组的相可以被短路，以便消除上述危险。在最坏的情况，与没有被异常影响的副控制单元相关联的电定子绕组的每相将被短路。在最好的情况，电定子绕组的每相都可以被短路。
贯穿以上，辅助控制模式可以是通用的，检测到构造或电路中的异常时，相同设定点被立即施加，而不管所述异常的本质。
作为变体，辅助控制模式可以根据被检测的异常相适应，即被施加的设定点可根据被检测的异常的本质和/或其数量而变化。
附图说明
本发明的理解将通过阅读本发明实施例的例子的以下描述并通过检查附图而明确，这些例子被没有限制地提供，在这些附图中：
图1示出根据本发明实施例的第一例子的组件的示意图，其包括d.c./a.c.电压转换器和用于控制器的电子构造；
图2示出根据本发明实施例的第二例子的组件的示意图，其包括d.c./a.c.电压转换器、d.c./d.c.电压转换器和用于控制后者的电子构造；和
图3示出图2所示的组件的电子构造的详细视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明实施例的第一例子的组件1。所述组件1包括d.c./a.c.电压转换器2和用于控制所述转换器2的电子构造3。
在图1所示的例子中，d.c./a.c.电压转换器2形成电路4的一部分，该电路4还包括以下：
-电能存储单元5，和
-电机的电定子绕组6。
在该例子，d.c./a.c.电压转换器2设置在电能存储单元5和电绕组6之间，以便允许电能在二者之间交换。
在所考虑的例子中，电机用于驱动混合动力或电动车辆。电机可例如是永磁体同步马达。电机可例如具有标称10W至10MW之间的功率，特别地在100W和200kW之间。在该例子中，电定子绕组6是三相类型。
电能存储单元5可以是电池、超级电容器或者电池或超级电容器的任何组件。其可例如包括串联连接的电池的多个并联的分支。电能存储单元5可具有标称60V至800V之间的电压，特别是200V至450V之间，或600V至800V之间。
电容器7可与电能存储单元5并联设置。
如图1所示，电路4可并入连接器8，该连接器设计为用于连接至输送50Hz或60Hz的电压的工业电网。
该连接器8例如经由用于消除电磁干扰的滤波器10连接至电定子绕组6的每相12的中间点11。这可例如是相的中间点11，如申请No.WO2010/057893所述。
在该例子中，转换器2将在电能存储单元5的端子处的d.c.电压转换到三相a.c.电压，用于为电定子绕组6供电，以便允许车辆的推进。
相反，转换器2可将由电网提供且经由电定子绕组6流动的a.c.电压转换为用于为电能存储单元5供电的d.c.电压，以便允许后者充电。在该情况下，连接器8连接至电网的端子。
在此，转换器2包括三个H桥20，其中，每个H桥由两个臂形成，所述臂在电能存储单元5的端子之间并联设置。在当前例子中，每个臂设置有两个可控切换单元21，它们是可逆的且串联设置。切换单元21例如由晶体管和二极管的逆并联布置形成，其中，适当的情况下，二极管为晶体管的本征二极管。晶体管可以是场效应类型、IGBT类型或双极类型。
在图1所示的例子中，电路4没有插置在电能存储单元5和d.c./a.c.电压转换器2之间的d.c./d.c.电压转换器。
切换单元21通过构造3控制，如以下所述。
图2示出根据本发明实施例的第二例子的组件1。该组件1与参考图1所述的区别在于，电路4还并入有插置在电容器7和电能存储单元5之间的d.c./d.c.电压转换器25，即转换器25还设置在所述单元5和d.c./a.c.电压转换器2之间。
d.c./d.c.电压转换器25允许电能存储单元5的端子处的电压值调整至适于为电定子绕组6供电的电压值，反之亦然。在该情况下，所述转换器25互连，包括多个分支。在当前例子中，每个分支包括：
-臂，与电容器7并联设置，且包括两个串联的切换单元27，它们是可控的且被中点28分开；
-线圈29，其一个端部连接至臂的中点28，其另一端部连接至电能存储单元5的正高电压端子。
在所考虑的例子中，转换器25中的分支的数量等于转换器2的臂的数量，即六个，且分支成对，一对30中的一个分支的线圈29磁耦合至所述对30的另一分支的线圈29。
在该例子中，d.c./a.c.电压转换器2的切换单元21和d.c./d.c.电压转换器25的切换单元27被构造3控制。
现将参考图3描述图2所示的构造3。在并非作为限制提出的该例子中，所述构造3设计为控制d.c./a.c.电压转换器2和d.c./d.c.电压转换器25。
d.c./a.c.电压转换器2的控制涉及远程控制单元35、主控制单元36和多个副控制单元37的使用。每个副控制单元37专用于转换器3的一个H桥20，且在当前例子中，包括以下：
-处理单元40，用于处理从主控制单元36接收的信息，和
-监视单元41，用于监视其所专用的桥20的切换单元21。
所述监视单元允许基于由处理单元40接收的信息改变全部或一些切换单元21的状态。所述监视单元41通常描述为“驱动器”。
如从图3观察的，在当前例子中，每个副控制单元37并入有其自己的电能源42，用于为副控制单元37的各个部件和/或H桥20的切换单元21提供电力。
在当前例子中，每个副控制单元37还并入有其自己的时钟43，以及用于在重置功能时管理电力的模块。
在当前例子中，每个副控制单元37还并入有用于在处理单元40和监视单元41之间交换信息的链接件45。该信息例如允许H桥20的切换单元21的控制，特别地包括控制信号和电力供给信号，用于改变全部或一些所述切换单元21的状态。
如图3所示，副控制单元37的每个处理单元40可通过链接件48连接至主控制单元36。该链接件48允许以下：
-用于在正常操作模式中控制相应的H桥20的切换单元21的数据由主控制单元36传送至每个处理单元40，和
-用于在辅助操作模式中控制相应的H桥20的切换单元21的数据由主控制单元36传送至每个处理单元40。
每个监视单元41可还通过链接件49直接连接至主控制单元36，而没有通过处理单元40。该链接件49允许周期比值由每个监视单元41传送，该值应用于其所专用的H桥20的切换单元21。
所述链接件49旁通处理单元40确保影响与副控制单元37中的监视单元41相关联的处理单元40的异常将不阻止所述周期比值传送至主控制单元。
构造3还并入有时钟50、电能源51和用于在重置功能时管理电力的模块，它们专用于主控制单元36。
如所示，构造3可还并入有获取装置55，用于获取电路4中的测量。该获取装置允许例如获取以下的至少一个：
-在d.c./a.c.电压转换器2的每个臂中流动的电流，
-在电容器7的端子处的电压，即在转换器2的d.c.接口上的电压，
-在每个H桥20的中点处的温度，
-电机的转子的旋转速度，和
-施加至所述转子的扭矩。
这些测量可以模拟的形式传送至模拟/数字转换器，在此之后经由链接件58至主控制单元36。链接件58例如是全双工同步串行链，例如SPI。
后者可自己处理所述信息，该信息然后用于产生转换器2的控制，例如在控制设置中。
作为变体，主控制单元36可将所述信息传送至通过链接件60连接的远程控制单元35。所述链接件60例如是全双工同步串行链，例如SPI。在图3所示的例子中，在主控制单元36和远程控制单元35之间的数据交换经由被链接件60跨过的势垒61执行。
所述势垒61例如提供电流绝缘62，特别地通过变压器或光耦的使用。所述势垒61将并入有远程控制单元35的低电压环境与并入有主控制单元36、副控制单元37和电路4的高电压环境分开。
主控制单元36可以是主单元，其与远程控制单元35通信，在该情况下，远程控制单元是从单元。
远程控制单元35可并入一个或多个处理系统，例如一个或多个微控制器65。所述微控制器65可经由ADC链接件66与监视器67通信。在车辆应用中，监视器可以是车辆的发动机控制单元(ECU)。
在所述例子中，远程控制单元35设置有专用的电能源68。远程控制单元35可用于产生用于在d.c./a.c.电压转换器2的每个臂中的电流的设定点值，以及用于转换器2的臂的端子处的电压的设定点值。
在适用时，远程控制单元35可与用于测量电机定子中的温度的测量装置相关联，以及与用于确定电机转子的位置的测量装置相关联。
如已指出的，在所考虑的例子中，构造3还构造用于控制d.c./d.c.电压转换器25。为此，其可并入有第二主控制单元70和多个监视单元80，所述第二主控制单元例如利用与形成主控制单元36的部件类似的部件被构造，每个所述监视单元80专用于控制一对30分支中的切换单元27。
第二主控制单元70可经由链接件71与每个监视单元80通信。类似于上述设置，第二主控制单元70可与专用的电能源73、专用时钟74、用于在重置功能时管理电力的模块、和获取装置78相关联，所述获取装置用于记录与d.c./d.c.电压转换器25中的电变量相关联的测量。
与链接件60类似的链接件79允许第二主控制单元70和远程控制单元35之间的通信。
在组件1没有d.c./d.c.电压转换器25时，构造3将不并入标记为70至79的元件。
我们现在描述利用电子构造3的d.c./a.c.电压转换器2的控制的例子。在正常操作模式中，在构造3中或在电路4中没有检测到异常，且每个副控制单元37经由其监视单元41施加设定点值至相应的H桥20的全部或一些切换单元21，所述设定点值基于从远程控制单元35和/或从主控制单元36引导至处理单元40的信息产生。
由获取装置55获取的测量例如经由主控制单元36传递至远程控制单元35。设定点然后通过远程控制单元35产生，然后被主控制单元36转换。副控制单元37然后取回要施加至它们相应的H桥20的设定点，这些设定点经由处理单元40被处理，且经由它们的监视单元41施加至所述桥20的全部或一些切换单元21。
经由链接件49传送的信息允许主控制单元36确认，正确的设定点被每个监视单元41施加，以及因此，没有影响副控制单元的异常。
经由链接件48传送的信息还允许每个副控制单元37确认主控制单元36的正确操作。
在构造3或电路4中检测到异常的情况下，控制可按照辅助操作模式被应用。根据该辅助操作模式，全部或一些副控制单元37经由它们的监视单元41施加设定点值至它们相应的H桥20的全部或一些切换单元21，从而所述H桥20的两个中点被短路。这例如防止车辆的虚假制动或电路中的劣化。
更具体地，当至少一个副控制单元37检测到影响主控制单元36的异常时，从正常操作模式过渡到辅助操作模式可被执行。每个副控制单元37可然后将设定点值施加到相应的H桥20的全部或一些切换单元21，所述设定点值将允许所述H桥20的两个中点的短路。该辅助控制因此意图闭合每个H桥的“上-电路”中设置的所有切换单元，或闭合每个H桥的“下电路”中设置的所有切换单元。这因此导致电定子绕组6的每相12的短路。
作为变体，从正常操作模式至辅助操作模式的过渡可在通过主控制单元36、特别是通过观察经由链接件49传送的数据检测到影响至少一个副控制单元37的异常时执行。主控制单元36可继而在全部副控制单元37上经由它们的监视单元41施加设定点值至它们相应的H桥20的全部或一些切换单元21，从而所述H桥20的两个中点被短路。
在影响副控制单元37的异常允许通过其控制被应用时，该副控制单元与所有其余副控制单元将继而控制它们专用的H桥，从而电定子绕组6的每相12被短路。
在影响副控制单元37的异常使得其不能再应用由主控制单元36传送的控制时，仅那些正常操作的副控制单元37将应用该控制，由此确保与每个正常操作的副控制单元关联的电定子绕组的相将被短路。
在电定子绕组6是三相类型时，本发明确保所述绕组6的至少两相12被短路。
本发明因此允许使用在法国由申请人在2012年4月11日递交的申请no.1253337中披露的方法。
如上所述，本发明因此基于主单元中的主控制单元36与远程控制单元35通信的基础，允许在低电压环境中异常的情况下，以及在高电压环境中异常的情况下，过渡至辅助操作模式。
本发明不限于上述的例子。
表达方式“包括一个”必须理解为“包括至少一个”，除了特别说明不同时。

Claims (16)

1.一种用于控制d.c./a.c.电压转换器(2)的电子构造(3)，所述转换器(2)包括并联安装的多个臂，每个臂包括串联的且被中点分开的两个可控切换单元(21)，臂在H桥(20)中成对，
其中，所述构造(3)包括：
-主控制单元(36)，其构造为通过势垒(61)与远程控制单元(35)通信，和
-多个副控制单元(37)，其中，每个副控制单元(37)专用于相应的H桥(20)的控制，且包括：
-处理单元(40)，用于处理从主控制单元(36)接收的信息，和
-监视单元(41)，用于监视所述H桥(20)的可控切换单元(21)，其中，所述监视单元(41)被构造为，至少基于从相应的处理单元(40)接收的信息改变所述H桥(20)的全部或一些所述切换单元(21)的状态。
2.如权利要求1所述的构造，其中，主控制单元(36)构造用于将源自远程控制单元(35)的信息传送至每个副控制单元(37)。
3.如权利要求1或2所述的构造，其中，远程控制单元(35)、主控制单元(36)和副控制单元(37)的处理单元(40)包括集成电路。
4.如权利要求3所述的构造，其中，远程控制单元(35)包括至少一个微控制器，主控制单元(36)是第一可编程逻辑电路，副控制单元(37)的处理单元(40)是第二可编程逻辑电路。
5.如权利要求1或2所述的构造，其中，每个副控制单元(37)还包括专用的电能源(42)和专用时钟(43)。
6.如权利要求1或2所述的构造，包括专用于主控制单元(36)的电能源(50)和时钟(51)。
7.如权利要求1或2所述的构造，其中，主控制单元(36)和副控制单元(37)的每个处理单元(40)通过链接件(48)连接，该链接件构造为允许以下：
-用于在正常操作模式中控制相应的H桥(20)的切换单元(21)的数据由主控制单元(36)传送至每个处理单元(40)，和
-用于在辅助操作模式中控制相应的H桥(20)的切换单元(21)的数据由主控制单元(36)传送至每个处理单元(40)。
8.如权利要求7所述的构造，其中，每个副控制单元(37)并入链接件(45)，该链接件构造为允许处理单元(40)和所述副控制单元(37)的监视单元(41)之间的通信。
9.如权利要求1或2所述的构造，其中，每个监视单元(41)和主控制单元(36)通过链接件(49)连接，该链接件被构造为允许控制的代表值由每个监视单元(41)传送至主控制单元(36)，该控制的代表值被所述监视单元(41)施加至相应的H桥(20)的全部或一些切换单元(21)。
10.如权利要求1或2所述的构造，并入用于获取在d.c./a.c.电压转换器(2)中的至少一个电或热变量的装置(55)。
11.如权利要求10所述的构造，并入链接件(58)，该链接件允许由获取装置(55)将一个或多个所述变量的测量传送至主控制单元(36)。
12.如权利要求1或2所述的构造，其中，其还构造为控制电连接至d.c./a.c.电压转换器(2)的d.c./d.c.电压转换器(25)。
13.如权利要求12所述的构造，其中，所述d.c./d.c.电压转换器(25)包括多个互连的分支，其中，每个分支包括：
-臂，在用于限定低电压接口的两个端子之间延伸，且包括两个串联设置且被中点(28)分开的可控切换单元(27)，
-线圈(29)，其一个端部连接至分支的中点(28)，其另一端部连接至高电压接口的正端子，
其中，分支的数量是偶数，且分支成对，在一对(30)的一个分支上的线圈(29)磁耦合至所述对(30)的另一分支上的线圈(29)，
并且其中，对于分支的每对(30)，该构造(3)并入监视单元(80)，该监视单元构造为改变所述对(30)分支的全部或一些所述可控切换单元(27)的状态。
14.一种利用如上述权利要求中的任一项所述的构造(3)用于d.c./a.c.电压转换器(2)的控制方法，其中：
-在正常操作模式中，每个副控制单元(37)经由其监视单元(41)施加设定点值至相应的H桥(20)的全部或一些切换单元(21)，所述设定点值基于从远程控制单元(35)和/或从主控制单元(36)引导至处理单元(40)的信息产生，和
-在辅助操作模式中，全部或一些副控制单元(37)经由它们的监视单元(41)施加设定点值至它们相应的H桥(20)的全部或一些切换单元(21)，从而所述H桥(20)的两个中点被短路。
15.如权利要求14所述的方法，其中，从正常操作模式到辅助操作模式的过渡在检测到影响主控制单元(36)的异常时被执行，由此，每个副控制单元(37)将继而在相应的H桥(20)的全部或一些切换单元(21)上施加设定点值，这将允许所述H桥(20)的两个中点的短路。
16.如权利要求14所述的方法，其中，从正常操作模式到辅助操作模式的过渡在检测到影响至少一个副控制单元(37)的异常时被执行，由此，主控制单元(36)继而至少在其余副控制单元(37)上经由它们的监视单元(41)将设定点值施加至它们相应的H桥(20)的全部或一些切换单元(21)，从而所述H桥(20)的两个中点被短路。
CN201480030186.3A 2013-04-26 2014-04-24 用于控制dc/ac电压转换器的电子构造 Active CN105283344B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1353871A FR3005222B1 (fr) 2013-04-26 2013-04-26 Architecture electronique pour la commande d'un convertisseur de tension continu/alternatif
FR1353871 2013-04-26
PCT/FR2014/050998 WO2014174221A2 (fr) 2013-04-26 2014-04-24 Architecture electronique pour la commande d'un convertisseur de tension continu/alternatif

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105283344A CN105283344A (zh) 2016-01-27
CN105283344B true CN105283344B (zh) 2018-09-25

Family

ID=48979949

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480030186.3A Active CN105283344B (zh) 2013-04-26 2014-04-24 用于控制dc/ac电压转换器的电子构造

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10126800B2 (zh)
EP (1) EP2988968A2 (zh)
JP (2) JP2016518101A (zh)
KR (1) KR102202514B1 (zh)
CN (1) CN105283344B (zh)
FR (1) FR3005222B1 (zh)
WO (1) WO2014174221A2 (zh)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3002384B1 (fr) * 2013-02-21 2016-08-19 Valeo Systemes De Controle Moteur Architecture electrique pour la conversion d'une tension continue en une tension alternative, et reciproquement
US9673809B1 (en) * 2016-03-24 2017-06-06 Nxp Usa, Inc. Replication of a drive signal across a galvanic isolation barrier
US10348207B2 (en) * 2016-11-15 2019-07-09 Lg Chem, Ltd. Control system for transitioning a DC-DC voltage converter from a boost operational mode to a safe operational mode
CN108206627A (zh) * 2016-12-16 2018-06-26 中天海洋系统有限公司 直流-直流变换设备
FR3060483B1 (fr) * 2016-12-16 2019-01-25 Valeo Systemes De Controle Moteur Groupe motopropulseur pour vehicule
FR3063188B1 (fr) * 2017-02-22 2020-01-24 Peugeot Citroen Automobiles Sa Batterie a groupes de cellule(s) de stockage associes respectivement a des modules de conversion, pour la fourniture de tensions de types differents
US10153698B1 (en) * 2017-07-31 2018-12-11 Lg Chem, Ltd. Control system for transitioning a DC-DC voltage converter from a buck operational mode to a safe operational mode
DE102018203134A1 (de) * 2018-03-02 2019-09-05 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsvorrichtung mit Transformationsfunktion, Antriebssystem und Verfahren zum Betreiben einer Antriebsvorrichtung
CN109787230B (zh) * 2019-02-26 2022-09-02 电子科技大学 一种用于多态电能质量治理装置的控制系统
IT201900018362A1 (it) 2019-10-10 2021-04-10 Texa Spa Metodo e sistema di controllo di almeno due motori elettrici di trazione di un veicolo
KR102585100B1 (ko) 2021-09-24 2023-10-05 부경대학교 산학협력단 양방향 모듈형 dc-ac 멀티레벨 컨버터

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5506484A (en) * 1994-06-10 1996-04-09 Westinghouse Electric Corp. Digital pulse width modulator with integrated test and control
JPH08191539A (ja) * 1995-01-10 1996-07-23 Fujitsu Ltd 電子回路装置及びその電子回路パッケージ
EP1889354B1 (de) 2005-06-10 2010-12-22 Continental Automotive GmbH Elektronische steuerungseinheit zur ansteuerung externer halbbrücken-leistungsendstufen und elektromotorischer antrieb mit elektronischer steuerungseinheit
JP2007213871A (ja) * 2006-02-07 2007-08-23 Mitsubishi Electric Corp 放電灯点灯装置
JP2009303298A (ja) * 2008-06-10 2009-12-24 Denso Corp 交流モータ装置
FR2944391B1 (fr) 2008-11-18 2013-03-22 Valeo Sys Controle Moteur Sas Procede et dispositif electrique combine d'alimentation et de charge a moyens de compensation
JP4968698B2 (ja) * 2008-12-26 2012-07-04 本田技研工業株式会社 電動機の制御装置
CA2752816A1 (en) * 2009-02-27 2010-09-02 Abb Research Ltd. A hybrid distribution transformer with an integrated voltage source converter
JP5381537B2 (ja) 2009-09-14 2014-01-08 株式会社デンソー 電力変換装置
JP2011109869A (ja) * 2009-11-20 2011-06-02 Toyota Motor Corp 電源装置
JP5547559B2 (ja) * 2010-06-16 2014-07-16 日立オートモティブシステムズ株式会社 電力変換装置
FR2961972B1 (fr) * 2010-06-25 2012-07-13 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif electrique d'entrainement d'un equipement mecanique et procede associe
CN103250339B (zh) * 2010-12-07 2015-11-25 日立汽车系统株式会社 电力变换装置
FR2973963B1 (fr) * 2011-04-08 2013-04-12 Valeo Sys Controle Moteur Sas Dispositif de transfert de charge et procede de gestion associe
JP2012249377A (ja) * 2011-05-26 2012-12-13 Sanken Electric Co Ltd ゲート駆動回路
US20120319478A1 (en) * 2011-06-20 2012-12-20 Volterra Semiconductor Corporation Dc to dc converter with ripple cancellation

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020061936A (ja) 2020-04-16
FR3005222B1 (fr) 2015-04-17
WO2014174221A3 (fr) 2015-04-09
US10126800B2 (en) 2018-11-13
KR102202514B1 (ko) 2021-01-12
JP2016518101A (ja) 2016-06-20
EP2988968A2 (fr) 2016-03-02
KR20160002967A (ko) 2016-01-08
FR3005222A1 (fr) 2014-10-31
WO2014174221A2 (fr) 2014-10-30
CN105283344A (zh) 2016-01-27
US20160077566A1 (en) 2016-03-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105283344B (zh) 用于控制dc/ac电压转换器的电子构造
CN104508938B (zh) 充放电系统
JP6410736B2 (ja) Ｄｃ電圧をａｃ電圧に変換し、ａｃ電圧をｄｃ電圧に変換するための電気的アーキテクチャ
CN106301144B (zh) 电动机驱动装置
US10611255B2 (en) Device and method for charging electric vehicle with different charging standards
US20200122585A1 (en) Reconfigurable micro-grid
NL2005026C2 (en) Charger for a battery, plurality of coupled chargers and method of operating.
CN107076118B (zh) 用于模块化串式转换器的风力涡轮机转换器控制
US20140191720A1 (en) Charging system and charging control method of electric powered vehicle
CN104092273A (zh) 电动汽车驱动与充电集成控制方法及其应用的电动汽车
US9793836B2 (en) Power module and electric device for the combined powering and charging of an accumulator and a motor respectively
CN109314486A (zh) 用于限制电机的转矩的方法和保护设备
CN103296945B (zh) 同步电机馈电链、含该链的电牵引系统及该链的控制方法
CN104753402B (zh) 发电机制动系统及其控制方法
EP2768108B1 (en) Stationary charging system
CN104638966A (zh) 电动汽车逆变器主动放电控制系统及控制器
EP3644485B1 (en) Control of an electrical power system responsive to sensing a ground fault
CN104779846B (zh) 开关磁阻电机调速装置、开关磁阻电机及调速方法
US10525843B1 (en) Common mode current reduction hybrid drive system
CN207968364U (zh) 一种三相电机驱动电路
CN101860067A (zh) 基于发电机为储能部件充电的充电电路
NL2030568B1 (en) Electrical device, computing device, vehicle, method and computer program
CN213279430U (zh) 一种发电机组
KR102517874B1 (ko) 양방향 충전 시스템
CN113783393A (zh) 直流无刷电机、电机控制系统、轨道列车及控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant