CN109104083A - 使用dc-dc转换器的电动驱动系统增强 - Google Patents

使用dc-dc转换器的电动驱动系统增强 Download PDF

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Abstract

电动驱动系统包括携带总线电压的总线导轨、能量存储系统(ESS)和功率逆变器。该系统包括连接到总线导轨并且具有电感器线圈的电压转换器、半导体开关、连接到正总线导轨的旁路开关以及电容器。多相电机电连接到功率逆变器。控制器执行基于电机的功率、转矩和速度值来调节转换器的操作的方法。通过在预定高功率/高转矩条件下闭合旁路开关来选择性地旁路转换器，其中调整总线电压直到其等于电池输出电压。旁路开关断开，并且此后将总线电压调节到预定电压。

Description

使用DC-DC转换器的电动驱动系统增强
背景技术
电机能够在有用于例如在电动驱动系统中执行工作的水平下产生电动机转矩。当电动驱动系统形成混合动力或电池电动车辆的动力系的一部分时，可使用所产生的电动机转矩来推进车辆。替代地，由电机提供的转矩可用于发电。产生的超过所需量的电力可存储在电池组中以备后用。
电机通常被实施为多相/交流装置，并且因此电动驱动系统可包括功率逆变器。功率逆变器的电压输出经由将电子门信号传输到功率逆变器的多组半导体开关来控制(例如，脉宽调制)。在发电模式期间，功率逆变器的开关控制将来自电机的多相电压转换成适合于存储在电池组中的直流电压。同样，功率逆变器的开关控制能够在发动(motoring)模式期间将直流电压转换成多相电压以驱动电机。升压转换器也可用于选择性地增加电池组的输出电压并且由此满足电机和连接的电气部件的峰值功率要求。
发明内容
本文公开了一种电动驱动系统和开关控制方法，该方法旨在使用小型化的直流/直流(DC-DC)转换器来提高电动驱动系统的总体操作效率。为了确保在峰值功率下进行响应性操作，电动驱动系统通常将使用尺寸和额定值被设计为匹配峰值功率要求(例如，示例性电池电动车辆应用中的90kW峰值功率)的DC-DC转换器。然而，在本文应认识到，调整转换器的峰值功率的大小可能会导致转换器和电动驱动系统的其它部件内的非期望的电损耗。
例如，DC-DC转换器包括相对较大且较重的电感器线圈，并且因此倾向于在电感器线圈内遭受与尺寸成比例的电损耗。在较低程度上，这种损耗也出现在转换器的单独的半导体开关的结构和操作中。本公开继续进一步认识到，在一些应用中的驱动循环的大部分时间内，给定的电动驱动系统将以相对低的转矩/功率水平操作。因此，所公开的方法在两个可能的实施例中使用小型转换器(例如，降压-升压转换器或纯升压转换器)来放弃可接受量的转矩响应，以有利于提高总体能量效率。
电动驱动系统的示例实施例包括正负总线导轨，其携带总线电压；能量存储系统或ESS，其连接到总线导轨并且具有与电池单元并联布置的电容器以提供电池输出电压；功率逆变器；DC-DC转换器；电机；以及控制器。功率逆变器具有第一多个半导体开关，其可操作用于将总线电压从DC逆变为AC总线电压。连接到电容器与功率逆变器之间的总线导轨的转换器具有电感器线圈、第二多个半导体开关、连接到正总线导轨的旁路开关以及布置在总线导轨两端的附加电容器。电机具有与功率逆变器电连接的相绕组。
在该示例实施例中，控制器基于电机的转矩/功率和速度值来调节DC-DC转换器的操作。该控制器还被配置为调整总线电压直到总线电压等于电池输出电压，并且此后在电机的预定高功率/高转矩操作条件下选择性地绕过转换器。这是经由命令闭合旁路开关来实现的。该控制器还被配置为调整总线电压直到总线电压等于电池输出电压，并且此后选择性地断开旁路开关并将总线电压调节为预定值。
控制器可进一步被配置为使用校准的性能图(例如，查找表或曲线图)来调节DC-DC转换器的操作，该校准的性能图通过上述转矩/功率和速度值来索引或参考。
DC-DC转换器可被实施为升压转换器，并且旁路开关可选地包括一对双向或反向阻断IGBT。该转换器可替代地被实施为降压-升压转换器。
在一些实施例中，DC-DC转换器可小于电机的峰值功率要求的50％，例如在示例90kW峰值功率应用中为30kW到45kW。
控制器可在闭合旁路开关之后控制第一多个半导体开关的指定低侧(负导轨连接)开关的导通/关断状态，使得存储在转换器的电感器线圈中的能量被耗散，并且此后一旦能量被耗散就暂时禁用转换器。
在DC-DC转换器的模式改变之后，控制器还可调整控制器增益并且将对电机的d轴和q轴电流命令分离，并且向电机输出调整后d轴和q轴电流命令。
在另一个实施例中，电动驱动系统可包括电压总线、ESS以及上述功率逆变器，连同连接到ESS的电容器与功率逆变器之间的电压总线的降压-升压转换器。用作电动驱动系统的一部分的多相电机具有连接到功率逆变器的相绕组，降压-升压转换器的额定值小于该特定实施例中的电机的峰值功率要求的50％。
控制器可被编程为使用预定义性能图来调节DC-DC转换器的操作。这种图通过电机的转速值和转矩或功率值来索引或参考。控制器调整总线电压直到总线电压等于电池输出电压，通过在电机的预定高功率/高转矩操作条件下闭合旁路开关来选择性地绕过转换器，并且一旦旁路开关闭合就通过控制第一多个半导体开关来耗散能量。
还公开了一种用于电动驱动系统的开关控制方法。该方法可包括经由控制器接收电动驱动系统的多相电机的转速值和估计转矩值。该方法包括使用接收到的转速和转矩值来使用预定义性能图确定是否需要改变转换器的操作模式。另外，该方法包括响应于确定需要改变操作模式来调节转换器的操作，包括调整电动驱动系统的正电压总线导轨与负电压总线导轨之间的DC总线电压直到总线电压等于ESS的电池输出电压。此后，该方法包括当总线电压等于电池输出电压时经由控制器在ESS与功率逆变器之间闭合转换器的旁路开关，以便退出转换器的降压模式或升压模式。
根据结合附图进行的用于执行本公开的最佳模式的具体实施方式，本公开的上述和其它特征和优点是显而易见的。
附图说明
图1是具有带有如本文阐述般配置和控制的降压-升压转换器的电动驱动系统的示例车辆的示意图。
图2是使用纯升压转换器代替图1的降压-升压转换器的替代电动驱动系统的示意图。
图3是描绘用于控制图1的示例降压-升压转换器的三个操作区的性能曲线图。
图4是描述用于控制图1的降压-升压转换器或图2的纯升压转换器的示例方法的流程图。
本公开具有各种修改和替代形式，且某些代表性实施例在附图中已作为示例示出并且将在本文进行详细描述。然而，应当理解的是，本公开的新颖方面不限于附图中所说明的特定形式。实情是，本公开将涵盖落入由所附权利要求限定的本公开的精神和范围内的所有修改、等同物、置换、组合、子组合和替代。
具体实施方式
参考附图，其中相同的附图标记在全部几个视图都指代相同的部件，图1描绘了具有车身11和电动驱动系统15的示意示例车辆10。如所示，车辆10可被配置为机动车辆，并且因此可配备有与路面14滚动接触的车轮12。虽然图1的车辆10是受益于使用本驱动系统15的系统类型的示例，但是可容易地设想到驱动系统15的其它应用，包括但不限于固定发电站、移动平台和其它类型的陆地、空中或海洋车辆。
电动驱动系统15可包括具有可旋转输出轴18的多相电机16。当经由向电机16的单独相绕组48施加交流(AC)多相电压(VAC)来激励电机16时，产生电动机转矩(箭头TO)并将其传递到耦合负载，诸如所说明的机动车辆应用中的车轮12。电机16可被实施为三相/多相电机或电动机/发电机单元，其中每个相绕组48携带对应的相电流。在各种示例实施例中，电机16可被构造为感应电机或者转子内具有或不具有永磁体的同步电机。
图1的电动驱动系统15也可包括能量存储系统(ESS)20、直流/直流(DC-DC)转换器30和功率逆变器40。ESS 20可包括多个电池单元22(例如以堆叠方式布置的可再充电锂离子电池单元)，以及与电池单元22并联布置的电容器24。电池单元22的数量和布置可随着预期应用而变化，例如某些高电压应用使用96个或更多个这样的电池单元22。电池输出电压(Vbat+、Vbat-)被传递到相应的正电压总线导轨19+和负电压总线导轨19-，其中在DC-DC转换器30的输出侧下游/上面的电压总线导轨19+、19-上存在DC总线电压(Vdc+和Vdc-)，如所示。
在电动驱动系统15内，功率逆变器40电连接到电机16的相绕组48，并且包括第一多个半导体开关44和另一个电容器41。如所示，半导体开关44被布置在上部组和下部组中，其中术语“上部”和“下部”分别是指连接到正总线导轨19+和负总线导轨19-的半导体开关44。半导体开关44可被实施为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、宽带GaN装置(WBG)或其它合适开关形式的电压受控双极开关装置，该其它合适开关具有对应的栅极(G)，栅极信号(箭头GC)施加于该栅极以改变给定的一个半导体开关44的导通/关断状态。
仍然参考图1，所说明的实施例中的DC-DC转换器30可选地被配置为具有另一组半导体开关34的降压-升压转换器，术语“降压”是指减压操作模式并且“升压”是指增压操作模式。如同功率逆变器40内的半导体开关44一样，转换器30的半导体开关34可由诸如宽隙氮化镓(GaN)或碳化硅(SiC)MOSFET、IGBT或布置在上部和下部开关组中的其它合适的开关装置等高效开关构成，其中每个上部半导体开关34经由相应的电压支路37A或37B连接到相应的一个下部半导体开关34。电感器线圈36进一步在转换器30内在电压支路37A和37B之间延伸。
图1的DC-DC转换器30另外包括旁路开关32，其也标记为S0。响应于由控制器(C)50传输的开关控制信号(箭头CC)，旁路开关32被选择性地断开或闭合。当响应时间并不重要时，旁路开关32可由机电继电器构成，或者旁路开关32可由快速作用半导体装置(诸如高效双向块固态IGBT开关或反向阻断IGBT，如图2中所示)构成。如同电感器线圈36一样，旁路开关32被布置在电压支路37A和37B之间，并且被设置在正电压总线19+上。因此，响应于开关控制信号(箭头CC)而闭合旁路开关32使DC-DC转换器30被绕过，其中特定条件要求闭合旁路开关32并且下文如参考图4阐述的控制器50实时地确定转换器30的最终旁路。
通过控制器局域网络或其它通信总线与电机16通信的控制器50可被配置为单个装置或分布式控制装置。虽然从图1中省略了，但是控制器50与电动驱动系统15的连接可包括适合于传输和接收开关控制信号(箭头CC)的转移导体和/或无线控制链路或路径。控制器50可包括处理器(P)和包括光学、磁性或闪速存储器形式的只读存储器的有形非暂时性存储器(M)。控制器50还可包括足够数量的随机存取存储器和电可擦除可编程只读存储器，以及高速时钟、模数和数模转换电路以及输入/输出电路和装置，以及适当的信号调节和缓冲电路。计算机可读指令被记录在实时方法100的存储器(M)中，其中处理器(P)执行这种逻辑使控制器50管理电动驱动系统15内的电功率的流动。
在本方法100中，控制器50被编程为接收报告的电动机转矩(箭头T16)，例如接近电动机输出转矩(箭头TO)的估计值或计算值。这样的值可从电机16的电动机控制处理器(未示出)例如使用由电机16的计算功率和测量或报告的转速值(箭头N16)索引或参考的查找表而获得。控制器50使用报告的电动机转矩值(箭头T16)和速度值(箭头N16)来精确地确定何时断开或闭合旁路开关32或图2中所示的替代电动驱动系统15A中的替代DC-DC转换器30A的旁路开关32A。
简要参考图2，图1中所示的降压-升压型DC-DC转换器30可替代地被实施为纯升压型转换器形式的DC-DC转换器30A，并且因此缺乏降压/减压模式。在该实施例中，替代旁路开关32A可用于代替图1中所示的旁路开关32，例如被配置为如所示般背靠背布置的一对IGBT以形成反向阻断IGBT配置。图1的半导体开关34进而可用更少的半导体开关35来代替，在此被示为各自具有对应栅极(G)的代表性的第一(上部)开关S1和第二(下部)开关S2。虽然图2的配置不允许以降压模式操作，但是当使用纯粹升压型DC-DC转换器30A时，方法100可容易地适用于与电动驱动系统15A一起使用。
图3是描绘图1的示例电机16和降压-升压型转换器30的使用的校准或预定义性能图70的示例，其中性能图70基于不同操作点下的功率和速度来确定。类似的图可与图2的升压转换器30A(如果被调整)一起使用以免包括对应的降压模式区。例如，性能图70可通过垂直轴上以牛顿米(Nm)为单位的电动机输出转矩(TO)和水平轴上的电动机转速(N16)来索引或参考。性能图70还可通过例如在另一个垂直轴(未示出)上的转矩或功率要求来进一步索引。控制器50可用实时性能图70的数据进行编程，其中控制器50在车辆10正在进行的操作期间从存储器(M)中的性能图70提取这样的数据。
图3的性能图70可分别包括第一操作区Z1、第二操作区Z2和第三操作区Z3。第一操作区Z1对应于具有相对低速和低转矩的电机16的操作。例如，对于约12,000转/分钟(RPM)的最大转速(NMAX)，限定第一操作区Z1的速度范围可从0RPM到约2,000RPM的较低速度点N1或者替代地从0RPM到最大转速(NMAX)的约15％到20％。以牛顿米(Nm)为单位的对应电动机输出转矩(TO)的范围从0Nm到第一最大转矩T1(例如，在转矩点72处的峰值转矩要求(TMAX)为约350Nm的示例实施例中为约175Nm，或峰值转矩要求(TMAX)的约200％)。
第二操作区Z2对应于电机16的相对高速、低功率操作。即，电机16在第二操作区Z2中的转速N16超过电机16在第一操作区Z1中操作时的转速，并且可与最大转速(NMAX)一样高。第二操作区Z2具有比第一性能区Z1的第一最大转矩(T1)更小的第二最大转矩(T2)，其中第二最大转矩(T2)在峰值转矩要求(TMAX)约为350Nm的示例实施例中为约125Nm。在该或其它实施例中，第二最大转矩(T2)可为峰值转矩要求(TMAX)的约30％到40％。
图3的第三操作区Z3对应于性能曲线图70的其余部分，即，低速/高转矩或高速/高功率操作。即，当图1的电机16未在第一操作区Z1或第二操作区Z2中操作时，默认模式可包括在第三性能区Z3中的操作。因此，对于给定转速(N16)，迹线74限定了电机16的对应的最大可允许输出转矩。与迹线74和操作区Z1、Z2和Z3中的每一个相关联的实际转矩、速度和功率值可根据预期的应用而变化。
如将参考图4进一步详细解释，图1的控制器50经由编程和硬件设备来配置以监视电机16的性能参数，并且响应于这样的受监视性能参数而选择性地在三个上述操作区Z1、Z2、Z3中的一个中操作DC-DC转换器30，或在操作区Z2中或者Z1与Z3的组合中操作DC-DC转换器30A。即，在纯升压转换器配置中，区Z1和Z3被组合，而升压转换器30A被绕过。在执行方法100时，第一操作区Z1被指定为其中旁路开关S0被命令断开、随后被命令以降压(减压)模式对DC-DC转换器30进行开关控制以减小进入功率逆变器40的电压电平的“降压区”。
第二操作区Z2被指定为其中旁路开关S0被命令断开、随后被命令以升压(增压)模式对DC-DC转换器30或30A进行开关控制以增加进入功率逆变器40的电压电平的“升压区”。在第三操作区Z3中，旁路开关S0被命令闭合以便完全绕过DC-DC转换器30或30A。如上所述，对于使用不能在降压模式下操作的DC-DC转换器30A的实施例，对于操作区Z2和(Z1+Z3)，仍然可遵循方法100。
方法100根据特定的顺序执行，以确保存储在图1和2的电感器线圈36中的能量在激活旁路开关32或32A之前被有效地耗散，并且由此确保DC-DC转换器30或30A的有效操作。在降压模式或升压模式期间，功率逆变器40的输入处的DC电压可被设定为固定的预定义值以降低成本并且简化控制，以及捕获大部分可用的燃料经济性益处，或者DC-DC转换器30或30A可被控制到最优水平以降低系统损失，其中受控电压作为电机16的速度、占空比和/或功率消耗的函数。当从DC-DC转换器30或30A的一个模式切换到另一个模式(例如，从降压模式切换到升压模式)时增加滞后，反之亦然。当闭合相应的图1和2的旁路开关32或32A时，执行方法100，使得旁路开关32或32A两端的电压保持为零或接近零。这进而避免了非期望的电压瞬变。当总线电压(Vdc+、Vdc-)几乎等于电池输出电压(Vbat+、Vbat-)时，旁路开关32或32A随后通过控制器50的操作而闭合。
在通过操作旁路开关32或32A有效地绕过DC-DC转换器30或30A之后，存储在电感器线圈36中的能量被耗散。能量耗散可通过以如下方式控制图1的半导体开关34或图2的上部半导体开关35的断开/闭合状态来实现：在将通过旁路开关32或32A的电流控制为小于开关34或35的额定电流的水平时使电感器线圈36短路。
参考图4，方法100的示例实施例从步骤S102开始，其中图1和2的控制器50读取或接收电机16的当前速度、命令转矩和估计转矩以及与转换器30或30A和功率逆变器40的操作有关的故障代码。当前速度可例如经由连接到输出轴18的速度传感器来报告或测量。命令转矩是来自例如响应于诸如制动和加速器踏板位置和挡位状态或动力系操作模式等动态输入而确定的控制器50的逻辑的值。估计转矩是指由电机16提供的实际转矩的计算或建模估计。一旦确定了上述速度、转矩和故障代码，方法100就进行到步骤S104。
步骤S104包括确定在步骤S102处读取的故障代码是否已被清除，即，这样的故障代码当前是否在作用中，指示功率逆变器40和DC-DC转换器30或30A是否正在正常操作。如果故障代码在作用中，则方法100进行到步骤S105，并且如果故障代码已被清除，则方法100进行到步骤S106。
步骤S105包括禁用到功率逆变器40的逆变器门信号，然后例如经由旁路开关32或32A的操作来绕过转换器30或30A。如上所述，经由脉宽调制(PWM)信号或其它开关信号来控制功率逆变器40，以将DC电压逆变为AC电压或反之亦然，其中单独的半导体开关44的导通/关断状态在电源逆变器40响应于逆变器门信号。同样，控制器50被配置为选择性地闭合旁路开关32或32A以绕过转换器30或30A。方法100然后进行到步骤S107。
步骤S106包括计算电机16的功率要求并且基于电机16的所需转矩/功率和速度来确定电动驱动系统15或15A的对应操作模式。在控制器50的逻辑中，例如，每个操作模式可被分配对应的整数值，例如，正常/旁路模式(第三操作区Z3)与对应于“3”，降压模式(第一操作区Z1)在使用降压-升压转换器30时对应于“1”，并且升压模式(第二工作区Z2)对应于“2”。方法100然后进行到步骤S108。
在步骤S107，控制器50等待故障代码的故障重置并重复步骤S102。
在步骤S108处，控制器50接下来基于步骤S106的结果来确定DC-DC转换器30或30A的模式改变在作用中还是即将发生。术语“模式改变”是相对于方法100的紧邻前一次迭代中的DC-DC转换器30或30A的操作模式而采用的。如果这样的改变在作用中或即将发生，则方法100前进到步骤S110。当模式改变没有在作用中或没有即将发生时，方法100转而进行到步骤S163。
步骤S110包括确定操作模式改变是否即将从模式3到模式1，即，从正常/旁路模式(第三操作区Z3)到第一操作区Z1(降压模式)。由于步骤S110到S114涉及降压模式控制，所以图2的系统15A不能与步骤S110到114一起使用，并且在使用图2的转换器30A时可忽略。当这样的改变即将发生时，方法100进行到步骤S111，并且在模式3改变为模式1不是即将发生时的替代方案中进行到步骤S120。
步骤S111包括以降压模式启用图1的DC-DC转换器30并进行到步骤S113。由于步骤S111涉及降压模式控制，所以图2的电动驱动系统15A不能与步骤S111到114一起使用，并且这些步骤因此在使用图2的转换器30A时可忽略。
在步骤S113处，控制器50断开图1的旁路开关32以准备启用降压模式。方法100然后进行到步骤S114。
在步骤S114处，控制器50以降压模式降低DC总线电压，即(Vdc+、Vdc-)直到DC总线电压达到预定最优值，同时还将转矩维持在所需水平。方法100然后进行到步骤S162。
在步骤S120处，控制器50确定从模式3到模式2(即，从正常/旁路模式(第三操作模式Z3)到第二操作模式Z2(升压模式)的变化是否即将发生。当这样的改变即将发生时，方法100进行到步骤S121，并且在模式3改变为模式2不是即将发生时的替代方案中进行到步骤S130。
步骤S121包括以升压模式启用DC-DC转换器30或30A并进行到步骤S123。
在步骤S123处，控制器50接下来断开旁路开关32或32A，即，经由传输开关信号作为开关控制信号(箭头CC)的一部分。方法100然后进行到步骤S124。
在步骤S124处，控制器50以升压模式升高DC总线电压(Vdc+、Vdc-)以达到预定最优电压，同时将来自电机16的转矩维持在期望水平。方法100然后进行到步骤S162。
步骤S130包括确定从模式1到模式2(即，从第一操作区Z1(降压模式)到第二操作区Z2(升压模式))的改变是否即将发生。由于步骤S130和S131部分涉及降压模式控制，所以图2的电动驱动系统15A不能与步骤S130和S131一起使用，并且这些步骤因此在使用图2的DC-DC转换器30A时可忽略。
当这样的改变即将发生时，方法100进行到步骤S131，并且在模式1改变为模式2不是即将发生时的替代方案中进行到步骤S140。
步骤S131包括将DC总线电压升高到预定最优值，同时将转矩维持在所需水平。方法100然后进行到步骤S162。
在步骤S140处，方法100包括确定从模式1到模式3(即，从降压模式(第一操作区Z1)到正常/旁路操作区Z3)的改变是否即将发生。由于步骤S140到S144部分涉及降压模式控制，所以图2的电动驱动系统15A不能与步骤S140到S144一起使用，并且这些步骤因此在使用图2的可选DC-DC转换器30A时可忽略。
当这样的改变即将发生时，方法100进行到步骤S141，并且在模式1改变为模式3不是即将发生时的替代方案中进行到步骤S150。
步骤S141包括控制DC-DC转换器30以升高DC总线电压(Vdc+、Vdc-)直到DC总线电压等于电池电压(Vbat+、Vbat-)，然后进行到步骤S142。
在步骤S142处，控制器50闭合旁路开关32，然后进行到步骤S143。
在步骤S143处，控制器50控制DC-DC转换器30的一个下部半导体开关以使电感器线圈36短路并且由此耗散存储在其中的能量。方法100然后进行到步骤S144。
在进行到步骤S162之前，步骤S144需要禁用DC-DC转换器30。
步骤S150包括确定从操作模式2到模式3(即，从升压模式(第二操作区Z2)到正常/旁路操作模式(第三操作区Z3))的改变是否即将发生。当这样的改变即将发生时，方法100进行到步骤S151，并且在模式1改变为模式2不是即将发生时的替代方案中进行到步骤S160。
步骤S151包括控制DC-DC转换器30或30A以降低DC总线电压(Vdc+、Vdc-)直到DC总线电压等于电池电压(Vbat+、Vbat-)，然后进行到步骤S152。
在步骤S152处，控制器50经由开关控制信号(箭头CC)闭合旁路开关32或32A，并且进行到步骤S153。
在步骤S153处，控制器50控制相应的DC-DC转换器30或30A的下部半导体开关34或35中的一个以使电感器线圈36短路并且由此耗散存储在其中的能量。方法100然后进行到步骤S154。
在进行到步骤S162之前，步骤S154需要诸如经由改变逻辑位暂时禁用DC-DC转换器30或30A。
步骤S160包括确定从操作模式2到模式1(即，从升压模式(第二操作区Z2)到降压操作模式(第一操作区Z1))的改变是否即将发生。由于步骤S160和S161部分涉及降压模式控制，所以图2的系统15A不能与步骤S160和S161一起使用，并且因此在使用图2的DC-DC转换器30A时可忽略。
当这样的改变即将发生时，方法100进行到步骤S161，并且在模式2改变为模式1不是即将发生时的替代方案中重复步骤S108。
在步骤S161处，控制器50诸如通过将总线电压降低到预定最优电压值来调节总线电压，同时仍将电机16的输出转矩维持在期望值。方法100然后进行到步骤S162。
步骤S162包括根据需要基于来自步骤S106的当前命令转矩和当前操作模式来调整对电机16的d轴和q轴电流命令以及控制器50的控制参数，诸如比例-积分(PI)控制器实施例的比例增益(P增益)和积分增益(I增益)。如本领域中所使用，术语“d轴电流”是指来自控制器50的通量产生电流命令，而“q轴电流”是转矩产生的电流。方法100然后进行到步骤S163。
在步骤S163处，控制器50基于电机16的当前速度、命令转矩和当前操作模式来向电机16输出d轴和q轴电流命令。方法100然后返回到步骤S102。
上面描述的与图1或2的电动驱动系统15或15A一起使用的方法100旨在相对于现有方法在部分负载条件下提供改进的功率和效率。由于图1和2的电感器线圈36显著地增加了电动驱动系统15或15A的尺寸和质量，通过本公开启用的例如从90kW峰值功率减小到30kW峰值功率的较小DC-DC转换器30或30A允许使用电感器线圈36，其具有相应低的电流额定值(例如，对于典型90kW系统的450安培小型化电感器线圈36约为150安培，以及减小逆变器电容器41和半导体开关34和35的所需尺寸。本领域一般技术人员鉴于本公开将容易地理解这些和其它益处。
虽然已经参考所说明实施例详细地描述了本公开的多个方面，但是本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围的情况下可以对实施例做出许多修改。本公开不限于本文所公开的精确结构和组成；上述描述中显而易见的修改、改变和变动均在如所附权利要求书中限定的本公开的范围内。另外，本概念可明确地包括前述元件和特征的任何和所有组合和子组合。

Claims (9)

1.一种电动驱动系统，包括：
正负总线导轨，其携带直流(DC)总线电压；
能量存储系统(ESS)，其连接到所述正负总线导轨，并且具有电池单元和与所述电池单元并联布置的电容器以提供电池输出电压；
具有第一多个半导体开关的功率逆变器，所述半导体开关可操作用于将所述DC总线电压逆变为交流(AC)总线电压；
DC-DC转换器，其连接到所述电容器与所述功率逆变器之间的所述正负总线导轨，并且具有电感器线圈、第二多个半导体开关、连接到所述正总线导轨的旁路开关以及布置在所述正负总线导轨两端的附加电容器；
电机，其具有与所述功率逆变器电连接的相绕组；以及
控制器，其被编程为基于所述电机的功率、转矩和速度值来调节所述DC-DC转换器的操作、调整所述DC总线电压直到所述DC总线电压等于所述电池输出电压、当所述DC总线电压等于所述电池输出电压时通过在预定高功率/高转矩操作条件下闭合所述旁路开关来选择性地绕过所述DC-DC转换器，并且选择性地断开所述旁路开关并且此后将所述DC总线电压调节到预定电压。
2.根据权利要求1所述的电动驱动系统，其中所述控制器被配置为使用由所述电机的功率、转矩和速度值索引或参考的校准性能图来基于所述功率、转矩和速度值调节所述DC-DC转换器的操作。
3.根据权利要求2所述的电动驱动系统，其中所述DC-DC转换器是升压转换器，并且所述旁路开关包括一对双向或反向阻断IGBT。
4.根据权利要求2所述的电动驱动系统，其中所述DC-DC转换器是降压-升压转换器。
5.根据权利要求1所述的电动驱动系统，其中所述DC-DC转换器的额定值小于所述电机的峰值功率要求的50％。
6.根据权利要求1所述的电动驱动系统，其中所述控制器被编程为在闭合所述旁路开关之后控制所述第一多个半导体开关的指定低侧开关的导通/关断状态，使得存储在所述电感器线圈中的能量被耗散，并且此后一旦所述能量被耗散就禁用所述DC-DC转换器。
7.根据权利要求1所述的电动驱动系统，其中所述控制器被编程为在断开所述旁路开关之后控制所述第一多个半导体开关中的每一个的导通/关断状态，并且将所述DC总线电压升高到预定水平同时维持所述电机的估计转矩输出。
8.根据权利要求1所述的电动驱动系统，其中所述控制器被配置为在所述模式改变之后调整控制器增益以及所述电机的d轴和q轴电流命令，并且向所述电机输出调整后d轴和q轴电流命令。
9.根据权利要求1所述的电动驱动系统，其中所述电机连接到车辆的车轮。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111614149A (zh) * 2019-02-22 2020-09-01 欧若拉飞行科学公司 将电池组连接至外部总线的方法和多功能电池开关
CN111697906A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于电驱动器的降压-升压转换器
CN112787510A (zh) * 2019-11-06 2021-05-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有尺寸减小的dc-dc转换器的电力推进系统的操作模式优化
CN113452304A (zh) * 2021-06-18 2021-09-28 合肥巨一动力系统有限公司 集成boost变换器的电机控制器母线电压寻优控制方法
CN116317714A (zh) * 2023-01-12 2023-06-23 无锡星驱动力科技有限公司 电机控制器及其控制方法及电动汽车

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019097551A1 (en) * 2017-11-20 2019-05-23 India Nippon Electricals Limited Battery charging in integrated-starter generators
US10369900B1 (en) * 2018-02-20 2019-08-06 GM Global Technology Operations LLC Onboard DC charging circuit using traction drive components
DE202020101549U1 (de) 2019-03-21 2020-03-31 Sma Solar Technology Ag Schaltungsanordnung mit mehreren Leistungselektronikmodulen
US11552568B2 (en) 2019-03-21 2023-01-10 Samsung Electronics Co., Ltd. Switching regulator and power management unit including the same
WO2020242444A1 (en) 2019-05-24 2020-12-03 Huawei Technologies Co., Ltd. Integrated charger and motor control system comprising a transformer and multi-level power converters
US11848581B2 (en) * 2019-06-14 2023-12-19 X-wave Innovations, Inc. Source bootstrap power conversion for the safe and efficient interconnection of homogeneous or heterogeneous energy storage modules
DE102019210793A1 (de) * 2019-07-22 2021-01-28 Robert Bosch Gmbh Elektrisches Energiespeichersystem und Verfahren zu dessen Betreiben

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373195A (en) * 1992-12-23 1994-12-13 General Electric Company Technique for decoupling the energy storage system voltage from the DC link voltage in AC electric drive systems
US20020159280A1 (en) * 2001-02-23 2002-10-31 Lizhi Zhu Start-up circuit and control for high power isolated boost DC/DC converters
CN101953064A (zh) * 2008-03-10 2011-01-19 丰田自动车株式会社 电动机驱动装置及其控制方法
US20110115288A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Hyundai Motor Company Mild hybrid system and method for controlling the same
CN104340082A (zh) * 2013-08-07 2015-02-11 铃木株式会社 燃料电池车
CN104769827A (zh) * 2012-11-07 2015-07-08 沃尔沃卡车公司 电源装置
CN104795856A (zh) * 2014-01-22 2015-07-22 福特全球技术公司 电动车辆驱动系统停用期间电容器的放电
CN105490610A (zh) * 2016-01-13 2016-04-13 河南理工大学 一种智能电动车辆动力总成系统
CN106143170A (zh) * 2015-03-31 2016-11-23 通用电气公司 具有增程器的能量存储系统及能量管理控制方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5710699A (en) * 1996-05-28 1998-01-20 General Electric Company Power electronic interface circuits for batteries and ultracapacitors in electric vehicles and battery storage systems
JP5493532B2 (ja) * 2009-07-17 2014-05-14 富士電機株式会社 負荷駆動装置及びこれを使用した電気自動車
US9233617B2 (en) * 2011-03-24 2016-01-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Power conversion facility, electrically-powered vehicle, and charging system for electrically-powered vehicle
US9120390B2 (en) * 2012-03-08 2015-09-01 General Electric Company Apparatus for transferring energy using onboard power electronics and method of manufacturing same
JP6424452B2 (ja) * 2014-04-07 2018-11-21 株式会社デンソー 電力変換装置
US9387766B2 (en) 2014-09-11 2016-07-12 GM Global Technology Operations LLC Vehicle with selectively enabled boost converter

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5373195A (en) * 1992-12-23 1994-12-13 General Electric Company Technique for decoupling the energy storage system voltage from the DC link voltage in AC electric drive systems
US20020159280A1 (en) * 2001-02-23 2002-10-31 Lizhi Zhu Start-up circuit and control for high power isolated boost DC/DC converters
CN101953064A (zh) * 2008-03-10 2011-01-19 丰田自动车株式会社 电动机驱动装置及其控制方法
US20110115288A1 (en) * 2009-11-17 2011-05-19 Hyundai Motor Company Mild hybrid system and method for controlling the same
CN104769827A (zh) * 2012-11-07 2015-07-08 沃尔沃卡车公司 电源装置
CN104340082A (zh) * 2013-08-07 2015-02-11 铃木株式会社 燃料电池车
CN104795856A (zh) * 2014-01-22 2015-07-22 福特全球技术公司 电动车辆驱动系统停用期间电容器的放电
CN106143170A (zh) * 2015-03-31 2016-11-23 通用电气公司 具有增程器的能量存储系统及能量管理控制方法
CN105490610A (zh) * 2016-01-13 2016-04-13 河南理工大学 一种智能电动车辆动力总成系统

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111614149A (zh) * 2019-02-22 2020-09-01 欧若拉飞行科学公司 将电池组连接至外部总线的方法和多功能电池开关
CN111697906A (zh) * 2019-03-15 2020-09-22 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于电驱动器的降压-升压转换器
CN112787510A (zh) * 2019-11-06 2021-05-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 具有尺寸减小的dc-dc转换器的电力推进系统的操作模式优化
CN113452304A (zh) * 2021-06-18 2021-09-28 合肥巨一动力系统有限公司 集成boost变换器的电机控制器母线电压寻优控制方法
CN116317714A (zh) * 2023-01-12 2023-06-23 无锡星驱动力科技有限公司 电机控制器及其控制方法及电动汽车

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