[發(fā)明專利]用來減少電驅(qū)動(dòng)器中的PWM電壓失真的方法和設(shè)備

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810081241.8
• 申請(qǐng)日: 2008-02-20
• 公開（公告）號(hào): CN101252323A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: B·A·維爾奇科;B·裴;S·E·舒爾茨;S·希蒂
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作公司
• 主分類號(hào): H02M7/48
• 分類號(hào): H02M7/48;H02P27/08
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳;魏軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明總體上涉及電壓源逆變器，更具體而言，涉及用于控制電動(dòng)機(jī)中的電壓源逆變器的輸出電壓分量的設(shè)備和方法。

背景技術(shù)

逆變器控制器尤其可以被用來控制車輛牽引驅(qū)動(dòng)器。在這種情況下，通常采用不連續(xù)脈寬調(diào)制(DPWM)方法來控制電壓源逆變器的基頻輸出電壓分量。例如，可以使用DPWM方法來控制三相電壓源逆變器的開關(guān)動(dòng)作。這些三相電壓源逆變器又可以被用來控制電驅(qū)動(dòng)器中的三相交流(AC)電動(dòng)機(jī)的相電流。

在理想情況下，所述三相電壓源逆變器的每一條相支路內(nèi)的開關(guān)對(duì)分別以互補(bǔ)方式操作，從而使得一個(gè)開關(guān)總是“接通”，而另一個(gè)開關(guān)總是“斷開”。然而，在實(shí)踐中，所述開關(guān)并不是理想的，并且通常在所述電壓源逆變器的每次開關(guān)狀態(tài)過渡期間插入消隱時(shí)間或停滯時(shí)間。所述停滯時(shí)間是一個(gè)短時(shí)間間隔，在該時(shí)間間隔期間兩個(gè)開關(guān)都被門控“斷開”。這樣防止所述電壓源逆變器的相支路中的兩個(gè)開關(guān)同時(shí)“接通”，而所述兩個(gè)開關(guān)同時(shí)“接通”的情況可能會(huì)使得所述電壓源逆變器短路。

另外，所述門驅(qū)動(dòng)電路可能會(huì)有限制，或者所述開關(guān)可能對(duì)被命令(例如由控制模塊、處理器等等指示)到所述電壓源逆變器中的開關(guān)的最小“接通”持續(xù)時(shí)間施加限制。所述最小脈寬限制和停滯時(shí)間限制一起導(dǎo)致可以由所述控制器(例如DPWM調(diào)制器)命令的有限最小(例如非零)和最大(例如非一)占空比值。

常規(guī)的DPWM方法通常在任何給定開關(guān)循環(huán)期間對(duì)所述逆變器的兩相進(jìn)行開關(guān)，而剩余的相具有一個(gè)持續(xù)“接通”的開關(guān)。當(dāng)所述受控輸出電壓小時(shí)(比如在所述電驅(qū)動(dòng)器的低速操作期間)，則常常需要正在開關(guān)的所述兩相產(chǎn)生非常小或者非常大的輸出占空比。結(jié)果，最大和最小可實(shí)現(xiàn)輸出占空比的存在影響輸出電壓的精度。

因此，期望提供一種提高輸出電壓的精度的電壓源逆變器控制器。另外，期望提供一種用于控制電壓源逆變器的方法，其提高該電壓源逆變器的輸出電壓的精度。此外，通過結(jié)合附圖以及前面的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)部分閱讀下面的詳細(xì)描述和所附權(quán)利要求書，本發(fā)明其他的期望特征和特性將變得顯而易見。

發(fā)明內(nèi)容

提供了用于控制電壓源逆變器的方法和設(shè)備，該電壓源逆變器減少了電驅(qū)動(dòng)器中的電壓失真效應(yīng)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供一種用于控制電壓源逆變器的方法。該電壓源逆變器具有最小和最大脈寬(例如d_min和d_max)以及處在所述最小和最大脈寬之外的輸出電壓失真范圍。所述方法包括：接收具有一定占空比的第一信號(hào)；如果第一信號(hào)的占空比處在所述輸出電壓失真范圍之內(nèi)并且小于第一限幅值(例如d_clipLower)，則產(chǎn)生第二信號(hào)；如果第一信號(hào)的占空比處在所述輸出電壓失真范圍之內(nèi)并且該第一信號(hào)的占空比大于或等于第一限幅值以及該第一信號(hào)的占空比小于或等于第二限幅值(例如d_clipUpper)，則產(chǎn)生第三信號(hào)；如果第一信號(hào)的占空比處在所述輸出電壓失真范圍之內(nèi)并且大于第二限幅值，則產(chǎn)生第四信號(hào)；以及把所述第二、第三和第四信號(hào)的其中之一發(fā)送到所述電壓源逆變器。所述占空比具有從最小可實(shí)現(xiàn)占空比到最大可實(shí)現(xiàn)占空比的范圍。第二信號(hào)具有所述最小可實(shí)現(xiàn)占空比，第三信號(hào)具有所述最小和最大脈寬當(dāng)中的更接近第一信號(hào)的占空比的那一個(gè)，并且第四信號(hào)具有所述最大可實(shí)現(xiàn)占空比。第二限幅值大于第一限幅值。

在另一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供一種用于控制電壓源逆變器的方法，該電壓源逆變器具有最小和最大脈寬、小于該最小脈寬的第一失真范圍以及大于該最大脈寬的第二失真范圍。該方法包括：接收具有一定占空比的第一信號(hào)；如果第一信號(hào)的占空比處在第一失真范圍內(nèi)，則產(chǎn)生第一修改占空比，該第一修改占空比被配置成把第一平均輸出電壓保持在第一失真范圍內(nèi)；如果第一信號(hào)的占空比處在第二失真范圍內(nèi)，則產(chǎn)生第二修改占空比，該第二修改占空比被配置成把第二平均輸出電壓保持在第二失真范圍內(nèi)；以及把第二信號(hào)提供給所述電壓源逆變器，其中該第二信號(hào)包括第一和第二修改占空比的其中之一。