[發明專利]使用雙端逆變器系統的串聯耦合的雙馬達驅動

有效

• 申請號: 200810214793.1
• 申請日: 2008-07-30
• 公開（公告）號: CN101357595A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: M·佩里西克;S·希蒂;G·S·史密斯;J·M·納加施馬;G·約翰;S·查克拉巴蒂;B·A·維爾奇科
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: B60L15/00
• 分類號: B60L15/00;B60L15/20;H02P27/06;H02P5/46;H02P5/74
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 王岳;王小衡

相關申請的交叉參考

本申請請求享有2007年7月30申請的序列號為60952740的美國臨時申 請的優先權。

技術領域

本申請描述主題的實施方式主要涉及車輛的驅動系統，尤其涉及具有雙端 逆變器驅動系統的混合動力車輛。

背景技術

在最近幾年中，技術的進步以及式樣品位的進步導致了在汽車設計中的根 本性變化。其中的一個變化包括動力使用和在汽車中各種電氣系統的復雜性， 特別是在可替代燃料車輛(諸如混合動力、電動和燃料電池汽車)中。

很多的電子組件，包括在這些車輛中使用的電動馬達(electric?motor)，從 交流電(AC)電源獲得電能。但是，在這些應用中的電源(例如，電池(battery)) 僅提供直流(DC)功率。因此，已知“功率逆變器”裝置用于將DC功率轉換 為AC功率，經常使用多個開關或者晶體管，以不同間隔操作，以將DC功率 轉換為AC功率。

此外，這些車輛，特別是燃料電池車輛，通常使用兩個分開的電壓源(例 如，電池和燃料電池)來向驅動車輪的電動馬達供電。例如直流到直流(DC/DC) 轉換器的功率轉換器”典型的用于管理和從兩個電壓源傳送電力。現代的DC/DC 轉換器通常包括由電感來電互連的晶體管。通過控制各個晶體管的狀態，通過 電感可以施加期望的平均電流，并控制兩個電壓源之間的功率流。

通過使用功率逆變器和功率轉換器增加了汽車電系統的復雜性。兩種類型 的裝置需要的附加部件通常增加了車輛的重量和成本。由此，通過使用雙逆變 電系統，提出了不使用DC/DC轉換器，而操作與多個電源耦合的馬達，同時使 得馬達工作性能最佳的系統和方法。

傳統的汽車系統包括為三相馬達設計的電系統。但是具有多于三相的多相 馬達驅動工作起來具有更高的效率和減少了所需的逆變器每相的額定功率。在 一些情況下，這除了改進馬達的性能之外還導致了成本的降低和緊湊的功率逆 變器。此外，具有至少五相或者更多相的多相馬達驅動可以構造為與另外的馬 達驅動以合理的方式串聯，因此來減少當為兩個馬達提供獨立控制的時候系統 所需的功率逆變器的數目。

因此，希望提供一種使用耦合到兩個不同能源的雙逆變器系統來操作串聯 耦合的雙馬達驅動的系統和方法。本發明其他預期實現的特點和特征通過結合 附圖和前述的技術領域和背景技術以及隨后的說明和權利要求的內容將變得十 分清楚。

發明內容

一種裝置用于汽車驅動系統。汽車驅動系統包括串聯耦合的雙馬達驅動， 包括具有第一組繞組和第二組繞組的第一馬達，具有第三組繞組的第二馬達， 其中第三組繞組與第一組繞組和第二組繞組耦合。第一逆變器和第一組繞組耦 合。第二逆變器和第二組繞組耦合。

一種裝置用于逆變系統來在具有第一能量源和第二能量源的車輛中使用。 逆變器系統包括具有第一組三相繞組和第二組三相繞組的六相馬達和具有第三 組三相繞組的三相馬達，其中第三組三相繞組與第一組三相繞組和第二組三相 繞組耦合。第一逆變器與第一能量源耦合并適于驅動六相馬達和三相馬達，其 中第一組三相繞組與第一逆變器耦合。第二逆變器與第二能量源耦合并適于驅 動六相馬達和三相馬達，其中第二組三相繞組與第二逆變器耦合。控制器與第 一逆變器和第二逆變器耦合，并可以構造成控制第一逆變器和第二逆變器來實 現在第一能量源、第二能量源、六相馬達和三相馬達之間的期望功率流。

一種方法用于控制使用包含第一逆變器和第二逆變器的雙端逆變器系統的 串聯耦合的六相馬達和三相馬達。響應于判定對應于在六相馬達中的命令扭矩 的第一馬達電流和對應于在三相馬達中的命令扭矩的第二馬達電流，該方法包 括基于由第一逆變器驅動的六相馬達每相的第一馬達電流和三相馬達每相的第 二馬達電流來判定第一電流。該方法進一步包括基于由第二逆變器驅動的六相 馬達每相的第一馬達電流和三相馬達每相的第二馬達電流來判定第二電流，并 調整雙端逆變器系統的電壓輸出來在第一逆變器中產生第一電流并在第二逆變 器中產生第二電流。

這些概述用于簡單介紹發明理念的一部分，在下面的內容中將對其進行詳 細的說明。這些概述不是要確定發明的重要特征或者已經主張的主旨的基本特 征，也不是用于幫助判定主張的主題的范圍。

附圖說明