[發明專利]多相DC/DC升壓變換器

有效

• 申請號: 201010244074.1
• 申請日: 2010-07-30
• 公開（公告）號: CN101989813A
• 公開（公告）日: 2011-03-23
• 發明（設計）人: S-J·楊;C·P·亨策;G·R·伍迪
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作公司
• 主分類號: H02M3/155
• 分類號: H02M3/155;H02P27/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 代易寧

技術領域

本發明總的涉及直流到直流(DC/DC)變換器，更具體地說，涉及多相DC/DC升壓變換器及其操作方法。

背景技術

在現有技術中，多相直流到直流(DC/DC)變換器，諸如升壓變換器，通過多個相將來自輸入電壓的電壓升高到輸出電壓。這樣的DC/DC變換器通常應用在電動機系統中，用于將來自功率存儲或產生裝置的電壓升高到需要的電壓，以用于逆變器和電動機(諸如永磁電動機)的有效率的操作。并且，這樣的DC/DC變換器可用在多個功率存儲裝置之間，以匹配其電壓。大型的濾波電容器是昂貴的。具有降低的尺寸和成本的濾波電容器可用于包括多個相的DC/DC變換器中，以降低輸入電流的紋波電流，同時提高任何殘留的紋波電流的頻率。然而，這樣的多相DC/DC變換器需要電流平衡以獲得帶有升高的頻率的減少的紋波電流，并且在多個相之間均勻地分擔負載，以便不會對一相或另一相的裝置造成壓力。傳統上，各相包括電流傳感器，用于確定總線電流，以便平衡多個相中的電流。然而，多個電流傳感器的復雜度和成本超過了多相DC/DC變換器設計所帶來的任何濾波電容器成本節約和尺寸減小。

因此，期望提供一種方法和設備，用于平衡各相的電流，而不需要用于各相的電流傳感器。另外，從以下詳細的說明和所述權利要求，并結合附圖和前述技術領域和背景技術，本發明的其它所期望的特征和特性將變得清楚。

發明內容

提供直流-直流(DC/DC)升壓變換器，用于平衡多個相似相中的各個相的電流。DC/DC升壓變換器包括多個相似相和升壓變換器控制器。多個相似相將DC/DC升壓變換器的輸入處所提供的DC電壓升高，多個相似相中的各個相具有與其相關聯的電流，多個相似相中的各個相包括多個電壓降測量裝置中的相對應的一個。升壓變換器控制器聯接到多個電壓降測量裝置，用于產生和提供門驅動信號到多個電壓降測量裝置，并且用于在預定的時間測量跨越各電壓降測量裝置的多個相似相中的各個相的電壓降，升壓變換器控制器響應于多個相似相中的各個相的電壓降而計算多個相似相中的各個相的電流信息。升壓變換器控制器還響應于與多個相似相中的各個相對應的電壓降而平衡多個相似相中的各個相的電流。

提供一種方法，用于平衡DC/DC升壓變換器的多個相似相中的各個相的電流。該方法包括在預定時間測量多個相似相中的各個相的電壓降，響應于多個相似相中的各個相的所測量的電壓降來計算多個相似相中的各個相的電流信息，并且響應于多個相似相中的各個的電流信息來平衡多個相似相中的各個相的電流。

提供一種電動機系統，該電動機系統包括電動機，逆變器，逆變器控制器，第一DC電壓源，DC總線，以及DC/DC升壓變換器。逆變器聯接到電動機，并從而提供電控制。逆變器控制器聯接到逆變器并產生操作控制信號，逆變器控制器將該操作控制信號提供給逆變器。第一DC電壓源產生第一電壓。DC總線聯接到逆變器，用于為逆變器提供第二電壓，用于由逆變器進行電動機的電控制。DC/DC升壓變換器聯接到DC電壓源，用于響應于第一電壓和第一電流而產生第二電壓，并將第二電壓提供給DC總線。DC/DC升壓變換器包括多個相似相和升壓變換器控制器。多個相似相將第一電壓升高到第二電壓，多個相似相中的各個相具有與其相關聯的電流，多個相似相中的各個相包括多個電壓降測量裝置中的相對應的一個。升壓變換器控制器聯接到多個電壓降測量裝置，用于產生門驅動信號并提供該門驅動信號到多個電壓降測量裝置，并用于在預定的時間測量跨越各電壓降測量裝置的多個相似相中的各個相的電壓降。升壓變換器控制器還聯接到多個電壓降測量裝置，用于響應于多個相似相中的各個相的電壓降而計算多個相似相中的各個相的電流信息，升壓變換器控制器響應于所計算出的電流信息平衡多個相似相中的各個相的電流。

本發明提供以下技術方案：

方案1.一種直流到直流(DC/DC)升壓變換器包括：

用于升高在所述DC/DC升壓變換器的輸入處所提供的DC電壓的多個相似相，所述多個相似相中的各個相具有與各相相關聯的電流，并且所述多個相似相中的各個相包括多個電壓降測量裝置中的相對應的一個；和

聯接到所述多個電壓降測量裝置的升壓變換器控制器，用于產生門驅動信號并且將所述門驅動信號提供給所述多個電壓降測量裝置，并且用于測量所述多個相似相中的各個相在預定的時間跨越所述多個電壓降測量裝置中的各相應的電壓降測量裝置的電壓降，所述升壓變換器控制器響應于所述多個相似相中的各個相的電壓降來計算所述多個相似相中的各個相的電流信息，其中，所述升壓變換器控制器響應于所述多個相似相中的各個相的電流信息來平衡所述多個相似相中的各個相的電流。