[發明專利]用于故障保護的方法和系統

有效

• 申請號: 201310527201.2
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103795231B
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: K-K.M.王;W.T.伊凡;B.M.路德維希;K.S.塞維爾
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H02M1/32
• 分類號: H02M1/32;H02M1/44;H02P27/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 原紹輝,譚祐祥

技術領域

本發明的實施例總體上涉及電機驅動系統，且更具體地涉及當發生AC至底盤故障時保護電機驅動系統的逆變器模塊。

背景技術

多相電機應用于各種各樣的應用。如本文所使用的，術語“多相”是指三相或更多相，并且可用于指代具有三相或更多相的電機。

例如，許多混合動力/電動車輛（HEV）包括電機驅動系統（有時也稱為電力牽引驅動系統），其包括由逆變器模塊驅動的交流（AC）電機。逆變器模塊從諸如存儲蓄電池的直流（DC）電源來供應電力。AC電纜可用于將在AC電機的繞組處的端子聯接到在逆變器模塊的逆變器子模塊處的相應端子。每個逆變器子模塊包括一對開關。開關信號以互補的方式被施加到每對開關，以將DC電力轉換為驅動AC電機的AC電力，所述AC電機繼而驅動HEV傳動系的軸。

在一些情形中，在電機的馬達繞組（或其所連接的端子）處、在逆變器子模塊處（或其所連接的端子處或逆變器子模塊元件之一中）、或在沿著將電機的端子聯接到逆變器模塊的端子的AC電纜的任何點處，都可能發生AC至底盤故障。

所期望的是提供一種這樣的電路，該電路可有助于保護逆變器模塊在發生AC至底盤故障時免受高量值的故障電流。本發明的其他期望特征和特性將從下文的詳細說明和所附權利要求書、結合附圖和前述技術領域以及背景技術變得顯而易見。

發明內容

本發明的實施例涉及用于對在AC連接件和接地節點（例如，HEV的底盤）之間發生AC至底盤故障時流動的電流的量值進行限制的方法和系統。

根據一些公開實施例，提供了一種用于在AC連接件和混合動力電動車輛（HEV）的底盤之間發生AC至底盤故障時對流動的電流的量值進行限制的故障保護方法。HEV包括電機（該電機包括繞組）、逆變器子模塊、以及聯接到所述逆變器子模塊的第一和第二電感。該電機包括繞組，所述繞組聯接到逆變器子模塊，所述逆變器子模塊經由AC連接件聯接到所述繞組。逆變器子模塊包括第一開關和第二開關。根據該方法，在AC至底盤故障期間，當第一開關閉合時，在AC至底盤故障期間產生的電流沿第一電流路徑從底盤通過第二電感傳送，以限制電流的量值，并且當第二開關閉合時，在AC至底盤故障期間產生的電流沿第二電流路徑從底盤通過第一電感傳送，以限制電流的量值。

根據一些公開實施例，提供了一種系統，該系統包括：處于地電勢的接地節點、逆變器模塊、第一電流路徑、第二電流路徑和故障保護元件。逆變器模塊包括聯接到AC連接件的逆變器子模塊。所述第一電流路徑從所述接地節點經過所述AC連接件延伸通過所述逆變器子模塊，所述第二電流路徑也從所述接地節點經過所述AC連接件延伸通過所述逆變器子模塊。所述故障保護元件聯接到所述逆變器子模塊，并且構造成提供電感性阻抗，在所述AC連接件與所述接地節點之間發生AC至接地故障時，所述電感性阻抗對流動通過所述第一電流路徑或所述第二電流路徑的電流的量值進行限制。

在一個實施例中，所述故障保護元件可包括第一電感和第二電感。在一些實施例中，該系統還可包括電機，并且逆變器子模塊經由AC連接件聯接到電機的繞組。逆變器子模塊可包括第一開關和第二開關。在AC至接地故障期間，當第一開關閉合時，電流沿第一電流路徑流動，該第一電流路徑從接地節點通過第二電感、逆變器子模塊、第一開關、繞組并且回到接地節點，并且第二電感提供了對在AC至接地故障期間產生的電流的量值進行限制的電感性阻抗。對比而言，在AC至接地故障期間，當第二開關閉合時，電流沿第二電流路徑流動，該第二電流路徑從接地節點通過繞組、逆變器子模塊、第一電感并且回到接地節點，使得第一電感提供了對在AC至接地故障期間產生的電流的量值進行限制的電感性阻抗。

在一個實施例中，提供了一種混合動力電動車輛，該混合動力電動車輛具有：底盤，該底盤處于地電勢；包括繞組的電機；逆變器模塊，所述逆變器模塊包括經由AC連接件聯接到所述繞組的逆變器子模塊；以及故障保護元件，所述故障保護元件聯接到所述逆變器子模塊。當所述AC連接件與所述底盤之間發生AC至底盤故障時，所述故障保護元件構造成提供電感性阻抗，所述電感性阻抗對流動通過第一電流路徑或第二電流路徑的電流的量值進行限制。在一個實施例中，所述故障保護元件可包括沿第二電流路徑的第一電感以及沿第一電流路徑的第二電感。