[發明專利]電動車輛電力轉換系統

有效

• 申請號: 201410513193.0
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104512274B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 山根太志;石川雅美;村岡充敏;吉田太郎;村山芳也;古澤賢治
• 申請（專利權）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: B60L15/00
• 分類號: B60L15/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邵亞麗

一種電力轉換系統，包括控制器，其基于通過輸入而接收的至少一個信號來控制平滑電容器的放電。所述至少一個信號指示被配置為將平滑電容器放電的放電電路的故障。所述控制器控制通過包括平滑電容器的電力系統的寄生電阻組件的平滑電容器中的所存儲電荷的放電。所述電力轉換系統可以用于電動車輛。

技術領域

本文所描述的一個或多個實施例涉及電動車輛電力轉換系統。

背景技術

已經為電動車輛開發了各種類型的電力轉換系統。一種類型的電力轉換系統執行倒退(retrogressive)操作，其包括提升來自主電源的DC電壓，將DC電壓轉換為AC電壓，并輸出AC電壓到馬達發電機。這種系統還可以執行再生(regenerative)操作，其包括將馬達發電機的再生電力提供給主電源、電動車輛的輔助設備(例如，電動動力轉向、空調、ECU等)、和/或DC輔助電源。

在這樣的系統中，當電力轉換停止(例如，作為點火鑰匙的關閉操作、故障、或者車輛碰撞或其他事故的結果)時，存儲在安裝在位于主電路之間的電極間的平滑電容器中的電荷可以強制地(例如，主動地)在預定時間內被放電。執行此強制放電以使得平滑電容器的端間電壓下降到安全電壓電平。

為了執行此操作，可以接通放電電路的開關元件，以通過電阻器將平滑電容器的所存儲電荷強制放電。然而，當放電電路發生故障時，不執行平滑電容器的強制放電，并且即使在預定的時間已經過去之后，平滑電容器的端間電壓可能維持一個不安全的高電壓電平。

發明內容

根據一個實施例，一種電動車輛電力轉換系統包括：馬達驅動電力系統，用于將來自DC主電源的DC電壓通過逆變器電路而輸出到馬達發電機；以及控制電路，用于控制馬達驅動電力系統，其中：馬達驅動電力系統包括串聯連接的用于平滑DC電壓的平滑電容器、電阻器、和半導體開關元件，馬達驅動電力系統包括專用放電電路，用于將平滑電容器中的所存儲電荷放電，所述控制電路包括放電控制器，當檢測到專用放電電路的故障時，放電控制器同時接通第一組上下臂，上下臂包括逆變器電路的功率半導體，并且放電控制器通過上下臂的寄生電阻組件來將平滑電容器中的所存儲的電荷放電。

放電控制器可以取決于平滑電容器的端間電壓是否能夠在預定時間內被放電到目標電壓來檢測專用放電電路的故障。

馬達驅動電力系統可以從DC主電源將DC電壓通過升壓電路和逆變器電路輸出到馬達發電機；當檢測到專用放電電路的故障時，放電控制器可以同時導通第二組上下臂，其中第二組上下臂包括升壓電路的串聯連接的功率半導體；或者放電控制器同時導通包括逆變器電路的功率半導體的第一組上下臂，并且放電控制器可以通過逆變器電路的第一組上下臂或者升壓電路的第二組上下臂的寄生電阻組件來將平滑電容器的所存儲電荷放電。

平滑電容器可以包括在DC主電源和升壓電路之間的第一平滑電容器，以及升壓電路和逆變器電路之間的第二平滑電容器。

根據另一個實施例，一種裝置包括：耦接到電路的輸入；以及控制器，其基于通過輸入而接收的至少一個信號來控制平滑電容器的放電，所述至少一個信號指示被配置為將平滑電容器放電的放電電路的故障，所述控制器用于控制在平滑電容器中的所存儲電荷的通過包括平滑電容器的電力系統的寄生電阻組件的放電。

放電電路的故障可能阻止放電電路將平滑電容器放電。所述輸入可以是控制器的輸入。當平滑電容器的端間電壓不能夠在預定時間內被放電到目標電壓時，所述控制器可以從信號中檢測到故障。寄生電阻組件可被包括在升壓電路中。

控制器可以獨立于具有故障的放電電路來控制平滑電容器中的所存儲電荷的放電。控制器可以控制在平滑電容器中的所存儲電荷的沿著旁路(bypass)放電電路的信號路徑的放電。電力系統可以是車輛的馬達驅動電力系統。電路可以是檢測器或逆變器。