[發(fā)明專利]逆變器裝置及電動車輛

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201480039232.6
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN105392660B
• 公開（公告）日: 2018-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 安島俊幸;古川公久;明円恒平;山田博之
• 申請（專利權）人: 日立汽車系統(tǒng)株式會社
• 主分類號: B60L11/14
• 分類號: B60L11/14;B60L11/18;B60L15/08;H02P27/08
• 代理公司: 上海市華誠律師事務所 31210
• 代理人: 徐樂樂

本發(fā)明提供一種逆變器裝置以及搭載有該逆變器裝置的電動車輛，該逆變器裝置即便進行利用較高的逆變器輸出頻率的過調(diào)制驅(qū)動，也不易產(chǎn)生PWM的電壓誤差。逆變器裝置(100)所具有的PWM生成器(140)根據(jù)逆變器運行狀態(tài)而改變以逆變器裝置(100)的輸出電壓的過零點為中心進行了直線近似的角度區(qū)間的PWM脈沖的導通脈沖中心的時間間隔或者斷開脈沖中心的時間間隔。在電動車輛中搭載逆變器裝置(100)，通過逆變器裝置(100)來驅(qū)動馬達(300)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種逆變器裝置及電動車輛。

背景技術

在進行PWM(脈寬調(diào)制)控制而驅(qū)動馬達的逆變驅(qū)動裝置中，對于逆變器的可變輸出頻率，大多采用使載波頻率固定而進行PWM控制的異步PWM方式。因此，在逆變器輸出頻率變?yōu)楦哳l率的情況下，PWM脈沖數(shù)會減少，導致逆變器的輸出誤差增大。此外，在逆變器的輸出電壓指令超過逆變器的最大輸出電平(正弦波)的過調(diào)制模式時，輸出電壓誤差會增大。尤其是以交流輸出的1/2周期進行變化的正側(cè)的電壓積分(正側(cè)電壓)與負側(cè)的電壓積分(負側(cè)電壓)的不平衡是導致馬達控制不穩(wěn)定的主要原因。因此，業(yè)界期望對輸出電壓的過零附近的調(diào)制波進行調(diào)整，從而調(diào)整使得逆變器輸出的正電壓與負電壓大致均等。

在專利文獻1中記載有一種將逆變器的輸出電壓的過零附近設為占空比50％(duty50％)而使輸出電壓誤差處于最低限度的技術。

此外，在專利文獻2中記載有一種在不產(chǎn)生逆變器的輸出誤差的調(diào)制率的范圍內(nèi)進行逆變驅(qū)動的技術。

進而，在專利文獻3中記載有一種根據(jù)逆變器的輸出頻率來變更載波頻率以使逆變器的輸出誤差減小的技術。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本專利特開2006-230079號公報

專利文獻2：日本專利特開2007-143316號公報

專利文獻3：日本專利特開2003-309993號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的問題

在專利文獻1中，在過調(diào)制模式中，在調(diào)制波為占空比100％的高電平值以及調(diào)制波為占空比0％的低電平值的過渡區(qū)間內(nèi)設置調(diào)制波為占空比50％的中間電平值而輸出PWM脈沖。由此，防止了調(diào)制波的斜率較為陡峭的情況下所產(chǎn)生的與PWM載波的交叉不連續(xù)(參考圖7)而導致脈沖成分消失的現(xiàn)象。然而，由于在逆變器輸出電壓的過零附近設為占空比50％，因此該范圍內(nèi)的平均電壓變?yōu)?V，從而存在逆變器輸出降低的問題。

此外，在專利文獻2中，在逆變器的輸出電壓的過零附近調(diào)制波的斜率較為陡峭的情況下，通過利用已抑制調(diào)制率的調(diào)制波而產(chǎn)生PWM脈沖，來降低因電壓指令與PWM信號的關系而產(chǎn)生的相位誤差。然而，由于抑制調(diào)制率而產(chǎn)生PWM脈沖，因此存在逆變器輸出降低的問題。

此外，在專利文獻3中，通過根據(jù)逆變器的輸出頻率來變更PWM載波頻率的同步PWM來平衡逆變器的輸出電壓。然而，若變更載波頻率，則電流檢測、控制周期等的安排也必須進行調(diào)整，因此存在微型計算機等控制運算單元的負荷增大的問題。

解決問題的技術手段

(1)技術方案1的發(fā)明提供的逆變器裝置的特征在于包括：PWM脈沖生成部，其根據(jù)馬達輸出要求來生成用以將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓的PWM脈沖；以及逆變電路，其利用由PWM脈沖生成部生成的PWM脈沖將直流電壓轉(zhuǎn)換為交流電壓來驅(qū)動馬達，PWM脈沖生成部在以輸出電壓的過零點為中心進行了直線近似的角度區(qū)間內(nèi)，根據(jù)馬達輸出要求而改變多個PWM脈沖的導通脈沖的中心時間間隔以及斷開脈沖的中心時間間隔中的某一方，從而生成PWM脈沖。