[發明專利]用于混合動力車輛的功率控制系統

有效

• 申請號: 201610796190.1
• 申請日: 2016-08-19
• 公開（公告）號: CN106882181B
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 金成奎;安埈模;裴秀炫;郭武信;樸株英
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社
• 主分類號: B60W20/10
• 分類號: B60W20/10;B60W10/08
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 龍淳;張微

本發明涉及一種用于混合動力車輛的功率控制系統，包括：可充電電池；第一電機，連接至混合動力車輛的驅動輪，以被操作成電動機或發電機；第二電機，連接至混合動力車輛的驅動輪，以被操作成電動機或發電動機；第一逆變器，連接至第一電機；第二逆變器，連接至第二電機；轉換器，其被配置成具有連接于可充電電池的第一側和連接于第一逆變器和第二逆變器的第二側，以便將從可充電電池供給的電壓進行轉換得到的輸出電壓供給到第一逆變器和第二逆變器；中性點開關，連接在轉換器的第一側與第一電機的中性點之間；以及控制器，被配置成基于第一電機是否操作以及混合動力車輛的所需功率，執行中性點開關的接通/關斷。

技術領域

本發明涉及一種混合動力車輛的功率控制系統，其通過集成地操作包括轉換器和逆變器在內的車輛的電力系統和電機，即使在車輛的所需功率超出轉換器的最大功率時，也能利用電機向車輛提供電力。

背景技術

目前很多車輛都使用化石燃料，然而，化石燃料包含硫、磷等，會造成環境污染。因此，人們正在持續研發減少化石燃料的使用，從而保護環境。諸如混合動力車輛、電動車輛以及氫燃料車輛等環境友好型車輛因而得以發展，從而減輕與化石燃料車輛相關的問題。混合動力車輛通過在減速時反向旋轉電機的再生制動來產生電力，從而為電池充電；并且通過在停車時關閉發動機，在啟動時利用電機再次啟動發動機的怠速停止和前進控制，提高燃料效率和排氣的穩定性。

因此，在混合動力車輛中，車輛的行駛模式必須被控制成與車輛狀態相對應。現有技術教導一種用于控制混合動力車輛的電機控制系統的方法，其通過防止在關閉混合動力車輛的主繼電器時產生的電機逆電動勢被施加到轉換器和逆變器上，來改善混合動力車輛的動力裝置的耐久性，并提高車輛效率。然而，當轉換器的效率通過上述方法得以改善時，流入轉換器的電流量增大，因此，與轉換器、功率模塊、冷卻裝置等連接的電感器的尺寸也會增大，從而增加轉換器的費用且增加了重量和體積。

在背景技術部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發明背景的理解，因此可能包含不構成在本國中本領域普通技術人員公知的現有技術的信息。

發明內容

本發明的一個目的在于提供一種混合動力車輛的功率控制系統，其通過在車輛電力系統和電機的中性點之間連接開關，以便基于電機運行狀態和車輛所需功率來執行適當的控制，并通過旁通開關增加混合動力車輛的電動車輛模式中的行駛功率，從而增加電力系統的行駛功率。

根據本發明一個示例性實施方式，混合動力車輛的功率控制系統，可包括：可充電電池；第一電機，連接至車輛的驅動輪，以被操作成電動機或發電機；第二電機，連接至車輛的驅動輪，以被操作成電動機或發電動機；第一逆變器，連接至第一電機；第二逆變器，連接至第二電機；轉換器，其具有連接于電池的第一側和連接于第一逆變器的第二側，其中第二逆變器被配置成通過將從電池供給的電壓進行變換得到的輸出電壓供給到第一逆變器和第二逆變器；中性點開關，連接在轉換器的第一側與第一電機的中性點之間；以及控制器，被配置成基于第一電機是否操作以及車輛的所需功率，執行中性點開關的接通/關斷。

控制器可被配置成，當第一電機的操作停止并且車輛的所需功率超出轉換器的最大功率時，接通中性點開關。此外，控制器可被配置成，當中性點開關接通時，操作第一逆變器，以便僅輸出第一逆變器的三相中的一相。控制器可被配置成，當中性點開關接通時，操作第一逆變器以交替地輸出第一逆變器的三相中的一相。可以基于第二電機的轉速以及第二電機的最大轉矩控制時的總磁通量，得到轉換器的輸出電壓。可基于以下等式獲得轉換器的輸出電壓：

其中，V_DC：轉換器的輸出電壓，λ_mag：第二電機的最大轉矩控制時的總磁通量，w_r：第二電機的轉速，λ_ds：第二電機的最大轉矩控制時的d軸磁通量，λ_qs：第二電機的最大轉矩控制時的q軸磁通量。