[發(fā)明專利]用于逆變器的電流采樣和處理裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610861786.5
• 申請(qǐng)日: 2016-09-29
• 公開（公告）號(hào): CN106953537B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 關(guān)曉強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蔚來汽車有限公司
• 主分類號(hào): H02M7/537
• 分類號(hào): H02M7/537
• 代理公司: 中國(guó)專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 方世棟;劉春元

1.一種用于逆變器的電流采樣和處理裝置，所述用于逆變器的電流采樣和處理裝置包括：初始化單元，所述初始化單元用于在電流采樣和處理裝置初始啟動(dòng)時(shí)設(shè)置初始化參數(shù)并隨后啟動(dòng)脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器，所述初始化參數(shù)至少包括脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的初始值、第一比較匹配參數(shù)的初始值以及第二比較匹配參數(shù)的初始值；

電流采樣觸發(fā)及實(shí)施單元，所述電流采樣觸發(fā)及實(shí)施單元在所述脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的值與所述第二比較匹配參數(shù)的值相等時(shí)觸發(fā)并實(shí)施電流采樣操作；

電流環(huán)計(jì)算及更新單元，所述電流環(huán)計(jì)算及更新單元基于所采樣的電流值計(jì)算新的第一比較匹配參數(shù)的值，并隨之在緊接著的上溢或下溢時(shí)刻將所述第一比較匹配參數(shù)的值實(shí)際更新為所計(jì)算出的新的第一比較匹配參數(shù)的值；

電壓輸出單元，所述電壓輸出單元用于在已更新的第一比較匹配參數(shù)的值與所述脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的值相等時(shí)輸出與所述已更新的第一比較匹配參數(shù)的值對(duì)應(yīng)的電壓來控制電路器件的開通和關(guān)斷。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于逆變器的電流采樣和處理裝置，其特征在于，所述電路器件是絕緣柵雙極型晶體管。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于逆變器的電流采樣和處理裝置，其特征在于，所述初始化單元以如下方式設(shè)置初始化參數(shù)：將所述脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的初始值設(shè)置為零、將所述脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的最大值設(shè)置為PWM周期值的一半、將所述脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)模式設(shè)置為對(duì)稱式脈寬調(diào)制、將所述第一比較匹配參數(shù)的更新模式設(shè)置為上溢或下溢時(shí)刻更新、將所述第一比較匹配參數(shù)的初始值設(shè)置為脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的最大值的一半、設(shè)置所述第二比較匹配參數(shù)的初始值。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于逆變器的電流采樣和處理裝置，其特征在于，所述電流環(huán)計(jì)算及更新單元進(jìn)一步被配置為在所述電流采樣操作結(jié)束后觸發(fā)中斷事件，用以基于所采樣的電流值計(jì)算新的第一比較匹配參數(shù)的值，并且經(jīng)由時(shí)鐘記錄所述中斷事件的運(yùn)行時(shí)間，以便基于所記錄的所述中斷事件的運(yùn)行時(shí)間預(yù)測(cè)針對(duì)下一拍的所述第二比較匹配參數(shù)的估計(jì)值，并且隨之將所述第二比較匹配參數(shù)的值更新為所預(yù)測(cè)的估計(jì)值。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于逆變器的電流采樣和處理裝置，其特征在于，所述預(yù)測(cè)的估計(jì)值包含所述中斷事件的運(yùn)行時(shí)間以及預(yù)定的時(shí)間余量。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于逆變器的電流采樣和處理裝置，其特征在于，在所述脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器啟動(dòng)后，其按照設(shè)置的初始值零開始向上計(jì)數(shù)，當(dāng)達(dá)到最大值時(shí)向下計(jì)數(shù)直至零，并重復(fù)此過程以產(chǎn)生PWM載波。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于逆變器的電流采樣和處理裝置，其特征在于，所述電壓輸出單元輸出三組形式的互補(bǔ)式PWM輸出電壓來控制各自由兩個(gè)絕緣柵雙極型晶體管構(gòu)成的三組電路器件以產(chǎn)生交流電。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的用于逆變器的電流采樣和處理裝置，其特征在于，所述電流采樣觸發(fā)及實(shí)施單元、電流環(huán)計(jì)算及更新單元以及電壓輸出單元均周期性地執(zhí)行各自所承擔(dān)的操作。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于逆變器的電流采樣和處理裝置，其特征在于，所述初始化單元、電流采樣觸發(fā)及實(shí)施單元、電流環(huán)計(jì)算及更新單元以及電壓輸出單元中的部分或全部由MCU和/或DSP實(shí)現(xiàn)。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的用于逆變器的電流采樣和處理裝置，其特征在于，從電流采樣至輸出電壓實(shí)際更新之間的總的延時(shí)由下式確定：t₂＝t_h+t_s+0.5*t_f，其中，t_h是硬件延時(shí)，t_f是半個(gè)PWM周期，t_s是電流環(huán)計(jì)算時(shí)間。

11.一種用于逆變器的電流采樣和處理方法，所述用于逆變器的電流采樣和處理方法包括下列步驟：

(A1)在電流采樣和處理過程初始啟動(dòng)時(shí)設(shè)置初始化參數(shù)并隨后啟動(dòng)脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器，所述初始化參數(shù)至少包括脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的初始值、第一比較匹配參數(shù)的初始值以及第二比較匹配參數(shù)的初始值；

(A2)在所述脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的值與所述第二比較匹配參數(shù)的值相等時(shí)觸發(fā)并實(shí)施電流采樣操作；

(A3)基于所采樣的電流值計(jì)算新的第一比較匹配參數(shù)的值，并隨之在緊接著的上溢或下溢時(shí)刻將所述第一比較匹配參數(shù)的值實(shí)際更新為所計(jì)算出的新的第一比較匹配參數(shù)的值；

(A4)在已更新的第一比較匹配參數(shù)的值與所述脈寬調(diào)制計(jì)數(shù)器的值相等時(shí)輸出與所述已更新的第一比較匹配參數(shù)的值對(duì)應(yīng)的電壓來控制電路器件的開通和關(guān)斷。