[發明專利]用于逆變器的電流采樣和處理裝置及方法

有效

• 申請號: 201610861786.5
• 申請日: 2016-09-29
• 公開（公告）號: CN106953537B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 關曉強
• 申請（專利權）人: 蔚來汽車有限公司
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 方世棟;劉春元

本發明提出了用于逆變器的電流采樣和處理裝置及方法，其中所述方法包括：在電流采樣和處理過程初始啟動時設置初始化參數并隨后啟動脈寬調制計數器；在所述脈寬調制計數器的值與所述第二比較匹配參數的值相等時觸發并實施電流采樣操作；基于所采樣的電流值計算新的第一比較匹配參數的值，并隨之在緊接著的上溢或下溢時刻將所述第一比較匹配參數的值實際更新為所計算出的新的第一比較匹配參數的值；在已更新的第一比較匹配參數的值與所述脈寬調制計數器的值相等時輸出與所述已更新的第一比較匹配參數的值對應的電壓來控制電路器件的開通和關斷。本發明所公開的裝置及方法具有小的延時時間。

技術領域

本發明涉及電流采樣和處理裝置及方法，更具體地，涉及用于逆變器的電流采樣和處理裝置及方法。

背景技術

目前，隨著電動控制系統（例如純電動/混合動力車輛中的電動控制系統）的日益發展和普及，提高逆變器（實現將直流電轉換為交流電的器件）電流采樣和處理性能變得越來越重要。

現有的逆變器典型地采用脈寬調制（PWM）的方式，即電流控制器首先采樣得到電機相電流，然后通過矢量控制算法計算出參考電壓矢量，隨后利用脈寬調制方法計算PWM占空比以及輸出PWM波信號以控制IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）的開通和關斷，其中，影響逆變器性能的重要指標之一是電流環的輸出帶寬，即電流環能無衰減地輸出的交流電的最大頻率，電流環的輸出帶寬越大則逆變器的性能越良好。

圖1是現有的用于逆變器的脈寬調制（PWM）方法的示意圖。如圖1所示，在常規的脈寬調制方法中，在PWM周期的上溢或者下溢時刻進行電流采樣，隨后在下個半PWM周期時刻讀取此采樣值進行計算，隨之再滯后半個PWM周期進行電壓值的更新，由此，總的采樣，計算和更新至最終電壓時刻的延時時間為t₁= t_h+2.5*t_f，其中，t_h是硬件延時，t_f是半個PWM周期。

然而，上述現有的技術方案存在如下問題：由于總的采樣，計算和更新電壓操作的延時時間較大，故電流環的輸出帶寬較小，從而顯著影響逆變器的性能。

因此，存在如下需求：提供具有小的延時時間的用于逆變器的電流采樣和處理裝置及方法。

發明內容

為了解決上述現有技術方案所存在的問題，本發明提出了具有小的延時時間的用于逆變器的電流采樣和處理裝置及方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

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時設置初始化參數并隨后啟動脈寬調制計數器，所述初始化參數至少包括脈寬調制計數器的初始值、第一比較匹配參數的初始值以及第二比較匹配參數的初始值；

電流采樣觸發及實施單元，所述電流采樣觸發及實施單元在所述脈寬調制計數器的值與所述第二比較匹配參數的值相等時觸發并實施電流采樣操作；

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

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的值與所述脈寬調制計數器的值相等時輸出與所述已更新的第一比較匹配參數的值對應的電壓來控制電路器件的開通和關斷。

在上面所公開的方案中，優選地，所述電路器件是絕緣柵雙極型晶體管。