[發明專利]可變電壓轉換器的可變載波的開關頻率控制

有效

• 申請號: 201611151106.7
• 申請日: 2016-12-14
• 公開（公告）號: CN106961213B
• 公開（公告）日: 2020-08-18
• 發明（設計）人: 陳禮華;沙雷斯·斯坎特·柯扎雷卡爾;周巖;默罕默德·胡爾希德·阿拉姆;沙赫拉姆·薩雷;法扎爾·阿拉曼·塞伊德
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H02M3/158
• 分類號: H02M3/158
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 王秀君;魯恭誠

本發明涉及可變電壓轉換器的可變載波的開關頻率控制。電壓轉換器包括開關，所述開關的開關損耗隨著所述開關的開關頻率的減小而減小。所述電壓轉換器還包括控制器，所述控制器被配置為基于所述開關的占空比和輸入到所述開關的電流而改變所述開關頻率，以減小開關損耗或減小紋波電流幅值。

技術領域

本申請總體上涉及控制可變電壓轉換器。

背景技術

電氣化車輛包括混合動力電動車輛(HEV)和電池電動車輛(BEV)。電氣化車輛包括儲存用于推進和其它目的的能量的牽引電池。牽引電池被配置為工作在特定電壓范圍內。然而，可通過工作在不同的電壓范圍(通常以高于牽引電池的電壓的電壓)內來達到改善的電機性能。許多電氣化車輛包括用于將牽引電池的電壓轉化為電機期望的電壓水平的可變電壓轉換器。

發明內容

在一些配置中，一種可變電壓轉換器包括開關，所述開關的開關損耗隨著所述開關的開關頻率的減小而減小。可變電壓轉換器還包括控制器，所述控制器被配置為：響應于所述開關的工作占空比值與在預測的紋波電流幅值和所述開關頻率處于各自的最大值時的預定占空比值之間的差值增大，減小所述開關頻率以減小所述開關損耗。

一些配置可包括下列特征中的一個或更多個。在所述可變電壓轉換器中，所述控制器還被配置為：響應于所述差值減小，增大所述開關頻率以減小紋波電流幅值。在所述可變電壓轉換器中，所述控制器還被配置為：響應于所述差值小于預定值，將所述開關頻率設置為最大開關頻率。在所述可變電壓轉換器中，所述控制器還被配置為：基于所述差值而按照預定的頻率步長減小所述開關頻率。在所述可變電壓轉換器中，所述控制器還被配置為：響應于輸入到所述開關的電流的減小而減小所述開關頻率。在所述可變電壓轉換器中，所述工作占空比基于所述可變電壓轉換器的輸入電壓與輸出電壓的比。在所述可變電壓轉換器中，所述控制器還被配置為：將所述開關頻率限制在最大開關頻率與預定的最小頻率之間。在所述可變電壓轉換器中，所述預定的最小頻率處于大于連接到所述可變電壓轉換器的輸出的逆變器的預定開關頻率的頻率水平。

在一些配置中，一種可變電壓轉換器包括開關，所述開關的開關損耗隨著所述開關的開關頻率的減小而減小。所述可變電壓轉換器還包括控制器，所述控制器被配置為：在輸入到所述開關的電流輸入大于預定的最大電流時將所述開關頻率設置為預定的最大頻率，并且響應于所述電流輸入小于預定的最大電流而基于所述電流輸入的幅值來減小所述開關頻率。

一些配置可包括下列特征中的一個或更多個。在所述可變電壓轉換器中，所述控制器還被配置為：基于所述電流輸入的幅值而按照預定的頻率步長減小所述開關頻率。在所述可變電壓轉換器中，所述控制器還被配置為：基于所述開關的占空比與在紋波電流幅值和所述開關頻率處于各自的最大值時的預定占空比值之間的差值而減小所述開關頻率。在所述可變電壓轉換器中，所述開關頻率隨著所述電流的幅值的減小而減小。在所述可變電壓轉換器中，所述電流輸入是基于輸入到所述可變電壓轉換器的輸入功率的。

在一些配置中，一種控制車輛中的可變電壓轉換器的方法包括：響應于用于開關的控制信號的工作占空比與在預測的紋波分量幅值和所述控制信號的頻率處于各自的最大值時的預定占空比之間的差值增大，通過控制器減小所述控制信號的頻率以減小開關損耗。所述方法還包括：通過控制器輸出所述控制信號。

一些配置可包括下列特征中的一個或更多個。所述方法可包括：響應于所述差值的減小，通過控制器使所述控制信號的頻率向著最大頻率增大，以減小紋波分量幅值。所述方法可包括：通過控制器將所述頻率限制在最大頻率與預定的最小頻率之間。在所述方法中，預定的最小頻率處于大于連接到所述可變電壓轉換器的輸出的逆變器的預定開關頻率的頻率水平。所述方法可包括：響應于所述差值小于預定值，通過控制器將所述頻率設置為最大頻率。所述方法可包括：響應于輸入到所述開關的電流輸入小于預定的最大電流，通過控制器減小所述頻率以減小開關損耗。所述方法可包括：響應于所述電流輸入向著預定的最大電流增大，通過控制器增大所述頻率以減小紋波分量幅值。

附圖說明