[發明專利]獲得較低的最小升壓比的可變電壓轉換器

有效

• 申請號: 201810011834.0
• 申請日: 2018-01-05
• 公開（公告）號: CN108306488B
• 公開（公告）日: 2021-10-26
• 發明（設計）人: 喬根德拉·辛格·索恩加姆;楊水濤;默罕默德·胡爾希德·阿拉姆;陳禮華;徐帆;周彥
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H02M1/088
• 分類號: H02M1/088;H02M1/38;H02M7/48;B60L15/00
• 代理公司: 北京連和連知識產權代理有限公司 11278
• 代理人: 張騰

1.一種電驅動系統中的可變電壓轉換器，包括：

在正母線和負母線之間串聯的上部開關器件和下部開關器件，其中在所述正母線和所述負母線之間設置有DC鏈路電壓V_DC，所述DC鏈路電壓V_DC適于耦接到所述電驅動系統的逆變器；

將所述上部開關器件和所述下部開關器件之間的連接點連接到DC電源的電感器，其中所述DC電源提供DC電壓V_B；和

控制器，所述控制器配置為根據基于所述轉換器的預期升壓比V_DC/V_B的PWM柵極信號來驅動所述上部開關器件和所述下部開關器件，其中當所述預期升壓比大于預定升壓比時所述PWM柵極信號對于所述上部開關器件和所述下部開關器件都插入標稱死區時間，并且其中當所述預期升壓比小于所述預定升壓比時所述PWM柵極信號對于所述上部開關器件不插入死區時間并且使所述下部開關器件保持持續關斷。

2.根據權利要求1所述的轉換器，其中所述轉換器具有馬達操作和再生操作，在所述馬達操作中電力從所述DC電源流動通過所述轉換器，并且在所述再生操作中電力從所述轉換器流到所述DC電源，并且其中用于所述上部開關器件的不插入死區時間的所述PWM柵極信號僅在所述再生操作時用于驅動所述上部開關器件和所述下部開關器件。

3.根據權利要求1所述的轉換器，其中用于所述上部開關器件的所述PWM柵極信號具有根據所述預期升壓比而變化的占空比。

4.根據權利要求1所述的轉換器，其中所述預定升壓比是對應于下式的最小死區時間升壓比G_min：

G_min＝1/(1-2D_d)

其中D_d是基于所述PWM柵極信號的載波頻率的所述標稱死區時間的占空比當量。

5.根據權利要求1所述的轉換器，其中所述開關器件包括絕緣柵雙極型晶體管，并且其中每個所述晶體管與相應的反向二極管并聯。

6.一種控制可變電壓轉換器的方法，其中所述可變電壓轉換器包括在正母線和負母線之間串聯的上部開關器件和下部開關器件，其中在所述正母線和所述負母線之間設置有DC鏈路電壓V_DC，所述DC鏈路電壓V_DC適于耦接到電驅動系統的逆變器；將所述上部開關器件和所述下部開關器件之間的連接點連接到DC電源的電感器，其中所述DC電源提供DC電壓V_B，所述方法包括以下步驟：

確定由所述轉換器產生的預期升壓比V_DC/V_B；

識別所述轉換器是否處于再生操作中；

如果所述轉換器不處于所述再生操作中，則對上部開關器件和下部開關器件二者使用插入標稱死區時間的PWM柵極信號來驅動所述轉換器的所述上部開關器件和所述下部開關器件；

如果所述轉換器處于所述再生操作中并且所述預期升壓比大于預定升壓比，則對所述上部開關器件和所述下部開關器件二者使用插入所述標稱死區時間的所述PWM柵極信號來驅動所述轉換器的所述上部開關器件和所述下部開關器件；和

如果所述轉換器處于所述再生操作中并且所述預期升壓比小于所述預定升壓比，則使用不插入死區時間的所述PWM柵極信號驅動所述上部開關器件同時保持所述下部開關器件持續關斷。

7.如權利要求6所述的方法，其中所述預定升壓比是對應于下式的最小死區時間升壓比G_min：

G_min＝1/(1-2D_d)

其中D_d是基于所述PWM柵極信號的載波頻率的所述標稱死區時間的占空比當量。

8.根據權利要求6所述的方法，還包括響應于所述預期升壓比而改變所述上部開關器件的所述PWM柵極信號占空比的步驟。