[發明專利]可變電壓轉換系統中的旁路二極管的故障檢測

有效

• 申請號: 201810082116.2
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN108372789B
• 公開（公告）日: 2023-09-01
• 發明（設計）人: 默罕默德·胡爾希德·阿拉姆;周彥;楊水濤;徐帆;陳禮華
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: B60L3/00
• 分類號: B60L3/00;B60L50/60
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 魯恭誠;王秀君

本公開涉及可變電壓轉換系統中的旁路二極管的故障檢測。一種車輛動力傳動系統包括可變電壓轉換器、旁路二極管和控制器。所述旁路二極管可與所述可變電壓轉換器并聯連接，并且被配置為將所述可變電壓轉換器的輸出鉗位成電池電壓。所述控制器可被配置為：當處于升壓模式時，并且響應于轉換器電感器電流的變化率超過升壓閾值，使所述可變電壓轉換器的開關斷開以通過所述旁路二極管轉移推進能量。所述控制器還可被配置為：當處于降壓模式時，并且響應于轉換器電感器電流的幅值超過降壓閾值，使所述可變電壓轉換器的開關斷開以在所述旁路二極管反向偏置時通過所述旁路二極管將再生能量轉移到電池。

技術領域

本申請總體上涉及被配置為檢測用于混合動力電動動力傳動系統的可變電壓轉換器的旁路二極管中的故障的系統。

背景技術

包括混合動力電動車輛(HEV)和電池電動車輛(BEV)的電氣化車輛依賴牽引電池來為用于推進的牽引馬達提供電力，并依賴牽引電池與牽引馬達之間的電力逆變器來將直流(DC)電力轉換為交流(AC)電力。典型的AC牽引馬達是三相馬達，所述三相馬達可由三個正弦信號提供電力，所述三個正弦信號中的每個以120度的相位分離被驅動。牽引電池被配置為在特定電壓范圍內操作。典型的牽引電池的端電壓超過100伏特DC，并且牽引電池可選地稱為高電壓電池。然而，電機的改善的性能可通過在不同的電壓范圍內進行操作來實現，所述電壓范圍通常高于牽引電池的電壓。很多電氣化車輛包括DC-DC轉換器(還被稱為可變電壓轉換器(VVC))以將牽引電池的電壓轉換為電機的操作電壓電平?？砂恳R達的電機可能需要高電壓和高電流。由于電壓要求、電流要求和開關要求，絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)通常被用于產生電力逆變器和VVC中的信號。

發明內容

一種車輛動力傳動系統包括可變電壓轉換器、旁路二極管和控制器。所述旁路二極管可與所述可變電壓轉換器并聯連接，并且被配置為將所述可變電壓轉換器的輸出鉗位成電池電壓。所述控制器可被配置為：當處于升壓模式時，并且響應于轉換器電感器電流的變化率超過升壓閾值，使所述可變電壓轉換器的開關斷開以通過所述旁路二極管轉移推進能量。

一種動力傳動系統包括可變電壓轉換器、旁路二極管和控制器。所述旁路二極管可與所述可變電壓轉換器并聯連接，并且被配置為將所述可變電壓轉換器的輸出鉗位成電池的電壓。所述控制器可被配置為：當處于降壓模式時，并且響應于轉換器電感器電流的幅值超過降壓閾值，使所述可變電壓轉換器的開關斷開以在所述旁路二極管反向偏置時通過所述旁路二極管將再生能量轉移到電池。

一種對車輛動力傳動系統進行操作的方法，所述動力傳動系統包括與旁路二極管連接的電力逆變器，所述旁路二極管與可變電壓轉換器并聯，所述方法包括：當處于降壓模式時，并且響應于電感器電流的變化率超過降壓閾值，通過控制器使所述可變電壓轉換器的開關斷開以在所述旁路二極管反向偏置時通過所述旁路二極管將再生能量轉移到牽引電池。

附圖說明

圖1是示出在動力傳動系統和能量儲存組件之間具有可變電壓轉換器(VVC)和電力逆變器的典型動力傳動系統和能量儲存組件的混合動力車輛的示圖。

圖2是包括旁路二極管的車載的可變電壓轉換器(VVC)示意圖。

圖3是在正常操作期間操作在升壓模式下的具有旁路二極管的VVC的操作特性相對于時間的曲線圖。

圖4是在旁路二極管短路操作期間操作在升壓模式下的具有旁路二極管的VVC的操作特性相對于時間的曲線圖。

圖5是在正常操作期間操作在降壓模式下的具有旁路二極管的VVC的操作特性相對于時間的曲線圖。

圖6是在旁路二極管短路操作期間操作在降壓模式下的具有旁路二極管的VVC的操作特性相對于時間的曲線圖。

圖7A和圖7B是具有旁路二極管的DC-DC轉換器控制系統的流程圖。

具體實施方式