[發明專利]基于飛跨電容器的可變電壓轉換器

在審

• 申請號: 201810561431.3
• 申請日: 2018-06-04
• 公開（公告）號: CN109039069A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 楊水濤;周彥;陳禮華;葛寶明;徐帆;默罕默德·胡爾希德·阿拉姆
• 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;H02M1/32;H02M1/14;B60L15/00
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 沈浩;王秀君

1.一種用于車輛的動力傳動系統，包括：

可變電壓轉換器(VVC)，包括電感器、總線電容器和飛跨電容器；

控制器，被配置為：

響應于功率需求信號超過閾值，對所述可變電壓轉換器的開關進行調制，使得由所述電感器的正在瓦解的場產生的電感器電流被引導到所述飛跨電容器或所述總線電容器中，以使總線電容器電壓超過飛跨電容器電壓；

響應于所述功率需求信號降低到所述閾值以下，對所述開關進行調制，使得所述飛跨電容器與所述總線電容器并聯連接。

2.如權利要求1所述的動力傳動系統，其中，所述可變電壓轉換器連接在牽引電池與電驅動單元之間。

3.如權利要求1所述的動力傳動系統，其中，所述可變電壓轉換器的開關包括串聯連接在所述可變電壓轉換器的負極輸出端子與正極輸出端子之間的四個開關。

4.一種車輛，包括：

電機，被配置為推進所述車輛；

可變電壓轉換器(VVC)，包括電感器、總線電容器和飛跨電容器；

控制器，被配置為：對所述可變電壓轉換器的開關進行調制，使得在所述電機的驅動電壓下，由所述電感器的正在瓦解的場產生的電感器電流通過所述飛跨電容器被升高并且被引導到所述總線電容器中。

5.如權利要求1所述的動力傳動系統或者如權利要求4所述的車輛，其中，所述開關為絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)或金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。

6.如權利要求3所述的動力傳動系統或者如權利要求4所述的車輛，其中，所述可變電壓轉換器的開關包括連接在第二開關與正極輸出端子之間的第一開關，所述第二開關連接在所述第一開關與第三開關之間，所述第三開關連接在所述第二開關與第四開關之間，所述第四開關連接在所述第三開關與負極輸出端子之間。

7.如權利要求6所述的車輛，其中，所述飛跨電容器連接在所述第一開關和所述第二開關之間的上方接點與所述第三開關和所述第四開關之間的另一接點之間，所述電感器連接在正極輸入端子與位于所述第二開關和所述第三開關之間的中點之間。

8.如權利要求7所述的車輛，其中，所述控制器還被配置為：交替地使所述電感器電流流到通過所述開關串聯連接的所述飛跨電容器和總線電容器中，或者當所述飛跨電容器通過所述開關與所述總線電容器串聯連接并且被二極管旁路時，使所述電感器電流流到所述總線電容器中。

9.如權利要求7所述的車輛，其中，所述控制器還被配置為：響應于功率需求信號轉變為負向，將所述飛跨電容器與所述總線電容器并聯連接，并且在穩態下以通過模式操作所述開關以使電荷流動，其中，所述第一開關、所述第二開關和所述第四開關導通，所述第三開關截止。

10.如權利要求4所述的車輛，其中，所述可變電壓轉換器連接在牽引電池與電驅動單元之間。

11.一種控制動力傳動系統的轉換器的方法，包括：

將電流引導到所述轉換器的電感器中以產生場；

然后，響應于功率需求信號超過閾值，使所述場瓦解以使電荷流到飛跨電容器來升高總線電容器的電壓，使得所述總線電容器的電壓超過所述飛跨電容器的電壓。

12.如權利要求11所述的方法，還包括：通過控制器對所述轉換器的開關進行調制，以將所述電流引導到所述電感器中并使所述場瓦解。

13.如權利要求12所述的方法，其中，所述場瓦解以使電荷流動到所述總線電容器和所述飛跨電容器。

14.如權利要求13所述的方法，還包括：響應于功率需求信號降低到所述閾值以下，將所述飛跨電容器和所述總線電容器并聯連接，并且在所述場瓦解時將電荷引導到所述飛跨電容器和所述總線電容器兩者中。

15.如權利要求14所述的方法，還包括：響應于功率需求信號轉變為負向，將所述飛跨電容器和所述總線電容器并聯連接，并且在穩態下以通過模式操作所述開關以使電荷流動。