[發明專利]用于車輛的逆變器系統

在審

• 申請號: 201811182227.7
• 申請日: 2018-10-11
• 公開（公告）號: CN110391765A
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 張智雄;張基永;鄭鎮煥;申相哲;金凡植;李基宗
• 申請（專利權）人: 現代自動車株式會社;起亞自動車株式會社
• 主分類號: H02M7/493
• 分類號: H02M7/493;H02M7/5395;H02P27/08;B60L15/00
• 代理公司: 北京戈程知識產權代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

本發明涉及用于車輛的逆變器系統。一種用于車輛的逆變器系統可以包括：能量存儲裝置，其配置為存儲電能；第一逆變器，其包括多個第一開關元件并將能量轉換成交流電；第二逆變器，其包括與所述第一開關元件不同的多個第二開關元件，所述第二逆變器與所述第一逆變器并聯連接到所述能量存儲裝置，并將能量轉換為交流電；電機，其通過接收交流電而驅動；PWM信號發生裝置，其配置為生成用于控制電機的驅動的參考脈沖寬度調制(PWM)信號；以及PWM信號轉換裝置，其配置為將參考PWM信號轉換為輸入第一逆變器以驅動第一開關元件的第一PWM信號以及輸入第二逆變器以驅動第二開關元件的第二PWM信號。

技術領域

本發明大體上涉及一種用于車輛的逆變器系統。更具體地，本發明涉及這樣的一種用于車輛的逆變器系統，其中，所述逆變器系統能夠減少開關損耗、提高效率并且增加輸出功率。

背景技術

近來，已經積極地開發出與環保車輛相關的技術，環保車輛使用電能作為驅動車輛的動力以應對空氣污染和燃油消耗的危機。環保車輛包括混合動力電動車輛、燃料電池電動車輛和電動車輛。

同時，在傳統的用于車輛的逆變器系統中，為了實現高功率，多個硅絕緣柵雙極晶體管(Si-IGBT)元件并聯連接以驅動電機。在傳統的逆變器系統中，通過將多個Si-IGBT并聯連接到電機可以實現高功率，但是在電機的輸出需求低的燃料經濟性模式中，在開關元件中發生開關損耗和傳導損耗，因此整體上降低了車輛的燃料效率。

為了解決這個問題，已經積極地進行了對在電機的輸出需求低的燃料經濟性模式中損耗小的碳化硅場效應晶體管(SiC-FET)元件的研究。然而，由于SiC-FET元件與Si-IGBT元件相比昂貴并且SiC-FET元件的尺寸較小，因此存在散熱特性不好的缺點。因此，通過并聯連接多個SiC-FET元件來配置逆變器存在限制。因此，需要開發一種逆變器系統，該逆變器系統配置為利用Si-IGBT元件和SiC-FET元件二者的優點。

公開于本發明背景技術部分的信息僅僅旨在增強對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明的各個方面旨在提供一種用于車輛的逆變器系統，其中，所述逆變器系統配置為使得具有不同開關元件的第一逆變器和第二逆變器并聯連接在一起，并且具有不同接通/關斷正時的PWM信號分別輸入到第一逆變器和第二逆變器，使得各個逆變器被獨立驅動，從而可以減少開關損耗、提高效率并增加輸出功率。

根據本發明的各個方面，提供了一種用于車輛的逆變器系統，該逆變器系統包括：能量存儲裝置，其配置為存儲電能；第一逆變器，其包括多個第一開關元件并將存儲在能量存儲裝置中的能量轉換成交流電；第二逆變器，其包括與所述第一開關元件不同的多個第二開關元件，所述第二逆變器與所述第一逆變器并聯連接到所述能量存儲裝置，并將存儲在所述能量存儲裝置中的能量轉換為交流電；電機，其通過接收由第一逆變器和第二逆變器轉換的交流電而驅動；PWM信號發生裝置，其配置為生成用于控制電機的驅動的參考脈沖寬度調制(PWM)信號；以及PWM信號轉換裝置，其配置為將所述參考PWM信號轉換為輸入第一逆變器以驅動第一開關元件的第一PWM信號以及輸入第二逆變器以驅動第二開關元件的第二PWM信號，所述第二PWM信號具有與所述第一PWM信號的接通/關斷正時不同的接通/關斷正時。

所述第一開關元件中的每一個都可以是碳化硅場效應晶體管(SiC-FET)，而所述第二開關元件中的每一個都可以是硅絕緣柵雙極晶體管(Si-IGBT)。

當所述電機的輸出需求小于預定標準時，所述PWM信號轉換裝置可以配置為將所述參考PWM信號轉換為所述第一PWM信號，使得所述第一開關元件比所述第二開關元件早接通第一參考時間并且比所述第二開關元件晚關斷第二參考時間。