[發明專利]用于分相不平衡負載的車輛發電機-逆變器

在審

• 申請號: 202011052005.0
• 申請日: 2020-09-29
• 公開（公告）號: CN112600453A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 陸樨;鄒軻;克里希納·普拉撒度·巴特;陳靖奇;邁克爾·W·德格納
• 申請（專利權）人: 福特全球技術公司
• 主分類號: H02M7/537
• 分類號: H02M7/537;H02M3/335
• 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

本公開提供了“用于分相不平衡負載的車輛發電機?逆變器”。一種用于為電氣負載供電的系統和方法。所述系統和方法包括第一逆變器，用于將由車輛內的電池提供的第一DC電力轉換為第一AC電力。所述系統和方法還包括整流器，所述整流器包括連接到變壓器的次級繞組的輸入端。所述整流器還具有連接到至少兩個電容器的輸出端。所述整流器和電容器將所述第一AC電力轉換為第二DC電力。所述系統和方法還包括逆變器，用于將所述第二DC電力轉換為輸出AC電力，所述輸出AC電力被供應給分相輸出端。所述系統和方法還將所述至少兩個電容器之間的所述分相輸出端的一個橋連接到所述變壓器的中心抽頭以修改所述第二DC電力的電壓幅度。

技術領域

本公開涉及一種車輛，所述車輛可以包括能夠向分相負載提供平衡的電壓輸出的發電機-逆變器。

背景技術

電動車輛和混合動力電動車輛包括高壓電池(即，牽引電池)，所述高壓電池通常用于向用于推進車輛的電機供應能量。來自電池的能量還可以用于為車輛內的電子器件供電。來自電池的能量還可以被轉換來為車輛外部的負載供電。

發明內容

公開了一種用于發電機-逆變器的系統和方法，所述發電機-逆變器可操作以為分相電氣負載供電。發電機-逆變器可以包括將第一DC電力轉換為第一AC電力的第一逆變器。發電機-逆變器還可以包括具有初級繞組和次級繞組的變壓器。初級繞組可以連接到第一逆變器以從初級繞組接收第一AC電力并且將第一AC電力從初級繞組傳送到次級繞組。發電機-逆變器還可以包括整流器，所述整流器具有連接到變壓器的次級繞組以接收第一AC電力的輸入端。整流器的輸出端可以連接到至少兩個電容器。整流器和電容器可以操作以將第一AC電力轉換為第二DC電力。

發電機-逆變器還可以包括第二逆變器，所述第二逆變器將第二DC電力轉換為輸出AC電力。發電機-逆變器可以包括分相輸出端，所述分相輸出端連接到第二逆變器以接收輸出AC電力。分相輸出端還可以包括第一電力橋和第二電力橋，所述第一電力橋和第二電力橋連接到第二逆變器。分相輸出端還可以包括分相橋，所述分相橋電連接在至少兩個電容器之間。分相橋還可以連接到變壓器的中心抽頭。通過將分相橋連接到變壓器的中心抽頭，整流器和分相橋可以操作以修改第二DC電力的電壓幅度。

可以設想到，整流器和分相橋可以作為降壓轉換器操作以降低第二DC電力的電壓幅度，或者作為增壓轉換器操作以增加第二DC電力的電壓幅度。

還可以設想到，可以使用半橋電路配置來設計整流器，所述半橋電路配置包括至少四個開關元件，所述至少四個開關元件在活動狀態和非活動狀態之間操作。控制器可在活動狀態和非活動狀態之間控制至少四個開關元件。當指示第二DC電力的第一電壓水平的一半減去指示分相橋處的電壓水平的第二電壓水平不近似等于零時，控制器可以修改至少四個開關元件在活動狀態和非活動狀態之間的操作頻率。控制器還可以施加脈沖寬度調制信號以控制至少四個開關元件在活動狀態和非活動狀態之間的操作頻率。最后，控制器可以使用反饋控制算法來修改至少四個開關元件的操作頻率。

附圖說明

圖1示出了電動車輛的示例性拓撲；

圖2示出了發電機-逆變器電路的示例性拓撲；

圖3示出了發電機-逆變器電路的替代拓撲；以及

圖4示出了用于控制發電機-逆變器電路的流程圖。

具體實施方式

根據需要，本文中公開了本發明的詳細實施例；然而，應理解，所公開的實施例僅僅是可以各種形式和替代形式體現的本發明的示例。附圖不一定按比例繪制；一些特征可能會被放大或最小化以示出特定部件的細節。因此，本文所公開的具體結構和功能細節不應被解釋為是限制性的，而僅是作為教導本領域技術人員以不同方式采用本發明的代表性基礎。