[發明專利]電驅動系統的有源放電

在審

• 申請號: 202210163775.5
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114977866A
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發明（設計）人: A·福爾克;V·莫勒;S·阿比德;D·A·E·A·哈格隆德;M·霍恩坎普;M·彼得
• 申請（專利權）人: 電力集成公司
• 主分類號: H02M7/5387
• 分類號: H02M7/5387;H02M1/32;H02M1/36;H02M1/088;H02M3/335;H02P27/08
• 代理公司: 北京匯知杰知識產權代理有限公司 11587
• 代理人: 李潔;董江虹

用于車輛的電驅動系統的有源放電的系統、裝置和方法，所述電驅動系統包括：逆變器，所述逆變器具有至少一個相支路，其中所述相支路中的第一相支路包括第一功率開關；dc/dc轉換器，所述dc/dc轉換器被配置為生成內部供電電壓，所述內部供電電壓相對于軌上的電壓被調節；以及柵極驅動通道，所述柵極驅動通道被配置為：通過在所述車輛的運行期間施加相對高的電壓差來驅動所述第一功率開關進入傳導，并且在指示關停或故障的信號之后以相對較低的電壓差繼續對所述第一功率開關的驅動。所述dc/dc轉換器被配置為將所述內部供電電壓生成為相對于所述軌上的所述電壓具有相對高的電壓差或相對于所述軌上的所述電壓具有相對較低的電壓差。

相關申請的交叉引用

本申請要求享有于2021年2月18日提交的第21157852.1號歐洲專利申請的優先權。第21157852.1號歐洲專利申請通過引用整體并入本文。

技術領域

本發明涉及電驅動系統(electric drive system)的有源放電(activedischarge)。

背景技術

電驅動系統存在于電動車輛——諸如電動汽車和卡車、混合動力電動汽車和卡車以及電動火車和有軌電車——中。電動車輛通常包括逆變器，該逆變器將電池或其他直流(dc)輸出轉換為交流(ac)信號以用于驅動電動馬達。在這些車輛中，相對大并且高的電流容量能量存儲電容通常被用作電池和逆變器之間的中間緩沖器。這些電容可以被稱為“DC鏈路電容器”或“平滑電容器”。這些電容使輸入電壓平滑，向逆變器輸出級提供低電感電流路徑，以及存儲能量。

電池供電的電動車輛中的電驅動系統通常將在其運行壽命內被關停(shut down)數千次。在關停期間，電池與電驅動系統的其余部分隔離。然而，在沒有進一步措施的情況下，中間DC鏈路電容器將在與電池斷開連接之后保留電荷。出于安全原因，監管機構通常要求在關停之后不久合理地消散此電荷。例如，典型的監管要求將使DC鏈路電容器在2秒內放電到在60伏特以下的電壓。

在一些情況下，放電開關和電阻器可以并聯耦合于DC鏈路電容器。在與電池斷開連接之后，此放電開關被切換成傳導，并且DC鏈路電容器通過該電阻器放電。

附圖說明

參考以下附圖描述了本發明的非限制性和非窮舉性實施方案，其中除非另有說明，否則相同的參考數字在所有各個視圖中指代相同的部分。

圖1是電驅動系統的示意性表示。

圖2是圖1的電驅動系統中的負責控制經由單個相支路(phase leg，相腳)向電動馬達提供電力的部分的示意性表示。

圖3是供電調節器(supply regulator)以及在供電調節器和圖1的控制器之間耦合的示意性表示。

圖4是適合于在電動車輛驅動系統中的逆變器中使用的IGBT的輸出特性的曲線圖。

圖5是示意性地表示用于DC鏈路電容器的有源放電的過程的泳道圖(swim lanediagram)。

圖6是圖1的電驅動系統中的不同的波形的示意性表示。

各個附圖中的相同的參考符號指示相同元件。

具體實施方式

在以下描述中，闡述了許多具體細節，以提供對本發明的透徹理解。然而，對于本領域的普通技術人員將明顯的是，不需要采用具體細節來實踐本發明。在其他情況下，未詳細描述眾所周知的材料或方法，以避免模糊本發明。