專利名稱：用于控制功率分流電路的裝置和方法以及具有該裝置的混合動力車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于控制混合動力車的功率分流電路(power shuntcircuit)的裝置。
本發(fā)明的一個應(yīng)用領(lǐng)域是混合道路車輛。
背景技術(shù)：
文獻(xiàn)US-B-6 486 632介紹了 一種包含笫一與第二變換器的裝置，笫一與第二變換器的DC側(cè)連接到DC電壓存儲單元，其AC側(cè)被設(shè)計(jì)為連接到第一與第二多相電機(jī)，第一與第二多相電機(jī)被設(shè)計(jì)為耦合到車輛的機(jī)械驅(qū)動器，第一機(jī)器能夠作為電動機(jī)運(yùn)行，第二機(jī)器能夠作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，用于分流來自驅(qū)動器的功率，變換器還包含用于DC側(cè)與AC側(cè)之間的轉(zhuǎn)換的斬波開關(guān)(chopping switches)，該裝置包含用于對變換器DC側(cè)的諧波進(jìn)行濾波的電容器以及用于控制斬波開關(guān)的單元，該單元包含通過具有與變換器相同頻率的栽波的脈寬調(diào)制對斬波開關(guān)進(jìn)行控制的模式。
如具有功率分流的混合動力車中已知的且由圖l所示出的那樣，兩個
電機(jī)3、 4被連接到機(jī)械驅(qū)動器5，機(jī)械驅(qū)動器5在一側(cè)^f皮連接到車輪6、 7，在另一側(cè)被連接到電力存儲系統(tǒng)8。兩個變換器l、 2用于控制機(jī)器3、 4。當(dāng)驅(qū)動器5由車輛的內(nèi)燃機(jī)9驅(qū)動時，對于來自驅(qū)動器5的功率的分流，機(jī)器中的一個必須作為電動枳逸行，而另一個必須作為發(fā)電^:行。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)被關(guān)閉時，兩個機(jī)器3、 4中的一個用于運(yùn)行驅(qū)動器。
共用的濾波電容器C通常在兩個變換器1、 2之間安裝在DC母線10上。
變換器l、 2通過斷開以及閉合其DC電壓開關(guān)來斬波，以便產(chǎn)生對機(jī)器3、 4供電的AC電壓。這稱為MLI (脈寬調(diào)制)斬波。除了機(jī)器的電流的有效基波以外，高頻(幾kHz)斬波產(chǎn)生諧波，以 同樣的方式拓寬了在DC母線10上產(chǎn)生的電流的頻語。
電容器C對大多數(shù)這些電流諧波進(jìn)行濾波，以便將盡可能直流的電流 返回到存儲元件。電容器的老化對其發(fā)熱敏感，因此對經(jīng)過其的RMS電 流敏感。因此，控制被濾波的電流及其諧波含量是有價(jià)值的。
另外，對于變換器存在幾種可能的斬波策略。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一目的是對變換器的脈寬調(diào)制控制進(jìn)行最優(yōu)化。 本發(fā)明的第二目的是最小化電容器的電流波以及經(jīng)過它的RMS電流。 本發(fā)明的第三目的是對機(jī)器的相的電壓進(jìn)行最優(yōu)化。 本發(fā)明的第 一主題是一種控制混合動力車的功率分流電路的裝置，該 裝置包含第一與第二變換器，第一與第二變換器的DC側(cè)連接到DC電壓 存儲單元，其AC側(cè)被設(shè)計(jì)為連接到第一與第二多相電機(jī)，第一與第二多 相電機(jī)被設(shè)計(jì)為耦合到車輛的機(jī)械驅(qū)動器，第 一機(jī)器能夠作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行， 第二機(jī)器能夠作為電動機(jī)運(yùn)行，以便分流來自驅(qū)動器的功率，變換器還包 含用于DC側(cè)與AC側(cè)之間的轉(zhuǎn)換的斬波開關(guān)，該裝置包含用于對變換器 DC側(cè)上的諧波進(jìn)行濾波的電容器以及用于控制斬波開關(guān)的單元，該單元 包含通過具有與變換器相同頻率的載波的脈寬調(diào)制來控制斬波開關(guān)的至少 一個模式，該裝置的特征在于
笫一與第二機(jī)器能夠作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)運(yùn)行,控
制單元包含用于檢測第一與第二機(jī)器作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā) 電機(jī)運(yùn)行的裝置以及在檢測到第一與第二機(jī)器作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為 發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)運(yùn)行的情況下相對于第一變換器的斬波開關(guān)以時間平移的 方式控制第二變換器的斬波開關(guān)的第一裝置，并且，用于控制變換器的單 元包含用于根據(jù)脈寬向量調(diào)制模式控制其斬波開關(guān)的裝置。 根據(jù)本發(fā)明的其他特征
-笫二變換器和第一變換器之間的所述時間平移包含載波的半周期。
6-用于控制變換器的單元包含通過脈寬標(biāo)量調(diào)制來控制其斬波開關(guān)的 第一模式、通過脈寬向量調(diào)制來控制其斬波開關(guān)的第二模式、通過過調(diào)制
(overmodulated )脈寬調(diào)制來控制其斬波開關(guān)的第三4莫式以及用于控制其 斬波開關(guān)的第四全波(fullwave)模式。
-控制單元包含才莫式選擇裝置，用于對于分別位于具有增大值的第一、 第二、第三和第四鄰近區(qū)域的、機(jī)器的相關(guān)聯(lián)的速度和轉(zhuǎn)矩值將第一、第 二、第三或第四模式應(yīng)用到變換器。
-除了笫 一控制裝置外，控制單元包含用于檢測第一與笫二機(jī)器作為電 動機(jī)/發(fā)電機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/電動機(jī)運(yùn)行的裝置以及用于在檢測到第一與第 二機(jī)器作為電動沖幾/發(fā)電機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/電動機(jī)運(yùn)行的情況下用與第一變 換器的斬波開關(guān)相同的時間相位控制第二變換器的斬波開關(guān)的裝置。
-DC-DC轉(zhuǎn)換器，其插在電容器與電力存儲單元之間。
本發(fā)明的第二主M—種控制混合動力車車載功率分流電路的方法， 用于應(yīng)用上面介紹的控制裝置，其使用第一與第二變換器，第一與第二變 換器的DC側(cè)連接到DC電壓存儲單元，其AC側(cè)連接到笫一與第二多相 電機(jī)，第一與第二多相電機(jī)耦合到車輛的機(jī)械驅(qū)動器，第一機(jī)器作為發(fā)電 機(jī)運(yùn)行，第二機(jī)器作為電動機(jī)運(yùn)行，用于分流來自驅(qū)動器的功率，變換器 還包含用于DC側(cè)與AC側(cè)之間的轉(zhuǎn)換的斬波開關(guān)、用于對在變換器DC 側(cè)提供的諧波進(jìn)行濾波的電容器，斬波開關(guān)被具有至少一個控制斬波開關(guān) 的模式的控制單元通過具有與變換器相同頻率的栽波的脈寬調(diào)制來控制， 該方法的特征在于
使得第 一與笫二機(jī)器作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)運(yùn)行，
在第一與第二機(jī)器作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)運(yùn)行的情 況下，第二變換器的斬波開關(guān)以相對于第一變換器的斬波開關(guān)時間平移的 方式受到控制。
根據(jù)本發(fā)明的其他特征
一在第一與第二機(jī)器作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)運(yùn)行的情 況下，第二變換器與第一變換器之間的時間平移對應(yīng)于栽波的半周期。-對于分別位于具有增大值的第一、第二、第三和第四鄰近區(qū)域的機(jī)器 的相關(guān)聯(lián)的速度和轉(zhuǎn)矩值，變換器的斬波開關(guān)根據(jù)第一脈寬標(biāo)量調(diào)制控制 模式、第二脈寬向量調(diào)制控制模式、第三過調(diào)制脈寬調(diào)制控制模式、第四 全波控制纟莫式受到控制。
本發(fā)明的第三主題為混合動力車，其包含用于經(jīng)由機(jī)械驅(qū)動器驅(qū)動車 輪的內(nèi)燃機(jī)，機(jī)械驅(qū)動器被耦合到笫一與第二電機(jī)，第一機(jī)器能夠作為發(fā) 電機(jī)運(yùn)行，第二機(jī)器能夠作為電動機(jī)運(yùn)行，以便構(gòu)成來自驅(qū)動器的功率分 流電路，其特征在于，第一與第二電機(jī)被連接到如上所述的車載控制裝置。


參照附圖，閱讀下面僅僅作為非限制性實(shí)例給出的介紹，將會更好地
理解本發(fā)明，在附圖中
圖l為混合動力車的驅(qū)動器的圖2為連接到根據(jù)圖1的機(jī)械驅(qū)動器的電工部分的圖3為圖2的電工部分的兩個變換器的詳細(xì)圖4在橫坐標(biāo)上表示電機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度，在縱坐標(biāo)上表示電機(jī)的轉(zhuǎn)矩， 曲線界定了依賴于機(jī)器的運(yùn)行區(qū)段對由變換器進(jìn)行的電壓斬波的選擇；
圖5表示由正弦標(biāo)量調(diào)制獲得的電流信號的實(shí)例，其作為橫坐標(biāo)上的 時間的函數(shù)；
圖6為具有DC-DC轉(zhuǎn)換器的才艮據(jù)圖1的驅(qū)動器。
具體實(shí)施例方式
在圖中，電機(jī)3、 4例如為三相機(jī)器，各自包含分別連接到變換器1 與2的AC側(cè)的三個不同的相Ul、 VI、 W1以及U2、 V2、 W2。機(jī)器3、 4分別包含可移動部分31、 41，其被機(jī)械連接到驅(qū)動器5，且其能相對于 連接到相U1、 VI、 Wl、 U2、 V2、 W2的才幾械部分32、 42移動。
當(dāng)內(nèi)燃機(jī)9運(yùn)行以便機(jī)械運(yùn)行驅(qū)動器5、從而經(jīng)由差速器11旋轉(zhuǎn)車輪 6、 7時，機(jī)器3作為發(fā)電枳運(yùn)行，并從驅(qū)動器5將電力分流到變換器1的
8AC側(cè)，如箭頭F1所示，這種被分流的電力在變換器1的DC側(cè)被轉(zhuǎn)換為 DC電流，以便在存儲元件8中存儲能量。對于此功率分流，另一機(jī)器4 于是作為電動枳逸行。如已經(jīng)知道的，電力存儲元件8例如由一個或多于 一個的可再充電的電池或一個或多于一個的超級電容器構(gòu)成。內(nèi)燃機(jī)也可 在機(jī)器3作為電動機(jī)且機(jī)器4作為發(fā)電機(jī)的情況下驅(qū)動車輪。電動機(jī)/發(fā)電 機(jī)或發(fā)電機(jī)/電動才械式的選擇由管理器作出。
變換器1、 2分別包含開關(guān)II、 12，用于將其DC側(cè)的DC電流斬波為 相U1、 VI、 W1以及U2、 V2、 W2的AC電流。例如，在圖3中，各個 變換器1、 2對于各相包含串聯(lián)在DC母線的兩個導(dǎo)體10之間的兩個開關(guān) 11或12,兩個開關(guān)I1或I2之間的節(jié)點(diǎn)凈皮連接到相U1、 V1或W1、 U2、 V2或W2。各個開關(guān)II、 12例如由IGBT (絕,型雙極型晶體管)構(gòu)成， 反向二極管與IGBT并聯(lián)設(shè)置。各個開關(guān)Il、 12包含用于控制其斷開或其 閉合的輸入E1、 E2，此輸入對于IGBT晶體管由其柵極構(gòu)成。用于控制變 換器1的開關(guān)ll的輸入E1被連接到第一控制電路21，而用于控制變換器 2的開關(guān)12的輸入E2被連接到第二控制電路22。第 一與第二控制電路21 、 22被連接到低級控制單元23，該單元包含用于產(chǎn)生裙發(fā)送到第一電路21 的載波的第一模塊24以及用于產(chǎn)生補(bǔ)A送到第二電路22的栽波的第二電 路25。單元23包含特別是用于控制模塊24與25的一個或多于一個的計(jì) 算機(jī)26。另外，低級控制單元23被連接到車輛的高級控制單元27。
車輛的控制策略和/或駕駛者的意圖決定了施加到電機(jī)3、 4的轉(zhuǎn)矩和/ 或速度。
無論來自管理器27的此"高級，，命令如何，可以控制變換器的"低級 信號，，，特別是機(jī)器3、 4的電壓斬波的策略。"低級，，控制包含在計(jì)算機(jī) 26中。這種/這些計(jì)算才幾26對將ON/OFF開關(guān)指示傳送到開關(guān)II、 12的控 制電路21、 22進(jìn)4亍控制。
存在電機(jī)的由車輛的"高級"控制選擇的幾種運(yùn)行。兩個機(jī)器可運(yùn)行
為
電動4幾/電動才幾，發(fā)電機(jī)/電動機(jī)， 電動才幾/發(fā)電機(jī)， 發(fā)電才幾/發(fā)電機(jī)。
機(jī)器的相電壓根據(jù)由單元23的計(jì)算機(jī)26施加到電路21、 22的第一、 第二、第三、第四控制模式被斬波，分別為 標(biāo)量MLI，在圖中用MLI1表示， 向量MLI，在圖中用MLI2表示， 過調(diào)制MLI，在圖中用MLI3表示， 全波，在圖中用PO表示。
斬波策略被選擇為解決減小濾波電容器C的設(shè)計(jì)中存在的問題，但 不會使低級控制過度復(fù)雜，也不會影響車輛的性能。
另一個目的是減小電流諧波，其RMS電流是濾波電容器C的發(fā)熱和 老化的源頭。"清潔"的正弦波電壓也是^L器端子上所希望的。
因此，消除了自動地對電容器C過工程化(overengineer )以解決這 些問題的需要。
目的在于，取決于電機(jī)以及車輛的運(yùn)行情況，盡可能減小由電容器濾 S皮的電it。
同時，試圖根據(jù)轉(zhuǎn)矩和速度設(shè)置點(diǎn)向機(jī)器施加最清潔的電壓(也就是 說，基波以外，其第一諧波(firstharmonics )處于斬波頻率；不存在奇次 諧波3、 5、 7等等，笫一等(mnk)的來自斬波)。
控制類型的選擇首先依賴于機(jī)器的所請求的速度和轉(zhuǎn)矩，并由計(jì)算機(jī) 26進(jìn)行選擇。
向機(jī)器供給低電壓幅度的情況(通常低速度和低轉(zhuǎn)矩用途) 當(dāng)機(jī)器被供以低幅度電壓時，優(yōu)選為標(biāo)量MLI控制。在現(xiàn)有技術(shù)中， 產(chǎn)生這樣的MLI信號的簡單方法是進(jìn)行三角形載波(在斬波頻率MLI處) 與設(shè)置點(diǎn)(調(diào)制)信號之間的比較。事實(shí)上，脈寬越來越多地來自數(shù)字計(jì) 算機(jī)的結(jié)果，損害模擬比較。圖5示出了由標(biāo)量MLI (TMLI)調(diào)制的正 弦波信號SM的結(jié)果。
10這種控制的使用使得可以向機(jī)器施加低(或甚至零)電壓。因此，其 很好地適合于低速區(qū)段。 一般用途的情況
在大多數(shù)使用情況下，優(yōu)選為向量MLI控制。
向量MLI控制不是像標(biāo)量MLI那樣使用彼此獨(dú)立的三個電壓，而是 作為控制三相(或多相)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)向量的策略，因此，具有相之間的脈 沖同步。這一策略的主要優(yōu)點(diǎn)之一是能夠供給與三個并列獨(dú)立標(biāo)量策略可 傳送的相比更高的基波電壓。
當(dāng)達(dá)到能在向量MLI中產(chǎn)生的正弦波電壓的最大幅度時，于是，稱為 過調(diào)制MLI。在這種情況下，基波頻率的倍數(shù)諧波被加在信號中，從而增 大信號的幅度。
使用極高電壓的情況(通常具有極高功率和高速度)
當(dāng)通過其它控制模式不能達(dá)到電壓幅度時，優(yōu)選為全波控制。以希望 獲得的基波頻率，供給電壓被交替施加到負(fù)載的各個極。這在機(jī)器端子上 給出了 AC電壓的最大幅度。這使得可以以由于電壓的低頻諧波引起的電 流過負(fù)荷(附加的損耗)的代價(jià)達(dá)到高功率(轉(zhuǎn)矩)區(qū)段。
模式之間的轉(zhuǎn)移作為電力損耗及其在機(jī)器損耗與變換器損耗之間的分 布的函數(shù)來確定。圖4示出了多種運(yùn)行情況。
在圖4中，標(biāo)量控制模式MLI1從零速度V和零轉(zhuǎn)矩CM的點(diǎn)O通 過作為速度的函數(shù)的第一轉(zhuǎn)矩曲線Cl界定。笫二向量控制模式MLI2通 過曲線Cl與第二曲線C2界定，第二曲線用于相對于曲線Cl的增大的速 度V和/或轉(zhuǎn)矩CM的值。第三向量過調(diào)制控制模式MLI3由曲線C2和第 三曲線C3界定，第三曲線用于相對于曲線C2的增大的速度V和/或轉(zhuǎn)矩 CM的值。第四、全波控制模式PO由曲線C3和第四曲線C4界定，第四 曲線用于相對于曲線C3的增大的速度V和/或轉(zhuǎn)矩CM的值。曲線Cl、 C2、 C3、 C4例如像雙曲線狀減小。笫四曲線C4為電動枳^莫式中機(jī)器轉(zhuǎn) 矩的包絡(luò)曲線。
控制類型的選擇也依賴于兩個機(jī)器3、 4的使用情況。電動才幾/電動機(jī)或發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)情況
這些模式用在ZEV中(專門電氣運(yùn)行，對應(yīng)于內(nèi)燃機(jī)9停止)。 如果兩個機(jī)器以MLI控制， 一個機(jī)器的斬波將會相對于另一個異相。 這種偏移例如為栽波半周期。兩個載波具有同樣的頻率。在圖3的實(shí)施例 中，栽波產(chǎn)生模塊25向變換器2的控制電路22發(fā)送相對于由產(chǎn)生才莫塊24 發(fā)送到變換器1的控制電路21的具有相同頻率的載波偏移半個周期的載 波，也就是說，在相位上相反。因此，發(fā)送到變換器1和2的載波具有同 樣的頻率，并彼此偏移半個周期。
機(jī)器3、 4各自作為電動M行或各自作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行由任何合適的檢 測裝置MD檢測，用于檢測機(jī)器3、 4作為電動機(jī)-電動機(jī)或發(fā)電機(jī)-發(fā)電機(jī) 運(yùn)行的這種狀態(tài)ED被義送到控制單元23，以便對模塊24、 25的栽波進(jìn) 行偏移。
在處于電動機(jī)模式的兩個機(jī)器3、4已經(jīng)在向量脈寬調(diào)制中受到控制的 實(shí)例中，對于沒有偏移的栽波，當(dāng)兩個變換器的將要濾波的電流總和已經(jīng) 為76.5有效安培(也就是說，RMS)時，對于偏移半周期的載波，通過向 量脈寬調(diào)制控制，兩個變換器的將要濾波的電流的這一總和為46,8安培 RMS，也就是說，將由電容器C濾波的RMS電流減小39Y。。
在一個實(shí)施例中，優(yōu)選兩個機(jī)器的相電流的平衡。也就是說，"高級" 控制在各個機(jī)器上對于一個且相同的電流選擇對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的和被傳
送到車輪。典型地，這在ZEV運(yùn)行模式中是可能的。 電動機(jī)/發(fā)電機(jī)或發(fā)電機(jī)/電動機(jī)情況
這是混合動力車的常用運(yùn)行模式。施加到電動機(jī)的轉(zhuǎn)矩受到"高級，， 控制的控制。
由于電流自然處于相反方向，DC母線10上將被濾波的電流自然減小。 如果兩個機(jī)器受到MLI控制，優(yōu)選為，兩個變換器的載波具有相同的
相位和相同的頻率。
在圖6的實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)可包含電容器C和存儲元件8之間的DC/DC
轉(zhuǎn)換器30，以便一方面具有對變換器l、 2和機(jī)器3、 4是最優(yōu)的DC母線10電壓，并在另一方面使此電壓對存儲元件8的電壓變化不敏感。
在這種情況下，來自DC/DC轉(zhuǎn)換器30的斬波諧波必須具有與變換器
的相比較高的頻率，這在大多數(shù)時間成立。
盡管很少使用，可以想到具有多于三相的電動機(jī)的變型。主要結(jié)果在
于將要濾波的電流的低頻諧波將高于相電流基波頻率的六倍(相數(shù)的兩倍)。
主要結(jié)果在于差在斬波諧波和由于相電流基波的諧波之間減小。如果 此差是不足的，這可導(dǎo)致相對于三相系統(tǒng)增大斬波頻率。
因此，在變換器l、 2的輸入上(DC側(cè))，電容器C的電流波被最小 化。在變換器1、 2的輸出上(AC側(cè))，機(jī)器3、 4的端子上的電壓的設(shè) 置點(diǎn)和基波誤差最小化，從而因此具有清潔的正弦波電壓。自然，可以僅 僅 得電流波最小化，或僅僅具有清潔的輸出電壓。
權(quán)利要求
1.一種控制混合動力車的功率分流電路的裝置，該裝置包含第一與第二變換器(1，2)，第一與第二變換器的DC側(cè)連接到DC電壓存儲單元(8)，其AC側(cè)被設(shè)計(jì)為連接到第一與第二多相電機(jī)(3，4)，第一與第二多相電機(jī)被設(shè)計(jì)為耦合到車輛的機(jī)械驅(qū)動器(5)，第一電機(jī)(3)能夠作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，第二電機(jī)(4)能夠作為電動機(jī)運(yùn)行，以便分流來自驅(qū)動器(5)的功率，變換器(1，2)還包含用于DC側(cè)與AC側(cè)之間的轉(zhuǎn)換的斬波開關(guān)，該裝置包含用于對變換器(1，2)DC側(cè)上的諧波進(jìn)行濾波的電容器(C)以及用于控制斬波開關(guān)的單元(23)，單元(23)具有至少一個通過對于變換器(1，2)具有相同頻率的載波的脈寬調(diào)制用于控制斬波開關(guān)的模式，該裝置的特征在于第一與第二機(jī)器(3，4)能夠作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)運(yùn)行，控制單元(23)包含用于檢測第一與第二機(jī)器(3，4)作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)運(yùn)行的裝置(MD)以及在檢測到第一與第二機(jī)器(3，4)作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)運(yùn)行的情況下相對于第一變換器(1)的斬波開關(guān)(I1)以時間平移的方式控制第二變換器(2)的斬波開關(guān)(I2)的第一裝置，并且，用于控制變換器的單元(23)包含用于根據(jù)脈寬向量調(diào)制模式(MLI2)控制其斬波開關(guān)(I1，I2)的裝置(26)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的控制裝置，其特征在于，第二變換器(2)和第 一變換器(1)之間的所述時間平移包含栽波的半周期。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的控制裝置，其特征在于，用于控制變換器的 單元(23)包含通過脈寬標(biāo)量調(diào)制來控制其斬波開關(guān)(II, 12)的第一模 式(MLI1)、通過脈寬向量調(diào)制來控制其斬波開關(guān)(II, 12)的第二才莫式(MLI2)、通過過調(diào)制脈寬調(diào)制來控制其斬波開關(guān)(11， 12)的第三模式 (MLI3)以及用于控制其斬波開關(guān)(II, 12)的第四全波模式(MLI4)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3的控制裝置，其特征在于，控制單元(23)包含模 式選擇裝置(26)，用于對于分別位于具有增大值的第一、第二、第三和第四鄰近區(qū)域的機(jī)器(3， 4)的相關(guān)聯(lián)的速度和轉(zhuǎn)矩值將第一、第二、第 三或第四模式應(yīng)用到變換器U， 2)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l-4中任意一項(xiàng)的控制裝置，其特征在于，除了第一 控制裝置(24， 25)外，控制單元(23)包含用于檢測第一與第二機(jī)器(3， 4 )作為電動機(jī)/發(fā)電機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/電動機(jī)運(yùn)行的裝置以及用于在檢測到 第一與第二機(jī)器(3， 4)作為電動機(jī)/發(fā)電機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/電動機(jī)運(yùn)行的情 況下用與第一變換器(1)的斬波開關(guān)(II)相同的時間相位控制第二變換 器(2)的斬波開關(guān)(12)的裝置(23)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)的控制裝置，其特征在于，DC-DC轉(zhuǎn) 換器(30)插在電容器(C)與電力存儲單元(8)之間。
7. —種控制混合動力車車栽功率分流電路的方法，用于應(yīng)用根據(jù)權(quán)利 要求1-6中任意一項(xiàng)的控制裝置，其使用第一與第二變換器(1， 2)，第 一與第二變換器的DC側(cè)連接到DC電壓存儲單元(8 ),其AC側(cè)連接到 第一與第二多相電機(jī)(3， 4)，第一與第二多相電機(jī)耦合到車輛的機(jī)械驅(qū) 動器(5)，第一機(jī)器(3)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，第二機(jī)器(4)作為電動枳逸 行，用于分流來自驅(qū)動器(5)的功率，變換器(l, 2)還包含用于DC側(cè) 與AC側(cè)之間的轉(zhuǎn)換的斬波開關(guān)、用于對在變換器(1， 2) DC側(cè)提供的 諧波進(jìn)行濾波的電容器(C)，斬波開關(guān)被控制單元(23)控制，控制單 元(23)具有至少一個通過對于變換器(1， 2)具有相同頻率的載波的脈 寬調(diào)制用于控制斬波開關(guān)的模式，該方法的特征在于使得笫一與笫二機(jī)器(3, 4)作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī) 運(yùn)行，在第一與第二機(jī)器(3， 4)作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電枳逸 行的情況下，第二變換器(2)的斬波開關(guān)(12)以相對于第一變換器(1) 的斬波開關(guān)(11)的時間平移方式受到控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的控制方法，其特征在于，在第一與第二機(jī)器(3, 4)作為電動機(jī)/電動機(jī)或作為發(fā)電機(jī)/發(fā)電積逸行的情況下，第二變換器(2) 與第一變換器(1)之間的時間平移對應(yīng)于栽波的半周期。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8的控制方法，其特征在于，對于分別位于具有 增大值的第一、第二、第三和第四鄰近領(lǐng)域的機(jī)器(3, 4)的相關(guān)聯(lián)的速 度和轉(zhuǎn)矩值，變換器(1， 2)的斬波開關(guān)(11， 12)根據(jù)第一脈寬標(biāo)量調(diào) 制控制才莫式(MLI1)、第二脈寬向量調(diào)制控制才莫式(MLI2)、第三過調(diào) 制脈寬調(diào)制控制才莫式(MLI3)、第四全波控制模式(MLI4)受到控制。
10. —種混合動力車，其包含用于經(jīng)由機(jī)械驅(qū)動器(5)驅(qū)動車輪(6， 7)的內(nèi)燃機(jī)(9),機(jī)械驅(qū)動器(5)被耦合到第一與第二電機(jī)(3， 4)， 第一機(jī)器(3)能夠作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行，第二機(jī)器(4)能夠作為電動機(jī)運(yùn)行， 以便構(gòu)成來自驅(qū)動器(5)的功率分流電路，其特征在于，第一與第二電機(jī)(3， 4)被連接到如權(quán)利要求l-6中任意一項(xiàng)所述的機(jī)載控制裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種控制混合動力車的功率分流電路的裝置，其包含變換器(1，2)，變換器(1，2)的DC側(cè)連接到DC電壓存儲單元(8)，其AC側(cè)用于連接到多相電機(jī)(3，4)。根據(jù)本發(fā)明，機(jī)器(3，4)能夠以電動機(jī)/電動機(jī)或發(fā)電機(jī)/發(fā)電機(jī)模式運(yùn)行，控制單元(23)包含用于以這樣的方式控制第二變換器(2)的斬波開關(guān)(12)的第一裝置(24，25)在這樣的情況下，其相對于第一變換器(1)中的斬波開關(guān)(11)在時間上偏移，變換器的控制裝置(23)包含用于以脈寬向量調(diào)制控制其斬波開關(guān)(11，12)的裝置(26)。
文檔編號H02M7/5387GK101678778SQ200880018690
公開日2010年3月24日 申請日期2008年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年5月3日
發(fā)明者G·帕格斯利, S·勞德特 申請人:雷諾股份公司