[发明专利]控制电动驱动系统中的功率逆变器的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及功率逆变器，并且特别是涉及控制电动驱动系统中的功率逆变器的方法和系统。

背景技术

近些年，技术进步，以及不断的技术创新和尝试，已导致汽车的设计有了实质的变化。其中一个变化包括了汽车的电气系统的复杂性，特别是代用燃料车辆，例如混合动力，电动，和燃料电池车辆。这类代用燃料车辆通常使用电动机(可能结合另一致动器)来驱动车轮。

这些类型的车辆在效率上能够提供重要的改善。但是，仍然总是存在的需要就是改善电动机驱动系统的效率来减少功率损耗，增加电池寿命，和增加行驶里程。另外，通常期望减少汽车发出的噪声。不幸的是，一些减少电动机系统的功率损耗的技术会加大噪声排放而超出可接受的标准。

因此，期望提供一种控制方法去减少车辆中的功率损耗和增加电动机的效率，而过度地增加电动机产生的噪声。而且，本发明其它的必要的特征和特性将从后面的详细描述和权利要求，以及附图和前述的技术领域和技术背景变得显而易见。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种控制汽车的电动驱动系统中的功率逆变器的方法。一般地，该方法通过以下步骤控制功率逆变器：响应低于第一扭矩水平的电动机指令扭矩控制功率逆变器以将功率逆变器的开关频率设置在第一设定频率；并且，响应第一扭矩水平和第二扭矩水平之间的电动机指令扭矩，控制功率逆变器以根据电动机指令扭矩的函数确定功率逆变器的开关频率，同时保持该开关频率高于动态频率界限。该方法降低了逆变器在高指令扭矩时的开关频率，而且保持了开关频率高于能够有效控制电动机的动态频率界限。这就减少了功率损耗并因此提高了系统的效率。

在另一个实施例中，提供了一种汽车电动驱动系统。该汽车电动驱动系统包括电动机，与所述电动机相连的功率逆变器，和与所述电动机和逆变器相连的至少一个处理器。所述至少一个处理器被设置成：响应低于第一扭矩水平的电动机指令扭矩提供控制功率逆变器将功率逆变器的开关频率设置在第一设定频率的信号；并且，响应第一扭矩水平和第二扭矩水平之间的电动机指令扭矩提供控制功率逆变器以根据电动机指令扭矩的函数确定功率逆变器的开关频率并同时保持所述开关频率高于动态频率界限的信号。该系统降低了逆变器在高指令扭矩时的开关频率，同时保持开关频率高于能够有效控制电动机的动态频率界限。这就减少了功率损耗并提高了系统的效率。

附图说明

本发明将在下文中结合附图予以说明，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且

图1是根据本发明一个实施例的示范性汽车的示意图；

图2是图1汽车内的电压源逆变器系统的方块图；

图3是图1汽车内的逆变器的示意图；

图4是示范性开关频率控制方案的图示；并且

图5是动态频率界限控制方案的图示。

具体实施方式

以下详细说明实质上仅是示范性的，并且不限制本发明或本申请及本发明的应用。而且，本发明并不局限于在前述技术领域，背景技术，发明内容或下面的详细描述中提出的任何明示或暗示的理论。

下面的描述提到了“连接”或“联接”在一起的元件或特征。如本文所使用的，除非明确说明，否则，“连接”意味着一个元件/特征被直接连接到(或直接关联)另一个元件/特征，并且不一定是机械地连接。同样地，除非明确说明，否则，“联接”意味着一个元件/特征是被直接或间接连接到(或直接或间接关联)另一个元件/特征，并且不一定是机械地连接。但是，应该了解在一个实施例中虽然两个元件可能被描述为是“连接”的，但在替代实施例中同样的元件可能是“联接”的，并且反之亦然。因此，虽然本文示出的这些示意图显示了对元件的示例性布置，但附加的插入元件，装置，特征或部件可能存在于实际实施例中。也应该了解这些附图仅仅是说明性的并且可能不是按比例绘制的。

这些附图图示了控制汽车的电动驱动系统中的功率逆变器的方法和系统。一般地，该方法和系统通过以下步骤控制功率逆变器：响应低于第一扭矩水平的电动机指令扭矩控制功率逆变器以将功率逆变器的开关频率设置在第一设定频率；并且，响应第一扭矩水平和第二扭矩水平之间的电动机指令扭矩控制功率逆变器以根据电动机指令扭矩的函数确定功率逆变器的开关频率，同时保持该开关频率高于动态频率界限。该方法降低了逆变器在高指令扭矩时的开关频率，而且保持了开关频率高于能够有效控制电动机的动态频率界限。这就减少了功率损耗并提高了系统的效率。