[发明专利]车辆电驱动系统和车辆电力系统

说明书

技术领域

本公开涉及用于车辆的功率变换器。

背景技术

DC-DC变换器可将直流源从一个电压电平变换为另一电压电平。

一些DC-DC变换器通过临时存储输入的能量，随后以不同的电压将所述能量释放给输出，来将一个DC电压电平变换为另一DC电压电平。存储器可在磁场存储部件(电感器、变压器)或电场存储部件(电容器)中。通过调整充电电压的占空比(接通/断开时间的比率)，可控制传输的电量。这种变换比线性电压调节可具有更大功率效率(一般75％至98％)，所述线性电压调节以热消耗不期望的电能。

由于功率场效应晶体管的使用，一些DC-DC变换器的效率在近十年增加，其中，功率场效应晶体管能够以高频率切换并且比可引起大量开关损耗且需要复杂的驱动电路的功率双极型晶体管更有效率。

由电池(或其它可代替的装置)供电的车辆可包括变换器，所述变换器被布置为升高由电池输出的电压和/或降低输入到电池的电压。

发明内容

一种车辆电驱动系统可包括：电源、电机和DC-DC功率变换器。DC-DC功率变换器可电连接在电源与电机之间，且包括分别设置在连接电源和电机的不同的电流路径的电感器和第一开关，其中所述电流路径是电并联连接的。

电感器和第一开关可以被电并联连接。

DC-DC功率变换器还可包括第二开关和第三开关，其中，DC-DC功率变换器被配置为在第二开关和第三开关选择性地闭合和断开时使得输入电压升高或降低。

第一开关可包括电连接在电感器与第二开关之间的端子。

所述系统还可包括：逆变器，电连接在DC-DC功率变换器与电机之间。

第一开关可以是绝缘栅极双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管或继电器。

DC-DC功率变换器可以是双向DC-DC功率变换器。

一种车辆电源系统可包括：DC-DC功率变换器，具有电并联连接的第一电流路径和第二电流路径；设置在第一电流路径上的第一开关；设置在第二电流路径上的电感器。车辆电源系统还可包括：控制器，被配置为当DC-DC功率变换器的输入电压和输出电压大致相等时闭合一开关。

控制器可被进一步配置为当DC-DC功率变换器的输入电压和输出电压不相等时断开第一开关。

电感器和第一开关可以被电并联连接。

DC-DC功率变换器还可包括第二开关和第三开关。控制器可被配置为选择性地闭合和断开第二开关和第三开关，以使得DC-DC功率变换器升高或降低输入到DC-DC功率变换器的电压。

第一开关可包括电连接在电感器与第二开关之间的端子。

一种车辆电源系统可包括DC-DC功率变换器。DC-DC功率变换器可包括：电并联连接的第一电流路径和第二电流路径；设置在第一电流路径上的第一开关；设置在第二电流路径上的电感器；第二开关和第三开关，当选择性地闭合和断开第二开关和第三开关时，使得DC-DC功率变换器升高或降低输入到DC-DC功率变换器的电压。

电感器和第一开关可以被电并联连接。

第一开关可包括电连接在电感器与第二开关之间的端子。

第一开关可以是绝缘栅极双极型晶体管、金属氧化物半导体场效应晶体管或继电器。

附图说明

图1是车辆的电驱动系统的框图。

图2是DC-DC功率变换器的框图。

具体实施方式

如所需要的，本发明的详细实施例公开与此；但是，应该理解，公开的实施例仅是以各种和可替代形式实施的本发明的示例。附图不是必需按比例绘制；可夸大或缩小一些特征以示出特定部件的细节。因此，在此公开的特定结构和功能细节不应被解释为限制，而是仅作为教导本领域的技术人员不同地实施本发明的代表性基础。

参照图1，车辆12(例如，纯电池车辆(battery electric vehicle)、混合动力电动车辆(hybrid electric vehicle)等)的电驱动系统10可包括电源14(例如，动力电池(traction battery)、燃料电池等)、电机16(可用于产生用于车辆12的动力)、功率变换器18和一个或多个控制器19。在该实施例中，功率变换器18被配置为将由动力电池14输出的DC功率变换为AC功率，以输入到电机16，反之亦然。功率变换器18还被配置为升高由动力电池16输入的电压以输出到电机16，并且降低由电机16输入的电压以输出到动力电池14。