[发明专利]具有诊断单元功率供应输出的功率变换器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2011年11月18日提交的美国临时专利申请序列号为61/561466的题为“Power converter with diagnostic unit power supply output”的优先权，该申请通过参考整体并入这里。

技术领域

本发明的示例性实施例涉及功率变换器，更具体的，涉及用在电动车辆中的功率变换器。

背景技术

车辆制造商使用多种不同类型的推进系统(例如，发动机或其它动力装置)在许多不同构造方面生产用于运输的车辆。大部分消耗汽油或柴油。最近，制造商增加了具有采用可替换燃料的推进系统的车辆的生产。这些车辆有时被称为可替换燃料车辆。

这类车辆的一个示例是混合电动车辆，或简单地，混合动力车辆，其组合了内燃机(ICE)和电机为车辆提供推动力。在这种情况下，ICE燃烧汽油或柴油燃料，并且电池用于驱动电机。

另一个示例是纯电动车辆。在一些情况下，纯电动车辆不包括ICE，并且包括例如燃料电池作为为电机提供电功率的主要来源。这样的系统还可包括可驱动电机的电池。具体来说，当车辆加速时以及在燃料电池提高输出以满足加速的需求之前或之时，电池提供所需的即时功率。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种在包括燃料电池和电机的车辆中使用的功率变换器。该实施例的功率变换器包括具有正极输入线和负极输入线的输入线和跨所述输入线连接的输入电容。该实施例的功率变换器还包括开关，其跨所述输入线连接，包括控制触点和额外触点。该实施例的功率变换器还包括开关控制器，其与所述控制触点连接，并包括正极输入连接和负极输入连接。该实施例的功率变换器还包括连接在所述正极输入连接和所述额外触点之间的接触器诊断供应接口。

在另一个实施例中，公开了一种车辆，包括：燃料电池；电机；以及电连接在所述燃料电池和电机之间的功率变换器。在该实施例中，所述功率变换器包括具有正极输入线和负极输入线的输入线和跨所述输入线连接的输入电容。该实施例中的功率变换器还包括开关，其跨所述输入线连接，并包括控制触点和额外触点。该实施例中的功率变换器还包括开关控制器，其与所述控制触点连接，并包括正极输入连接和负极输入连接。该实施例中的功率变换器还包括连接在所述正极输入连接和所述额外触点之间的接触器诊断供应接口。

在再一个实施例中，公开了一种在车辆的燃料电池上执行诊断测试的方法，所述车辆包括在所述燃料电池和电机之间电连接的功率变换器。该实施例的方法包括：通过与所述燃料电池电隔离的电源给所述功率变换器的输入电容充电；以及使用所述输入电容中的电荷执行所述诊断测试。

本发明的上述特征和优势以及其它的特征和优势在下述结合附图的详细描述中将更加明显。

本发明进一步提供下述的解决方案：

1、一种在包括燃料电池和电机的车辆中使用的功率变换器，所述功率变换器包括：

包括正极输入线和负极输入线的输入线；

跨所述输入线连接的输入电容；

开关，其跨所述输入线连接，并包括控制触点和额外触点；

开关控制器，其与所述控制触点连接，并包括正极输入连接和负极输入连接；以及

连接在所述正极输入连接和所述额外触点之间的接触器诊断供应接口。

2、如方案1所述的功率变换器，其特征在于，还包括：

连接至正极输入连接和负极输入连接的隔离电源。

3、如方案2所述的功率变换器，其特征在于，所述隔离电源是反激式直流(DC)至直流变换器。

4、如方案1所述的功率变换器，其特征在于，所述接触器诊断供应接口包括：

二极管；以及

串联连接到二极管的电阻器。

5、如方案1所述的功率变换器，其特征在于，所述接触器诊断供应接口是电荷泵。

6、如方案1所述的功率变换器，其特征在于，所述开关是包括栅极、集电极和发射极的绝缘栅双极晶体管(IGBT)。

7、如方案6所述的功率变换器，其特征在于，所述控制触点是所述栅极，所述接触器诊断供应接口连接至所述集电极，并且所述发射极连接至所述负极输入线。

8、如方案7所述的功率变换器，其特征在于，还包括：

连接在所述输入电容和所述集电极之间的电感。

9、一种车辆，包括：

燃料电池；

电机；以及

电连接在所述燃料电池和电机之间的功率变换器，所述功率变换器包括：