[发明专利]升压转换器死区补偿

说明书

本发明涉及升压转换器死区补偿，提供了一种混合动力传动系统，该系统包括电机、电池组、升压转换器和至少一个控制器。升压转换器可以包括电感器并且可以配置用于从电池组接收输入电压并向电机提供输出电压。该至少一个控制器可以基于输入至升压转换器输入电流的强度以及与通过电感器的电流关联的纹波强度，而产生用于升压转换器的占空比指令，使得对于给定的指令电压而言，升压转换器的实际占空比取决于通过电感器的电流的方向而变化，以使输出电压变为给定的指令电压。

技术领域

本发明涉及改善混合动力传动系统中升压转换器输出的系统和方法。

背景技术

混合动力电动车辆(HEV)包括通过逆变系统驱动的一个或更多个电机并且可以包括内燃发动机。在电力动力传动系统中使用高压电池以向电机提供电力并且存储在车辆制动期间回收的能量。混合动力电动车辆中的电动马达/发电机对传输驾驶员需求的扭矩提供了额外的自由度并且还可以用于控制发动机的输出转速。

众所周知，在混合动力传动系统中可以使用升压转换器用于增加电压以控制一个或更多个电机同时允许减少车辆电池组需要的单元的数量。升压转换器的基本原理涉及输入侧、输出侧、开关以及包括底部开关闭合状态(bottom-switch-on-state)、顶部开关闭合状态(top-switch-on-state)以及开关都断开状态(both-switches-off-state)的三种不同运转状态。在底部开关闭合状态期间，闭合底部导致电感器电流正方向的变化。在顶部开关闭合状态期间，闭合顶部开关并且断开底部开关允许电感器电流改变方向并且通过顶部开关至输出侧。这两种状态之间的切换使得输出侧的电压高于输入侧。为了避免开关同时闭合，执行开关都断开状态以在一个开关闭合而其它开关断开之间的时间中插入延迟。在开关状态之间的这种延迟称为死区(deadtime)。

发明内容

在第一说明性实施例中，混合动力传动系统可以包括但不限于电机、电池组、升压转换器以及至少一个控制器。混合动力传动系统的升压转换器电路可以包括允许电路配置从电池组接收输入电压并提供输出电压至电机的电感器。混合动力传动系统可以对至少一个控制器编程，以基于输入至升压转换器的输入电流的强度以及与通过电感器的电流关联的纹波强度，产生用于升压转换器的占空比指令，使得对于给定的指令电压而言，升压转换器的实际占空比基于通过电感器的电流的方向而改变，以将输出电压变成给定的指令电压。

在第二说明性实施例中，提供一种用于升压转换器的死区补偿占空比指令的方法。方法可以包括响应于升压转换器输入电流的强度高于通过升压转换器的电感器的纹波电流强度和与升压转换器关联的预定值的总和而运转。方法可以基于与升压转换器关联的死区和输入电流的方向来校正占空比指令，以使升压转换器的输出电压变成指令的值。

在第三说明性实施例中，车辆可以包括具有电感器、一个或更多个三极管、二极管以及电容器的升压转换器。升压转换器可以配置用于接收输入电压并提供比输入电压高的输出电压。车辆可以具有至少一个控制器，该控制器配置用于基于与通过电感器的电流关联的纹波强度以及足以反映该电流的极性的电流强度，来产生升压转换器的占空比指令，使得对于给定的指令电压而言，升压转换器的实际占空比随着电流变为正而增加并且随着电流变为负而减小。控制器配置用于产生升压转换器的占空比指令以使输出电压变成给定的指令电压。

根据本发明的一个实施例，校正占空比指令使得升压转换器的实际占空比随着通过电感器的电流变为负而减小。

根据本发明的一方面，提供一种车辆，车辆包含：包括电感器并且配置用于接收输入电压并提供输出电压的升压转换器；以及至少一个控制器，配置用于基于与通过电感器的电流关联的纹波强度和足以反映该电流的极性的电流强度，而产生升压转换器的占空比指令，使得对于给定的指令电压而言，升压转换器的实际占空比随着电流变为正而增加并且随着电流变为负而减小，以使电压输出变为给定的指令电压。

根据本发明的一个实施例，占空比指令定义位于纹波强度中央的转变区域。