[发明专利]电力转换设备及电力转换系统

说明书

本公开提供了一种电力转换设备和一种电力转换系统。在电力转换设备中，控制器确定第一组至少一相绕组的第一加电模式与第二组至少一相绕组的第二加电模式的组合模式。第一加电模式和第二加电模式分别至少包括第一组至少一相绕组的第一加电模式和第二组至少一相绕组的第二加电持续时间。控制器向开关提供驱动脉冲，从而控制开关的通断操作，驱动脉冲的置位持续时间基于所确定的组合模式。

技术领域

本公开内容涉及各自装配有多个电力转换器和用于控制电力转换器的一个或更多个控制器的电力转换设备。本公开内容还涉及各自装配有电力转换设备和旋转电机中至少之一的电力转换系统。

背景技术

旋转电机如电动发电机、ISG(集成启动发电机)等可操作从而基于从由电源提供的DC(直流电)电力生成的受控的AC(交流电)电力来输出转矩、电力等。电力转换器如逆变器用于基于由电源提供给电源转换器的输入DC电力而生成受控的AC电力，以便控制旋转电机的这些受控变量。

对于电力转换器即逆变器已知用PWM(脉宽调制)控制或脉冲控制对提供给旋转电机的AC电力进行控制。例如，PWM控制和脉冲控制以组合的方式或者单独地应用于用于对提供给ISG或电动发电机的AC电力进行控制的逆变器。

应用于逆变器的PWM控制具有对于输入电流的高可控性。特别地，应用于逆变器的PWM控制能够在受控的旋转电机的转子的转速为零即受控的旋转电机的转子处在停顿状态或停止时控制来自电池即DC电源的输入电流的电平。然而，应用于逆变器的PWM控制可能需要连接至逆变器的输入端的比较高电容的电容器来吸收在PWM控制期间所生成的纹波，从而导致了逆变器尺寸增大。

与之相反，应用于逆变器的脉冲控制即矩形波控制不需要这种连接至逆变器的输入端的比较高电容的电容器，这是因为在脉冲控制期间生成较少纹波，从而导致逆变器具有较小的尺寸。

然而，应用于逆变器的脉冲控制在受控的旋转电机的转子的转速为零的情况下经由逆变器对受控的旋转电机进行驱动时可以具有对于输入电流的较低的可控性。这会导致高电平的电流从电池被送入逆变器，由此降低了电池的电压。电池的电压的降低会对基于电池的电压进行工作的其他部件有消极影响。

另外，连接在电池、逆变器及受控的旋转电机中的导线可以具有比较大的厚度，足以允许这种高电平电流流过导线，从而导致导线的重量增大以及使用导线的布线工作的难度增大。逆变器和受控的旋转电机也具有足以被其接受的标准额定功率，从而导致逆变器和受控的旋转电机的尺寸增大。

特别地，考虑下面的情况：脉冲控制应用于安装在具有有限电力供应性能的机动车辆中的逆变器。在这种情况下，如果除了逆变器外其他部件如引擎ECU(电子控制单元)、EPS(电动助力转向系统)、制动器等电连接至同一电池，脉冲控制必须确保基于电池的电源的最小电压。这是因为如果不确保电源的最小电压，这会使车辆的基础操作恶化，如行驶、转弯和停止。为了可靠地操作其他部件，在机动车辆中设置了升压型DC-DC转换器和/或电流抑制继电器。然而，这会增加机动车辆的总成本和/或在机动车辆中需要另外的空间来安装DC-DC转换器和/或电流抑制继电器。

另一方面，已知一个电力转换系统的示例，即用于提高装配有单组三相绕组的旋转电机的可控性的旋转电机系统，该旋转电机系统在日本专利公告No.5174617中公开。

该专利公告中公开的电力转换系统针对旋转电机的操作方式中的每个操作方式设置多个模式状态量的参数。多个模式状态量的参数用于获得关于用于接通或断开逆变器的开关元件的切换模式的信息。

电力转换系统如下进行使用多个模式状态量驱动逆变器的方法。

具体地，该方法获得用于旋转电机的实际操作模式的模式状态量的参数。然后，基于所获得的用于旋转电机的实际操作模式的模式状态量的参数，该方法基于PWM控制或脉冲控制来生成对于逆变器的各个开关元件的接通指令和断开指令。

发明内容