[发明专利]用于混合动力车辆操作的自适应升压电压

说明书

本发明涉及用于混合动力车辆操作的自适应升压电压。一种动力传动系统包括DC‑DC转换器、电机和控制器。所述DC‑DC转换器可被配置为输出总线电压。所述控制器可被配置为：响应于超过电机的可用扭矩的扭矩请求，命令DC‑DC转换器将所述总线电压升压至从预定数量的可用离散阶跃值中选择的离散阶跃值，以增大所述可用扭矩，其中，所述选择的离散阶跃值响应于动力传动系统的选择的操作模式变化而变化。

技术领域

本申请总体上涉及一种被配置为选择升压电压并且在该升压电压下操作持续预定时间的DC-DC转换器。

背景技术

电气化车辆(包括混合动力电动车辆(HEV)和电池电动车辆(BEV))依靠牵引电池向用于推进的牵引马达提供电力，并且依靠牵引电池和牵引马达之间的电力逆变器将直流(DC)电力转换为交流(AC)电力。典型的AC牵引马达是3相马达，3相马达可由3个正弦信号提供电力，所述3个正弦信号中的每个以120度的相位分离驱动。牵引电池被配置为在特定电压范围内操作，并提供最大电流。牵引电池可选地被称作高电压电池，其中，典型的牵引电池的端电压超过100伏特DC。然而，电机的改善的性能可通过在不同的电压范围内进行操作来实现，所述电压范围通常高于牵引电池的端电压。同样，用于驱动车辆电机的电流需求通常被称作高电流。

很多电气化车辆包括DC-DC转换器(还被称作可变电压转换器(VVC))，以将牵引电池的电压转换为电机的操作电压水平。可包括牵引马达的电机可能需要高电压和高电流。由于电压需求、电流需求和开关需求，固态开关(诸如，绝缘栅双极型晶体管(IGBT))通常被用于产生电力逆变器和VVC中的信号。

发明内容

一种动力传动系统包括DC-DC转换器、电机和控制器。所述DC-DC转换器可被配置为输出总线电压。所述控制器可被配置为：响应于扭矩请求超过电机的可用扭矩，命令DC-DC转换器将所述总线电压升压至从预定数量的可用离散阶跃值中选择的离散阶跃值，以增大所述可用扭矩，其中，所述选择的离散阶跃值响应于动力传动系统的选择的操作模式变化而变化。

一种车辆包括电机和控制器。所述电机可被配置为：在总线电压下向车辆提供推进力。所述控制器可被配置为：使得转换器以从预定数量的可用离散阶跃值中选择的离散阶跃值输出所述总线电压，并且响应于电机的操作模式变化而改变所述可用离散阶跃值中的至少一些。

一种控制DC-DC转换器的方法包括：响应于对与DC-DC转换器连接的马达的扭矩请求超过可用扭矩，输出总线电压并且更新至少一些离散阶跃值的大小。通过DC-DC转换器以从预定数量的可用离散阶跃值中选择的离散阶跃值输出总线电压持续至少预定持续时间。所述更新至少一些离散阶跃值的大小可基于动力传动系统的历史操作数据。

附图说明

图1是示出典型的传动系和能量储存组件的混合动力车辆的示图，其中，在传动系与能量储存组件之间具有可变电压转换器和电力逆变器。

图2是车辆的可变电压转换器的示意图。

图3是车辆的电机逆变器的示意图。

图4是双电机和逆变器系统的示意图，所述双电机和逆变器系统具有牵引电池以及牵引电池与电力逆变器之间的可变电压转换器。

图5A是马达扭矩下的电机的功率限制相对于角速度和总线电压的图形示图。

图5B是混合动力车辆的行驶周期期间的向逆变器供应连续变化的电压的可变电压转换器的总线电压相对于时间的图形示图。

图6A是马达扭矩下的电机的功率限制相对于角速度和总线电压的图形示图。

图6B是混合动力车辆的行驶周期期间的向逆变器供应阶跃电压的可变电压转换器的总线电压相对于时间的图形示图。

图7是马达扭矩下的电机的功率限制相对于角速度和总线电压的图形示图，所述图形示图进一步示出操作区域。