[发明专利]可变电压转换系统中的旁路二极管的故障检测

说明书

本公开涉及可变电压转换系统中的旁路二极管的故障检测。一种车辆动力传动系统包括可变电压转换器、旁路二极管和控制器。所述旁路二极管可与所述可变电压转换器并联连接，并且被配置为将所述可变电压转换器的输出钳位成电池电压。所述控制器可被配置为：当处于升压模式时，并且响应于转换器电感器电流的变化率超过升压阈值，使所述可变电压转换器的开关断开以通过所述旁路二极管转移推进能量。所述控制器还可被配置为：当处于降压模式时，并且响应于转换器电感器电流的幅值超过降压阈值，使所述可变电压转换器的开关断开以在所述旁路二极管反向偏置时通过所述旁路二极管将再生能量转移到电池。

技术领域

本申请总体上涉及被配置为检测用于混合动力电动动力传动系统的可变电压转换器的旁路二极管中的故障的系统。

背景技术

包括混合动力电动车辆(HEV)和电池电动车辆(BEV)的电气化车辆依赖牵引电池来为用于推进的牵引马达提供电力，并依赖牵引电池与牵引马达之间的电力逆变器来将直流(DC)电力转换为交流(AC)电力。典型的AC牵引马达是三相马达，所述三相马达可由三个正弦信号提供电力，所述三个正弦信号中的每个以120度的相位分离被驱动。牵引电池被配置为在特定电压范围内操作。典型的牵引电池的端电压超过100伏特DC，并且牵引电池可选地称为高电压电池。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电压。很多电气化车辆包括DC-DC转换器(还被称为可变电压转换器(VVC))以将牵引电池的电压转换为电机的操作电压电平。可包括牵引马达的电机可能需要高电压和高电流。由于电压要求、电流要求和开关要求，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

一种车辆动力传动系统包括可变电压转换器、旁路二极管和控制器。所述旁路二极管可与所述可变电压转换器并联连接，并且被配置为将所述可变电压转换器的输出钳位成电池电压。所述控制器可被配置为：当处于升压模式时，并且响应于转换器电感器电流的变化率超过升压阈值，使所述可变电压转换器的开关断开以通过所述旁路二极管转移推进能量。

一种动力传动系统包括可变电压转换器、旁路二极管和控制器。所述旁路二极管可与所述可变电压转换器并联连接，并且被配置为将所述可变电压转换器的输出钳位成电池的电压。所述控制器可被配置为：当处于降压模式时，并且响应于转换器电感器电流的幅值超过降压阈值，使所述可变电压转换器的开关断开以在所述旁路二极管反向偏置时通过所述旁路二极管将再生能量转移到电池。

一种对车辆动力传动系统进行操作的方法，所述动力传动系统包括与旁路二极管连接的电力逆变器，所述旁路二极管与可变电压转换器并联，所述方法包括：当处于降压模式时，并且响应于电感器电流的变化率超过降压阈值，通过控制器使所述可变电压转换器的开关断开以在所述旁路二极管反向偏置时通过所述旁路二极管将再生能量转移到牵引电池。

附图说明

图1是示出在动力传动系统和能量储存组件之间具有可变电压转换器(VVC)和电力逆变器的典型动力传动系统和能量储存组件的混合动力车辆的示图。

图2是包括旁路二极管的车载的可变电压转换器(VVC)示意图。

图3是在正常操作期间操作在升压模式下的具有旁路二极管的VVC的操作特性相对于时间的曲线图。

图4是在旁路二极管短路操作期间操作在升压模式下的具有旁路二极管的VVC的操作特性相对于时间的曲线图。

图5是在正常操作期间操作在降压模式下的具有旁路二极管的VVC的操作特性相对于时间的曲线图。

图6是在旁路二极管短路操作期间操作在降压模式下的具有旁路二极管的VVC的操作特性相对于时间的曲线图。

图7A和图7B是具有旁路二极管的DC-DC转换器控制系统的流程图。

具体实施方式