[发明专利]逆变器控制系统及方法、车辆

说明书

本申请涉及逆变控制技术领域，提供了一种逆变器控制系统及方法、车辆，该逆变器控制系统包括：负载、逆变器组件和整车控制器；负载包括并联设置的第一组输入端子和第二组输入端子；逆变器组件包括第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元；第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元均与整车控制器电连接；第一逆变器功率单元与第一组输入端子电连接，第二逆变器功率单元与第二组输入端子电连接；由于采用硅材料的第一逆变器功率单元为主，采用碳化硅材料的第二逆变器功率单元为辅，在低功率工况下有效提高了逆变器效率以及满足大功率电机峰值大电流的需求，还可以有效控制逆变器的成本。

技术领域

本申请涉及逆变控制技术领域，具体而言，本申请涉及一种逆变器控制系统及方法、车辆。

背景技术

绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件，目前新能源汽车行业内，大多使用SI(硅)材质的IGBT功率半导体器件作为逆变器功率模块。

随着整车性能需求的提高，对电机功率、电机系统效率、逆变器峰值电流提出更高的需求。在大功率电机的需求下，也凸显逆变器IGBT模块电流、电压规格的局限性，以及大电流IGBT单管并联的可靠性问题。

SIC(碳化硅)作为宽禁带半导体器件，以其高速开关、高功率密度、耐高温、低损耗等突出优点受到广泛的关注和研究。在逆变器中使用SIC功率器件，可以减小控制器体积、提高功率密度及效率。但是，目前的SIC受限于良品率、产量等因素的影响，SIC价格约为SI的价格的3～5倍，成本较高。

发明内容

本申请针对现有的方式的缺点，提出一种逆变器控制系统及方法、车辆，用以解决现有逆变器采用硅材质无法满足大功率电机峰值大电流的需求、以及采用碳化硅材料成本高的技术问题。

第一个方面，本申请实施例提供了一种逆变器控制系统，包括：负载、逆变器组件和整车控制器；所述负载包括并联设置的第一组输入端子和第二组输入端子；所述逆变器组件包括第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元；所述第一逆变器功率单元和所述第二逆变器功率单元均与所述整车控制器电连接；所述第一逆变器功率单元的输出端与所述第一组输入端子电连接，所述第二逆变器功率单元的输出端与所述第二组输入端子电连接；所述第一逆变器功率单元包括多个并联的硅材料功率器件，所述第二逆变器功率单元包括多个并联的碳化硅材料功率器件；所述第一逆变器功率单元的额定输出功率大于所述第二逆变器功率单元的额定输出功率。

在一些可能的实现方式中，所述逆变器组件还包括通信控制部件；所述通信控制部件与所述整车控制器电连接；所述通信控制部件与所述第一逆变器功率单元和所述第二逆变器功率单元均电连接，用于控制所述第一逆变器功率单元和/或所述第二逆变器功率单元工作。

在一些可能的实现方式中，所述第一组输入端子包括第一组三相接线端子；所述第二组输入端子包括第二组三相接线端子；所述第一组三相接线端子与所述第二组三相接线端子中相同极性的端子并联连接。

在一些可能的实现方式中，所述第一逆变器功率单元包括：第一逆变器电路和第一驱动部件，所述第一驱动部件与所述第一逆变器电路电连接，用于控制所述第一逆变器电路的开断；所述通信控制部件包括第一控制芯片，所述第一驱动部件与所述第一控制芯片电连接。

在一些可能的实现方式中，所述第二逆变器功率单元包括：第二逆变器电路和第二驱动部件，所述第二驱动部件与所述第二逆变器电路电连接，用于控制所述第二逆变器电路的开断；所述通信控制部件还包括第二控制芯片，所述第二驱动部件与所述第二控制芯片电连接。

在一些可能的实现方式中，所述负载为电机；所述电机的最大输出功率大于或者等于200千瓦。

在一些可能的实现方式中，所述逆变器组件包括壳体，所述第一逆变器功率单元、所述第二逆变器功率单元以及所述通信控制部件均位于所述壳体的内部。