[发明专利]电驱动系统的有源放电

说明书

用于车辆的电驱动系统的有源放电的系统、装置和方法，所述电驱动系统包括：逆变器，所述逆变器具有至少一个相支路，其中所述相支路中的第一相支路包括第一功率开关；dc/dc转换器，所述dc/dc转换器被配置为生成内部供电电压，所述内部供电电压相对于轨上的电压被调节；以及栅极驱动通道，所述栅极驱动通道被配置为：通过在所述车辆的运行期间施加相对高的电压差来驱动所述第一功率开关进入传导，并且在指示关停或故障的信号之后以相对较低的电压差继续对所述第一功率开关的驱动。所述dc/dc转换器被配置为将所述内部供电电压生成为相对于所述轨上的所述电压具有相对高的电压差或相对于所述轨上的所述电压具有相对较低的电压差。

相关申请的交叉引用

本申请要求享有于2021年2月18日提交的第21157852.1号欧洲专利申请的优先权。第21157852.1号欧洲专利申请通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及电驱动系统(electric drive system)的有源放电(activedischarge)。

背景技术

电驱动系统存在于电动车辆——诸如电动汽车和卡车、混合动力电动汽车和卡车以及电动火车和有轨电车——中。电动车辆通常包括逆变器，该逆变器将电池或其他直流(dc)输出转换为交流(ac)信号以用于驱动电动马达。在这些车辆中，相对大并且高的电流容量能量存储电容通常被用作电池和逆变器之间的中间缓冲器。这些电容可以被称为“DC链路电容器”或“平滑电容器”。这些电容使输入电压平滑，向逆变器输出级提供低电感电流路径，以及存储能量。

电池供电的电动车辆中的电驱动系统通常将在其运行寿命内被关停(shut down)数千次。在关停期间，电池与电驱动系统的其余部分隔离。然而，在没有进一步措施的情况下，中间DC链路电容器将在与电池断开连接之后保留电荷。出于安全原因，监管机构通常要求在关停之后不久合理地消散此电荷。例如，典型的监管要求将使DC链路电容器在2秒内放电到在60伏特以下的电压。

在一些情况下，放电开关和电阻器可以并联耦合于DC链路电容器。在与电池断开连接之后，此放电开关被切换成传导，并且DC链路电容器通过该电阻器放电。

附图说明

参考以下附图描述了本发明的非限制性和非穷举性实施方案，其中除非另有说明，否则相同的参考数字在所有各个视图中指代相同的部分。

图1是电驱动系统的示意性表示。

图2是图1的电驱动系统中的负责控制经由单个相支路(phase leg，相脚)向电动马达提供电力的部分的示意性表示。

图3是供电调节器(supply regulator)以及在供电调节器和图1的控制器之间耦合的示意性表示。

图4是适合于在电动车辆驱动系统中的逆变器中使用的IGBT的输出特性的曲线图。

图5是示意性地表示用于DC链路电容器的有源放电的过程的泳道图(swim lanediagram)。

图6是图1的电驱动系统中的不同的波形的示意性表示。

各个附图中的相同的参考符号指示相同元件。

具体实施方式

在以下描述中，阐述了许多具体细节，以提供对本发明的透彻理解。然而，对于本领域的普通技术人员将明显的是，不需要采用具体细节来实践本发明。在其他情况下，未详细描述众所周知的材料或方法，以避免模糊本发明。