[发明专利]使用双端逆变器系统的串联耦合的双马达驱动

说明书

相关申请的交叉参考

本申请请求享有2007年7月30申请的序列号为60952740的美国临时申 请的优先权。

技术领域

本申请描述主题的实施方式主要涉及车辆的驱动系统，尤其涉及具有双端 逆变器驱动系统的混合动力车辆。

背景技术

在最近几年中，技术的进步以及式样品位的进步导致了在汽车设计中的根 本性变化。其中的一个变化包括动力使用和在汽车中各种电气系统的复杂性， 特别是在可替代燃料车辆(诸如混合动力、电动和燃料电池汽车)中。

很多的电子组件，包括在这些车辆中使用的电动马达(electric motor)，从 交流电(AC)电源获得电能。但是，在这些应用中的电源(例如，电池(battery)) 仅提供直流(DC)功率。因此，已知“功率逆变器”装置用于将DC功率转换 为AC功率，经常使用多个开关或者晶体管，以不同间隔操作，以将DC功率 转换为AC功率。

此外，这些车辆，特别是燃料电池车辆，通常使用两个分开的电压源(例 如，电池和燃料电池)来向驱动车轮的电动马达供电。例如直流到直流(DC/DC) 转换器的功率转换器”典型的用于管理和从两个电压源传送电力。现代的DC/DC 转换器通常包括由电感来电互连的晶体管。通过控制各个晶体管的状态，通过 电感可以施加期望的平均电流，并控制两个电压源之间的功率流。

通过使用功率逆变器和功率转换器增加了汽车电系统的复杂性。两种类型 的装置需要的附加部件通常增加了车辆的重量和成本。由此，通过使用双逆变 电系统，提出了不使用DC/DC转换器，而操作与多个电源耦合的马达，同时使 得马达工作性能最佳的系统和方法。

传统的汽车系统包括为三相马达设计的电系统。但是具有多于三相的多相 马达驱动工作起来具有更高的效率和减少了所需的逆变器每相的额定功率。在 一些情况下，这除了改进马达的性能之外还导致了成本的降低和紧凑的功率逆 变器。此外，具有至少五相或者更多相的多相马达驱动可以构造为与另外的马 达驱动以合理的方式串联，因此来减少当为两个马达提供独立控制的时候系统 所需的功率逆变器的数目。

因此，希望提供一种使用耦合到两个不同能源的双逆变器系统来操作串联 耦合的双马达驱动的系统和方法。本发明其他预期实现的特点和特征通过结合 附图和前述的技术领域和背景技术以及随后的说明和权利要求的内容将变得十 分清楚。

发明内容

一种装置用于汽车驱动系统。汽车驱动系统包括串联耦合的双马达驱动， 包括具有第一组绕组和第二组绕组的第一马达，具有第三组绕组的第二马达， 其中第三组绕组与第一组绕组和第二组绕组耦合。第一逆变器和第一组绕组耦 合。第二逆变器和第二组绕组耦合。

一种装置用于逆变系统来在具有第一能量源和第二能量源的车辆中使用。 逆变器系统包括具有第一组三相绕组和第二组三相绕组的六相马达和具有第三 组三相绕组的三相马达，其中第三组三相绕组与第一组三相绕组和第二组三相 绕组耦合。第一逆变器与第一能量源耦合并适于驱动六相马达和三相马达，其 中第一组三相绕组与第一逆变器耦合。第二逆变器与第二能量源耦合并适于驱 动六相马达和三相马达，其中第二组三相绕组与第二逆变器耦合。控制器与第 一逆变器和第二逆变器耦合，并可以构造成控制第一逆变器和第二逆变器来实 现在第一能量源、第二能量源、六相马达和三相马达之间的期望功率流。

一种方法用于控制使用包含第一逆变器和第二逆变器的双端逆变器系统的 串联耦合的六相马达和三相马达。响应于判定对应于在六相马达中的命令扭矩 的第一马达电流和对应于在三相马达中的命令扭矩的第二马达电流，该方法包 括基于由第一逆变器驱动的六相马达每相的第一马达电流和三相马达每相的第 二马达电流来判定第一电流。该方法进一步包括基于由第二逆变器驱动的六相 马达每相的第一马达电流和三相马达每相的第二马达电流来判定第二电流，并 调整双端逆变器系统的电压输出来在第一逆变器中产生第一电流并在第二逆变 器中产生第二电流。

这些概述用于简单介绍发明理念的一部分，在下面的内容中将对其进行详 细的说明。这些概述不是要确定发明的重要特征或者已经主张的主旨的基本特 征，也不是用于帮助判定主张的主题的范围。

附图说明