[发明专利]交通工具逆变器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年8月29日提交的美国临时申请序号61/092,951 的权益，并且要求于2009年3月25日提交的美国申请序号12/410,593 的优先权，上述文献通过引用全部包含于此。

技术领域

本发明涉及一种便于将交通工具提供的直流电能逆变成交流电能的 交通工具逆变器。

背景技术

非电动交通工具，比如但不限于仅由内燃机驱动的那些交通工具，典 型地包括直流蓄电池，以支持对直流电能供给的储存。然而，交通工具的 运行状态可能会引起蓄电池供给的能量发生变化。在将直流电能逆变到交 流电能以便为灵敏的电气用具(sensitive appliance)供电期间，当逆变器 依据输出的变化(output variation)而连续地改变其操作时，由于无论所 做的调节有多快仍可能有一些滞后，因此，即使直流电能中相对较小的变 化也会引起不稳定的输出。在一些情景中，在已经做了调节的时候，输入 可能已经发生了变化，使得最近校正的变化不再足够。因此，在输入的直 流电能倾向于变化，即使该变化是轻微的时，依靠输出反馈来控制转换操 作的逆变器特别难以控制，并且可能会不稳定。

混合动力电动交通工具(HEV)以及支持再生制动(regenerative  braking)、自动发动机停止/启动操作以及类似操作的其它电动交通工具 (EV)，倾向于将更多的电压变化引进交通工具电气系统。图1示出了通 常与HEV和EV技术相关的电气变化及其蓄电池电压结果的图表10。该 图表一般地示出了影响交通工具蓄电池提供恒定的12.8V电压的性能的 电气变化。一个变化可能在加速过程中由蓄电池放电产生，另一个变化可 能在减速(再生)过程中由蓄电池充电产生，另一个变化可能在交通工具 停止后由发动机自动关闭产生，另一个变化可能在交通工具停止阶段的过 程中由蓄电池放电产生，另一个变化可能在发动机静止的过程中由热发动 机重新启动或发动机启动/停止产生，而另一个变化可能由受控的蓄电池 充电产生。

在非电动的和电动的交通工具中，电压变化对于用于将直流电能逆变 到交流电能的逆变过程可能是有问题的和破坏性的。

发明内容

本发明提供了一种逆变器，其用在具有直流电能供给的交通工具中， 所述逆变器包括：

外壳；

初级，其在所述外壳内，并被设置成将所述直流电能供给的第一直流 输出升高为第二直流输出，其中，所述初级控制多个转换装置的转换操作， 该多个转换装置用于依据第一直流输出的测量结果并独立于第二直流输 出的反馈测量结果来帮助将第一直流输出升高到第二直流输出；以及

次级，其在所述外壳内，并被设置成将第二直流输出逆变成交流输出， 其中，所述次级控制多个转换装置的转换操作，所述次级的所述多个转换 装置用于依据第二直流输出的测量结果并独立于交流输出的测量结果来 帮助将第二直流输出逆变成交流输出。

在本发明所提供的逆变器中，初级可包括主控制器，所述主控制器在 外壳内，并可被设置成基于第一直流输出的测量结果来控制初级的转换操 作。

次级可包括副控制器，副控制器在所述外壳内，并可被设置成基于第 二直流输出的测量结果来控制次级的转换操作。

副控制器可以不能将第二直流输出的测量结果传递给主控制器。

副控制器可与主控制器电气地绝缘。

初级可包括电压监测电路，初级的所述电压监测电路可设置成将第二 直流输出的电压测量结果输出到主控制器，并且主控制器可被设置成，在 第二直流输出的电压测量结果大于上阈值时以及在第二直流输出的电压 测量结果小于下阈值时，关闭初级。

次级可包括电压监测电路，次级的所述电压监测电路可设置成将交流 输出的电压测量结果输出到副控制器，并且副控制器可被设置成，在交流 输出的电压测量结果大于上阈值时以及在交流输出的电压测量结果小于 下阈值时，关闭次级。

初级可包括电流监测电路，初级的所述电流监测电路可设置成将第二 直流输出的电流测量结果输出到主控制器，并且主控制器可被设置成，在 第二直流输出的电流测量结果大于上阈值时以及在第二直流输出的电流 测量结果小于下阈值时，关闭初级。