[发明专利]双源汽车推进系统以及操作方法

说明书

技术领域

本发明总体上涉及汽车推进系统。更具体地，本发明涉及一种双源汽车推 进系统以及操作方法。

背景技术

在近些年，技术的进步以及品位风格的不断进化给汽车设计带来了实质性 的变化。这些变化之一包括汽车内部的电系统的复杂程度，特别是利用了电压 供给部的替代性燃料(或者推进)车辆，例如混合动力车辆以及蓄电池电动车 辆。这种替代性燃料车辆通常使用一个或者多个电动马达，这些电动马达通常 由电池(通常与另一致动器组合)来提供动力，从而驱动车轮。

这种车辆(例如，燃料电池车辆)通常使用两个分开的电压源，例如蓄电 池和燃料电池，以向驱动车轮的电动马达提供动力。功率电子器件(或者功率 电子装置或系统)，例如直流至直流电(DC/DC)转换器，通常被用于管理和转 换来自这两种电压源的功率。同样，由于替代性燃料汽车通常仅包括直流电 (DC)功率供应，所以还提供了直流至交流(DC/AC)变换器(或者功率变换 器)，以便将DC功率转换为交流(AC)功率，这通常是马达所需要的。

这样，替代性燃料车辆通常包括两种(或者多种)功率电子装置以便管理 两个电压源之间的功率，并且将来自电压源的功率提供给一个或者多个电动马 达。随着替代性燃料车辆中对电系统的功率需求持续增加，还存在着对最大化 这种系统的电效率和性能的不断增长的需求。还存在着减小电系统中部件的尺 寸以便最小化车辆的总体成本和重量的持续需求。

因此，期望提供一种改进的具有两个电压源的汽车推进系统以及用于操作 这种系统的方法。此外，本发明其他期望特征和特性通过随后的详细描述和所 附权利要求书的内容，并结合附图以及先前的技术领域和背景技术的介绍，将 变得明显。

发明内容

提供了一种汽车推进系统。所述汽车推进系统包括了第一电压源，功率电 子装置，其包括：多个耦接至第一电压源的功率开关装置，具有多个绕组和中 性节点的电动马达，所述多个绕组耦接至多个功率开关装置，所述中性节点使 多个绕组互连，还包括第二电压源，所述第二电压源耦接至所述电动马达的中 性节点和所述第一电压源。

提供了一种汽车推进系统。该汽车推进系统包括：第一电压源；功率变换 器，所述功率变换器包括耦接至第一电压源的多个功率开关装置；电动马达， 所述电动马达具有中性节点和多个绕组，其中所述多个绕组耦接至所述多个功 率开关装置，并且所述中性节点使所述多个绕组互连；第二电压源，所述第二 电压源耦接至所述第一电压源和所述电动马达的中性节点，还包括处理系统， 所述处理系统与所述第一和第二电压源、所述多个开关装置、以及所述电动马 达处于可操作的连通中。处理系统可以配置成确定用于第二电压源的期望功率 流，基于期望功率流计算直流(DC)分量；以及操作多个开关，以产生含有计 算得到的直流(DC)分量的交流(AC)波形。

提供了一种用于操作汽车功率电子器件的方法。功率电子器件包括耦接至 电动马达的多个功率开关装置，其中电动马达具有多个通过中性节点互连的绕 组，第一电压源，以及耦接至中性节点的第二电压源。确定用于第二电压源的 期望功率流。基于期望功率流可以计算DC分量。操作多个开关装置，从而使 得产生含有计算得到的DC分量的AC波形，并导致用于第二电压源的期望功 率流。

本发明包括以下方案：

方案1一种汽车推进系统，所述汽车推进系统包括：

第一电压源；

功率电子装置，所述功率电子装置包括耦接至所述第一电压源的多个功率 开关装置；

电动马达，所述电动马达包括多个绕组和中性节点，其中所述多个绕组耦 接至所述多个功率开关装置，并且所述中性节点使所述多个绕组互连；以及

第二电压源，所述第二电压源耦接至所述电动马达的中性节点以及所述第 一电压源。

方案2如方案1所述的汽车推进系统，其中，所述功率电子装置是直流至 交流DC/AC功率变换器，其包括多对晶体管。

方案3如方案2所述的汽车推进系统，其中，所述多对晶体管中的每对晶 体管都包括第一晶体管和第二晶体管，所述多对晶体管中的每对晶体管中的第 一晶体管和第二晶体管都串联连接。

方案4如方案3所述的汽车推进系统，其中，每个第一晶体管和每个第二 晶体管都包括源极和漏极，并且所述第一电压源和所述第二电压源都包括第一 端子和第二端子。