[发明专利]基于飞跨电容器的可变电压转换器

权利要求书

1.一种用于车辆的动力传动系统，包括：

可变电压转换器(VVC)，包括电感器、总线电容器和飞跨电容器；

控制器，被配置为：

响应于功率需求信号超过阈值，对所述可变电压转换器的开关进行调制，使得由所述电感器的正在瓦解的场产生的电感器电流被引导到所述飞跨电容器或所述总线电容器中，以使总线电容器电压超过飞跨电容器电压；

响应于所述功率需求信号降低到所述阈值以下，对所述开关进行调制，使得所述飞跨电容器与所述总线电容器并联连接。

2.如权利要求1所述的动力传动系统，其中，所述可变电压转换器连接在牵引电池与电驱动单元之间。

3.如权利要求1所述的动力传动系统，其中，所述可变电压转换器的开关包括串联连接在所述可变电压转换器的负极输出端子与正极输出端子之间的四个开关。

4.一种车辆，包括：

电机，被配置为推进所述车辆；

可变电压转换器(VVC)，包括电感器、总线电容器和飞跨电容器；

控制器，被配置为：对所述可变电压转换器的开关进行调制，使得在所述电机的驱动电压下，由所述电感器的正在瓦解的场产生的电感器电流通过所述飞跨电容器被升高并且被引导到所述总线电容器中。

5.如权利要求1所述的动力传动系统或者如权利要求4所述的车辆，其中，所述开关为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

6.如权利要求3所述的动力传动系统或者如权利要求4所述的车辆，其中，所述可变电压转换器的开关包括连接在第二开关与正极输出端子之间的第一开关，所述第二开关连接在所述第一开关与第三开关之间，所述第三开关连接在所述第二开关与第四开关之间，所述第四开关连接在所述第三开关与负极输出端子之间。

7.如权利要求6所述的车辆，其中，所述飞跨电容器连接在所述第一开关和所述第二开关之间的上方接点与所述第三开关和所述第四开关之间的另一接点之间，所述电感器连接在正极输入端子与位于所述第二开关和所述第三开关之间的中点之间。

8.如权利要求7所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为：交替地使所述电感器电流流到通过所述开关串联连接的所述飞跨电容器和总线电容器中，或者当所述飞跨电容器通过所述开关与所述总线电容器串联连接并且被二极管旁路时，使所述电感器电流流到所述总线电容器中。

9.如权利要求7所述的车辆，其中，所述控制器还被配置为：响应于功率需求信号转变为负向，将所述飞跨电容器与所述总线电容器并联连接，并且在稳态下以通过模式操作所述开关以使电荷流动，其中，所述第一开关、所述第二开关和所述第四开关导通，所述第三开关截止。

10.如权利要求4所述的车辆，其中，所述可变电压转换器连接在牵引电池与电驱动单元之间。

11.一种控制动力传动系统的转换器的方法，包括：

将电流引导到所述转换器的电感器中以产生场；

然后，响应于功率需求信号超过阈值，使所述场瓦解以使电荷流到飞跨电容器来升高总线电容器的电压，使得所述总线电容器的电压超过所述飞跨电容器的电压。

12.如权利要求11所述的方法，还包括：通过控制器对所述转换器的开关进行调制，以将所述电流引导到所述电感器中并使所述场瓦解。

13.如权利要求12所述的方法，其中，所述场瓦解以使电荷流动到所述总线电容器和所述飞跨电容器。

14.如权利要求13所述的方法，还包括：响应于功率需求信号降低到所述阈值以下，将所述飞跨电容器和所述总线电容器并联连接，并且在所述场瓦解时将电荷引导到所述飞跨电容器和所述总线电容器两者中。

15.如权利要求14所述的方法，还包括：响应于功率需求信号转变为负向，将所述飞跨电容器和所述总线电容器并联连接，并且在稳态下以通过模式操作所述开关以使电荷流动。