[发明专利]电力转换系统及电力转换系统的控制方法有效
申请号: | 201910193353.0 | 申请日: | 2019-03-14 |
公开(公告)号: | CN110336482B | 公开(公告)日: | 2021-04-09 |
发明(设计)人: | 棚桥文纪 | 申请(专利权)人: | 丰田自动车株式会社 |
主分类号: | H02M7/5387 | 分类号: | H02M7/5387;H02M3/158;H02M1/14;H02M1/32;H02M7/00;H01L23/46;B60L50/51 |
代理公司: | 中原信达知识产权代理有限责任公司 11219 | 代理人: | 鲁山;孙志湧 |
地址: | 日本爱知*** | 国省代码: | 暂无信息 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 电力 转换 系统 控制 方法 | ||
1.一种电力转换系统,所述电力转换系统将直流电源的电力转换为行驶电动机的驱动电力,
所述电力转换系统的特征在于包括:
逆变器,所述逆变器被配置为向所述行驶电动机提供交流电力;
电压转换器,所述电压转换器包括连接到所述直流电源的高电压端和连接到所述逆变器的低电压端,所述电压转换器包括开关元件和电抗器,并且被配置为对所述直流电源的电压进行降压,并且向所述逆变器提供所述直流电源的所述电压;和
控制器,所述控制器被配置为控制所述电压转换器,
所述控制器被配置为控制所述开关元件,使得在第一状态下所述低电压端的电压变成比所述高电压端的电压低,所述第一状态是流到所述逆变器的电流少于规定的电流阈值的状态和所述行驶电动机中消耗的电力少于规定的电力阈值的状态之中的至少一个状态,
所述控制器被配置为控制所述开关元件,使得在第二状态下所述低电压端的所述电压变成与所述高电压端的所述电压相等,所述第二状态是流到所述逆变器的所述电流多于所述规定的电流阈值的状态和所述行驶电动机中消耗的所述电力多于所述规定的电力阈值的状态之中的至少一个状态,并且
所述控制器被配置为控制所述开关元件,使得在第五状态下所述低电压端的所述电压变成与所述高电压端的所述电压相等,而与流到所述逆变器的所述电流或在所述行驶电动机中消耗的所述电力的大小无关,所述第五状态是所述开关元件的温度超过第一规定的温度阈值的状态和所述电抗器的温度超过第二规定的温度阈值的状态之中的至少一个状态。
2.根据权利要求1所述的电力转换系统,其特征在于:
所述控制器被配置为控制所述开关元件,使得在所述第一状态下所述低电压端的所述电压变成比所述高电压端的所述电压低,并且
所述控制器被配置为控制所述开关元件,使得在第三状态下所述低电压端的所述电压变成与所述高电压端的所述电压相等,所述第三状态是流到所述逆变器的所述电流等于或多于所述规定的电流阈值的状态和所述行驶电动机中消耗的所述电力等于或多于所述规定的电力阈值的状态之中的至少一个状态。
3.根据权利要求1所述的电力转换系统,其特征在于:
所述控制器被配置为控制所述开关元件,使得在第四状态下所述低电压端的所述电压变成比所述高电压端的所述电压低,所述第四状态是流到所述逆变器的所述电流等于或少于所述规定的电流阈值的状态和所述行驶电动机中消耗的所述电力等于或少于所述规定的电力阈值的状态之中的至少一个状态,并且
所述控制器被配置为控制所述开关元件,使得在所述第二状态下所述低电压端的所述电压变成与所述高电压端的所述电压相等。
4.根据权利要求1所述的电力转换系统,其特征在于:
基于所述行驶电动机的转速和所述行驶电动机的输出转矩确定所述规定的电流阈值和所述规定的电力阈值。
5.根据权利要求1所述的电力转换系统,其特征在于:
所述电压转换器是双向DC-DC转换器,所述双向DC-DC转换器包括:用于对所述高电压端的所述电压进行降压并且从所述低电压端输出所述高电压端的所述电压的降压功能,以及用于对所述低电压端的所述电压进行升压并且从所述高电压端输出所述低电压端的所述电压的升压功能,以及
所述电压转换器的所述低电压端连接到充电端口。
6.根据权利要求1所述的电力转换系统,其特征在于:
所述电压转换器包括连接在正电极线和负电极线之间的半导体元件,以及与所述半导体元件串联连接的过电流保护器件。
7.根据权利要求1所述的电力转换系统,其特征在于:
所述电抗器的磁饱和电流小于所述逆变器的最大输入电流。
8.根据权利要求1所述的电力转换系统,其特征在于:
所述电压转换器包括容纳所述开关元件的第一半导体模块,
所述逆变器包括容纳电力转换开关元件的第二半导体模块,以及
所述电抗器设置在所述第一半导体模块和所述第二半导体模块之间。
9.一种电力转换系统的控制方法,所述电力转换系统将直流电源的电力转换为行驶电动机的驱动电力,
所述电力转换系统包括:逆变器,所述逆变器被配置为向所述行驶电动机提供交流电力;电压转换器,所述电压转换器包括连接到所述直流电源的高电压端和连接到所述逆变器的低电压端,所述电压转换器包括开关元件和电抗器,并且被配置为对所述直流电源的电压进行降压并且向所述逆变器提供所述直流电源的所述电压;以及控制器,所述控制器被配置为控制所述电压转换器,
所述控制方法的特征在于包括:
由所述控制器控制所述开关元件,使得在第一状态下所述低电压端的电压变成比所述高电压端的电压低,所述第一状态是流到所述逆变器的电流少于规定的电流阈值的状态和所述行驶电动机中消耗的电力少于规定的电力阈值的状态之中的至少一个状态,以及
由所述控制器控制所述开关元件,使得在第二状态下所述低电压端的所述电压变成与所述高电压端的所述电压相等,所述第二状态是流到所述逆变器的所述电流多于所述规定的电流阈值的状态和所述行驶电动机中消耗的所述电力多于所述规定的电力阈值的状态之中的至少一个状态,并且
所述控制器被配置为控制所述开关元件,使得在第五状态下所述低电压端的所述电压变成与所述高电压端的所述电压相等,而与流到所述逆变器的所述电流或在所述行驶电动机中消耗的所述电力的大小无关,所述第五状态是所述开关元件的温度超过第一规定的温度阈值的状态和所述电抗器的温度超过第二规定的温度阈值的状态之中的至少一个状态。
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