[发明专利]用于控制电驱动器中功率逆变器的脉宽调制的方法和系统

说明书

技术领域

本发明总体涉及功率逆变器，尤其是涉及用于控制电驱动系统中的功率逆 变器的方法和系统。

背景技术

近年来，工艺的进步以及样式品位的不断发展导致了汽车设计的巨大变化。 其中的一个变化涉及汽车中的电气系统的复杂性，尤其是替代燃料汽车，如混 合、电动以及燃料电池汽车。这样的替代燃料汽车通常采用电动机，也可能与 另一个致动器组合，用以驱动车轮。

这些形式的车辆在效率上能提供很大的改进。但是仍然始终存在对于改进 电动机驱动器的效率以减少功率损耗、提高电池寿命、增加行程以及行车里程 的需求。另外，还仍然有对于维持具有低电流失真以及低扭矩脉动的有效电动 机控制的需求。

另外，在汽车中，期望提供减少功率损耗并且增加电动机驱动器的效率的 控制方法，同时提供具有低电流失真以及低扭矩脉动的有效电动机控制。此外， 本发明其他期望的特征和特性将参考附图以及前述技术领域和背景技术在随后 的详细描述和所附权利要求中变得显而易见。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于控制汽车中的电驱动系统的功率逆变器 的方法。一般地，该方法通过以下方式来控制功率逆变器：响应电动机的命令 扭矩超过第一扭矩水平或电动机的命令转速超过第一转速水平，采用不连续脉 宽调制(DPWM)信号控制功率逆变器用以产生用于驱动电动机的调制电压波 形。另外，该方法通过以下方式来控制功率逆变器：响应电动机的命令扭矩低 于第一扭矩水平以及电动机的命令转速低于第一转速水平，采用连续脉宽调制 (CPWM)信号控制功率逆变器用以产生用于驱动电动机的调制电压波形。该 方法通过在高转速或高扭矩时采用DPWM从而减少逆变器损耗以及增加驱动 系统的效率，并且在低转速以及低扭矩时采用CPWM从而提供低电流失真以及 低扭矩脉动。因此，该方法不但减少了功率损耗，同时提供了优良的系统性能。

在另一个实施例中，提供了一种汽车电驱动系统。该汽车电驱动系统包括 电动机、连接至电动机的功率逆变器以及连接至电动机和逆变器的至少一个处 理器。该至少一个处理器被设置为响应电动机的命令扭矩超过第一扭矩水平或 电动机的命令转速超过第一转速水平，采用不连续脉宽调制(DPWM)信号控 制功率逆变器用以产生用于驱动电动机的调制电压波形。另外，该处理器被设 置为响应电动机的命令扭矩低于第一扭矩水平以及电动机的命令转速低于第一 转速水平，采用连续脉宽调制(CPWM)信号控制功率逆变器用以产生用于驱 动电动机的调制电压波形。该系统通过在高转速或高扭矩时采用DPWM从而减 少逆变器损耗以及增加驱动系统的效率，并且在低转速以及低扭矩时采用 CPWM从而提供低电流失真以及低扭矩脉动。因此，该驱动系统不但减少了功 率损耗，同时提供了优良的系统性能。

附图说明

本发明将在下文中参考下列附图进行描述，其中相同的附图标号表示相同 的元件，以及

图1是根据本发明的一个实施例的示例性汽车的示意图；

图2是图1汽车中的电压源逆变器系统的方块图；

图3是图1汽车中的逆变器的示意图；

图4是在电动机的一个基本电气周期中标绘的代表性CPWM占空比命令 的示例性波形的曲线图；

图5是在电动机的一个基本电气周期中标绘的代表性DPWM占空比命令 的示例性波形的曲线图；

图6是一个示例性逆变器控制技术的图示；以及

图7是示出了一个示例性逆变器调制控制方法的流程图。

具体实施方式

以下的详细描述实质上仅为示例性的，而并非企图限制本发明或本申请以 及本发明的应用或用途。此外，本发明并不企图被前述技术领域、背景技术、 发明内容或以下详细描述中的任何明示的或暗示的原理所限制。