[发明专利]隔离双总线混合动力车辆动力传动系统

说明书

本公开提供了“隔离双总线混合动力车辆动力传动系统”。一种用于车辆的动力传动系统包括：Y绕线式发电机和Y绕线式马达，所述Y绕线式发电机和所述Y绕线式马达通过相应的中性端子耦合；发电机逆变器，所述发电机逆变器耦合在所述Y绕线式发电机与发电机总线之间；以及马达逆变器，所述马达逆变器耦合在所述Y绕线式马达与马达总线之间。所述动力传动系统还包括牵引电池，所述牵引电池具有各自选择性地耦合到所述中性端子的第一端子和第二端子。所述第二端子进一步耦合到所述发电机总线和所述马达总线的总线端子。

技术领域

本申请大体上涉及具有双电机的混合动力车辆动力传动系统，每个电机具有隔离DC/AC转换器并且每个电机都以独立电压操作。

背景技术

包括混合动力电动车辆(HEV)和电池电动车辆(BEV)的电气化车辆(EV)依靠牵引电池向牵引马达来提供电力以用于推进并且依靠其间的功率逆变器来将直流(DC)功率转换为交流(AC)功率。典型的AC牵引马达是3相马达，其可由3个正弦信号供电，每个信号以120度相分离进行驱动。牵引电池被配置为在特定电压范围内操作并提供电流。牵引电池可替代地称为高电压电池。然而，可通过在不同的电压范围内操作、典型地在大于牵引电池端子电压的电压下操作来实现电机的改进的性能。同样，对驱动车辆电机的电流要求通常称为高电流。

而且，许多电气化车辆包括DC-DC转换器(也称为可变电压转换器(VVC))以将牵引电池的电压转换为电机的操作电压电平。可包括牵引马达和发电机的电机可能要求高电压和高电流。由于电压和电流要求，电池模块和电力电子模块典型地是连续通信的。

发明内容

一种用于车辆的动力传动系统包括：Y绕线式发电机和Y绕线式马达，所述Y绕线式发电机和所述Y绕线式马达通过相应的中性端子耦合；发电机逆变器，所述发电机逆变器耦合在所述Y绕线式发电机与发电机总线之间；马达逆变器，所述马达逆变器耦合在所述Y绕线式马达与马达总线之间；以及牵引电池，所述牵引电池具有各自选择性地耦合到所述中性端子的第一端子和第二端子。所述第二端子进一步耦合到所述发电机总线和所述马达总线的总线端子。所述总线端子可以是所述发电机和所述马达总线的负总线端子。所述动力传动系统还可包括：第一开关，所述第一开关耦合在所述中性端子与所述牵引电池的负极端子之间；以及第二开关，所述第二开关耦合在所述中性端子与所述牵引电池的正极端子之间。所述第一开关和所述第二开关可以是绝缘栅双极结型晶体管(IGBT)，所述第一开关的集电极可与所述中性端子耦合，所述第一开关的射极可与所述负极端子耦合，所述第二开关的集电极可与所述正极端子耦合，并且所述第二开关的射极可与所述中性端子耦合。所述动力传动系统还可包括：第一开关，所述第一开关耦合在所述马达的所述中性端子与所述牵引电池的负极端子之间；以及第二开关，所述第二开关耦合在所述马达的所述中性端子与所述牵引电池的正极端子之间。所述第一开关和所述第二开关可以是绝缘栅双极结型晶体管(IGBT)，所述第一开关的集电极可与所述马达的所述中性端子耦合，所述第一开关的射极可与所述负极端子耦合，所述第二开关的射极可与所述马达的所述中性端子耦合，并且所述第二开关的集电极可与所述正极端子耦合。所述动力传动系统还可包括控制器，所述控制器被配置为调制所述发电机逆变器和所述马达逆变器的开关，使得所述发电机总线的电压电平独立于所述马达总线的电压电平变化。所述动力传动系统还可包括发电机总线电容器和马达总线电容器。所述发电机总线电压电平可由所述发电机总线电容器滤波，并且马达总线电压电平可由所述马达总线电容器滤波。所述开关可以是绝缘栅双极结型晶体管(IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。所述动力传动系统还可包括：发电机控制器，所述发电机控制器被配置为调制所述发电机逆变器的开关；以及马达控制器，所述马达控制器被配置为调制所述马达逆变器的开关，使得发电机相频率独立于马达相频率。