[发明专利]具有可重新配置的串/并联电压源的电力推进系统的优化操作

权利要求书

1.一种电力推进系统，包括：

多相旋转电机，其被配置为向负载施加扭矩；

连接到所述电机的牵引功率逆变器模块（“TPIM”）；

可重新配置的能量存储系统（“RESS”），其连接到所述TPIM并且具有多个电池模块和开关电路，其中所述电池模块经由所述开关电路的操作，能够选择性地以处于第一/低电池电压电平的并联连接（“P-连接”）配置以及处于超过所述第一/低电池电压电平的第二/高电池电压电平的串联连接（“S-连接”）配置连接；以及

控制器，所述控制器被编程为具有所述电力推进系统的分别在所述第一/低电池电压电平和所述第二/高电池电压电平下的预定功率损耗，其中，所述控制器被配置为接收所述电机的所命令的输出扭矩和所命令的输出速度，并且基于所述预定功率损耗、所述所命令的输出扭矩和所述所命令的输出速度选择所述S-连接配置或所述P-连接配置。

2.根据权利要求1所述的电力推进系统，其中，所述控制器配置成至少部分地基于所述所命令的输出速度是否超过校准基线速度来选择所述S-连接配置或所述P-连接配置，在所述校准基线速度之上，所述电机的实际输出扭矩朝最小扭矩值减小。

3.根据权利要求2所述的电力推进系统，其中，所述控制器被配置为当所述所命令的输出速度超过所述基线速度并且所述所命令的输出扭矩小于在所述第二/高电压电平下的校准最大扭矩时选择所述S-连接配置。

4.根据权利要求3所述的电力推进系统，其中，所述控制器被配置为当所述基线速度超过所述所命令的输出速度、所述校准最大扭矩超过所述所命令的输出扭矩、并且在所述P-连接配置的所述第一/低电压电平下的所述预定功率损耗小于在所述S-连接配置的所述第二/高电压电平下的所述预定功率损耗时，选择所述P-连接配置。

5.根据权利要求1所述的电力推进系统，其中，所述控制器被配置成在没有所述电力推进系统的故障或限制的情况下根据默认的基于速度的扭矩和功率操作曲线来选择所述S-连接配置。

6.根据权利要求5所述的电力推进系统，其中，所述控制器被配置成响应于所述电力推进系统的故障或限制，根据至少一个附加的基于速度的扭矩和功率操作曲线选择所述S-连接配置，并且其中，所述默认的基于速度的扭矩和功率操作曲线包括在所述电机的预定速度范围内比所述至少一个附加的基于速度的扭矩和功率操作曲线更高的峰值功率水平和最小扭矩水平。

7.根据权利要求5所述的电力推进系统，还包括：

冷却系统，其被配置为调节所述电机和相关联的功率电子器件的温度，其中所述电力推进系统的所述故障或限制包括所述冷却系统的故障或限制。

8.根据权利要求7所述的电力推进系统，其中，所述至少一个附加的基于速度的扭矩和功率操作曲线包括第一附加的基于速度的扭矩和功率操作曲线以及第二附加的基于速度的扭矩和功率操作曲线，所述第一附加的基于速度的扭矩和功率操作曲线具有比所述第二附加的基于速度的扭矩和功率操作曲线更高的峰值功率水平和最小扭矩水平，并且其中，所述电机响应于所述冷却系统的故障或限制根据所述第一附加的基于速度的扭矩和功率操作曲线操作，并且响应于所述RESS的故障或限制根据所述第二附加的基于速度的扭矩和功率操作曲线操作。

9.根据权利要求1所述的电力推进系统，其中所述第一/低电压电平为至少250V至400V，并且所述第二/高电压电平为至少500V至800V。

10.根据权利要求1所述的电力推进系统，其中所述负载包括连接到所述电机的一组行走轮。