用于控制电力供应系统的开关重叠避免系统技术方案

根据本公开的示例性方面的一种方法，除其他方面以外，包括控制电力供应系统以避免穿过电力供应系统的一个或多个开关装置的过电压事件，该控制步骤基于开关重叠信息，该开关重叠信息包括用于或者提前或者推迟与至少一个开关装置相关的开关信号的指令。

【技术实现步骤摘要】
用于控制电力供应系统的开关重叠避免系统
本公开涉及电气化车辆，以及更具体地涉及但不仅限于用于避免穿过电力供应系统的一个或多个开关装置的过电压事件的开关重叠避免系统和方法。
技术介绍
混合动力车辆(HEV)、插电式混合动力车辆(PHEV)、纯电动车辆(BEV)、燃料电池车辆以及其它已知的电气化车辆与传统的机动车辆不同，因为它们是由代替内燃发动机的一个或多个电机(即，电动机和/或发电机)提供动力或除了内燃发动机之外还由一个或多个电机(即，电动机和/或发电机)提供动力。高电压和高电流典型地通过一个或多个储存电力的蓄电池供应至电机。电气化车辆典型地使用电力供应系统，电力供应系统在车辆里面支持双向功率流。电力供应系统包括多个开关装置，开关装置根据由控制器产生的驱动信号执行开关操作以控制负载。例如，电气化车辆经常包括利用比如功率金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或绝缘栅双极型晶体管(IGBT)这样的多个半导体开关装置的逆变器/转换器系统，半导体开关装置有选择地经受用于从直流(DC)蓄电池组给一个或多个交流(AC)驱动马达提供动力或可选地从比如发电机这样的AC源给DC蓄电池组充电的开关操作。过电压事件可以由比如电压控制延迟和电压传感器偏移误差这样的各种因素引起，并且当电力供应系统的开关装置经受开(ON)和关(OFF)之间的开关操作时可以发生。这个电压尖峰由于在开关事件期间大的电流变化率即di/dt和寄生电感L的影响而发生(其可以用公式表示为V＝L·di/dt)。用通常能够更快地接通和断开(即，大的di/dt)的现代电力开关装置，上面描述的电压尖峰问题会变得更显著。开关电力转换器典型地设计成包括相对大的电压裕度，以便这样的电压尖峰可以维持低于开关装置的额定电压。然而，在比如通常在公用事业、消费者和汽车应用中使用的三相脉冲宽度调制(PWM)逆变器这样的多支线开关电力转换器的情况下，两个或更多个支线之间的同时开关事件可以导致穿过单独装置的相对大的电压尖峰。这可以导致用于多支线开关电力转换器的相对差的额定电压利用率。
技术实现思路
根据本公开的示例性方面的一种方法，除其他方面以外，包括控制电力供应系统以避免穿过电力供应系统的一个或多个开关装置的过电压事件，该控制步骤基于开关重叠信息，该开关重叠信息包括用于或者提前或者推迟与至少一个开关装置相关的开关信号的指令。在前述方法的另一非限制性实施例中，方法包括如果没有过电压事件的风险则不修改开关信号的步骤。在前述方法中的另一非限制性实施例中，提前或推迟开关信号的步骤包括提前或推迟开关信号的一个或多个脉冲边沿。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，开关重叠信息包括对于在两个或更多个开关信号之间发生的开关重叠的可能性的估计。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，控制步骤包括提前开关信号的第一脉冲边沿并且延迟开关信号的第二脉冲边沿。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，开关信号的第三脉冲边沿既不提前也不延迟。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，控制步骤包括提前开关信号的脉冲边沿或者推迟开关信号的脉冲边沿。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，控制步骤包括确定开关信号的脉冲边沿的位置并且检查附加的脉冲边沿是否安排在开关信号的脉冲边沿的附近发生。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，方法包括如果附加的脉冲边沿安排在开关信号的脉冲边沿附近则调用脉冲边沿重新定位例程(repositioningroutine)。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，方法包括分配优先级系统以便选择多个开关信号中的哪个应该重建。根据本公开的另一示例性方面的一种方法，除其他方面以外，包括响应于开关装置中的两个或更多个之间的开关重叠，通过重新调整开关信号来控制车辆的电力供应系统以避免穿过电力供应系统的一个或多个开关装置的过电压事件。在前述方法的另一非限制性实施例中，过电压事件包括超过一个或多个开关装置的额定电压的电压尖峰。在前述方法中的另一非限制性实施例中，重新调整开关信号包括提前开关信号的脉冲边沿或推迟开关信号的脉冲边沿。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，方法包括如果没有过电压事件的风险则忽略开关重叠。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，控制步骤包括提前开关信号的第一脉冲边沿并且延迟开关信号的第二脉冲边沿。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，方法包括忽略开关信号的第三脉冲边沿的步骤。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，当开关信号的第一脉冲边沿与第二开关信号的第二脉冲边沿同时发生时，发生开关重叠。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，方法包括分配优先级系统以便选择多个开关信号中的哪个应该重建。在任何前述方法的另一非限制性实施例中，控制步骤包括确定开关信号的脉冲边沿的位置并且检查附加的脉冲边沿是否安排在开关信号的脉冲边沿的附近发生。根据本公开的另一示例性方面的电力供应系统，除其他方面以外，包括多个开关装置和监控多个开关装置的开关事件的开关重叠避免系统，该开关重叠避免系统配置成响应于多个开关装置中的两个或更多个之间的开关重叠重新调整一个或多个开关信号以便避免过电压事件。前述段落、权利要求或下述说明书和附图的实施例、示例和备选方案——包括它们的各个方面或各自的单独特征——可以独立地或任意组合地获得。关于一个实施例描述的特征适用于所有的实施例，除非这样的特征是不相容的。根据下述具体实施方式，本公开的各种特征和优势对于本领域技术人员来说将变得显而易见。伴随具体实施方式的附图可以简略地描述如下。附图说明图1示意性地说明电气化车辆的动力传动系统。图2说明电力供应系统的拓扑结构。图3说明可以用于控制图2的电力供应系统的开关重叠避免系统。图4A和4B是随着时间的推移测量的控制电力供应系统的开关操作的开关信号的图形表示。图5A、5B、5C和5D示意性地说明使用图3的开关重叠避免系统用于检测开关信号重叠的方法。图6示意性地说明图3的开关重叠避免系统的优先级系统。具体实施方式本公开涉及用于控制电气化车辆的电力供应系统的开关重叠避免系统和方法。本专利技术的系统预测两个或更多个开关装置之间的开关重叠，并且响应于检测到的开关重叠修改与开关装置中的至少一个相关的开关信号。通过提前或推迟脉冲边沿，可以重新调整表示打开/关闭瞬变电流(transient)的开关信号，以便避免穿过一个或多个开关装置的过电压事件。如果没有过电压事件的风险，则可以可选地忽略由同时发生的开关脉冲边沿识别的开关重叠。在这里更详细地讨论这些和其它特征。图1示意性地说明用于比如HEV这样的电气化车辆12的动力传动系统10。尽管描绘为HEV，但应该理解的是，这里描述的构思不限于HEV并且可以延伸至包括但不限于PHEV、BEV这样的其它电气化车辆以及燃料电池车辆。在一个实施例中，动力传动系统10是使用第一驱动系统和第二驱动系统的动力分配式系统，其中第一驱动系统包括发动机14和发电机16(即，第一电机)的组合，第二驱动系统至少包括马达36(即，第二电机)、发电机16和蓄电池50。例如，马达36、发电机16和蓄电池50可以组成动力传动系统10的电驱动系统25。第一和第二驱动系统生成扭矩以驱动电气化车辆12的一组或多组车辆驱动轮30。比如内燃发动机这样的发动机14和发电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种方法，包含：控制电力供应系统以避免穿过电力供应系统的一个或多个开关装置的过电压事件，该控制步骤基于开关重叠信息，所述开关重叠信息包括用于或者提前或者推迟与至少一个开关装置相关的开关信号的指令。

【技术特征摘要】
2013.11.25 US 14/088,6871.一种用于控制电力供应系统的开关重叠避免方法，包含：控制电力供应系统以避免穿过电力供应系统的一个或多个开关装置的过电压事件，该控制步骤基于开关重叠信息，所述开关重叠信息包括用于或者提前或者推迟与至少一个开关装置相关的开关信号的指令，当确定提前或推迟哪一个开关信号时，基于母线的几何形状来确定一个开关信号相对于另一个开关信号的优先级。2.根据权利要求1所述的方法，包含如果没有过电压事件的风险则不修改开关信号的步骤。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，提前或推迟开关信号的步骤包括提前或推迟开关信号的一个或多个脉冲边沿。4.根据权利要求1所述的方法，其中，开关重叠信息包括对于在两个或更多个开关信号之间发生的开关重叠的可能性的估计。5.根据权利要求1所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔温德·戈文达拉吉，菊池润，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US