用于控制环保型车辆的双向转换器的装置和方法制造方法及图纸

一种用于控制环保型车辆的双向转换器的装置和方法，双向转换器在无负载或低负载区域并不操作在双向模式(或降压-升压模式)，而是操作在从旁路模式、降压模式和升压模式选择的最佳模式，所以减少双向转换器的功率损耗和改进系统效率是可能的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于控制环保型车辆的双向转换器的装置和方法，更具体地，一种用于控制环保型车辆的双向转换器的装置和方法，其可有效地最佳地控制安装在高电压电池和逆变器间的双向转换器的操作，从而减少功率损耗。
技术介绍
通常，比如使用电动机作为驱动源的混合电动车辆或电动车辆的环保型车辆配备有作为电动机电源的高电压电池，和安装在高电压电池和电动机间通过转换高电压电池的输出用于驱动电动机的逆变器。安装在高电压电池和逆变器间的高电压DC-DC转换器(HDC)以升压高电压电池的电压和供应升压的电压到电动机系统(包括电动机和逆变器)运行。不管电流的方向，频繁地使用在HDC的拓扑作为降压-升压转换器来操作，且因而也被称为双向转换器。
技术实现思路
本专利技术提供一种用于控制环保型车辆的双向转换器的装置和方法，其中双向转换器在无负载或低负载区域不操作在双向模式(或降压-升压模式)而是操作在从旁路模式、降压模式和升压模式中选择的最佳模式，所以减少双向转换器的输出损耗和改进系统效率是可能的。在一方面，本专利技术提供了一种用于控制环保型车辆的双向转换器的装置，所述装置包括：电池，配置成提供用于驱动电动机的功率；逆变器，配置成转换所述双向转换器的输出，并且将已转换的输出提供到所述电动机；所述双向转换器安装在所述电池和所述逆变器间，所述双向转换器升高所述电池的电压并且将已升高的电压提供到所述逆变器，或降低从所述逆变器输入的电压并且将已降低的电压提供到所述电池；以及控制器，配置成将所述双向转换器的负载划分为多个区域，并且对各个区域以不同操作模式控制所述双向转换器。在示例性实施例中，控制器可将双向转换器的负载划分为当双向转换器操作时其中产生功率损耗的无负载区域，其中当双向转换器操作在降压-升压模式时相比于当双向转换器操作在升压模式时产生可观的功率损耗量的在正方向的低负载区域，其中当双向转换器操作在降压-升压模式时相比于当双向转换器操作在降压模式时可观的功率损耗量产生的在负方向的低负载区域，其中当双向转换器操作在降压模式时相比于当双向转换器操作在降压-升压模式时可观的功率损耗量产生的在正方向的高负载区域，和其中当双向转换器操作在降压模式时相比于当双向转换器操作在降压-升压模式时可观的功率损耗量产生的在负方向的高负载区域。在另一示例性实施例，当所述双向转换器的负载属于无负载区域时，所述控制器以旁路模式操作所述双向转换器，以没有任何改变地将所述电池的电压提供到所述逆变器。仍在另一示例性实施例，当所述双向转换器的负载属于在正方向的低负载区域时，所述控制器以升压模式操作所述双向转换器，以升高所述电池的电压并且将所升高的电压提供到所述逆变器。还在另一示例性实施例，当所述双向转换器的负载属于在负方向的低负载区域时，所述控制器以降压模式操作所述双向转换器，以降低从所述逆变器输入的电压并且将所降低的电压提供到所述电池。仍还在另一示例性实施例，其中当所述双向转换器的负载属于在正方向和负方向的高负载区域时，所述控制器以降压-升压模式操作所述双向转换器。在另一方面，本专利技术提供用于控制环保型车辆的双向转换器的方法，所述双向转换器安装在电池和逆变器间，用于升高电池的电压并且将所升高的电压提供到所述逆变器，或用于降低从所述逆变器输入的电压并且将所降低的电压提供到所述电池，所述方法包括：第一过程，其检测所述双向转换器的负载；和第二过程，其检测所述双向转换器在所述第一过程中检测到的负载属于的负载区域，并且对于检测到的负载区域中的每个控制双向转换器的操作模式。在另一方面，包含由处理器执行的程序指令的非短暂计算机可读介质包括检测所述双向转换器的负载的程序指令；和检测所述双向转换器的检测到的负载属于的负载区域并且对于检测到的负载区域中的每个控制所述双向转换器的操作模式的程序指令。本专利技术的其它方面和示例性实施例在以下讨论。根据本专利技术，双向转换器在无负载或低负载区域不是以双向模式(或降压-升压模式)操作，而是在以旁路模式、降压模式和升压模式操作中选择的最佳模式，所以减少双向转换器的功率损耗和改进系统效率是可能的。本专利技术的上面和其它特性在以下讨论。附图说明本专利技术的上面和其它特性将参考由附图示出的确实示例性实施例详细描述，附图仅以例证方式在下文给出，且如此不是本专利技术限制性的，且其中：图1是示出了环保型转换器的双向转换器的原理示图；图2是示出了双向转换器的降压-升压操作的原理示图。图3是示出了根据本专利技术实施例的用于控制环保型车辆的双向转换器的装置的原理示图；图4是示出了根据本专利技术实施例的用于控制环保型车辆的双向转换器的方法的概念示图；图5是示出了根据本专利技术基于双向转换器的负载的每个操作模式的损耗量的图表。图6是示出了根据本专利技术的装置的优点的图表。图7是示出了根据本专利技术的装置的优点的原理图示。图8是示出了根据本专利技术的方法的流程图。应当理解附图不必要成比例，呈现本专利技术的基本原则说明的各种优选特性的稍微简化表示。如在此公开的本专利技术的具体设计特性，例如，具体尺寸、方向、位置和形状将会由特别计划的应用和使用环境部分地决定。具体实施方式应理解术语“车辆”或“车辆的”或其它如在这里所用的类似术语是比如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的通常机动车辆，包括各样船和海船的船只，航空器等的包含物，且包含混合动力车辆、电动车辆、插电式混合电动车辆、氢动力车辆和其它替代燃料车辆(如衍生自非石油资源的燃料)。在此所指，混合动力车辆是有2个或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电动力都有的车辆。在此使用的专业术语仅是为了描述具体实施例的目的，并非为本专利技术的限制。如在这里所用，除非上下文另行明确指示，单数形式“一个/种”和“该”也包含复数形式。应进一步理解当在本说明书中使用时，术语“包括”和/或“包括的”限定了所述特性、整数、步骤、操作、元件、和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特性、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其集合的存在或添加。如这里所用，术语“和/或”包括相关列出项的一个或多个的任一和所有组合。贯穿说明书，除非明确地相反描述，单词“包括”和比如“包括了”或“包括的”理解意味阐明的元件的包含物但不排除任何其它元件。另外，在本说明描述的术语“单元”、“者”、“器”和“模块”意为用于处理至少一个运行和操作，且能由硬件组件或软件组件和组合实施。进一步，本专利技术的控制逻辑可体现在作为非短暂计算机可读介质的包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令的计算机可读介质上。计算机可读介质包括但不限于ROM、RAM、光盘(CD)-RAM，磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储装置。计算机可读介质也可分布在耦合计算机系统的网络上，所以计算机可读介质可以分布式地存储和执行，如，由远程服务器或控制器区域网络(CAN)。图1是示出了环保型转换器的双向转换器的示图；图2是示出了双向转换器的降压-升压操作的示图。如图1所示，双向转换器，即高电压DC-DC转换器(或HDC)30，是安装在高电压电池10和逆变器(或电动机系统)20之间以将高电压电池10的电压升高的转换器。如果双向转换器30升高高电压电池10的电压，则n功率(P)等于电压(V)乘以电动电流(I)，或P本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制环保型车辆的双向转换器的装置，所述装置包括：电池，配置成提供用于驱动电动机的功率；逆变器，配置成转换所述双向转换器的输出，并且将已转换的输出提供到所述电动机；所述双向转换器安装在所述电池和所述逆变器间，所述双向转换器升高所述电池的电压并且将已升高的电压提供到所述逆变器，或降低从所述逆变器输入的电压并且将已降低的电压提供到所述电池；以及控制器，配置成将所述双向转换器的负载划分为多个区域，并且对各个区域以不同的操作模式控制所述双向转换器。

【技术特征摘要】
2015.06.17 KR 10-2015-00855531.一种用于控制环保型车辆的双向转换器的装置，所述装置包括：电池，配置成提供用于驱动电动机的功率；逆变器，配置成转换所述双向转换器的输出，并且将已转换的输出提供到所述电动机；所述双向转换器安装在所述电池和所述逆变器间，所述双向转换器升高所述电池的电压并且将已升高的电压提供到所述逆变器，或降低从所述逆变器输入的电压并且将已降低的电压提供到所述电池；以及控制器，配置成将所述双向转换器的负载划分为多个区域，并且对各个区域以不同的操作模式控制所述双向转换器。2.根据权利要求1所述的装置，其中当所述双向转换器的负载属于无负载区域时，所述控制器以旁路模式操作所述双向转换器，以没有任何改变地将所述电池的电压提供到所述逆变器。3.根据权利要求1所述的装置，其中当所述双向转换器的负载属于在正方向的低负载区域时，所述控制器以升压模式操作所述双向转换器，以升高所述电池的电压并且将所升高的电压提供到所述逆变器。4.根据权利要求1所述的装置，其中当所述双向转换器的负载属于在负方向的低负载区域时，所述控制器以降压模式操作所述双向转换器，以降低从所述逆变器输入的电压并且将所降低的电压提供到所述电池。5.根据权利要求1所述的装置，其中当所述双向转换器的负载属于在正方向和负方向的高负载区域时，所述控制器以降压-升压模式操作所述双向转换器。6.一种用于控制环保型车辆的双向转换器的方法，所述双向转换器安装在电池和逆变器间，用于升高电池的电压并且将所升高的电压提供
\t到所述逆变器，或用于降低从所述逆变器输入的电压并且将所降低的电压提供到所述电池，...

【专利技术属性】
技术研发人员：任廷彬，田宰和，韩大雄，李祥圭，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR