逆变器、电机控制器及车辆制造技术

本实用新型专利技术提出了一种逆变器、电机控制器及车辆，该逆变器包括：滤波模块，其一端与电源接口相连；逆变模块，逆变模块的输入端与滤波模块的另一端相连且输出端与电机驱动接口相连，逆变模块包括开关管和与开关管并联的保护模块；谐振模块，谐振电路与保护模块串联，谐振模块启动时，实现所述开关管的零电流导通和零电压关断。本实用新型专利技术的逆变器，保护模块串联谐振模块，实现了开关管的零电流导通和零电压关断，避免开关管的损耗，从而提高了整个逆变器的效率。

【技术实现步骤摘要】
逆变器、电机控制器及车辆
本技术涉及汽车
，特别涉及一种逆变器、电机控制器及车辆。
技术介绍
电动汽车中的电机控制是基于矢量控制体系下，通过PWM(PulseWidthModulation，脉冲宽度调制)波控制逆变器中的开关管导通关断，实现电压电流的可控，从而控制电机转速的转矩。相关技术中，以采用准谐振式软开关电路作为逆变器，虽然结构简单，但控制上需要换用更为复杂的PFM(PulseFrequencyModulation脉冲频率调制)模式，得不偿失。同样的，三相有源软开关逆变器，在控制上较为复杂，且要增加控制开关，成本上压力较大。综合开关频率和耐受电压电流等因素，还可以用10KHz为工作频率的IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)作为开关器件，设计逆变器为三相全桥逆变器。然而，IGBT属于硬开关，存在通态损耗和开关损耗，其中开关损耗的大小同开关频率成正比，不仅一定程度上制约了开关频率的提高，更重要的是降低了IGBT整体的效率，从而降低了整个逆变器的效率。虽然，通过并联一个反向二极管，作为保护IGBT的作用，然而，并不能避免开关管的损耗。
技术实现思路
本技术旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。为此，本技术的目的在于提出一种逆变器。该逆变器中保护模块串联谐振模块，实现了开关管的零电流导通和零电压关断，避免开关管的损耗，从而提高了整个逆变器的效率。本技术的另一个目的是在于提供一种电机控制器。本技术的在一个目的是在于提供一种车辆。为达到上述目的，本技术的第一方面提出的一种逆变器包括：滤波模块，所述滤波模块的一端与电源接口相连；逆变模块，所述逆变模块的输入端与所述滤波模块的另一端相连且输出端与电机驱动接口相连，所述逆变模块包括开关管和与所述开关管并联的保护模块；谐振模块，所述谐振模块与所述保护模块串联，所述谐振模块启动时，实现所述开关管的零电流导通和零电压关断。根据本技术的逆变器，保护模块串联谐振模块，实现了开关管的零电流导通和零电压关断，避免开关管的损耗，从而提高了整个逆变器的效率。另外，根据本技术上述的逆变器还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述谐振模块包括第一电感和第一电容，所述第一电感位于所述开关管的前端，所述第一电容位于所述开关管的后端。进一步地，还包括：电压平衡模块，所述电压平衡模块位于滤波模块的一端和所述开关管的后端之间。进一步地，还包括：第一二极管，所述第一二极管位于电压平衡模块和所述第一电容之间。进一步地，还包括：变压器，所述变压器位于所述逆变模块的输出端与所述电机驱动接口之间。进一步地，还包括：设置在所述变压器和所述滤波模块之间的限制电流流向的第二二极管，用于向所述滤波模块释放电压。进一步地，所述滤波模块为第二电容。进一步地，所述逆变模块为桥式三相逆变电路。进一步地，所述开关管为IGBT晶体管。本技术的第二方面公开了一种电机控制器，包括：根据上述第一方面任一个实施例所述的逆变器。该电机控制器中的电机驱动器(即逆变器)具有开关管的零电流导通和零电压关断的优点，避免开关管的损耗，从而提高了整个逆变器的效率。本技术的第三方面公开了一种车辆，包括：根据上述第二方面实施例所述的电机控制器。该车辆为电动汽车或者混合动力汽车，该车辆中的电机驱动器(即逆变器)具有开关管的零电流导通和零电压关断的优点，避免开关管的损耗，从而提高了整个逆变器的效率。本技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。附图说明本技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本技术一个实施例的逆变器的结构图；以及图2是根据本技术一个实施例的逆变器的电路图。具体实施方式下面详细描述本技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能理解为对本技术的限制。以下结合附图描述根据本技术实施例的逆变器、电机控制器及车辆。图1是根据本技术一个实施例的逆变器的结构图。如图1所示，根据本技术一个实施例的逆变器100，包括：滤波模块110、逆变模块120和谐振模块130。其中，滤波模块110的一端与电源300接口相连，滤波模块110可以为第二电容111，如图2所示，电容C1为滤波模块110。逆变模块120的输入端与滤波模块110的另一端相连且输出端与电机200驱动接口相连，逆变模块120包括开关管121和与开关管121并联的保护模块122，逆变模块120可以为桥式三相逆变电路，开关管121可以为IGBT晶体管。谐振模块130与保护模块122串联，谐振模块130启动时，实现开关管121的零电流导通和零电压关断。根据本技术的逆变器，保护模块串联谐振模块，实现了开关管的零电流导通和零电压关断，避免开关管的损耗，从而提高了整个逆变器的效率。谐振模块130包括第一电感131和第一电容132，第一电感131位于开关管121的前端，这样可以使开关管121导通时，流过开关管121的电流变化率降低，从而使电流从0开始缓慢增加，实现零电流导通，避免了电流突然增加而对开关管121造成损伤，第一电容132位于开关管121的后端，添加第一电容132使得开关管121在关断时刻，避免了开关管121的端电压突然为0对其造成的损耗，因为第一电容132储存一定的能量，当端电压突然为0时，第一电容132释放电压，流过开关管121的电压逐渐变为0，实现了零电压关断，如图2所示，电感L1到L6为谐振模块130的第一电感131，电容C4到C11为谐振模块130的第一电容132。进一步地，逆变器100还包括：电压平衡模块140，位于滤波模块110的一端和开关管121的后端之间，可以为一个电容，如图2所示，电容C2、C3为电压平衡模块140，当谐振模块130的电压大于电压平衡模块140时，将谐振模块130多余的电压向电压平衡模块140充电以达到平衡电路的作用。进一步地，为了只能在谐振模块130的能量大于电压平衡模块140时，将谐振模块130中的第一电感131存储的能量传递到电压平衡模块140中，在电压平衡模块140和第一电容132之间设置了一个限制电流流向的第一二极管150，如图2所示，二极管D4到D9为第一二极管150。结合图2所示，逆变器100还包括：变压器160，变压器160位于逆变模块120的输出端与电机200驱动接口之间。进一步地，还包括：设置在变压器160和滤波模块110之间的限制电流流向的第二二极管170，如图2所示，第二二极管为二极管D13，用于向滤波模块110释放电压，即只有当变压器160中两端的电压大于滤波模块110时，第二二极管170才导通，将谐振模块130的第一电感131中的多余的电压经过变压器160向滤波模块110释放。结合图2所示，开关管121为开关管Q1到Q6，保护模块122为二极管D1到D3和D10到D12，本技术实施例的逆变器100的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种逆变器，其特征在于，包括：滤波模块，所述滤波模块的一端与电源接口相连；逆变模块，所述逆变模块的输入端与所述滤波模块的另一端相连且输出端与电机驱动接口相连，所述逆变模块包括开关管和与所述开关管并联的保护模块；谐振模块，所述谐振模块与所述保护模块串联，所述谐振模块启动时，实现所述开关管的零电流导通和零电压关断。

【技术特征摘要】
1.一种逆变器，其特征在于，包括：滤波模块，所述滤波模块的一端与电源接口相连；逆变模块，所述逆变模块的输入端与所述滤波模块的另一端相连且输出端与电机驱动接口相连，所述逆变模块包括开关管和与所述开关管并联的保护模块；谐振模块，所述谐振模块与所述保护模块串联，所述谐振模块启动时，实现所述开关管的零电流导通和零电压关断。2.根据权利要求1所述的逆变器，其特征在于，所述谐振模块包括第一电感和第一电容，所述第一电感位于所述开关管的前端，所述第一电容位于所述开关管的后端。3.根据权利要求2所述的逆变器，其特征在于，还包括：电压平衡模块，所述电压平衡模块位于滤波模块的一端和所述开关管的后端之间。4.根据权利要求3所述的逆变器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙一超，
申请(专利权)人：宝沃汽车中国有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11