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用于分离传导损失和切换损失的并联逆变器构造制造技术

技术编号:16155965 阅读:54 留言:0更新日期:2017-09-06 20:16
在一个示例性实施例中,一种控制器被连接到形成并联逆变器构造的第一逆变器和第二逆变器。所述第一逆变器和所述第二逆变器构造为向负载提供电力。所述控制器被构造为:控制第一逆变器使得第一逆变器根据第一操作状态操作,同时第二逆变器断开;以及在从第一操作状态过渡到第二操作状态之前,断开第一逆变器。所述控制器还被构造为:控制第二逆变器使得第二逆变器在所述过渡期间至少部分地操作。

【技术实现步骤摘要】
用于分离传导损失和切换损失的并联逆变器构造相关申请的交叉引用本申请按照35U.S.C.§119(e)要求于2016年2月26日提交的美国临时专利申请No.62/300,292的优先权,该申请的全部内容通过引用纳入此文。
示例性实施例涉及一种电子驱动装置系统和用于驱动和控制交流设备(诸如感应式电机或内置式永磁(IPM)马达或电机)的并联逆变器构造。
技术介绍
AC设备在例如电动机动车或越野重载车辆中的多种应用要求使用逆变器(电力电子切换装置),该逆变器能够满足用于此种应用的大电流需求。当前,用于满足此种需求的一个解决方案是设计应用专用的逆变器以处理大电流。然而,该应用专用的逆变器的电流处理能力可能受到限制。此外,该应用专用的逆变器的设计根据它们需要能够处理多大的电流可能变得成本昂贵用于满足此种需求的另一解决方案是购买较大的和较大的现成的逆变器,如果它们存在的话。然而,此种逆变器也具有性能限制,并且基于它们需要能够处理多大的电流可能变得成本昂贵。用于满足此种需求的又一解决方案是组合较小的逆变器以变成并联逆变器构造。因此,两个较小逆变器可以组合以形成一个较大的逆变器。该解决方案可以被称为分流构造。然而,现存的分流构造是不足够的,因为两个逆变器中的轻微波动可以导致不平衡的情况,从而导致较小逆变器的一个或多个中的电流过载/过热,最终导致系统的崩溃。更具体地,在当前的分流构造中,用在逆变器中的开关没有严格地匹配,并且它们当传导时不能同等地分流。因此,开关可能必须被挑选和匹配,以保证它们匹配,这是成本昂贵和不经济的。此外,并联逆变器中的开关从不精确地同时切换。例如,一旦当两个开关被指令为接通时,一个将先接通。如此,“第一”的开关将承受双倍的电流,而第二开关承受零电流。因此,第一逆变器过热地运行,而第二逆变器过冷地运行,导致与第一开关相关的逆变器的一个中的电流过载/过热。解决这些问题的解决方案包括引入特定的过滤器和/或特定的电缆(例如,所需长度或感应系数的独立电缆)以缓解不期望的效应。然而,此种解决方案向系统中引入额外的信号和/或额外的硬件部件,这将增大系统的复杂度、设计成本和/或低效性。
技术实现思路
一些示例性实施例涉及用于控制电力电子逆变器的方法和设备。在一个示例性实施例中,一种控制器被连接到形成并联逆变器构造的第一逆变器和第二逆变器。所述第一逆变器和所述第二逆变器构造为向负载提供电力。所述控制器被构造成:控制第一逆变器,从而根据第一操作状态操作,同时第二逆变器断开;以及在从第一操作状态过渡到第二操作状态之前,断开第一逆变器。所述控制器还被构造为:控制第二逆变器从而至少部分地在所述过渡期间操作。在一个示例性实施例中,一种电压命令生成器被连接到具有第一逆变器和第二逆变器的并联逆变器构造。所述电压命令生成器被构造为:从电机控制器接收多个电压命令,并且基于接收的电压命令中的每一个生成第一命令和第二命令,从而控制第一逆变器,从而根据第一操作状态操作,同时第二逆变器断开;以及在从第一操作状态过渡到第二操作状态之前,断开第一逆变器。所述电压命令生成器还被构造为控制第二逆变器从而至少部分地在所述过渡期间操作。在一个示例性实施例中,并联逆变器构造包括:第一逆变器,所述第一逆变器被构造为:接收来自电机控制器的电压命令,根据第一操作状态操作,同时并联逆变器构造的第二逆变器断开,以及在从第一操作状态到第二操作状态的过渡之前断开。所述并联逆变器构造还包括所述第二逆变器,所述第二逆变器被构造为:接收来自电机控制器的电压命令,以及在所述过渡期间至少部分地操作。附图说明从下文接合附图的详细说明中示例性实施例将变得更加容易理解。图1-7表示本文描述的非限制性的示例性实施例。图1是根据示例性实施例的用于控制电机的系统的方框图;图1A示出了根据示例性实施例的图1的系统的第一部分;图1B示出了根据示例性实施例的图1的系统的第二部分;图2是根据示例性实施例的与图1一致的电子数据处理系统的框图。图3A示出了在两种不同的切换状态中操作的传统的单个逆变器切换电路;图3B示出了图3A的单个逆变器切换电路的两个不同状态的状态视图;图4A示出了根据示例性实施例的图1的逆变器切换电路;图4B是示出根据一个示例性实施例的图4A的并联逆变器构造的两个不同状态的状态图;图4C是示出根据一个示例性实施例的图4A的并联逆变器构造的另外两个不同状态的状态图;图5示出了根据示例性实施例的驱动如图4A和4B所示的并联逆变器构造的方法;图6A示出了根据一个示例性实施例的用于控制用在如图4A所示的逆变器切换电路中的并联逆变器构造的电压命令生成器;图6B示出了根据一个示例性实施例的控制命令的形式;以及图7示出了根据一个示例性实施例的并联逆变器构造。具体实施方式现在将更充分地参照图示一些示例性实施例的附图以描述多个示例性实施例。因此,尽管能够对示例性实施例进行各种修改并且形成可替换形式,但是附图通过示例的方法示出所述实施例并且本文将详细描述所述实施例。然而,应该理解,不旨在将示例性实施例限制到公开的具体形式,而是相反,示例性实施例将覆盖落入权利要求的范围内的所有的修改例、等同例和供选例。在对附图的所有描述中,相同的数字指示相同的元件。将理解,虽然在本文中术语第一、第二等可以用于描述各种元件,但是这些术语不应该限制这些元件。这些术语仅用于区别一个元件与另一元件。例如,第一元件可以被称为第二元件,并且,类似地,第二元件可以被称为第一元件,这没有脱离示例性实施例的范围。如本文所用,术语“和/或”包括一个或多个相关联的列出项目的任意结合和所有结合。将理解,当元件被称为“连接”或“耦接”到另一元件时,其可以直接连接或耦接到可以存在的另一元件或插入元件。相反,当元件被称为“直接连接”或“直接耦接”到另一元件时,其中不存在插入元件。应该以相同方式理解用于描述元件之间的关系的其它措辞。本文中使用的术语仅为了描述具体的实施例并且不旨在限制示例性实施例。如本文所用,单数形式“a”、“an”和“the”旨在同样包括复数形式,除非上下文以其他方式明确表示。将进一步理解,当在本文中使用术语“包括”、“包括”、“包含”和/或“包含”时,指出存在规定的部件、整体、步骤、操作、元件和/或构件,但是不排除存在或增加一个或多个其它的部件、整体、步骤、操作、元件、构件和/或其组群。还应该注意,说明的功能/作用可以以一些可替换的实现方式不按照图中图示的次序出现。例如,实际上可以大致同时执行或有时可以以相反次序执行连续示出的两个图,这取决于涉及的功能/作用。除非另有规定,否则本文中使用的所有术语具有的意义与示例性实施例属于的
中的人员通常理解的意义相同。将进一步理解,例如限定在通常使用的字典中的那些术语应该理解成具有的意义与其在相关技术的内容中的意义一致,而不应理解成理想化的意义或过度正式的意义,除非本文中明确地如此限定。示例性实施例和对应的详细描述的部分明确地呈现被具体地程控以执行软件的处理器,或关于计算机存储器中数据位的操作的算法和符号表示。这些描述和表示是本领域的技术人员向本领域的其他技术人员有效表达其工作的实质的方式。算法,作为本文使用的术语,并且如其被通常使用的那样,被认为是通向结果的一序列有条理的步骤本文档来自技高网
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用于分离传导损失和切换损失的并联逆变器构造

【技术保护点】
一种控制器,该控制器连接到形成并联逆变器构造的第一逆变器和第二逆变器,所述第一逆变器和所述第二逆变器构造成向负载提供电力,所述控制器被构造为:控制第一逆变器,使得第一逆变器根据第一操作状态操作,同时第二逆变器断开;以及在从第一操作状态过渡到第二操作状态之前,断开第一逆变器;以及控制第二逆变器,使得第二逆变器在所述过渡期间至少部分地操作。

【技术特征摘要】
2016.02.26 US 62/300,292;2016.07.14 US 15/210,3051.一种控制器,该控制器连接到形成并联逆变器构造的第一逆变器和第二逆变器,所述第一逆变器和所述第二逆变器构造成向负载提供电力,所述控制器被构造为:控制第一逆变器,使得第一逆变器根据第一操作状态操作,同时第二逆变器断开;以及在从第一操作状态过渡到第二操作状态之前,断开第一逆变器;以及控制第二逆变器,使得第二逆变器在所述过渡期间至少部分地操作。2.根据权利要求1所述的控制器,其中,所述控制器被构造为:至少部分地接通第二逆变器,以及在部分地接通第二逆变器之后,断开第一逆变器,以使得第一逆变器的操作和第二逆变器的操作在第一逆变器被断开之前部分地重叠。3.根据权利要求2所述的控制器,其中,所述控制器被构造为:在断开至少部分地操作的第二逆变器之前,以第二操作状态接通第一逆变器,从而第一逆变器的操作和第二逆变器的操作在所述至少部分地操作的第二逆变器被断开之前部分地重叠,以及断开所述至少部分地操作的第二逆变器。4.根据权利要求2所述的控制器,其中,第一逆变器包括多对第一开关,第二逆变器包括多对第二开关,以及在控制第二逆变器以至少部分地操作的过程中,所述控制器被构造为接通第二逆变器的多对第二开关中的与第一逆变器的多对第一开关中的一对或多对第一开关相对应的一对或多对第二开关,所述第一逆变器的多对第一开关中的所述一对或多对第一开关在第二操作状态中与第一操作状态相比不同地操作。5.根据权利要求1所述的控制器,其中,第一逆变器由多个第一晶体管组成,以及第二逆变器由多个第二晶体管组成。6.根据权利要求5所述的控制器,其中,所述多个第一晶体管和所述多个第二晶体管中的每一个是电力开关。7.根据权利要求1所述的控制器,其中,所述控制器被构造为:将第一组电压供给到第一逆变器,并且将第二组电压供给到第二逆变器,从而基于电流需求以及来自第一逆变器和第二逆变器的反馈来控制第一逆变器和第二逆变器。8.一种电压命令生成器,该电压命令生成器连接到具有第一逆变器和第二逆变器的并联逆变器构造,所述电压命令生成器被构造为:从电机控制器接收多个电压命令,并且基于接收的电压命令中的每一个生成第一命令和第二命令,从而控制第一逆变器,使得第一逆变器根据第一操作状态操作,同时第二逆变器被断开;以及在从第一操作状态过渡到第二操作状态之前,断开第一逆变器;以及控制第二逆变器,使得第二逆变器在所述过渡期间至少部分地操作。9.根据权利要求8所述的电压命令生成器,其中,所述电压命令生成器被构造为:至少部分地接通第二逆变器,以及在部分地接通第二逆变器之后,断开第一逆变器,以使得第一逆变器的操作和第二逆变器的操作在第一逆变器被断开之前部分地重叠。10.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员:道格·马利
申请(专利权)人:迪尔公司
类型:发明
国别省市:美国,US

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