逆变器控制系统及方法、车辆技术方案

本申请涉及逆变控制技术领域，提供了一种逆变器控制系统及方法、车辆，该逆变器控制系统包括：负载、逆变器组件和整车控制器；负载包括并联设置的第一组输入端子和第二组输入端子；逆变器组件包括第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元；第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元均与整车控制器电连接；第一逆变器功率单元与第一组输入端子电连接，第二逆变器功率单元与第二组输入端子电连接；由于采用硅材料的第一逆变器功率单元为主，采用碳化硅材料的第二逆变器功率单元为辅，在低功率工况下有效提高了逆变器效率以及满足大功率电机峰值大电流的需求，还可以有效控制逆变器的成本。本。本。

【技术实现步骤摘要】
逆变器控制系统及方法、车辆


[0001]本申请涉及逆变控制
，具体而言，本申请涉及一种逆变器控制系统及方法、车辆。

技术介绍

[0002]绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)是一种复合全控型电压驱动式功率半导体器件，目前新能源汽车行业内，大多使用SI(硅)材质的IGBT功率半导体器件作为逆变器功率模块。
[0003]随着整车性能需求的提高，对电机功率、电机系统效率、逆变器峰值电流提出更高的需求。在大功率电机的需求下，也凸显逆变器IGBT模块电流、电压规格的局限性，以及大电流IGBT单管并联的可靠性问题。
[0004]SIC(碳化硅)作为宽禁带半导体器件，以其高速开关、高功率密度、耐高温、低损耗等突出优点受到广泛的关注和研究。在逆变器中使用SIC功率器件，可以减小控制器体积、提高功率密度及效率。但是，目前的SIC受限于良品率、产量等因素的影响，SIC价格约为SI的价格的3～5倍，成本较高。

技术实现思路

[0005]本申请针对现有的方式的缺点，提出一种逆变器控制系统及方法、车辆，用以解决现有逆变器采用硅材质无法满足大功率电机峰值大电流的需求、以及采用碳化硅材料成本高的技术问题。
[0006]第一个方面，本申请实施例提供了一种逆变器控制系统，包括：负载、逆变器组件和整车控制器；所述负载包括并联设置的第一组输入端子和第二组输入端子；所述逆变器组件包括第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元；所述第一逆变器功率单元和所述第二逆变器功率单元均与所述整车控制器电连接；所述第一逆变器功率单元的输出端与所述第一组输入端子电连接，所述第二逆变器功率单元的输出端与所述第二组输入端子电连接；所述第一逆变器功率单元包括多个并联的硅材料功率器件，所述第二逆变器功率单元包括多个并联的碳化硅材料功率器件；所述第一逆变器功率单元的额定输出功率大于所述第二逆变器功率单元的额定输出功率。
[0007]在一些可能的实现方式中，所述逆变器组件还包括通信控制部件；所述通信控制部件与所述整车控制器电连接；所述通信控制部件与所述第一逆变器功率单元和所述第二逆变器功率单元均电连接，用于控制所述第一逆变器功率单元和/或所述第二逆变器功率单元工作。
[0008]在一些可能的实现方式中，所述第一组输入端子包括第一组三相接线端子；所述第二组输入端子包括第二组三相接线端子；所述第一组三相接线端子与所述第二组三相接线端子中相同极性的端子并联连接。
[0009]在一些可能的实现方式中，所述第一逆变器功率单元包括：第一逆变器电路和第
一驱动部件，所述第一驱动部件与所述第一逆变器电路电连接，用于控制所述第一逆变器电路的开断；所述通信控制部件包括第一控制芯片，所述第一驱动部件与所述第一控制芯片电连接。
[0010]在一些可能的实现方式中，所述第二逆变器功率单元包括：第二逆变器电路和第二驱动部件，所述第二驱动部件与所述第二逆变器电路电连接，用于控制所述第二逆变器电路的开断；所述通信控制部件还包括第二控制芯片，所述第二驱动部件与所述第二控制芯片电连接。
[0011]在一些可能的实现方式中，所述负载为电机；所述电机的最大输出功率大于或者等于200千瓦。
[0012]在一些可能的实现方式中，所述逆变器组件包括壳体，所述第一逆变器功率单元、所述第二逆变器功率单元以及所述通信控制部件均位于所述壳体的内部。
[0013]在一些可能的实现方式中，所述第一逆变器功率单元中的多个硅材料功率器件为模块化封装结构；和/或，所述第二逆变器功率单元中的多个碳化硅材料功率器件为模块化封装结构。
[0014]第二个方面，本申请实施例还提供了一种车辆，包括第一个方面所述的逆变器控制系统。
[0015]第三个方面，本申请实施例还提供了一种逆变器控制方法，用于控制第一个方面所述的逆变器控制系统，包括：
[0016]当响应整车控制器的输出信号所对应的功率小于或者等于第一功率阈值时，控制所述第二逆变器功率单元工作；
[0017]当响应整车控制器的输出信号所对应的功率大于第一功率阈值且小于第二功率阈值时，控制所述第一逆变器功率单元工作；
[0018]当响应整车控制器的输出信号所对应的功率大于或者等于第二功率阈值，控制所述第一逆变器功率单元和所述第二逆变器功率单元同时工作；
[0019]其中，所述第一功率阈值小于或者等于所述第二逆变器功率单元的额定输出功率；所述第二功率阈值小于或者等于所述第一逆变器功率单元的额定输出功率。
[0020]本申请有益技术效果：
[0021]本申请实施例提供的逆变器控制系统，由整车控制器分别与第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元相连接，第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元执行整车控制器的转速、扭矩等指令，根据不同的转速、扭矩指令实现第一逆变器功率单元和/或第二逆变器功率单元的工作，进而由负载输出不同的功率以满足整车控制器的控制要求；由于采用硅材料的第一逆变器功率单元为主，采用碳化硅材料的第二逆变器功率单元为辅，在低功率工况下有效提高了逆变器效率，且能满足大功率电机峰值大电流的需求，还可以有效控制逆变器的成本。
[0022]此外，第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元均由多个单管功率器件并联而成，从而可以方便根据负载需求调整单管功率器件的数量，进而实现第一逆变器功率器件和第二逆变器功率器件的灵活组合，以对满足负载多样化的功率需求。
[0023]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0024]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0025]图1为本申请实施例的一种逆变器控制系统的连接示意图；
[0026]图2为本申请实施例的另一种逆变器控制系统的连接示意图；
[0027]图3为本申请实施例的又一种逆变器控制系统的连接示意图；
[0028]图4为本申请实施例的再一种逆变器控制系统的连接示意图；
[0029]图5为本申请实施例的一种逆变器控制方法的流程示意图。
[0030]附图标记说明：
[0031]100-负载；110-第一组输入端子；120-第二组输入端子；
[0032]200-逆变器组件；
[0033]210-第一逆变器功率单元；211-第一逆变器电路；212-第一驱动电路；
[0034]220-第二逆变器功率单元；221-第二逆变器电路；222-第二驱动电路；
[0035]230-通信控制部件；231-第一控制芯片；232-第二控制芯片。
[0036]300-整车控制器。
具体实施方式
[0037]下面详细描述本申请的实施例，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本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种逆变器控制系统，其特征在于，包括：负载、逆变器组件和整车控制器；所述负载包括并联设置的第一组输入端子和第二组输入端子；所述逆变器组件包括第一逆变器功率单元和第二逆变器功率单元；所述第一逆变器功率单元和所述第二逆变器功率单元均与所述整车控制器电连接；所述第一逆变器功率单元的输出端与所述第一组输入端子电连接，所述第二逆变器功率单元的输出端与所述第二组输入端子电连接；所述第一逆变器功率单元包括多个并联的硅材料功率器件，所述第二逆变器功率单元包括多个并联的碳化硅材料功率器件；所述第一逆变器功率单元的额定输出功率大于所述第二逆变器功率单元的额定输出功率。2.根据权利要求1所述的逆变器控制系统，其特征在于，所述逆变器组件还包括通信控制部件；所述通信控制部件与所述整车控制器电连接；所述通信控制部件与所述第一逆变器功率单元和所述第二逆变器功率单元均电连接，用于控制所述第一逆变器功率单元和/或所述第二逆变器功率单元工作。3.根据权利要求1所述的逆变器控制系统，其特征在于，所述第一组输入端子包括第一组三相接线端子；所述第二组输入端子包括第二组三相接线端子；所述第一组三相接线端子与所述第二组三相接线端子中相同极性的端子并联连接。4.根据权利要求2所述的逆变器控制系统，其特征在于，所述第一逆变器功率单元包括：第一逆变器电路和第一驱动部件，所述第一驱动部件与所述第一逆变器电路电连接，用于控制所述第一逆变器电路的开断；所述通信控制部件包括第一控制芯片，所述第一驱动部件与所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘云，介浩涵，
申请(专利权)人：威马智慧出行科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：