用于将直流功率转换为交流功率的方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及用于将直流功率转换为交流功率的方法和系统。提供了用于将直流（ＤＣ）功率转换为交流（ＡＣ）功率的方法。基于第一载波信号产生交流功率的第一相位。基于第二载波信号而产生交流功率的第二相位。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及功率逆变器，且更具体地涉及用于将直流功率转换 为交流功率的方法和系统。
技术介绍
近年来，技术的进步以及不断发展的风格喜好已引起汽车设计的重 大变化。其中一个变化涉及汽车内的电气和驱动系统的复杂性，特别是 代用燃料车辆，诸如混合动力车辆、电动车辆和燃料电池车。这些代用 燃料车辆通常使用电动机(或许结合另一个致动器)来驱动车轮。在这些车辆中使用的包括电动机(electric motor)的许多电气部件 从交流(AC)电源接收电功率。然而，在这些应用中使用的功率源(即， 电池)仅提供直流(DC)功率。因而，称为为功率逆变器的装置被用来 将直流功率转换为交流功率，所述功率逆变器经常利用以各种时间间隔 操作的若干开关或晶体管来将直流功率转换为交流功率。近年来，已经研发出"z源，，逆变器，其相比常规的功率逆变器具 有若干优点。例如，由于包含在其中的阻抗源(例如，包括一个或多个 电感器)，z源逆变器具有产生大于或小于所提供的直流功率的电压的 输出电压的能力。然而，诸如脉宽调制(PWM)之类的用于控制逆变器 内开关的常^见方法导致紋波电流(ripple current)以相对4氐的频率流过 电感器。结果，必须在这种功率逆变器中使用非常大且昂贵的电感器， 因为所需的电感器尺寸与紋波电流的频率成比例。因此，希望提供 一 种用于将直流功率转换为交流功率的方法和系 统，该方法和系统允许使用较小且较便宜的电感器。此外，结合附图和 前述的
及
技术介绍
，本专利技术的其它可取特征和特性将根据随后 的详细描述及所附权利要求书而变得显而易见。
技术实现思路
在一个实施例中，提供了一种用于将直流(DC)功率转换为交流 (AC)功率的方法。基于第一载波信号产生交流功率的第一相位。基于第二载波信号产生交流功率的第二相位。在另一实施例中，提供了一种用于通过功率逆变器操作多相电机(motor)的方法，对于该电;f几的每个相位，所述功率逆变器都具有一 对开关。产生第一载波信号，且产生第一调制信号。第一载波信号和第 一调制信号共同确定第一波形。基于第一波形操作功率逆变器中的第一 对开关。产生第二载波信号，且产生第二调制信号。第二载波信号和第 一调制信号共同确定第二波形。基于第二波形操作功率逆变器中的第二 对开关。在又一实施例中，提供了一种汽车驱动系统。该汽车驱动系统包括 直流(DC)电源、电动机、功率逆变器和处理器。直流电源耦合到电动 机。功率逆变器包括第一对开关和第二对开关，且耦合到电动机和直流 电源以接收来自直流电源的直流功率，并提供交流(A C )功率给电动机。 处理器与电动机、直流电源和功率逆变器成可操作通信。处理器配置成 产生第一载波信号，基于第一载波信号操作功率逆变器中的第一对开 关，产生第二载波信号，并且基于第二载波信号操作功率逆变器中的第 二对开关。附图说明将在下文中结合下列附图描述本专利技术，其中相同的数字表示相同的 元件，且图1是根据本专利技术一个实施例的示范性汽车的示意图2是在图1的汽车内的逆变器系统的方块图3是在图1的汽车内的功率逆变器的示意图4是由图2的逆变器系统产生的用来控制图3的功率逆变器的第 一、第二和第三组载波信号与调制信号以及直通调制(shoot-through modulation)信号及相关联波形的图示；图5是图4的第一组载波信号与调制信号以及相关联波形的图示；图6是图4的第二组载波信号与调制信号以及相关联波形的图示；和图7是图4的第三组载波信号与调制信号以及相关联波形的图示。 具体实施例方式下列详细描述本质上仅是示范性的，且并不打算限制本专利技术或本发 明的应用及用途。此外，不打算受前面的
、
技术介绍
、专利技术内 容或下面的具体描述中给出的明示或暗示的理论的约束。下列描述涉及被"连接"或"耦合"到一起的元件或零件。如本文 中所使用的，除非另有明确声明，"连接"是指一个元件/零件直接接合 到另一元件/零件(或直接与其通信)，且不一定是通过机械方式。同样， 除非另有明确声明，"耦合"是指一个元件/零件直接或间接接合到另一 元件/零件(或者直接或间接地与其通信)，且不一定是通过机械方式。 然而，应当理解到，尽管下面可能在一个实施例中说明两个元件是"连 接"的，但是在可选实施例中类似元件可以是"耦合"的，且反之亦然。 因而，尽管这里示出的示意图描绘了元件的示范性布置，但在实际实施例中可以存在其它插入(intervening)元件、装置、零件或部件。也应 该理解到，图1 - 7仅仅是说明性的且可以不按比例绘制。图1到图7示出了一种用于将直流功率转换为交流功率的方法和系 统。基于第一载波信号产生交流功率的第一相位。基于第二载波信号产 生交流功率的第二相位。在一个实施例中，第一相位的产生包括基于第 一载波信号操作功率逆变器中的第一组开关，且第二相位的产生包括基 于第二载波信号操作功率逆变器中的第二组开关。图1示出了根据本专利技术一个实施例的车辆10或"汽车"。汽车10 包括底盘12、车体14、四个车轮16和电子控制系统(或电子控制单元 (ECU) 18)。车体14布置在底盘12上且基本上封闭汽车10的其它 部件。车体14和底盘12可以共同形成车架。车轮16的每一个均在车 体14的相应拐角附近转动地耦合到底盘12。汽车10可以是许多不同类型汽车中的任一种，诸如轿车、货车、 卡车、或运动型多功能车(SUV),且可以是两轮驱动(2WD)(即后 轮驱动或前轮驱动)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)。车辆 10也可以合并许多不同类型发动机(或致动器)中额任一种或它们的组 合，所述发动机诸如汽油燃料内燃机或柴油燃料内燃机、"灵活燃料型 车辆，，(FFV)发动机(即，使用汽油和酒精的混合物)、气态化合物 (例如，氢气和/或天然气)燃料发动机、或燃料电池、燃烧/电动机混 合发动才几，以及电动才几。在图1所示出的示范性实施例中，汽车IO是混合动力车辆、且还包括致动器(actuator)组件(或动力系)20、电池22、功率逆变器(或 逆变器)24和散热器26。致动器组件20包括内燃机28和电动机/发电 机(或电机)系统(或组件)30。在一个实施例中，电动机系统30包 括一个或多个正弦缠绕的(sinusoidally-wound )三相交流(AC)电机/ 发电机(或电机)(例如，永磁式或感应式电机)，诸如通常在机动车 辆(例如，牵引驱动控制系统等等)中使用的电机。如本领域技术人员 将理解的，每个电动机包括定子组件(包括导电线圈)、转子组件(包 括铁磁芯)、和冷却流体(即，冷却剂)。正如通常所理解的，电动机 内的定子组件和/或转子组件可以包括多个(例如，十六个)电磁极。仍参考图1,且如下面更详细说明的，内燃机28和电动机系统30 是集成的，从而使得两者都通过一个或多个驱动轴32机械地耦合到至 少一些车轮16。散热器26连接到车架的外部，且尽管没有详细示出， 散热器包括贯穿其中的包含冷却流体(即，冷却剂)的多个冷却通道， 所述冷却流体诸如水和/或乙二醇(即，"防冻剂")，且所述散热器耦 合到发动机28和逆变器24。再参考图1,在所描绘的实施例中，逆变 器24接收冷却剂并与电动机30 —起共享冷却剂。散热器26可以类似 地连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于将直流（ＤＣ）功率转换为交流（ＡＣ）功率的方法，该方法包括：　基于第一载波信号产生交流功率的第一相位；和　基于第二载波信号产生交流功率的第二相位。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：LA卡尤克，BA韦尔奇科，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]