具有混合开关的电流源逆变器制造技术

一种电流源逆变器包括：包括多个开关装置的第一相桥臂；包括多个开关装置的第二相桥臂；以及包括多个开关装置的第三相桥臂。所述电流源逆变器还包括：包括至少一个开关装置的零状态相桥臂，其中，所述零状态相桥臂被配置成从用以防止电流流动的断开状态转变成用以允许死区时间期间正端子与负端子之间的电流流动的闭合状态。流动的闭合状态。流动的闭合状态。

【技术实现步骤摘要】
具有混合开关的电流源逆变器


[0001]本公开涉及电流源逆变器，并且更具体地，涉及一种具有混合开关实施方案的电流源逆变器和整流器。

技术介绍

[0002]混合电动或电池电动车辆变速器通常包括一个或多个高电压机器电动机器，如电力牵引马达。电动机器向可再充电直流(DC)电池组输送电力/为其充电或从其汲取电力。通电的电动机器调整变速器的各种齿轮组的扭矩，以实现最佳系统效率。转换器通常被用于将电压转换成合适的水平，以供车辆中的电动机器和/或附件负载使用。
[0003]逆变器(如电流源逆变器或电压源逆变器)的半导体开关经由脉冲宽度调制或其它开关控制信号来控制，以将电池输出电压转换成交流(AC)输出电压。来自逆变器的AC输出电压最终被传输到电动机器的个别相绕组，并且通电的电动机器为车辆的动力传动系统提供动力。

技术实现思路

[0004]根据几个方面，一种电流源逆变器包括：包括多个开关装置的第一相桥臂；包括多个开关装置的第二相桥臂；以及包括多个开关装置的第三相桥臂。所述电流源逆变器还包括：包括至少一个开关装置的零状态相桥臂，其中，所述零状态相桥臂被配置成从用以防止电流流动的断开状态转变成用以允许死区时间期间正端子与负端子之间的电流流动的闭合状态。
[0005]在其它特征中，所述第一相桥臂的多个开关装置包括双向开关装置和单向开关装置，其中，到负载的节点连接设置在所述双向开关装置与单向开关装置之间。
[0006]在其它特征中，所述双向开关装置包括串联连接的第一开关和第二开关。
[0007]在其它特征中，所述第一开关和第二开关包括电压控制开关。
[0008]在其它特征中，所述电压控制开关包括硅绝缘栅双极晶体管(IGBT)、碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、硅超结MOSFET、氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET)、SiC结栅场效应晶体管(JFET)、宽带隙(WBG)装置或超宽带隙装置(UWBG)中的至少一个。
[0009]在其它特征中，所述单向开关装置包括与二极管串联的开关。
[0010]在其它特征中，所述第一桥臂的多个开关装置包括串联连接的至少第一单向开关和第二单向开关，所述第二桥臂的多个开关装置包括串联连接的至少第一单向开关和第二单向开关，并且所述第三桥臂的多个开关装置包括串联连接的至少第一双向开关和第二定向开关。
[0011]在其它特征中，所述零状态相桥臂的至少一个开关装置包括单向开关装置。
[0012]在其它特征中，所述零状态相桥臂的至少一个开关装置包括双向开关装置。
[0013]根据几个方面，一种电流源逆变器包括：包括多个开关装置的第一相桥臂；包括多个开关装置的第二相桥臂；以及包括多个开关装置的第三相桥臂。所述电流源逆变器还包
括：包括至少一个双向开关装置的零状态相桥臂，其中，所述零状态相桥臂被配置成从用以防止电流流动的断开状态转变成用以允许死区时间期间正端子与负端子之间的电流流动的闭合状态。
[0014]在其它特征中，所述第一相桥臂的多个开关装置包括双向开关装置和单向开关装置，其中，到负载的节点连接设置在所述双向开关装置和单向开关装置之间。
[0015]在其它特征中，所述双向开关装置包括串联连接的第一开关和第二开关。
[0016]在其它特征中，所述第一开关和第二开关包括电压控制的开关。
[0017]根据几个方面，一种电流源逆变器，包括：包括多个开关装置的第一相桥臂；包括多个开关装置的第二相桥臂；和包括多个开关装置的第三相桥臂。所述电流源逆变器还包括：包括至少一个单向开关装置的零状态相桥臂，其中，所述零状态相桥臂被配置成从用以防止电流流动的断开状态转变成用以允许死区时间期间正端子与负端子之间的电流流动的闭合状态。
[0018]在其它特征中，所述第一相桥臂的多个开关装置包括双向开关装置和单向开关装置，其中，到负载的节点连接设置在所述双向开关装置与单向开关装置之间。
[0019]在其它特征中，所述双向开关装置包括串联连接的第一开关和第二开关。
[0020]在其它特征中，所述第一开关和第二开关包括电压控制开关。
[0021]在其它特征中，所述电压控制开关包括硅绝缘栅双极晶体管(IGBT)、碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、硅超结MOSFET、氮化镓(GaN)场效应晶体管(FET)、SiC结栅场效应晶体管(JFET)、宽带隙(WBG)装置或超宽带隙装置(UWBG)中的至少一个。
[0022]在其它特征中，所述单向开关装置包括与二极管串联的开关。
[0023]在其它特征中，所述第一桥臂的多个开关装置包括串联连接的至少第一单向开关和第二单向开关，所述第二桥臂的多个开关装置包括串联连接的至少第一单向开关和第二单向开关，并且所述第三桥臂的多个开关装置包括串联连接的至少第一双向开关和第二定向开关。
[0024]依据本文中所提供的描述，其它适用范围将变得显而易见。应当理解，描述和特定示例仅旨在出于图示的目的，并且不旨在限制本公开的范围。
附图说明
[0025]本文中描述的附图仅出于图示的目的，并且不旨在以任何方式限制本公开的范围。
[0026]图1是根据示例实施方案的电气系统的框图；
[0027]图2至图4是根据各种实施方案的电流源逆变器的电路图；
[0028]图5是根据示例实施方案的电流源逆变器的零状态桥臂的电路图；以及
[0029]图6是展示了包括两个开关状态之间的死区时间的示例栅极控制信号的曲线图。
具体实施方式
[0030]以下描述本质上仅是示例性的，并且不旨在限制本公开、应用或使用。
[0031]图1展示了根据示例实施方案的示例电气系统100。电气系统100可以包括车辆部件(如车辆的动力传动系和/或牵引驱动部件)，所述车辆部件的普通功能可以包括为牵引
马达提供动力以生成马达扭矩并且将马达扭矩输送到驱动轮，以用于车辆的推进或以用于在车辆上执行其它有用的工作。如所示出的，电气系统100可以包括电池102、控制器104、栅极驱动器106、电流源逆变器108和马达110。
[0032]在示例实施方案中，电池102可以包括车载可再充电能量储存系统(Rechargeable Energy Storage System，RESS)，所述RESS可以包括被适配成用于储存被用于推进电驱动车辆的高电压电能的一个或多个高电压独立可再充电电池组。例如，取决于所期望的车辆里程、总车辆重量和从RESS汲取电力的各种负载的额定功率，RESS可以是额定为大约400到大约800伏直流(VDC)或更高的深循环、高安培容量电池系统。
[0033]控制器104可以包括至少一个处理器和用于存储计算机可读指令的足够的存储器。存储器包括有形非暂时性存储器，例如只读存储器，无论是光学的、磁性的、闪存的还是其它的。控制器104还包括足够量的随机存取存储器、电可擦除可编程只读存储器等等以及高速时钟、模本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电流源逆变器，包括：包括多个开关装置的第一相桥臂；包括多个开关装置的第二相桥臂；包括多个开关装置的第三相桥臂；以及包括至少一个开关装置的零状态相桥臂，其中，所述零状态相桥臂被配置为从用以防止电流流动的断开状态转变成用以允许死区时间期间正端子与负端子之间的电流流动的闭合状态。2.根据权利要求1所述的电流源逆变器，其中，所述第一相桥臂的所述多个开关装置包括双向开关装置和单向开关装置，其中，到负载的节点连接设置在所述双向开关装置与单向开关装置之间。3.根据权利要求2所述的电流源逆变器，其中，所述双向开关装置包括串联连接的第一开关和第二开关。4.根据权利要求3所述的电流源逆变器，其中，所述第一开关和所述第二开关包括电压控制开关。5.根据权利要求4所述的电流源逆变器，其中，所述电压控制开关包括硅绝缘栅双极晶体管(IGBT)、碳化硅金属氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：