用于混合动力车的电动机驱动系统及用于控制其的方法技术方案

本发明专利技术提供了一种用于混合动力车的电动机驱动系统及用于控制其的方法，其能够防止在主继电器关断期间由电动机产生的反电动势被施加到非传动系组件上。该电动机驱动系统包括：用于驱动车辆的第一和第二电动机；分别用于驱动第一和第二电动机的第一和第二逆变器；用于输出ＤＣ电压的ＤＣ电池；用于升高来自ＤＣ电池的ＤＣ电压并将升高后的电压供应给第一和第二逆变器，或者降低来自第一和第二逆变器的ＤＣ电压并将降低后的电压供应给ＤＣ电池的电压变换器；连接在ＤＣ电池和电压变换器之间的第一和第二主继电器；以及通过第一和第二辅助继电器连接在ＤＣ电池与第一和第二主继电器之间的作为非传动系组件的ＤＣ变换器和电力空调逆变器。

【技术实现步骤摘要】

本公开一般涉及一种用于混合动力车的电动机驱动系统以及用于控制其的方法。 更特别地，本专利技术涉及一种用于混合动力车的电动机驱动系统以及用于控制其的方法，其 能够适当地防止在主继电器关断期间由电动机产生的反电动势被施加到诸如DC变换器和 电力空调逆变器的非传动系组件上，从而保护非传动系组件并防止故障的发生。
技术介绍
混合动力车采用作为辅助动力源的电动机以及汽油发动机，以提供废气的减少和 燃料效率的提高。当发动机以低效率状态运转时，通过电池的电力驱动电动机以适当地提高混合动 力系统的效率(负荷调整(load leveling))。而且，通过减速期间的再生制动来对电池 进行充电，其中在制动系统中作为摩擦热被耗散的动能通过电动机产生的电力被转变成电 能，从而提高燃料效率。基于在动力传动系统中是否连接并驱动电动机，将混合动力车划分成软型(soft type)混合动力车和硬型(hard type)混合动力车。图4示出用于现有硬型混合动力车的示例性电动机驱动系统。如图4所示，电动 机驱动系统包括用于驱动车辆的第一和第二电动机Ml和M2 ；分别用于驱动第一和第二电 动机Ml和M2的第一和第二逆变器1和2 ；用于输出DC电压的DC电池B ；用于升高来自DC 电池B的DC电压并将升高后的电压供应给第一和第二逆变器1和2，或者降低来自第一和 第二逆变器1和2的DC电压并将降低后的电压供应给DC电池B的电压变换器3 ；连接在 DC电池B和电压变换器3之间的第一和第二主继电器SRl和SR2 ；以及连接在第一和第二 主继电器SRl和SR2与电压变换器3之间的作为电力负载或电源装置的DC变换器4和电 力空调逆变器7。优选地，DC变换器4通常被称作能量流是单向或双向的功率变换器，并且附图标 记5、6和8分别表示12V辅助电池、12V电力负载和DC链接电容器(DC-link capacitor)。在具有上述配置的用于常规混合动力车的电动机驱动系统中，在关断第一和第二 主继电器SRl和SR2时，由旋转电动机产生的反电动势向DC链接电容器8施加高电压(例 如600伏)，并且该电压被施加到通过电压变换器3而适当地连接在第一和第二主继电器 SRl和SR2与电压变换器3之间的诸如DC变换器4和电力空调逆变器7的非传动系组件 上。因此，有必要增大诸如DC变换器4和电力空调逆变器7的非传动系组件的最大耐电压， 这会引起与高耐电压相应的混合动力系统的制造成本的增加，并且还会引起系统效率的劣 化。此外，如果在DC变换器4中发生故障，则第一和第二主继电器SRl和SR2被立刻 关断，以防止由于高压DC电池B的DC功率而引起的继发问题。此时，没有向第一和第二逆 变器1和2供应电力，并且因此失去了用于驱动混合动力车的第一和第二电动机Ml和M2 的驱动力。此外，包括发电机的第一和第二电动机Ml和M2在发动机高速运转期间失控，并且由此过度的旋转和反电动势可能会施加到发电机。结果，增大了电动机的旋转部件可能 会失调并且逆变器可能会由于过电压而被烧坏的可能性。此外，在车辆于第一和第二主继电器SRl和SR2被关断之后被停下来的实例中，由 于失去了第一和第二电动机Ml和M2的驱动力，所以车辆不能启动并且不能进入跛行回家 模式(limp-home mode)以获得车辆诊断。结果，尽管可以获得由12V辅助电池供应的12V 电力，但是车辆不能启动，并且只能被拖走。另外，在使用DC变换器4对诸如高压电池的DC电池B进行充电的实例中，第一和 第二主继电器SRl和SR2被关断，并且高压电力被施加到电压变换器3以及第一和第二逆 变器1和2。因此，控制器执行控制操作以防止电压变换器3以及第一和第二逆变器1和2 的各IGBT的故障。因此，有必要将电力施加给IGBT门驱动电路以适当地将IGBT维持在关 断状态，这会降低门驱动电路的耐久性。此外，不必要的组件必须一直工作，并且在长期充 电期间，用于防止IGBT故障的控制器的耐久性可能会降低，并且控制器可能会失灵的可能 性被增大。因此，本领域仍然需要一种新的或改良的用于混合动力车的电动机驱动系统。本
技术介绍
部分中公开的上述信息只是为了增强对本专利技术的背景的理解，并且因 此可能包含不构成在该国对本领域普通技术人员而言已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术提供了一种用于混合动力车的电动机驱动系统以及用于控制其的方法，其 中诸如DC变换器和电力空调逆变器的非传动系组件通过辅助继电器适当地连接在DC电池 和主继电器之间，以便适当地防止在主继电器关断期间由电动机产生的反电动势被施加到 DC变换器和电力空调逆变器上，从而保护非传动系组件并适当地防止故障的发生。在优选 的示例性实施例中，即使在DC变换器发生故障的情况下，本专利技术的用于混合动力车的电动 机驱动系统以及用于控制其的方法也能够通过适当地控制辅助继电器来快速地应付故障。在一个优选方面中，本专利技术提供了一种用于混合动力车的电动机驱动系统，该系 统包括用于适当地驱动车辆的第一和第二电动机；分别用于适当地驱动第一和第二电动 机的第一和第二逆变器；用于适当地输出DC电压的DC电池；用于适当地升高来自DC电池 的DC电压并适当地将升高后的电压供应给第一和第二逆变器，或者适当地降低来自第一 和第二逆变器的DC电压并适当地将降低后的电压供应给DC电池的电压变换器；连接在DC 电池和电压变换器之间的第一和第二主继电器；以及通过第一和第二辅助继电器而适当地 连接在DC电池与第一和第二主继电器之间的作为非传动系组件的DC变换器和电力空调逆 变器。在优选实施例中，本专利技术的电动机驱动系统还可以包括控制器，其用于适当地控 制第一和第二主继电器的操作以及第一和第二辅助继电器的操作，以切断诸如DC变换器 和电力空调逆变器的非传动系组件与诸如第一和第二逆变器的传动系组件之间的电效应。在另一优选实施例中，本专利技术提供了一种控制用于混合动力车的电动机驱动系统 的方法，该方法优选地包括适当地确定在诸如DC变换器的非传动系组件中是否存在故 障；如果确定存在故障则关断连接在DC电池与第一和第二主继电器之间的第一和第二辅 助继电器；适当地确定车辆是否被驱动；如果确定车辆在DC变换器发生故障的情况下正在行驶，则将第一和第二主继电器维持在接通状态使得第一和第二电动机继续运行；以及如 果适当地确定车辆在DC变换器发生故障的情况下熄火，则按压应急按钮以接通第一和第 二主继电器使得车辆暂时行驶。在优选实施例中，本专利技术的方法还可以包括在第一和第二主继电器被关断时，即 使第一和第二辅助继电器被接通，也适当地防止由于电动机的反电动势而产生的过电压被 施加到DC变换器上。在另一优选实施例中，本专利技术的方法还可以包括如果适当地确定在作为电力负 载或电源装置的DC变换器中不存在故障，则关断第一和第二主继电器，并且同时接通第一 和第二辅助继电器，使得DC电池由DC变换器充电。在下文中将讨论本专利技术的其它方面和优选实施例。应该理解的是，本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语包括一般的 机动车辆(诸如包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆在内的客车)、 包括各种艇和船在内的水运工具、飞行器等，并且包括混合动力车、电动车、插电式混合电 动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于混合动力车的电动机驱动系统，该系统包括：第一和第二电动机，用于驱动车辆；第一和第二逆变器，分别用于驱动所述第一和第二电动机；ＤＣ电池，用于输出ＤＣ电压；电压变换器，用于升高来自所述ＤＣ电池的ＤＣ电压并将升高后的电压供应给所述第一和第二逆变器，或者降低来自所述第一和第二逆变器的ＤＣ电压并将降低后的电压供应给所述ＤＣ电池；第一和第二主继电器，其连接在所述ＤＣ电池和所述电压变换器之间；以及作为非传动系组件的ＤＣ变换器和电力空调逆变器，其通过第一和第二辅助继电器连接在所述ＤＣ电池与所述第一和第二主继电器之间。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：宋泓锡，
申请(专利权)人：现代自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]