專利名稱：用于電動機的有功電壓控制的方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及控制電驅(qū)動器，尤其涉及用于電動機的電壓控 制的裝置和方法。
背景技術：
電壓源變換器可用于對三相交流(AC)電動機的相電流進行控 制，如結合在電驅(qū)動器中的三相交流電動機。 一些電壓源變換器采用 切換電路(如基于半導體開關)來調(diào)整這些相電流并因此而控制電壓 源變換器的基本輸出電壓分量。激活/無效電壓源變換器的任何特定開 關的能力通常由一種柵極驅(qū)動電路提供，這種柵極驅(qū)動電路向這種開 關提供一種柵極驅(qū)動源電壓。
大多數(shù)常規(guī)柵極驅(qū)動電路設計成帶有固定源電壓，且通常在作為 多種性能折衷考慮的平衡的基礎上對這種源電壓進行選擇。這些折衷 可對延遲、所要求的空載時間、瞬態(tài)響應、故障響應等造成影響?；?者，可要求這種電壓源變換器在大的溫度范圍工作并具有主電源電壓 的廣泛功能。通常將用于這種柵極驅(qū)動電路的這種源電壓選擇為使這 種電壓源變換器能夠在大多數(shù)(若非全部的話)這些工作條件下和由 制造7>差所導致的差異條件下工作。
一般而言，通常將用于柵極驅(qū)動電路的源電壓保持在一種固定水 平，這種水平低于用于升高的高壓直流(DC)源電壓水平(如升高的 DC線路電壓)周期的最大值。這種電壓源變換器有時可遇到熱應力， 而且在低輸出電頻率的周期期間，可能不會將這種熱應力均勻地分布 在這些變換器開關之間。例如，在這種變換器的熱時間常數(shù)十曼于這種 變換器的電輸出角的變化時可能出現(xiàn)熱應力的不均勻分布。這通常對
小于約3Hz至在約OHz的失速條件的輸出電基頻出現(xiàn)。為了對這些變 換器開關進行熱保護，可對這種電壓源變換器的電輸出進行限制。這 通常會降低這種變換器的載流能力。在以前可增加這種變換器的硅片 區(qū)域以增加載流能力，從而抵消這種降低。
因此，希望^是供用于動態(tài)控制一種電壓源變換器的方法和裝置， 這種電壓源變換器減少低速大電流條件期間的傳導損失。此外，還希 望提供增加電壓源變換器的栽流能力而限制這種變換器的非變動硅 片區(qū)域的損失的方法和裝置。而且，從隨后結合附圖和前面的技術領 域和背景技術的詳細描述和所附的權利要求書就會明白本發(fā)明的其 它理想特點和特4正。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供用于控制電壓源變換器的方法和裝置，這種電壓源變 換器減少電動機中的電壓畸變效應。在一種示范性實施例中，提供一 種用于經(jīng)由變換器控制電動機的方法。將這種變換器構造成接收柵極 電壓并進一步構造成向該電動機提供輸出電壓以響應這種柵極電壓。 這種方法包括^(旦并不一定僅限于在該電動機的速度的基礎上修改這 種才冊才及電壓。
在另一個示范性實施例中，提供一種用于控制變換器的方法。這 種變換器可用于向電動機提供輸出電壓。這種方法包括但并不一定僅 限于確定這種變換器的命令輸出頻率是否未超過第一預定閾值；若 這種變換器的命令輸出頻率未超過該第 一預定閾值，確定這種變換器 的命令定子電流是否超過第二預定闊值；若該命令定子電流超過該第 二預定閾值，則產(chǎn)生第一命令；以及若該命令定子電流并未超過該第 二閾值，則產(chǎn)生第二命令。這種變換器接收回應于該第一命令的第一 柵極電壓并提供回應于該第一柵極電壓的輸出電壓。這種變換器接收 回應于該笫二命令的第二柵極電壓并提供回應于該第二柵極電壓的 輸出電壓。第一柵極電壓大于第二柵極電壓。
在再一個示范性實施例中，提供一種變換器，這種變換器包括但 并不一定僅限于柵極驅(qū)動電路和控制器，這種柵極驅(qū)動電路具有輸入 端和輸出端，-波構造成耦合到開關網(wǎng)絡，這種控制器耦合到這種柵極 驅(qū)動電路的輸入端。這種柵極驅(qū)動電路構造成向這種開關網(wǎng)絡提供柵 極電壓，且這種開關網(wǎng)絡可用于向電動機產(chǎn)生輸出電壓，以響應這種 柵極電壓。這種控制器構造成在這種電動機的速度的基礎上修改這種 柵極電壓。
下面將結合附圖對本發(fā)明進行描述，圖中類似的附圖標記表示類
似的要素，且在這些圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明的一種示范性實施例的一種電驅(qū)動系統(tǒng)的框
圖2是示于圖1中的變換器電路的電路圖； 圖3是更詳細地示出了示于圖2中的變換器電路的一部分的框 圖；以及
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一種示范性實施例的用于控制變換器的方法 的流程圖。
具體實施例方式
下面的詳細描述從本質(zhì)上來講僅僅是示范性的，且并不旨在對本 發(fā)明或本發(fā)明的應用和用途進行限制。而且，并不旨在受到在前面的 技術領域、背景技術和發(fā)明內(nèi)容或下面的詳細描述中出現(xiàn)的任何明確 表達的或暗指的理論的約束。
本發(fā)明提供用于動態(tài)改變和調(diào)整 一 種變換器的柵極驅(qū)動電壓的 方法和裝置，這種變換器用于向電動機提供輸出電壓。在一個實施例
器的傳導損失，并且特別是在變換器熱損失(如與升高的電流電平關
聯(lián)的)并不均勻地分布在這種變換器中時支持這種變換器的增加的載 流能力。或者，可在較高的速度的變換器條件和升高的高壓源條件期 間采用較低的柵極驅(qū)動電壓，以在故障條件期間增加這些變換器開關 的工作裕度。
參看圖1，圖中示出了根據(jù)本發(fā)明的一種示范性實施例的一種電
驅(qū)動系統(tǒng)10。電驅(qū)動系統(tǒng)10包括控制器31、具有耦合到該控制器31 輸出端的輸入端的變換器電路30和耦合到該變換器電路30輸出端的 電動機12 (如一種交流(AC)電動機)?？刂破?1通常控制變換器 電路30的切換動作，且變換器電路30產(chǎn)生用于驅(qū)動電動機12的AC 電壓。電動機12可以是通常用在車輛(如混合電車輛等)中的任何 常規(guī)的AC電動機(如一種永磁機械等)。
在一個實施例中，控制器31產(chǎn)生一種用于控制變換器電路30的 切換動作的脈寬調(diào)制(PWM)信號?？刂破?1還可接收一種信號(如 另 一種PWM信號)并產(chǎn)生從控制器31控制變換器電路30的該PWM 信號。或者，控制器31監(jiān)測電驅(qū)動系統(tǒng)10的各種工作參數(shù)和條件。 例如，控制器31監(jiān)測用于波動(如用于一種升高的值)、變換器溫 度、各種命令值和實際值(如變換器電路30的命令輸出頻率和變換 器電路30的命令輸出電流)等的提供給變換器電路30的主高壓(如 一種直流(DC)源電壓)電平。
變換器電路30接收這種PWM信號并將這種信號變換成用于驅(qū) 動電動機12的電壓波形。在一個實施例中，變^:器電路30是一種三 相電壓源變換器。變換器電路30將源電壓(Vdc)變換成AC電壓， 這種AC電壓用于驅(qū)動電動機12。例如，變換器14在這種PWM信 號的基礎上從一種源電位(如一種電池電位或DC母線電壓)產(chǎn)生三 相電壓(如Va、 Vb、 Ve)并用這些三相電壓驅(qū)動電動機12。變換器 電路30還可改變加到電動機12的電壓的量，從而允許控制器31對 電動才幾12的相電流進行控制。
將會理解，在本說明書中所描述的本發(fā)明的實施例包括一個或多
個常規(guī)的處理器和儲存的程序指令，這些程序指令控制一個或多個處 理器以與某些非處理器電路(如切換網(wǎng)絡)結合來執(zhí)行用于控制/修改 本說明書所描述的提供給變換器電路30的信號的一些、大多數(shù)或全 部功能。因此，可將這些功能解釋為用于控制一種變換器的方法的步 驟?；蛘撸捎梢环N無儲存的程序指令的狀態(tài)機來執(zhí)行一些或全部功
能，或者在一個或多個專用集成電路(ASIC)中執(zhí)行一些或全部功能， 在一個或多個專用集成電路中，作為定制邏輯來執(zhí)行每個功能或某些 功能的一些組合。此外，可使用兩種方式的組合。
圖2是示于圖1中的變換器電路30的電路圖。變換器電路30是 一種耦合到電動機12的三相電路。更明確地來講，變換器電路30包 括電壓源14、 16和一種開關網(wǎng)絡，這種開關網(wǎng)絡具有耦合到電壓源 14、 16的第一輸入端和構造成耦合到電動機12的輸出端。雖然將電 壓源14、16示為帶有兩個串聯(lián)源(如第一串聯(lián)源14和第二串聯(lián)源16) 的一種分布DC線路，但也可使用單個電壓源。
這種開關網(wǎng)絡包括帶有反并聯(lián)二極管(即與每個開關反并聯(lián))的 三對串if關開關，這些反并聯(lián)二極管對應于每個相位。每對串3[關開關包 括第一開關18、 22和26和第二開關20、 24和28，第一開關18、 22 和26具有耦合到電壓源14、 16的正電才及的第一端子，第二開關20、 24和28具有耦合到電壓源14、 16的負電極的第一端子并具有分別耦 合到第一開關18、 22和26的第二端子的第二端子。雖然并未示出， 但示于圖1中的控制器31還可監(jiān)測這些開關18、 20、 22、 24、 26和 28的切換循環(huán)和變換器電路30的輸出電壓。
在一個實施例中，這些開關18、 20、 22、 24、 26和28中的每一 個是與一種二極管反并聯(lián)耦合的晶體管(如一種絕緣柵極雙極晶體管 (IGBT)、金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)等)的組合。 這種開關二極管組合允許這些開關18、 20、 22、 24、 26和28雙向傳 導電流并單向傳導阻斷電壓。為了調(diào)整電動機12的相電流(ia、 ib、 ic), 利用一種脈寬調(diào)制(PWM)方法控制開關對(如用于特定的相腳)，
以使在該開關對中的一個開關處于"打開"，且在該開關對中的另一 個開關處于"關閉"。例如，該三相電壓源變換器的相腳中的開關對 以互補方式運行，以使該開關對中的一個開關總是處于"打開"，且 該開關對的另一個開關總是處于"關閉"。
實際上，通常在這種電壓源變換器的切換狀態(tài)的每個轉(zhuǎn)換期間， 將一種消隱時間或空載時間插入。這種空載時間是一種短的間隔，在 此間隔期間將這兩個開關均選通為"關閉"。這就避免了特定相腳中 的兩個開關同時處于"打開"，這種同時打開可能將這種電壓源變換
器短路。常規(guī)的PWM方法通常在任何指定的切換循環(huán)期間切換這種
變換器的兩個相位，且余下的相位具有連續(xù)處于"打開"的一個開關。
這種切換動作的結果是在該PWM信號的基礎上從該源電位(如DC
母線電壓)產(chǎn)生三相電壓(如Va、 Vb、 Ve)并用這些三相電壓驅(qū)動電
動機12。
圖3是更詳細地示出了示于圖2中的變換器電路30的一部分的 框圖。參看圖2和圖3，在一個實施例中，可將這些開關18、 20、 22、 24、 26和28中的任何一個構造成一種半導體開關32，這種半導體開 關32具有與二極管33反并聯(lián)耦合的笫一端子和第二端子。例如，在 這種開關18 (或開關22和26 )的一種構造中，將半導體開關32的 第一端子(如一種集電極)構造成耦合到一種正開關連接(如電壓源 14、 16的正電極)，并將半導體開關32的第二端子(如一種發(fā)射極) 構造成耦合到一種負開關連接(如電動機12的繞組中的一個)。在 此示例中，二極管33具有一種耦合到半導體開關32的第二端子的陽 極并具有一種耦合到半導體開關32的第一端子的陰極。在另一個示 例中，在這種開關20 (或開關24和28)的一種構造中，將該第一端 子(如該集電極)構造成耦合到一種正開關連接(如電動機12的繞 組中的一個)，并將半導體開關32的第二端子(如該發(fā)射極)構造 成耦合到一種負開關連接(如電壓源14、 16的負電極)。
將這些開關18、 20、 22、 24、 26和28中的任何一個"打開"或
"關閉"的控制能力由一種柵極驅(qū)動電路提供。在此實施例中，柵極
驅(qū)動電路34耦合到半導體開關32 (如在半導體開關32的柵極或基 極)。柵極驅(qū)動電路34由一種電源(未示出)提供動力。例如，將 柵極驅(qū)動電路34構造成耦合到這種電源的正端子和共用端子， >人而 從這種電源接收柵極驅(qū)動正源電壓和柵極驅(qū)動共用源電壓?？瑟毩⒂?至半導體開關32和二極管33的主電源電壓(如DC母線電壓)控制 這種4冊極驅(qū)動正源電壓和/或柵極驅(qū)動共用源電壓。在這種柵極驅(qū)動正 源電壓和柵極驅(qū)動共用源電壓的基礎上，這種柵極驅(qū)動電路向半導體 開關32提供一種柵極電壓。此外，柵極驅(qū)動電路34還可包^^壬何必 要的信號處理(如隔離、電平移動等)、其他故障保護電路等，以對 半導體開關32和二極管33進行控制。
一般而言，較高的柵極驅(qū)動源電壓致使半導體開關32實現(xiàn)較深 的飽和狀態(tài)。這就降低這種開關的通態(tài)電阻。對于指定的電流電平而 言，降低這種開關的通態(tài)電阻能降低這種開關中的傳導損失。在低輸 出電頻率周期期間(如在電動機12的低速期間)，熱應力通常并不 均勻地分布在這些開關18、 20、 22、 24、 26和28之間。這通常在變 換器電路30的熱時間常數(shù)慢于電輸出角的變化時出現(xiàn)(如對于小于 約3Hz的輸出電基本頻率而言)。
在一個實施例中，將變換器電路30的電輸出限制(如由控制器 31)在低輸出頻率(如小于約3Hz),以解決熱應力在這些開關18、 20、 22、 24、 26和28之間的不均勻分布。這通常導致變換器電路30 在低輸出頻率時的降低的載流能力。為了增加變換器電路30的載流 能力而保持這種工作裕度，可通過有效地增加由柵極驅(qū)動電路34提 供給半導體開關32的柵極電壓來減少傳導損失。降低這種傳導損失 通常允許半導體開關32的載流能力的增加，而限制與變換器電路30 的指定硅區(qū)域關聯(lián)的損失。
通過監(jiān)測電動機12的工作參數(shù)和工作條件，控制器31可將這些 工作參數(shù)和工作條件中的一種或多種與一個或多個閾值進行比凈交，以
提供一種用于命令柵極電壓由該變換器電路30產(chǎn)生的基礎。在一個 實施例中，對柵極驅(qū)動正源電壓和/或柵極驅(qū)動共用源電壓(如由控制
器31直接或間接)進行調(diào)整，以響應這種命令柵極電壓。
通過有效地控制由柵極驅(qū)動電路34所提供的柵極電壓并因此而 控制關聯(lián)的傳導損失，可在變換器電路30受到熱限制時的工作周期 期間(如變換器電路30在低輸出頻率的工作期間，這種工作與電動 機12的低工作速度關聯(lián))增加變換器電路30的載流能力。在一種示 范性實施例中，對由柵極驅(qū)動電路34所提供的柵極電壓進行有效的 控制，以最大化變換器電路30的載流能力，而并不降低工作裕度， 這些工作裕度可由于至柵極驅(qū)動電路34的升高的源電壓(如基于這 種柵極驅(qū)動正源電壓和/或柵極驅(qū)動共用源電壓)而出現(xiàn)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一種示范性實施例的用于控制變換器的一種 方法100。 一般而言，在這種電動機的速度的基礎上修改由這種變換 器所接收的柵極電壓。在一個實施例中，將這種電動機的工作條件與 一個或多個閾值進行比較，以提供用于選擇命令柵極電壓的基礎。參 看圖1至圖4,確定電動機12的一個或多個工作條件是否滿足耗散條 件，如步驟105所示。在變換器電路30的運行期間，變換器電路30 可具有一種變換器溫度?？刂破?1可將這種電流DC源電壓與預定的 升高的電壓電平進行比較，并將這種變換器溫度與預定的溫度進行比 較，以確定電動機12和/或變換器電路30是否在以能夠支持增加的柵 極電壓的狀態(tài)運行。例如，對于由升高的柵極電壓而導致的柵極驅(qū)動 損失的足夠的耗散而言，這種DC源電壓應低于預定的升高電壓電平， 且這種變換器溫度應低于預定的升高溫度?？稍诟鞣N條件下的電動機 12和/或變換器電路30的歷史性能、 一種或多種器件公差、系統(tǒng)性能 要求等的基礎上，選擇預定的升高電壓電平的值和預定的升高溫度的 值。
若滿足這些耗散條件，則將變換器電路30的命令輸出頻率(cor*) 與預定的頻率閾值(cothresh。ld)進行比較，以確定這種命令輸出頻率是
否并未超過這種頻率閾值，如步驟110所示。例如，若該DC源電壓
則將這種命令輸出頻率與這種頻率閾值進行比較。若這種命令輸出頻
率并未超過這種頻率闊值，則將變換器電路30的命令定子電流(I/ ) 與電流閾值(Ithresh。ld)進行比較，以確定這種命令定子電流是否超過 這種電流閾值，如步驟115所示。在一個實施例中，用遲滯沖莫仿這種 電流閾值，并將這種命令定子電流的幅度與這種遲滯進行比較。
若這種命令定子電流超過這種電流閾值，則產(chǎn)生第一命令，如步 驟120所示。例如，若這種命令定子電流超過這種電流閾值，則控制 器31產(chǎn)生一種用于增加的柵極電壓(Vhish)的柵極電壓命令(Vgau') (如Vgate'= Vhish)。變換器電路30接收這種增加的柵極電壓(如從柵 極驅(qū)動電路34 )以響應這種第一命令，并提供輸出電壓以響應這種增 加的柵極電壓。若這種命令定子電流并未超過這種電流閾值，則(如 由控制器31)產(chǎn)生笫二命令，如步驟125所示。例如，若這種命令定 子電流并未超過這種電流閾值，則控制器31產(chǎn)生一種用于降低的柵 極電壓或標稱柵極電壓(VlDW)的柵極電壓命令(Vgat/ )(如Vgate' = VlQW)。 變換器電路30接收這種標稱柵極電壓以響應這種第二命令，并提供 這種輸出電壓以響應這種標稱柵極電壓。若并不滿足這些耗散條件或 者若這種命令輸出頻率超過這種頻率閾值，則也產(chǎn)生這種第二命令。
在另 一個實施例中，若這種變換器的命令輸出頻率超過另 一個預 定的頻率閾值，則由控制器31產(chǎn)生第三命令。變換器電路30接收降 低的柵極電壓以響應這種第三命令，并提供這種輸出電壓以響應這種 降低的柵極電壓。這種降低的柵極電壓可低于這種標稱柵極電壓，或 者僅低于這種標稱柵極驅(qū)動電壓。在電動機12的較高速度的條件下 和升高的高壓源條件下(如升高的DC源電壓電平)，采用較低的柵 極電壓(如低于標稱柵極電壓)允許這些開關18、 20、 22、 24、 26 和28的增加的工作裕度，尤其是在故障條件下。
一般而言，在一個實施例中，若電動機12的速度小于預定的閾
值，則增加這種柵極電壓。例如，將變換器電路30構造成接收第一
柵極電壓并具有與這種第 一柵極電壓關聯(lián)的第 一 電流容量。若電動機
12的速度小于這種預定的閾值(例如，若電動機12的旋轉(zhuǎn)速度小于 約3Hz)，則可將這種第一柵極電壓增加到第二柵極電壓。變換器電 路30產(chǎn)生一種回應于這種第二柵極電壓的輸出電壓，并向電動機12 提供這種輸出電壓，以驅(qū)動電動機12。當電動機12的速度小于這種 預定的閾值時，則降低該第一電流容量(例如，由于對變換器電路30 的電輸出進行限制以解決熱應力在這些開關18、 20、 22、 24、 26和 28之間的不均勻分布)。通過將第一柵極電壓增加到第二柵極電壓， 將第 一 電流容量增加到第二電流容量。
雖然在前面的詳細描述中已介紹了至少兩個示范性實施例，^f旦應 理解，存在著多種變化形式。還應理解，該示范性實施例或這些示范 性實施例僅作為示例，且并不以任何方式對本發(fā)明的范圍、適用性或 構造進行限制。相反，前面的詳細描述會向本領域中熟練的技術人員 提供實施該示范性實施例或這些示范性實施例的便捷的路線圖。應理 解，在并不背離在所附的權利要求書及其等同的法律文件中提出的本 發(fā)明的范圍的情況下，可對元件的功能和布置進行各種變化。
權利要求
1. 一種用于經(jīng)由變換器控制電動機的方法，所述變換器構造成接收柵極電壓并進一步構造成向所述電動機提供輸出電壓以響應所述柵極電壓，所述方法包括:確定所述電動機的速度；以及在所述電動機的所述速度的基礎上修改所述柵極電壓。
2. 如權利要求1所述的方法，其中所述修改步驟包括在所述電動 機的所述速度小于預定的閾值時增加所述柵極電壓。
3. 如權利要求1所述的方法，其中所述變換器構造成接收第一柵 ^ l電壓，所述變換器具有與所述第一柵極電壓關聯(lián)的第一電流容量； 以及其中所述修改步驟包括在所述電動機的所述速度小于預定的閾 值時將所述第 一柵極電壓增加到第二柵極電壓。
4. 如權利要求3所述的方法，還包括產(chǎn)生所述輸出電壓以響應所 述第二棚4及電壓。
5. 如權利要求3所述的方法，其中在所述電動機的速度小于所述 預定的閾值時減小所述第一電流容量；且其中增加所述第一柵極電壓 的步驟包括將所述第 一 電流容量增加到第二電流容量。
6. 如權利要求3所述的方法，其中所述修改步驟包括在所述電動 機的旋轉(zhuǎn)速度小于約3Hz時將所述第一柵極電壓增加到第二柵極電 壓。
7、—種用于控制變換器的方法，所述變換器可用于向電動機提供 輸出電壓，所述方法包括確定所述變換器的命令輸出頻率是否未超過笫一預定的閾值； 若所述命令輸出頻率未超過所述第一預定的閾值，確定所述變換 器的命令定子電流是否超過第二預定的閾值；若所述命令定子電流超過所述第二預定的閾值，則產(chǎn)生第 一命令，所述變換器接收笫一柵極電壓以響應所述第一命令并提供輸出電壓以響應所述第一柵極電壓；以及若所述命令定子電流并未超過所述第二預定閾值，則產(chǎn)生第二命 令，所述變換器接收第二柵極電壓以響應所述第二命令并提供輸出電 壓以響應所述第二柵極電壓，所述第一柵極電壓大于所述第二柵極電 壓。
8. 如權利要求7所述的方法，其中所述變換器具有變換器溫度并 可用直流(DC)源電壓進行操作；且在確定所述變換器的命令輸出頻 率并未超過第一預定閾值的步驟之前，所述方法還包括確定是否未將所述DC源電壓升高；以及 確定所述變換器溫度是否未超過預定的溫度；以及 確定所述變換器的命令輸出頻率是否未超過第 一預定閾值的步 驟包括如果所述DC源電壓沒有升高，且如果所述變換器溫度未超 過預定的升高溫度，確定所述變換器的所述命令輸出頻率是否未超過 所述第一預定的閾值。
9. 如權利要求8所述的方法，其中確定所述變換器溫度是否未超 過預定的溫度的步驟包括確定所述變換器溫度是否未超過升高的溫 度，所述升高的溫度基于一種或多種損失的預定耗散，所述一種或多 種損失與升高溫度的所述變換器相關聯(lián)。
10. 如權利要求7所述的方法，還包括若所述命令輸出頻率超過所述笫 一預定的閾值，則產(chǎn)生所述第二 命令；以及若所述命令定子電流超過所述第二預定的閾值，則產(chǎn)生所述第二 命令。
11. 如權利要求7所述的方法，其中所述變換器具有基于所述笫 一柵極電壓的笫 一 電流容量；且其中產(chǎn)生所述第 一命令的步驟包括將 所述第一電流容量增加到第二電流容量，所述第二電流容量基于所述 笫二柵極電壓，所述第一電流容量大于所述第二電流容量。
12. 如權利要求7所述的方法，其中確定所述變換器的命令定子 電流是否超過第二預定的閾值的步驟包括將所述命令定子電流的幅 度與閾值電流進行比較，所述閾值電流具有遲滯。
13. 如權利要求7所述的方法，其中確定所述變換器的命令輸出 頻率是否未超過第 一預定的閾值的步驟包括確定所述命令輸出頻率 是否未超過約3Hz。
14. 如權利要求7所述的方法，還包括在所述變換器的命令輸出 頻率超過笫三預定的閾值時產(chǎn)生第三命令，所述變換器接收第三柵極 電壓以響應所述第三命令，并提供所述輸出電壓以響應所述第三柵極 電壓，所述第三柵極電壓小于所述第二柵極電壓。
15. —種用于向電動機提供輸出電壓的變換器，所述變換器包括 柵極驅(qū)動電路，所述柵極驅(qū)動電路具有輸入端和輸出端，所述輸出端構造成耦合到開關網(wǎng)絡，所述柵極驅(qū)動電路構造成向所述開關網(wǎng) 絡提供柵極電壓，所述開關網(wǎng)絡可用于產(chǎn)生所述輸出電壓以響應所述 柵極電壓；以及控制器，所述控制器耦合到所述柵極驅(qū)動電路的所述輸入端，所 述控制器構造成基于所述電動機的速度修改所述柵極電壓。
16. 如權利要求15所述的變換器，其中還將所述控制器構造成在 所述電動機的所述速度小于預定的閾值時增加所述柵極電壓。
17. 如權利要求15所述的變換器，其中還將所述控制器構造成在 所述電動機的旋轉(zhuǎn)速度小于約3Hz時增加所述柵極電壓。
18. 如權利要求15所述的變換器，其中將所述變換器構造成接收 命令輸出頻率和命令定子電流，且其中還將所述控制器構造成確定所述命令輸出頻率是否未超過第 一預定的閾值； 若所述命令輸出頻率并未超過所述第一預定的閾值，確定所述變換器的所述命令定子電流是否超過第二預定的閾值；若所述命令定子電流并未超過所述笫二預定的閾值，則產(chǎn)生第一 命令，所述開關網(wǎng)絡接收第 一柵極電壓以響應所述第一命令并提供所 述輸出電壓以響應所述第一柵極電壓；以及若所述命令定子電流超過所述第二預定閾值，則產(chǎn)生第二命令， 所述開關網(wǎng)絡接收第二柵極電壓以響應所述第二命令并提供所述輸 出電壓以響應所述第二柵極電壓，所述第二柵極電壓大于所述第一柵 極電壓。
19. 如權利要求18所述的變換器，其中還將所述控制器構造成 在所述命令輸出頻率超過所述第一預定的閾值時產(chǎn)生所述第一命令；以及在所述命令定子電流超過所述第二預定的閾值時產(chǎn)生所述第一 命令。
20. 如權利要求15所述的變換器，其中將所述柵極驅(qū)動電路構造 成接收正源電壓和共用源電壓；且其中還將所述控制器構造成如果所 述電動機的速度小于預定的閾值則增加至所述柵極驅(qū)動電路的所述 正源電壓；以及其中將所述柵極驅(qū)動電路構造成在所述正源電壓增加 時增加所述4冊才及電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供用于電動機的動態(tài)電壓控制的方法和裝置。一種變換器在柵極電壓的基礎上向電動機提供輸出電壓。這種方法包括確定這種電動機的速度和在該電動機的速度的基礎上修改這種柵極電壓。這種裝置包括一種柵極驅(qū)動電路和耦合到這種柵極驅(qū)動電路的一種控制器。這種柵極驅(qū)動電路向一種開關網(wǎng)絡提供一種柵極電壓，且這種開關網(wǎng)絡產(chǎn)生回應于這種柵極電壓的輸出電壓。這種控制器在該電動機的速度的基礎上修改這種柵極電壓。
文檔編號H02M7/44GK101383587SQ200810130710
公開日2009年3月11日 申請日期2008年6月27日 優(yōu)先權日2007年6月28日
發(fā)明者B·A·維爾奇科, K·A·羅曼 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司