專(zhuān)利名稱(chēng)：使用帶有雙端逆變器系統(tǒng)的多相電機(jī)的系統(tǒng)的制作方法
，帶有雙端逆變器系統(tǒng)的多相電機(jī)的系統(tǒng) 對(duì)相關(guān)申請(qǐng)的M引用
本申請(qǐng)要求2007年7月30日提交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序列號(hào)60952739 的優(yōu)先權(quán)。 獄領(lǐng)域
;描述的主題的實(shí)施例一般涉及輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，更特別地，本主題的實(shí) 施例涉及具有雙端逆變器驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的混合動(dòng)力車(chē)輛。 背景獄
,來(lái)，M方面的進(jìn)步在樣式上的不斷發(fā)展的體驗(yàn)已經(jīng)在汽車(chē)的設(shè)計(jì)上 弓胞了重大變化。這^變紋一涉及汽車(chē)內(nèi)功率艦與各種電氣系統(tǒng)的復(fù)雜性， 尤其是糊燃料糊，例如混絲力，電動(dòng)和燃料電池糊。
包括用在這種車(chē)輛中的電動(dòng)機(jī)(electricmotor)的許多電氣部#^收來(lái)自交 流(AC)電源的電功率。然而，在這種鋼中所鵬的功頓(例如電池(batteiy)) 只麟直流(DC)功率。因此，"f頓稱(chēng)為"功率逆變器"的設(shè)備將直流功率轉(zhuǎn)換 成交流功率，其通常OT幾個(gè)操作在不同時(shí)間間隔的開(kāi)關(guān)或晶體管將直流功率 轉(zhuǎn)換成交流功率。此外，這種車(chē)輛，尤其是燃料電池糊，通常艦兩個(gè)分離 的電壓源(例如電池(battery)和燃料電池)総驅(qū)動(dòng)絲的電動(dòng)機(jī)供電。諸如 直流-直流(DODC)轉(zhuǎn)換器盼'功辦換器'通常用于管理和傳輸來(lái)自這兩個(gè)電 壓源的功率?，F(xiàn)代的DC/DC轉(zhuǎn)換器通常包括由電感器電互連的晶體管。Miffi 制M晶,的狀態(tài)，所期望的平均電流可以M31感應(yīng)^f專(zhuān)遞(impress),并且 因，制兩個(gè)電壓源之間的功,(powerflow)。
功率逆變器和功率轉(zhuǎn)換器兩者的使用大大增加了汽車(chē)的電氣系統(tǒng)的復(fù)雜 性。兩種鄉(xiāng)的設(shè)備所需要的附加部件也增加了糊的總成本和錢(qián)。因此已 經(jīng)開(kāi)發(fā)了系統(tǒng)和方法，用于操作耦合到多功率源的電機(jī)(motor),而不需要 DC/DC轉(zhuǎn)換器，同時(shí)M31利用TO^變器電氣系棘最大化該電機(jī)的性能。
現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)限于傳OT在汽車(chē)中的三相電機(jī)的設(shè)計(jì)。但是，多相電機(jī) 以多于三相的狀態(tài)驅(qū)動(dòng)，這些相以，的效率操作，并且減少了所需的逆變器
每相額定功率。在一些瞎況下，除了電機(jī)性能改善外，這可能導(dǎo)致功率逆變器 更便宜和更緊湊。
因此，希望提供一種雙端逆變器系統(tǒng)以適應(yīng)具有超過(guò)3個(gè)電機(jī)相數(shù)的多相 電動(dòng)機(jī)。結(jié)合附圖以及前述的技術(shù)領(lǐng)域和背景技術(shù)，本發(fā)明其它期望的特征與 特性，,艦接下來(lái)的詳細(xì)說(shuō)明和所附的權(quán)利要求書(shū)而變得顯而易見(jiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種用于汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的裝置。該汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包含具有第一組繞 組和第二組繞組的電動(dòng)機(jī)。第一逆變,于驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)，其中第一組繞組耦 合到第一逆變器。第1變器適于驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)，其中第二組繞組耦合到第二 逆變器。
提供了一種用于能量傳輸系統(tǒng)的裝置。該能量傳輸系統(tǒng)包含具有第一組三 相繞組與第二組三相繞組的六相電機(jī)。該能量傳輸系統(tǒng)還包含適于驅(qū)動(dòng)該六相 電機(jī)的雙端逆變器系統(tǒng)。該雙端逆變器系統(tǒng)包含齢到該第一組三相繞組的第 一逆變器以及耦合到該第二組三相繞組的第1變器。
提供了一種用于逆變器系統(tǒng)的裝置，該逆變器系統(tǒng)用于具有第一能源和第 二能源的糊。該逆變器系統(tǒng)包含具有第一組繞組和第二組繞組的電動(dòng)機(jī)。該 逆變器系 —步包含耦合到該第一能源的第一^1!變器，該第一逆變器適于驅(qū) 動(dòng)該電動(dòng)機(jī)，其中第一組繞組耦合到第一逆變器。該逆變器系統(tǒng)還包含耦合到 第二能源的第二逆變器，織二逆變器適于驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)，其中第二組繞組耦 合到織二逆變器。控制器耦合到織一逆變器和第二逆變器。雜制器配置 為控制第一逆變器和第二逆變器以獲得第一能源，第二能源和該電動(dòng)m^間期 望的功率流。
提供本發(fā)明內(nèi)容，以簡(jiǎn)要的形式介紹一些精選的概念，這些 :將在以下 的詳細(xì)描述中進(jìn)一步說(shuō)明。該發(fā)明內(nèi)容不打算確^^要求保護(hù)的主題的關(guān)鍵特 征^質(zhì)特征，也不打算輔助確定所要求保護(hù)的主題的范圍。


當(dāng)結(jié)合以下附圖考慮時(shí)，M51參，細(xì)描述和權(quán)利要求書(shū)將獲得對(duì)本主題 的更，的M，其中在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記^相似的元件。 圖1是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的示范性汽車(chē)的示意圖； 圖2是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的雙端逆變器系統(tǒng)的示意亂以及
圖3是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于操作圖2的雙端逆變器系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下的詳細(xì)描述本質(zhì)上僅是說(shuō)明性的，并不打算限制本主鵬本申請(qǐng)的實(shí) 施例以及這些實(shí)施例的f頓。正如這里所艦的，"示范性"這一詞語(yǔ)意思是"作
為示例、例子或例證。"^s描述的任何實(shí)ii^式都不必解釋為，的或相對(duì)于
其它實(shí)施方式是有禾啲。頓~^的，也不打算要受謝封可在前述的^:領(lǐng)域、 背景技術(shù)、發(fā)明內(nèi)容和下面的具,述中所給出的明示的或暗示的理論的限制。 下面描述涉及被'連接'或'耦合H的元件或節(jié)點(diǎn)或劐牛。如這里所使 用的，除非另有明確聲明，否則"連接"意^^個(gè)元#/節(jié)^/##直雜合至另一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/零件(或與其直接通信)，而且不一定是通過(guò)機(jī)械方式。同樣地, 除非另有明確聲明，否則連接意味著個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)零件直接或間麟合到另一個(gè)元件/節(jié)點(diǎn)/零件(或直接或間接地與其通信)，而且不一定是通過(guò)機(jī)械方式。 因此，盡管這里顯示的示意圖描繪了元件的示范性布置，但是附加的中間元
件、設(shè)備、割牛或部件可以出現(xiàn)在所描述的主題的實(shí)施例中。此外，術(shù)語(yǔ)"第一"、
"第二"和其它這種表示結(jié)構(gòu)的數(shù)字術(shù)語(yǔ)并不暗示次序或頓序，除非上下文有明
確指示。
圖i示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的糊^n車(chē)io。汽車(chē)io包括底盤(pán)12，
車(chē)身14,四個(gè)雜16，以及電子控制系統(tǒng)18。車(chē)身14布置械盤(pán)12上，并基本上封閉汽車(chē)10的其它部件。車(chē)身14與底盤(pán)12共同形成車(chē)架。16 都是在繊車(chē)身14的相應(yīng)拐角處可旋糊船至臓盤(pán)12。
汽車(chē)10可以為許多不同，汽車(chē)中的任意一個(gè)，例如轎車(chē)，貨車(chē)，卡車(chē)， 或^g動(dòng)型多功能車(chē)(SUV)，并且可以是兩輪驅(qū)動(dòng)的(2WD)(即后輪驅(qū)動(dòng)或 tlr^驅(qū)動(dòng))，四輪驅(qū)動(dòng)(4WD)或者全輪驅(qū)動(dòng)(AWD)的。汽車(chē)10也可能合并 許多不同類(lèi)型的發(fā)動(dòng)機(jī)(engine)中的任何一個(gè)，或其組合，例如汽油，油內(nèi) 燃機(jī)，"靈活燃料型輔，(FFV)發(fā)動(dòng)機(jī)(酬頓汽油和酒精的混糊)，氣體 化激(例如氫氣與天然氣)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，內(nèi)燃電動(dòng)機(jī)混合發(fā)動(dòng)機(jī)，以及電動(dòng) 機(jī)。
在如圖1所示的示范性實(shí)施例中，汽車(chē)10進(jìn)一步包括電機(jī)20 (即電動(dòng)豐/V 發(fā)電機(jī)，牽引電動(dòng)機(jī)等等)，第一能源22,第二能源24，功率逆變器組件26,
以及散熱器28。散熱器28與車(chē)架在其外部連接，盡管沒(méi)有詳細(xì)示例，該散 含有諸如水/或乙二醇(即"防凍劑")的冷卻流體(即冷卻劑)的多個(gè),通 道，并且齢到功率逆變器組件26和電機(jī)20。在一個(gè)實(shí)施例中，功率逆變器組 件26接收冷卻劑并與電動(dòng)機(jī)20共享該冷卻劑。如圖1所示，電機(jī)20也可以包括成到其中的變速器，以電機(jī)20與變速器通過(guò)一個(gè)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸30機(jī)械 地,到，16中的至少一些車(chē)輪上。
如圖所示,第一能源22和第二能源24與電子控制系統(tǒng)18和功率逆變器組 件26可操作ifeffl信稱(chēng)或電耦合到電子控制系統(tǒng)18和功率逆變器組件26。盡管 沒(méi)有示出，第一能源22和第二能源24可以根據(jù)實(shí)施例而改變，并且可以是相 同的，或不同類(lèi)型。在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，第一能源22和第二能源24每 一個(gè)可以包含電池，燃料電池，超級(jí)電容器(ultracapadtor)，或另一個(gè)合適的電 壓源。電池可以是適用于所希望應(yīng)用的任意鄉(xiāng)的電池，例如鉛酸電池，鋰離 子電池，鎳金屬電池，或者另一種可再充電電池。超級(jí)電容器可能包含超電容 器(supercapacitor),電化學(xué)鵬電容器，鵬用于所需應(yīng)用的具有高能量密度
的任何其它電化學(xué)電容器。
現(xiàn)在參考圖1和圖2，根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，雙端逆變器系統(tǒng)32適于驅(qū)動(dòng)汽車(chē) 10內(nèi)的多相電機(jī)20。 iM端逆變器系統(tǒng)32包括電機(jī)20，第一能源22，第二能 源24,功率逆變器組件26,以及控制器34。
電機(jī)20是多相交流(AC)電機(jī)，并且包括第一組繞組36 (或線圈)和第 二組繞組37，其中每個(gè)繞組應(yīng)于電機(jī)20的一相。盡管沒(méi)有示出，電機(jī)20包 括定子總成(包括線圈)，轉(zhuǎn)子總成(包括鐵磁心)，以及冷卻流體(即冷卻劑)， 如本領(lǐng)域S^人員理解的。電機(jī)20可以是感應(yīng)電機(jī)，永磁電機(jī)'或者,于所 需應(yīng)用的任意類(lèi)型的電機(jī)。
在示范性實(shí)施例中，電機(jī)20為六相電機(jī)，其具有第一組繞組36和第二組 綴且37，齡都對(duì)應(yīng)于電隔離的三相接線結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意的是，第一組繞組繞 組36和第二組繞組37是電隔離的，意味著每組繞組36和37中的電流可以被獨(dú)立地控制，并且與繞組36和37的另一組繞組中的電流不同。各組繞組36和 37仍然可以使用電機(jī)20產(chǎn)生的磁通勢(shì)將能量電磁傳到繞組36和37中的另一 組繞組?？刂破?4可以獨(dú)立地控制來(lái)自每個(gè)能源22和24的功率流動(dòng)的方式， 以獲得所需的功率流。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施例，第一組繞組36和第二組繞組37 ^h,以被配置為Y 形驗(yàn)。標(biāo)范性實(shí)施例中，第一組繞組36和第二組雜且37被連接起來(lái)，以 在電機(jī)20中產(chǎn)生中性點(diǎn)39。線圈36和37可以被連接起來(lái)，以在電機(jī)20內(nèi)部 產(chǎn)生中性點(diǎn)39, ^1>了定子上的端子/連接的數(shù)目(即，6個(gè)端子對(duì)12個(gè)端子)。
艦耦合到兩個(gè)艙源22和24的多相電機(jī)20是希望的，尤其是在混絲力 池動(dòng)獄下運(yùn)行的汽車(chē)10中，因?yàn)闈q供了改善的可靠性。例如，如果諸如汽 車(chē)10上的電池的第一能源22由于某種原因(即，寒冷或嚴(yán)酷的天氣)出故障, 多相電機(jī)20仍然可以通過(guò)第二能源24 ^5:起動(dòng)和驅(qū)動(dòng)。
另外，本領(lǐng)域駄人員將理解的是，相比傳統(tǒng)的^>相數(shù)(即三相)的電 機(jī)，多相電機(jī)20憑借定子內(nèi)這兩組繞組36和37的空間位移育^l^客尠卜的優(yōu) 勢(shì)。例如，兩組繞組36和37之間30°的空間位移可能減小或消除氣隙磁通諧波
以及相應(yīng)的^g諧波以B^;隙M諧^^產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子鐵心禾n/或銅損耗。繞
組36和37的空間位移以及相連接(phase^comiection)可以變化以適于所需的 應(yīng)用。在示范性實(shí)施例中，這兩鋪?zhàn)兤?8和40的^^頻是相同的，導(dǎo)致更接 近正弦的場(chǎng)分布以及電流。
再次參考圖2,功率逆變器組件26包括第一逆變器38和第二逆變器40， ^HI變娜包括帶有反并聯(lián)二極管(即，反并聯(lián)于^W關(guān))的六錯(cuò)關(guān)(例 如，半導(dǎo)條件，例如晶體管和/或開(kāi)關(guān))。如圖所示，逆變器38和40中的開(kāi)關(guān) 被布置為三對(duì)(或管腳)，其中對(duì)42， 44和46位于第一逆變器38內(nèi)，對(duì)48， 50和52位于第二逆變器40內(nèi)。
^范性實(shí)施例中，電機(jī)20的第一組繞組36的第一相(ia)電連接在第一 逆變器38中的開(kāi)，42的開(kāi)關(guān)之間。第一組繞組36的第二相(ic)連接^B —逆變器38中對(duì)44的開(kāi)關(guān)之間，以，一組繞組36的第三相(U 46的開(kāi)關(guān)之間。在示范性實(shí)施例中，第一相，第二相，以鄉(xiāng)三相的相對(duì)端可 以被連接以產(chǎn)生中性點(diǎn)39。相似地，g范性實(shí)施例中，第二組繞組37的三個(gè) 相(ib， id， if)可以連接頓48, 50和52的開(kāi)關(guān)之間，并被纖到中性點(diǎn)39, 如圖所示。
iOT多相電機(jī)20肯m^每相所需的電流，而^^^4、每相電壓，這允許 艦具有樹(shù),定功率的第一逆變器38和第二逆變器40。結(jié)果，更小和更緊湊
的雙端逆變器系統(tǒng)32能被用來(lái)獲f鞭高的功率密度。而且，在這種sea中，因
為能源22和24電隔離，所以具有不同電壓電平，額定功率，工作特性等的能 源22和24可以被同時(shí)<頓。與其它逆變器系統(tǒng)相比這尤其是有利的，實(shí)際上， 要求能源22和24幾乎是一樣的。例如，在此情況下，高壓源&100V)可以與 12V電池一起^ffi來(lái)同時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)20。
4臓參見(jiàn)圖2,雙端逆變器系統(tǒng)32也可以包括第一和第二電容器54和56， 第一和第二電，54和56分別與第一和第二能源22和24并^^接，以在操 作過(guò)程中平滑電流波動(dòng)?？刂破?4與第一和第二逆變器38和40可操作:ttkM信 禾0/或電連接到第一和第1變器38和40?？貍攞34響應(yīng)于從汽車(chē)10的駕駛 員接收的命令(即，通過(guò)加^m板)并向第一逆變器38和第二逆變器40皿 命令，以控制逆變器38和40的輸出，如下面描述的。
再次參考圖l，電子控制系統(tǒng)18與電機(jī)20,第一能源22，第二艙源24以 及功率逆變器組件26可操作ifeii信。盡管沒(méi)有詳細(xì)圖示，但是電子控制系統(tǒng)18 可以包括各種傳ii^和a^控帶膽塊，或電子控制單元(ECU)，例如逆變: 帶勝塊(即，如圖2所示的控偉i塍34)和 §控諱幡，以腔少一個(gè),器稱(chēng) 或包括存儲(chǔ)在其上(赫儲(chǔ)在另一種計(jì)鄉(xiāng)可讀介質(zhì)中)的用于執(zhí)行下M^i 和方法的指令的存儲(chǔ)器。
在運(yùn)行期間，SOT電機(jī)20向雜16提供功率5l^^汽車(chē)10，電機(jī)20 以交替的方式，一能源22和第二能源24接收功率禾P/或同時(shí)皿一能源22 和第二能源24接收功率。為了給電機(jī)20供電，來(lái)自第一能源22禾嘴二倉(cāng)繊24 的直流功率被分別麟給第一和第二逆變器38和40，第一和第J變器38和 40將直流功率轉(zhuǎn)換為交流功率，如本領(lǐng)域中通常理解的。第一和第1變器38 和40在繞組36和37 (或相)兩端產(chǎn)生交流電壓。如通常戶(hù)萬(wàn)理解的，電機(jī)20 的,36和37兩端所要求的M^^于速度、命令的,(即命令的同步幀 電流(synchronous frame current)),以及其它電機(jī)參數(shù)。
如果電機(jī)20不需要一個(gè)能源22或24的最大功率輸出，來(lái)自能源22或24 的嫩卜功率可以翻艦另一個(gè)能源22或24充電。出于示例的目的并且為了 簡(jiǎn)潔，討論的似乎麟一肯繊22產(chǎn)紐多的功率給第二倉(cāng)繊24充電，但是， 本領(lǐng)J^術(shù)人員應(yīng)該理解的是，大量可選的希望的功率流是可能的，這種區(qū)別 不是限制性的，僅僅是用于參考目的。
在電機(jī)20的運(yùn)行期間，除了電機(jī)20產(chǎn)生命令的,所需的功率外，第一
會(huì)繊22還有能力供辦除的功率(即備用功率)。i^ij余功率可以被麟至第 二腿源24,并麟二電壓源24儲(chǔ)存艦,并且由于圖2所示的電流指示方向, 這種剩余功率可以被認(rèn)為是第二^H源24的電壓總線上的負(fù)直流。該備用功率 可以被理解為電機(jī)20所需的功率與第一能源22的最大功糊出之間的差。
^^些運(yùn)行割牛下，第一能源22的最大功率輸出可能小于電機(jī)20所需的 功率。如果電機(jī)20需要第一能源22的最大功率輸出，以絲自第二能源24的 功率，控偉憮34可以被iea為結(jié)合第一能源22控制絲二能源24到電機(jī)20 的功率流。
在其艇行劍牛下，第一能源22可能由于某種原因(即寒冷的鵬^^ 的^)出柳章。在一個(gè)實(shí)施例中，第二能源24可以被設(shè)計(jì)為錢(qián)冷的鵬下 工作，在這種情形下，控制器34可以控制雄二能源24到電機(jī)20的功輸。
繞組36和37兩端的電壓的許多組合可以產(chǎn)生電機(jī)20中需要的,，并獲 得所需的到(或來(lái)自)能源22和24以及電機(jī)20的功率流。最優(yōu)工作點(diǎn)決定了 逆變器38和40的端子兩端的調(diào)制腿。本領(lǐng)Jl!^:人員應(yīng)離的是，確定最 ^作點(diǎn)的劍牛留給設(shè){ ,并且將根據(jù)電機(jī)20的應(yīng)用，以及選取的能源22 和24的鄉(xiāng)而艘。
圖3示出了根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的利用上面所述的原 作雙端逆變器系統(tǒng)32 中的電機(jī)20的控制系統(tǒng)60。髙頻詠寬調(diào)制(PWM)可以被控制器34用來(lái)調(diào)制 與控制逆變器38和40,并且管鵬變器38和40產(chǎn)生的電壓。控制系統(tǒng)60包 括第一和第二PWM塊68和70,以及雙端逆變器系統(tǒng)32。
控律滕34提供了一種控制算法，該算法綠一和第二能源22和24之間獲 得所需的功率流，同時(shí)在電機(jī)20內(nèi)部產(chǎn)生命令的,。盡管沒(méi)有示出，控制系 統(tǒng)60接收電機(jī)20的轉(zhuǎn)矩命令，根據(jù)該轉(zhuǎn)矩命令，控制器34可以確定第一能源 22 (禾P/麟一逆變器38)和第二能源24 (禾n/鄉(xiāng)Z^變器40)的功率命令， 以及確定電機(jī)20內(nèi)的繞組36和37的同步幀電流。
如圖2所示，控制勝34將調(diào)制電壓信號(hào)《和v;麟給第一和第二 PWM塊
68和70來(lái)產(chǎn)生PWM信號(hào)，以操作第一和第1變器38和40內(nèi)的開(kāi)關(guān)，從而 傲粘電機(jī)20內(nèi)的繞組36和37兩端施加戶(hù)儲(chǔ)望的輸出電壓，以用所需的糊 操作電機(jī)20。如果^l端逆變器系統(tǒng)32的第"^變器38 (稱(chēng)或第一能源22) 側(cè)^tf除(excess)的電壓或功率，貝呦率絲一能源22流纖組36,并且
控律l勝34可以被配置為控偉1 1電動(dòng)機(jī)20對(duì)第二能源24的電磁充電。如， 端逆變器系統(tǒng)32的第一逆變器38側(cè)絲功率短缺，控串幡34可以被配置為控 制功率絲二能源24駄電機(jī)20。本領(lǐng)域^7lt人員應(yīng)該理解的是，可以進(jìn)1 修鵬制系統(tǒng)60以合并合適的反饋信號(hào)以及本領(lǐng)域已知的其幼法，從而控制 逆變器38和40,這已經(jīng)超出了本申請(qǐng)的范圍。
，的系 11/#法的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是大大簡(jiǎn)化了用兩個(gè)分離的能源22和24 給電機(jī)20供電的電氣系統(tǒng)，因?yàn)椴恍鑼?duì)專(zhuān)統(tǒng)的DC/DC功,換器。i頓多相 電機(jī)20減少了逆變器38和40的,電流，允荊吏用具有樹(shù),定功率的更為 緊湊的逆變器38和40。結(jié)果，糊的總體鵬卩重量被斷氏。然而，如上所述, 由于仍可以在電機(jī)20內(nèi)部產(chǎn)生命令的,，因此電機(jī)20的性能不會(huì)受損壞， 同時(shí)允許剩余功^能源22和24之間流動(dòng)。
在不同鄉(xiāng)的汽車(chē)中、不同的3S1X具中(例如7jCig工具和飛行器)或在 不同的電氣系統(tǒng)中其它實(shí)施例可以禾!J用上述的系統(tǒng)和方法，因?yàn)槠淇梢栽趦蓚€(gè) 源的電壓在大范圍內(nèi)動(dòng) 化的場(chǎng)合中實(shí)施。電動(dòng)機(jī)20和逆變器38和40可以 有不同數(shù)量的相，以及在此所述的系統(tǒng)不應(yīng) 釋為受限于六相設(shè)計(jì)。也可以 艦?zāi)茉?2和24的其它形式，例如電流源和包括二極管整流器，可控硅變流 器，燃料電池，電麟，電容器，和/或其任意組合的負(fù)載。
為了敘述簡(jiǎn)繊見(jiàn)，涉及信號(hào)艦，娜傳輸，信令、網(wǎng)雜制，以及系 統(tǒng)(和系統(tǒng)的各個(gè)操作部件)的其它功能方面的傳統(tǒng)M在此沒(méi)有詳細(xì)描述。 此外，包含在此的M附圖中所示的連接線是^^各種元件之間的示范性功能 關(guān)系和/或物理耦合。應(yīng)該注意的是，許多可選的或附加的功能關(guān)系或物理, 可以,于本主題的實(shí)施例中。
雖M前面詳細(xì)描述中給出了至少一個(gè)示范性實(shí)施例，但應(yīng)當(dāng)理解的是存 在大量的變型。也應(yīng)該理解的是，這，討論的一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施例不打 算以樹(shù)可方式中限制所要求保護(hù)的主題的范圍、翻性或配置。相反，前面的 詳細(xì)描述將為本領(lǐng)域獄人員提供實(shí)鵬描述的實(shí)施例的便禾鵬導(dǎo)方針。應(yīng)當(dāng) 理解的是，在不脫離權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍的ltfJI下，在元件的功能和布置 方面可以作出各種各樣的改變，本發(fā)明的范圍包括在本專(zhuān)利申請(qǐng)申請(qǐng)日之時(shí)的 已知的和可 艦的等同物。
權(quán)利要求
1、一種汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，包括具有第一組繞組和第二組繞組的電動(dòng)機(jī)；適于驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的第一逆變器，其中所述第一組繞組耦合到所述第一逆變器；以及適于驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的第二逆變器，其中所述第二組繞組耦合到所述第二逆變器。
2、 如權(quán)利要求1所述的汽輔動(dòng)系統(tǒng)，其中所述電動(dòng)機(jī)為六相電機(jī)。
3、 如權(quán)利要求2所述的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中戶(hù);f^m—組繞組包含第一三相鄉(xiāng)結(jié)構(gòu)，并且所麟二組繞組包含第二三相繞組結(jié)構(gòu)。
4、 如權(quán)利要求3戶(hù)，的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中戶(hù)萬(wàn)，一三相繞組結(jié)構(gòu)被MSg 為Y形連接，并^gJlf述第二三相，結(jié)構(gòu)被SSg為Y形連接。
5、 如權(quán)利要求4所述的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中所鄉(xiāng)一三相繞組結(jié)構(gòu)與戶(hù)腿 第二三相繞組結(jié)構(gòu)相連接，以產(chǎn)生中性點(diǎn)。
6、 如權(quán)利要求1所述的m:驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到所述第一逆變器 的第一能源。
7、 如權(quán)利要求6所述的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中^Mm—能源選自由電池，燃料電池，以皿級(jí)電容器,的組中。
8、 如權(quán)利要求1所述的辯驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步包括耦合到所述第二逆變器 的第二能源。
9、 如權(quán)利要求8所述的汽^g動(dòng)系統(tǒng)，其中所述第二能源選自由電池，燃 料電池，以皿級(jí)電容器組成的組中。
10、 如權(quán)利要求1戶(hù)脫的汽車(chē)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其中戶(hù)腐電動(dòng) 自由感應(yīng)電機(jī)和7乂磁電m^的組中。
11、 一種能量傳輸系統(tǒng)，包括具有第一組三相 和第二組三相繞組的六相電機(jī)；以及適于驅(qū)動(dòng)戶(hù);MA相電機(jī)的雙端逆變器系統(tǒng)，戶(hù); ^端逆變器系統(tǒng)包括耦合到所^m—te相繞組的第一逆變器；以及耦合到所述第二組三相繞組的第1變器。
12、 如權(quán)利要求u的獸^fi傳遞系統(tǒng)，其中所述六相電禾腦自由感應(yīng)電豐;isi 永磁電機(jī)鄉(xiāng)M;的組中。
13、 如權(quán)利要求11的軎瞳傳輸系統(tǒng)，進(jìn)"^包含齢至IJ所述第一逆變器的第一能源和船到戶(hù); ^第1變器的第二能源。
14、 一種用在具有第一能源和第二能源的^ix具中的逆變器系統(tǒng)，戶(hù)做 逆變器系統(tǒng)包括..具有第一組繞組和第二組繞組的電動(dòng)機(jī)，所鄉(xiāng)一組繞組與所鄉(xiāng)二組繞組電隔離；耦合到所鄉(xiāng)一能源并適于驅(qū)動(dòng)戶(hù)腿電動(dòng)機(jī)的第1變器，其中所述第一組繞組耦合到所鄉(xiāng)一逆變器；齢至IJ所鄉(xiāng)二能源并適于驅(qū)動(dòng)臓電動(dòng)機(jī)的第1變器，其中所鄉(xiāng)二 組繞組耦合到所，二逆變器；以及耦合到所述第"it變器和所鄉(xiāng)rii變器的控制器，所述控制激皮隨為控制所述第一逆變器和所述第變器，以獲得所述第一能源，所述第二能源 以^S^電動(dòng)^間所希望的功率流。
15、 如權(quán)利要求14所述的逆變器系統(tǒng)，其中所鵬制繊配置為控制來(lái)自所，一能源的功 ，以驅(qū)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)。
16、 如^l利要求15所述的逆變器系統(tǒng)，其中所，制 配置為控審旨 所述電動(dòng)m^t所述第二能源的電磁充電。
17、 如權(quán)利要求14所述的逆變器系統(tǒng)，其中戶(hù); ^制 配置為控諱| 1所述電動(dòng)m^所述第一能源的電磁充電。
18、 如權(quán)利要求14所述的逆變器系統(tǒng)，其中所鵬制親皮配置為以同樣的 蟇鵬作所述第一逆變器和所述第二逆變器。
19、 如權(quán)利要求i4所述的逆變器系統(tǒng)，其中戶(hù); ^m—能源具有第一額定功 率，并且所鄉(xiāng)二能源具有第二額定功率，所述第二額定功率與戶(hù);f^第一額定功率的比為10%至100%。
20、 如權(quán)利要求14所述的逆變器系統(tǒng)，其中所錢(qián)一逆變器具有第一額定 功率，并且所述第二逆變器具有第二額定功率，戶(hù)腐第一額定功率與第二額定 功率是獨(dú)立的。
全文摘要
本發(fā)明涉及使用帶有雙端逆變器系統(tǒng)的多相電機(jī)的系統(tǒng)。提供用于逆變器系統(tǒng)的系統(tǒng)和裝置，該逆變器系統(tǒng)在具有第一能源和第二能源的車(chē)輛上使用。該逆變器系統(tǒng)包括具有第一組繞組和第二組繞組的電動(dòng)機(jī)。該逆變器系統(tǒng)進(jìn)一步包括耦合到第一能源并用于驅(qū)動(dòng)所述電動(dòng)機(jī)的第一逆變器，其中，第一組繞組耦合到第一逆變器。該逆變器系統(tǒng)還包括耦合到第二能源并用于驅(qū)動(dòng)該電動(dòng)機(jī)的第二逆變器，其中，第二組繞組與第二逆變器耦合。控制器耦合到第一逆變器和第二逆變器，用以獲得第一能源，第二能源和所述電動(dòng)機(jī)之間所需的功率流。
文檔編號(hào)H02P7/06GK101357596SQ20081021542
公開(kāi)日2009年2月4日 申請(qǐng)日期2008年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月30日
發(fā)明者B·A·維爾奇科, G·S·史密斯, G·約翰, J·M·納加施馬, M·佩里西克, S·希蒂, S·查克拉巴蒂 申請(qǐng)人:通用汽車(chē)環(huán)球科技運(yùn)作公司