分离轨车辆功率架构的制作方法_2

文档序号:8931555阅读:来源:国知局
-DC转换器系统,其具有电连接在一起且电连接到P-ESS和A-ESS的相应正端子的正输入端子和正输出端子,以及具有电连接到P-ESS的负端子的负输入端子。
[0021]在所述的车辆中,多相电机是电动机/发电机单元(MGU),车辆进一步包括控制器,所述控制器与DC-DC转换器系统通信,其中控制器被编程为在从MGU的驾驶汽车模式、经由MGU的发动机重新起动、和经由MGU的发动机扭矩辅助中选择的预定状态期间暂时地停止DC-DC转换器系统,以由此使得从P-ESS输送到发动机的功率最大化。
[0022]在所述的车辆中,DC-DC转换器系统的负输出端子电连接到A-ESS的负端子。
[0023]在所述的车辆中,车辆包括控制器,且DC-DC转换器包括第一和第二半导体开关和栅极驱动电路,且其中控制器配置为选择性地将脉宽调制开关信号传递到第一和第二半导体开关,以分别建立DC-DC转换器系统的降压模式和升压模式。
[0024]在所述的车辆中,多相电机包括壳体,且其中PM和DC-DC转换器系统一起封装在MGU的壳体中。
[0025]在所述的车辆中,多相电机为电动机/发电机单元(MGU),车辆进一步包括连接到曲轴的第一带轮、连接到MGU的第二带轮和连接在第一和第二带轮之间的传动带。
[0026]在所述的车辆中,多相电机为发电机而不是电动机,车辆进一步包括辅助起动器电动机,其具有转子轴、连接到曲轴的环齿轮和定位在转子轴上的小齿轮,所述小齿轮与环齿轮机械接合,且其中辅助起动器电动机配置为选择性地使得小齿轮旋转,以起动发动机。
[0027]本发明提供一种用于车辆的电系统,所述车辆具有底盘、带曲轴的内燃发动机、具有连接到曲轴的输入构件的变速器、和连接到曲轴的多相电机,电系统包括:交流(AC)推进总线;直流(DC)推进能量存储系统(P-ESS),具有正端子和负端子;直流(DC)推进总线;功率逆变模块(PM),具有经由AC推进总线电连接到电机的AC侧和电连接到P-ESS的正端子和负端子的DC侧;和DC辅助能量存储系统(A-ESS),具有正端子和负端子;其中,P-ESS和A-ESS的正端子彼此电连接,A-ESS的负端子电连接到底盘,以形成电学地,且P-ESS的负端子不连接到电学地,从而允许P-ESS的负端子的电压水平相对于电学地的电压水平浮动或变化。
[0028]所述的电系统进一步包括DC-DC转换器系统,具有系接在一起且连接到P-ESS和A-ESS的正端子的正输入端子和正输出端子,和电连接到P-ESS的负端子的负输入端子。
[0029]在所述的电系统中,DC-DC转换器系统的负输出端子电连接到A-ESS的负端子。
[0030]在所述的电系统中,P-ESS的电压水平为约18-30VDC的范围,且P-ESS的负端子的预定电压范围为约12 - 15VDC电学地的范围。
[0031]在所述的电系统中,DC-DC转换器系统包括栅极驱动电路和第一和第二半导体开关,且其中第一和第二半导体开关经由开关信号和栅极驱动电路激活,以分别建立DC-DC转换器系统的降压模式和升压模式。
[0032]在所述的电系统中,第一和第二半导体开关是金属氧化物半导体场效应晶体管,其每一个具有栅极,且其中栅极驱动电路响应于开关信号传递栅极偏置信号。
[0033]本发明提供一种车辆,包括:底盘;交流(AC)推进总线;直流(DC)推进总线;内燃发动机,具有曲轴;变速器,具有连接到曲轴的输入构件;驱动系,具有连接到曲轴的第一带轮、第二带轮和连接在第一和第二带轮之间的传动带;交流(AC)电动机发电机单元(MGU),其经由驱动系连接到曲轴,且可操作为选择性地为发动机提供功率;和电系统,具有其额定为24-30VDC的推进能量存储系统(P-ESS)、额定为12 - 15VDC的辅助能量存储系统(A-ESS)、功率逆变模块(PM)和DC-DC转换器系统,所述功率逆变模块(PM)具有经由AC推进总线电连接到MGU的交流(AC)侧和经由DC推进总线电连接到P-ESS的正端子和负端子的DC侧;其中P-ESS和A-ESS的正端子彼此电连接,A-ESS的负端子电连接到底盘,从而底盘形成电学地,且P-ESS的负端子不连接到电学地,从而允许P-ESS的负端子的电压水平相对于电学地的电压水平浮动或变化;和DC-DC转换器系统,包括系接在一起且连接到P-ESS和A-ESS的正端子的正输入端子和正输出端子和电连接到P-ESS的负端子的负输入端子。
[0034]在所述的车辆中,DC-DC转换器系统的负输出端子电连接到A-ESS的负端子。
[0035]在所述的车辆中,车辆包括控制器,且DC-DC转换器包括第一和第二半导体开关和栅极驱动电路,且其中控制器配置为选择性地将脉宽调制开关信号传递到第一和第二半导体开关,以分别建立DC-DC转换器系统的降压模式和升压模式。
[0036]在所述的车辆中,MGU包括壳体,且PM和DC-DC转换器系统一起封装在MGU的壳体中。
[0037]在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
【附图说明】
[0038]图1是示例性车辆的示意图,车辆具有电系统,电系统具有本文所述的分离轨功率架构。
[0039]图2是DC-DC转换器系统的示例性实施例的示意性电路图,DC-DC转换器系统可用作图1所示的分离轨架构的一部分。
[0040]图3是描述图2所示的DC-DC转换器系统的增压和降压模式的表格。
【具体实施方式】
[0041]参见附图,其中相同的附图标记在几幅图中代表相同的部件,图1显不了具有动力传动系11和底盘26的示意性示例车辆10。动力传动系11包括具有曲轴13的内燃发动机(E) 12,所述曲轴例如经由输入离合器Cl选择性地连接到变速器(T) 14的输入构件15。变速器14可以包括齿轮结构和离合器(未示出),扭矩通过齿轮结构和离合器从输入构件15传递到变速器14的输出构件17,且最终通过最终驱动部19传递到车辆10的驱动车轮
21ο
[0042]具有壳体30Η的示例性电动机/发电机单元(MGU) 30形式的多相电机连接到曲轴13且可操作为用于功率产生且用于起动发动机12。在常规的车辆中,MGU 30将仅用作发电机,且由此将更准确地描述为发电机单元。出于说明性的目的,电机将在下文称为MGU30。在可行实施例中,MGU 30可以实施为交流(AC)三相电机,所述三相电机具有三个不同相绕组(WA,Β,。),每一个相绕组携带用于相应的Α、B、和C相的相应相电流,如本领域所理解的。在各种示例性实施例中,MGU 30可以构造为电励同步电机(wound-field synchronousmachine)、电励爪极(Lundell)同步电机、永磁体嵌入式爪极(Lundell)电机、永磁体同步电机或在其转子中具有或没有永磁体的同步磁阻电机。MGU 30也可以是感应电机。
[0043]图1的MGU 30可以通过驱动系31 (如所示的)操作地连接到曲轴13。驱动系31可以包括旋转传动带25,其分别接合第一和第二带轮27A和27B。在这样的实施例中,第一带轮27A连接到MGU 30且经由从MGU 30而来的电动机输出扭矩(箭头Tm)旋转。第二带轮27B也连接到曲轴13且经由曲轴13旋转。替换地,驱动系31可以包括代替传动带25的传送链和代替相应第一和第二带轮27A和27B的链轮,或任何其他合适驱动系统。这种方式下的MGU 30的构造和使用称为带传动的交流发电机起动器(BAS)系统。在所谓的电辅助模式下发动机12运转以选择性地增加或辅助从发动机12而来的发动机输出扭矩(Te)时,MGU 30也可以选择性地将电动机输出扭矩(Tm)输送到曲轴13。
[0044]发动机12也可以包括飞轮(未示出),其与曲轴13关联地旋转。
当前第2页1 2 3 4 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1