[发明专利]用于具有两个能源的车辆的双端逆变器系统

说明书

对相关申请的交叉引用

本申请要求2007年7月30日申请的序列号为60/952,754的美国临时专利申请的优先权（该临时专利申请的全部内容在此引入以供参考）。

技术领域

这里所描述的主题的实施例一般涉及电力牵引系统。更具体地，该主题的实施例涉及为电力牵引系统利用多种能源的方法和装置，其中所述能源具有不同的工作特性。

背景技术

最近几年，技术方面的进步以及式样方面进行的不断发展变化的品味已经导致汽车设计的重大变化。其中一个变化涉及汽车内各种电气系统的动力使用和复杂性，尤其是代用燃料车辆，例如混合动力车辆，电动车辆和燃料电池车辆。

在大多数电动车辆和混合电动车辆中，电池通常被用于提供电功率存储。电池技术是公知的，且它的缺点也是公知的。一个实际缺点就是给定类型的电池可能只适用于特定工作条件。例如，一些电池适于在低温下工作，而不适于在高温下工作，而另外一些电池则适于在高温下工作，而不适于在低温下工作。因此，一个技术挑战就是具有在非常低的温度下和相对高的温度下都能良好运行的单个电池，所述非常低的温度和相对高的温度通常与电动车辆和混合电动车辆的运行有关。

作为另一个例子，一些电池在大功率的快速突发（quick burst）时表现得最好，而另外一些电池在较长时间内提供较小功率时表现得最好。在这方面，锂离子电池在需要一段时间内的持续功率的高能应用中能够胜任，但是它们难以在短时间内提供功率突发（bursts of power）。因此，在电动车辆或混合动力车辆应用中，一旦车辆在巡航，锂离子电池能够充分提供功率，但是它们却很难为诸如加速和冷启动这样的持续时间短的事件传递功率。另一方面，作为锂离子电池的替代品，镍氢电池(NiMH)和铅酸电池已经被研究用于混合电动车辆。尽管这些电池能够提供足够的功率来处理峰值负载，但是以这种方式使用它们会显著减小它们的循环寿命。因此，另一个技术挑战就是要具有展示出用于电动车辆和混合电动车辆应用的能量和功率特性的单个电池。

发明内容

提供一种用于车辆的交流电力牵引电机（electric traction motor）的双端逆变器系统。该双端逆变器系统包括具有与其相关的第一工作特性的第一能源，以及具有与其相关的第二工作特性的第二能源，其中第一工作特性和第二工作特性是不同的。该系统还包括耦合到第一能源的第一逆变器子系统，以及耦合到第二能源的第二逆变器子系统。这两个逆变器子系统配置成驱动交流电力牵引电机。该系统还包括耦合到第一逆变器子系统和第二逆变器子系统的控制器。该控制器配置成影响第一逆变器子系统和第二逆变器子系统的操作，以管理在第一能源，第二能源以及交流电力牵引电机之间的功率传输。

还提供了一种用于车辆的双端逆变器系统。该双端逆变器系统包括：具有一组绕组的交流电力牵引电机，其中该组绕组中的每个绕组都具有第一端和第二端；具有第一标称工作温度范围的低温能源；耦合到低温能源且配置成驱动交流电力牵引电机的第一逆变器子系统，其中该组绕组中的每个绕组的第一端都耦合到第一逆变器子系统；具有第二标称工作温度范围的高温能源，其中第一标称工作温度范围低于第二标称工作温度范围；以及耦合到高温能源且配置成驱动交流电力牵引电机的第二逆变器子系统，其中该组绕组中的每个绕组的第二端都耦合到第二逆变器子系统。

还提供了用于车辆的双端逆变器系统的另一个实施例。该系统包括具有一组绕组的交流电力牵引电机，其中该组绕组中的每个绕组都具有第一端和第二端。该系统还包括具有第一电压和相对低的安时额定容量（amp-hours rating）的动力电池（power battery）子系统，以及具有第二电压和相对高的安时额定容量的能量电池（energy battery）子系统，其中第一电压通常高于第二电压。该系统采用耦合到动力电池子系统且配置成驱动交流电力牵引电机的第一逆变器子系统，其中该组绕组中的每个绕组的第一端都耦合到第一逆变器子系统，并且采用耦合到能量电池子系统且配置成驱动交流电力牵引电机的第二逆变器子系统，其中该组绕组中的每个绕组的第二端都耦合到第二逆变器子系统。

提供本发明内容以简化的形式引入精选的一些概念，将在下面的具体实施方式部分详细描述这些概念。本发明内容并不打算识别所要求专利保护的主题的关键特征或必要特征，也不打算用来帮助确定所要求专利保护的主题的范围。

附图说明