Тяговый инвертор электромобильного транспорта Российский патент 2024 года по МПК H02M7/5395 

Изобретение относится к области электромобильных транспортных средств, в частности к трехфазному тяговому преобразователю для управления синхронной электрической машиной, осуществляющему преобразование напряжение постоянного тока одной величины в напряжение переменного тока другой величины, а также выполняющему рекуперацию переменного тока от электродвигателя в постоянный ток для зарядки тяговых аккумуляторов.

Из уровня техники известна полезная модель «Трехфазный электропривод транспортного средства» по патенту РФ 37489 с датой публикации 27.04.2004, содержащая последовательно соединенные входной выпрямитель и силовой фильтр, первый трансформатор, широтно-импульсный модулятор (ШИМ), электродвигатель с входными клеммами, соединенный с ним датчик параметров электродвигателя, преобразователь силового напряжения, имеющий первую, вторую и третью преобразовательные цепи, каждая из которых включает соответственно первый, второй и третий инверторы, первый силовой вход каждого из которых соединен с выходом силового фильтра. Электропривод снабжен первым, вторым и третьим синхронными выпрямителями, генератором управляющих сигналов, вторым и третьим трансформаторами, первым, вторым, третьим, четвертым модулями временной задержки сигнала, первым, вторым и третьим трактами рекуперации, при этом первый трансформатор установлен в преобразователе силового напряжения в первой преобразовательной цепи последовательно с первым инвертором на его выходе, а второй и третий трансформаторы установлены соответственно во второй и третьей преобразовательных цепях преобразователя силового напряжения последовательно со вторым и третьим инверторами на их выходах. При этом первый модуль временной задержки сигнала подключен своим входом к выходу широтно-импульсного модулятора (ШИМ) и управляющему входу второго инвертора второй преобразовательной цепи, а выход второго модуля временной задержки сигнала соединен со вторым силовым входом третьего инвертора третьей преобразовательной цепи. При этом первый, второй и третий тракты рекуперации размещены соответственно в первой, второй и третьей преобразовательных цепях преобразователя силового напряжения, причем вход каждого из упомянутых трактов рекуперации соединен соответственно со входами первого, второго и третьего трансформаторов, а выходы каждого из упомянутых трактов рекуперации соединены с входами силового фильтра.

Недостатком известного решения является сложность схемы трехфазного электропривода.

Из уровня техники известно изобретение «Инвертор с высокой удельной мощностью» по патенту РФ 2702103 с датой публикации 04.10.2019, относящееся к области электротехники, в частности к однофазному, неизолированному, миниатюрному силовому инвертору для преобразования постоянного тока в переменный и предназначено для создания силового инвертора с выходной удельной мощностью более 3000 Вт/дм³. При создании преобразовательных систем со сверхвысокой удельной мощностью и, следовательно, меньших размеров, конструкторы топологий инверторов в первую очередь нацелены на увеличение эффективности и снижение синфазного шума. Повышение эффективности удалось обеспечить благодаря усовершенствованиям в области полупроводниковых материалов и их обработки, а также в области магнитных материалов. Использование полупроводников с широкой запрещенной зоной (карбида кремния - SiC или нитрида галлия - GaN) позволяет повысить эффективность в высокочастотных силовых преобразователях, что, в свою очередь, позволяет увеличить частоту переключения и, таким образом, уменьшить размер пассивных компонентов. Для предотвращения EMI шума, в основном, используют EMI-фильтры, состоящие из пассивных компонентов, таких как конденсаторы и индукторы, образующие индуктивно-емкостные цепи (LC-цепи).

Силовой инвертор помещен в корпус, изготовленный в виде наружной электропроводящей оболочки, вмещающей в себя многоуровневую вертикальную структуру, последовательно от нижней стороны до верхней стороны содержащую слой активных фильтрующих конденсаторов, теплоотвод, слой переключателей из широкозонных полупроводников, соединенных с печатной платой тепловыми сквозными перемычками, и слой активных фильтрующих индукторов. Синфазные и противофазные EMI-фильтры отделены от остальных частей в корпусе.

Однофазный, неизолированный, миниатюрный силовой инвертор для преобразования постоянного тока в переменный с выходной удельной мощностью более 3000 Вт/дм3 содержит вход постоянного тока и выход переменного тока, по меньшей мере цепь переключения с полной мостовой топологией Н-типа, имеющую вход, соединенный с входом постоянного тока, и выход, соединенный с выходом переменного тока, и содержащую переключатели, изготовленные из широкозонных полупроводников. Кроме того, силовой инвертор содержит по меньшей мере один EMI-фильтр синфазного шума, подсоединенный между входом постоянного тока и входом полной мостовой цепи переключения Н-типа, между выходом полной мостовой цепи переключения Н-типа и выходом переменного тока, фильтры синфазного шума содержат фильтрующие индукторы и так называемые конденсаторы Y-типа. По меньшей мере один EMI-фильтр противофазного шума, подсоединенный последовательно с соответствующим фильтром синфазного шума между входом постоянного тока и входом полной мостовой цепи переключения Н-типа, между выходом полной мостовой цепи переключения Н-типа и выходом переменного тока, соответственно, причем указанные фильтры противофазного шума содержат так называемые фильтрующие конденсаторы Х-типа и индукторы. Активный фильтр компенсации пульсации, содержащий полумостовую топологию переключения, расположенную параллельно с полной мостовой цепью переключения Н-типа и соединенную с LC-фильтром, состоящим из по меньшей мере одного индуктора и множества накопительных конденсаторов.

Известен из патентной заявки WO 2010/131340 А1 (дата публикации 18.11.2010) приводной блок, содержащий электродвигатель-генератор, инвертор, высоковольтное устройство хранения электроэнергии, преобразователь повышения/понижения напряжения, первый и второй конденсатор, преобразователь постоянного тока в постоянный ток и реле. Инвертор используется для приведения электродвигателя в движение. Преобразователь повышения/понижения напряжения имеет переключающий элемент и реактивный элемент. Преобразователь повышения/понижения напряжения подключен к первой линии электропитания и второй линии электропитания, при этом первая линия электропитания соединена с инвертором, вторая линия электропитания соединена с высоковольтным устройством хранения электроэнергии. Преобразователь повышения/понижения напряжения сконфигурирован для обмена электрической мощностью между первой линией электропитания и второй линией электропитания при преобразовании напряжения. Первый конденсатор подключен к первой линии электропитания, а второй конденсатор подключен ко второй линии электропитания. Преобразователь постоянного тока в постоянный ток подключен ко второй линии электропитания. Реле предусмотрено в части второй линии электропитания в месте, которое ближе к высоковольтному устройству хранения электроэнергии, чем преобразователь постоянного тока в постоянный ток. В приводном блоке, когда провод, подсоединенный к электродвигателю-генератору, разъединен, реле выключено для сброса остаточного заряда первого и второго конденсатора. В этом случае управление переключающим элементом преобразователя повышения/понижения напряжения осуществляют таким образом, что преобразователь повышения/понижения напряжения повторяет действие повышения напряжения и действие понижения напряжения. Соответственно, в реактивном элементе происходит потеря энергии, а в переключающем элементе происходят потери при переключении так, что заряд первого конденсатора расходуется во время действия повышения напряжения, и заряд второго конденсатора расходуется во время действия понижения напряжения.

В описании изобретения «Устройство управления для электромоторного транспортного средства и способ управления для электромоторного транспортного средства» к патенту РФ 2666072 с датой публикации 16.02.2018 раскрыты сведения об инверторе, включающего в себя, например, два переключающих элемента (например, силовые полупроводниковые элементы, такие как IGBT или MOSFET-транзисторы) для каждой фазы, который преобразует постоянный ток, подаваемый из аккумулятора, в переменный ток посредством включения и выключения переключающих элементов в соответствии с сигналом приведения в действие, и заставляет требуемый ток протекать в электромотор. Во время движения транспортного средства, электромотор формирует рекуперативную движущую силу, в силу этого собирая кинетическую энергию транспортного средства в качестве электроэнергии. В этом случае, инвертор преобразует переменный ток, сформированный во время работы в рекуперативном режиме электромотора, в постоянный ток и подает его в аккумулятор. Датчик тока определяет трехфазные переменные токи iu, iv и iw, протекающие в электромоторе.

Известен тяговый электропривод из патента РФ 2619925 с датой публикации 22.05.2017, относящийся к области силовой преобразовательной техники и может быть использовано в качестве тягового привода трамваев, троллейбусов, электровозов, электромобилей. В качестве электронного ключа тяговый электропривод содержит транзистор.

Из описания изобретения «Электромобиль энергосберегающий, экологически чистый и безопасный для людей» по патенту РФ 2639012 с датой публикации 19.12.2017 известны сведения о том, что с системой управления активным инвертором напряжения (АИН), которая в двигательном режиме работает в режиме инвертора, с автономной системой управления напряжения активного выпрямителя напряжения (АВН), которая работает в выпрямительном режиме, а в режиме торможения АИН переходит в выпрямительный режим, а АВН работает в режиме инвертора, инвертируя напряжение на конденсаторе.

Наиболее близким техническим решением является группа изобретений «Приводной блок, автомобиль и способ управления приводным блоком» по патенту РФ 2670940 с датой публикации 25.10.2018, направленная на сокращение времени сброса заряда первого конденсатора и второго конденсатора. Приводной блок содержит электродвигатель, инвертор, первое устройство хранения электроэнергии, преобразователь постоянного тока в постоянный ток, первый конденсатор и второй конденсатор, преобразователь постоянного тока и реле. При этом преобразователь постоянного тока в постоянный ток приводится в действие, когда целевой коэффициент продолжительности включения преобразователя повышения/понижения напряжения назначается таким образом, что суммарные потери преобразователя повышения/понижения напряжения и преобразователя постоянного тока в постоянный ток становятся больше максимального значения потерь преобразователя повышения/понижения напряжения, и управление преобразователем повышения/понижения напряжения осуществляется, когда реле выключено, чтобы разрядить первый конденсатор и второй конденсатор.

Недостатком прототипа является отсутствие реализации возможности повысить плотность мощности при сохранении высокого КПД.

Техническими задачами, на решение которых направлено заявляемое изобретение, является достижение конкретных массогабаритных параметров инвертора для того, чтобы можно было интегрировать инвертор в корпус электродвигателя электротранспортного средства и безопасность функционирования инвертора.

Техническими результатами заявляемого изобретения являются повышение плотности мощности при сохранении высокого КПД, снижение массогабаритных параметров инвертора и безопасное функционирование тягового инвертора в аварийных режимах.

Технические результаты обеспечиваются за счет реализации тягового инвертора электромобильного транспорта, содержащего фильтр электромагнитной совместимости (ЭМС), соединенный с конденсатором шины постоянного тока, подключенным, по меньшей мере, к трем силовым SiC-транзисторным модулям, один из которых оснащен датчиком температуры, причем все модули связаны между собой и с платой управления, содержащей центральный процессор, выполненный с возможностью обмена данными, например, по протоколу CAN, с программой верхнего уровня системы управления электромобильного транспорта, обрабатывающий дискретные сигналы защитных цепей высоковольтной блокировки, цепей измерения датчика температуры SiC-транзисторного модуля, цепей измерения температуры обмоток статора электродвигателя, цепей измерения напряжения шины постоянного тока, цепей измерения напряжения бортовой сети, передающий уставки процессору, выполняющему программу управления электродвигателем электромобильного транспорта и получающий от вспомогательного сопроцессора данные о положении ротора электродвигателя относительно статора, полученные посредством цепей измерения датчика положения ротора и цепей генерации сигналов датчика положения ротора. При этом инвертор содержит два датчика тока, каждый из которых состоит из кольца из ферромагнитного материала и датчика Холла на плате управления. Также инвертор содержит драйверы силовых модулей, основной источник питания от бортовой сети электромобильного транспорта для питания драйверов силовых модулей, к которому подключен источник питания для измерительных цепей и процессоров, а также источник питания от высоковольтной сети. Источник питания от высоковольтной сети является резервным источником питания в случае снятия питающего напряжения бортовой сети, что в совокупности с алгоритмами всех трех процессоров и наличием драйверов с защитой от короткого замыкания, с безопасным отключением силовых модулей обеспечивает бесперебойное функционирование тягового инвертора. Алгоритмы программы управления электродвигателем позволяют реализовать на синхронном электродвигателе кривую оптимального управления током на единицу момента, используя векторный режим управления с экономией коммутаций силовых транзисторов, который позволяет уменьшить мощность, выделяемую на SiC-транзисторных модулях.

Силовые SiC-транзисторные модули могут быть оснащены жидкостным охлаждением, что позволяет значительно повысить плотность мощности тягового инвертора.

Драйверы силовых модулей могут иметь цепь обнаружения короткого замыкания.

Кроме того, тяговый инвертор может содержать тепловой экран, расположенный между силовыми модулями с выходными шинами и платой управления, отражает избыточное инфракрасное излучение силовых компонентов от платы управления, что позволяет приблизить плату управления к транзисторным модулям и тем самым уменьшить габаритные размеры тягового инвертора.

Применение специализированных силовых транзисторов на основе карбида кремния (SiC) и конденсаторов для электротранспортной промышленности позволило увеличить частоту коммутаций, за счет чего была достигнута большая плотность мощности при сохранении высокого КПД, а также уменьшить высоту инвертора и сделать систему охлаждения очень компактной. Использование транзисторов с SiC-структурой позволило при повышении частоты совместно с алгоритмами программы управления сохранить высокий КПД. При этом повышение частоты переключений транзисторов позволило значительно уменьшить объем конденсатора, занимающего до половины всего объема инвертора, что позволило уменьшить массогабаритные параметры инвертора.

Единая плата управления, содержащая вычислительные, обрабатывающие и исполнительные элементы, также позволяет уменьшить высоту корпуса, а, следовательно, объем и габариты инвертора за счет отсутствия «многоэтажности» структуры. Датчики тока, выполненные в виде колец из ферромагнитного материала с датчиками Холла на плате управления, позволяют сэкономить еще больше места.

Применение единственного датчика температуры, которым оснащен самый теплонагруженный транзисторный модуль также позволяет уменьшить массогабаритные параметры инвертора, не теряя функциональной составляющей.

Использование основного источника питания, преобразующего напряжение бортовой сети в напряжение для питания потребителей, совместно с резервным источником питания, преобразующим высоковольтное напряжение шины постоянного тока в напряжение основного источника питания, наличие цепей измерения напряжения бортовой сети, цепей измерения температур обмоток статора электродвигателя, цепей измерения температуры SiC-транзисторного модуля и драйверов с обнаружением короткого замыкания и безопасным выключением SiC-транзисторного модуля позволяет реализовать безопасное функционирование инвертора в аварийных ситуациях, таких, как внезапное отключение питания бортовой сети, короткое замыкание в обмотках статора электродвигателя, перегрев SiC-транзисторного модуля и обмоток статора.

Использование жидкостного охлаждения силовых SiC-транзисторных модулей с оптимизированным каналом охлаждения, в котором поток жидкости теплоносителя распределяется равномерно между всеми модулями, позволило дополнительно уменьшить корпус инвертора и интегрировать инвертор в объем электродвигателя электротранспортного средства.

Заявляемый тяговый инвертор предназначен для работы в режиме преобразования постоянного тока в переменный (инверторный режим) для управления тягой электродвигателя электротранспортного средства, а также в режиме преобразования переменного тока в постоянный (выпрямительный режим) для рекуперации (возврата) энергии, запасенной в электродвигателе обратно в тяговый аккумулятор. При этом достигается мощность в режиме S1 (продолжительный) - 145 кВт, мощность в режиме S2 (перегрузка 20 сек) - 281 кВт.

На фигуре 1 приведена схема тягового инвертора электротранспортного средства.

Тяговый инвертор электромобильного транспорта содержит фильтр 1 электромагнитной совместимости, соединенный с конденсатором 2 шины постоянного тока, подключенным, по меньшей мере, к трем силовым SiC-транзисторным модулям 3, один из которых оснащен датчиком температуры 4, причем все модули 3 связаны между собой и с платой 5 управления, содержащей центральный процессор 6, обрабатывающий дискретные сигналы защитных цепей 7 высоковольтной блокировки, цепей 8 измерения датчика температуры SiC-транзисторного модуля, цепей 9 измерения температуры обмоток статора электродвигателя, цепей 10 измерения напряжения шины постоянного тока, цепей 11 измерения напряжения бортовой сети и передающий уставки процессору 12, выполняющему программу управления электродвигателем электромобильного транспорта и получающий от вспомогательного сопроцессора 13.1. данные о положении ротора электродвигателя относительно статора, полученные посредством цепей 13.2. измерения датчика положения ротора и цепей 13.3. генерации сигналов датчика положения ротора. При этом инвертор содержит два датчика 14 тока, каждый из которых состоит из кольца из ферромагнитного материала и датчика Холла на плате 5 управления. Также инвертор содержит драйверы 15 силовых модулей 3, основной источник питания 16 от бортовой сети электромобильного транспорта для драйверов 15, к которому подключен источник питания 17 для измерительных цепей и процессоров, а также резервный источник питания 18 от шины постоянного тока.

Кроме того, инвертор может содержать тепловой экран 19, расположенный между силовыми модулями 3 и платой 5 управления.

Элементы X1, Х2 на фигуре 1 - силовые разъемы, которые подключаются к шине постоянного тока и являются токоведущими частями от внешней сети к силовым модулям 3.

На шине постоянного тока тягового инвертора расположены: фильтр 1 ЭМС, поглощающий высокочастотные гармоники кондуктивных помех, возникающих вследствие коммутационных процессов и распространяющихся по токоведущим частям; конденсатор 2 шины постоянного тока, который максимально близко расположен к силовым модулям 3, его назначение - источник тока, который запасает энергию в момент закрытия ключей и отдает большой ток в нагрузку с минимальной просадкой напряжения, когда транзисторы переключаются. Конструкция конденсатора 2 выполнена таким образом, чтобы минимизировать индуктивность шины постоянного тока, которая в момент переключения транзисторов приводит к резким скачкам напряжения на шине постоянного тока, в конструкции конденсатора 2 отрицательная шина питания и положительная шина питания имеют одинаковую длину, выводы для подключения к силовым модулям 3 имеют минимальную длину и максимальную площадь сечения.

Каждый из силовых модулей 3 имеет в своей структуре два транзистора, подключенных по полу мостовой схеме: верхний транзистор подключен стоком от положительной шины питания и истоком к фазной шине, подключающейся к обмотке статора, нижний транзистор подключен стоком от выходной шины и истоком к отрицательной шине питания. Попеременная коммутация транзисторов согласно логике системы управления электродвигателем формирует на выходных фазных шинах переменный ток.

Все вычислительные, обрабатывающие и исполнительные элементы находятся на плате 5 управления. Плата содержит три процессора 6, 12 и 13.1. Процессор 6, например, по протоколу CAN, через разъем Х3 осуществляет обмен данными с программой верхнего уровня системы управления электротранспортного средства, принимает уставки для задания скорости и крутящего момента, выдает диагностические сообщения, является центральным процессором инвертора. Процессор 12 выполняет программу управления электродвигателем электротранспортного средства путем обработки сигналов с датчиков 14 тока, информации о положении ротора электродвигателя относительно статора, полученной от процессора 13.1. и получения от центрального процессора 6 необходимых уставок. Процессор 13.1. является вспомогательным сопроцессором, выполняющим первичную обработку сигналов о положении ротора электродвигателя, полученных с цепей 13.2. измерения датчика положения ротора и цепей 13.3. генерации сигналов датчика положения ротора и передающий эти данные процессору 12.

Датчики 14 тока, состоящие из колец из ферримагнитного материала и датчиков Холла, проводят измерения фазных токов. Третья фаза обрабатывается программно при помощи процессора 12.

Работа заявляемого тягового инвертора осуществляется следующим образом.

При подаче низковольтного питания 28 В включается источник питания 16, стабилизирующий напряжение бортовой сети в постоянное стабильное напряжение и питающий драйверы 15 транзисторов силовых модулей 3 и приводящий транзисторы в полностью закрытое состояние путем подачи с драйверов 15 отрицательного напряжения на затворы силовых модулей 3. При этом, каждый модуль 3 подключен двумя выводами к положительной шине конденсатора 2 и одним выводом к отрицательной шине конденсатора 2. Далее, при подаче дискретной команды по разъему Х3 активируются источник питания 17 для процессоров 6, 12 и 13.1. и измерительных цепей на плате 5 управления, стабилизирующий напряжение с выхода источника питания 16, после чего активируется центральный процессор 6.

При подаче высокого напряжения на силовые разъемы X1, Х2 начинает заряжаться конденсатор 2 шины постоянного тока, запитываясь с шин постоянного тока начинает работу резервный источник питания 18. Процессор 12 принимает уставки необходимого крутящего момента и скорости от центрального процессора 6, подает на драйверы 15 силовых модулей 3 сигнал ШИМ определенной скважности, частоты для управления электродвигателем. Драйверы 15 силовых модулей 3 - функциональные блоки, формирующие необходимые напряжения на затворах транзисторов, приводящие силовые модули 3 в проводящее или непроводящее состояние. При переменном включении верхнего и нижнего ключа каждого из силовых модулей 3 на фазном выходе транзистора формируется переменное напряжение.

С выходных выводов силовых модулей 3 идут шины, соединенные с обмотками электродвигателя электротранспортного средства (фаза А, фаза В, фаза С), по которым начинает протекать переменный ток. В этот же момент датчики тока 14 и цепи 13.2 измерения датчика положения ротора электродвигателя, состоящие, например, из гальванически развязанного операционного усилителя, источника питания вторичной стороны гальванически развязанного операционного усилителя и операционного усилителя общего назначения, сигнал на которые поступает с разъема Х5, получают информацию о текущем токе обмоток и угле поворота ротора электродвигателя. Сигнал с датчиков тока 14 поступает на процессор 12, сигнал с цепей датчика положения ротора электродвигателя поступает на сопроцессор 13.1, занимающийся первичным преобразование сигнала с разъема Х5 и передачей полученной информации процессору 12. Процессор 12 после обработки сигналов подстраивает алгоритм управления силовыми модулями 3 так, чтобы текущие параметры электродвигателя соответствовали уставкам, принятым от центрального процессора 6. Одновременно, процессор 6 обрабатывает сигналы с датчиков тока 14, цепей 10 измерения напряжения шины постоянного тока, состоящих, например, из гальванически развязанного операционного усилителя, источника питания вторичной стороны гальванически развязанного операционного усилителя и операционного усилителя общего назначения. Исходя из полученных показаний процессор 6 программно корректирует алгоритм управления электродвигателем.

Если все разъемы X1, Х3 и Х5 полностью состыкованы с кабельными частями, концевой выключатель замыкает цепь, цепи 7 высоковольтной блокировки, которые представляют собой, например, механизм, содержащий в себе концевой выключатель, транзисторы и оптопары, подают питание на блок обработки сигналов с центрального процессора 6 в драйвере.

Сопроцессор 13.1 посредством цепей 13.3 генерации сигналов датчика положения ротора, состоящих, например, из оптопары, источника питания с гальванической развязкой для питания цепи генерации сигнала, подает сигналы и возбуждает первичную обмотку датчика положения ротора, далее, посредством цепей 13.2 измерения датчика положения ротора, считывает частоту и амплитуду сигнала с датчика положения ротора. Сопроцессор 13.1 из полученных данных вычисляет величины, необходимые центральному процессору 6 для корректировки алгоритма управления электродвигателем.

В ходе работы инвертора центральный процессор 6 получает сигналы с цепей 9 измерения температуры обмоток статора электродвигателя, состоящих, например, из источника тока, гальванически развязанного операционного усилителя, источника питания вторичной стороны операционного усилителя и операционного усилителя общего назначения, и цепей 8 измерения датчика температуры SiC-транзисторного модуля, состоящих, например, из источника тока, гальванически развязанного операционного усилителя, источника питания вторичной стороны операционного усилителя и операционного усилителя общего назначения, и осуществляет мониторинг температуры для безопасной работы тягового привода.

В случае возникновения нештатных ситуаций, например, в случае непреднамеренного снятия питающего напряжения бортовой сети, питание потребителей осуществляет резервный источник питания 18, стабилизирующий напряжение шины постоянного тока до напряжения уровня источника питания 16.

Алгоритмы безопасности всех трех процессоров, резервный источник питания 18 и драйверы 15 с возможностью безопасного отключения силовых модулей 3 обеспечивают безопасное бесперебойное функционирование тягового инвертора.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области электромобильных транспортных средств, в частности к трехфазному тяговому преобразователю для управления синхронной электрической машиной, осуществляющему преобразование напряжение постоянного тока одной величины в напряжение переменного тока другой величины, а также выполняющему рекуперацию переменного тока от электродвигателя в постоянный ток для зарядки тяговых аккумуляторов. Техническими результатами заявляемого изобретения являются повышение плотности мощности при сохранении высокого КПД, снижение массогабаритных параметров инвертора и безопасное функционирование тягового инвертора в аварийных режимах. Технический результат достигается за счет того, что тяговый инвертор электромобильного транспорта содержит фильтр электромагнитной совместимости, соединенный с конденсатором шины постоянного тока, подключенным, по меньшей мере, к трем силовым SiC-транзисторным модулям, один из которых оснащен датчиком температуры, причем все модули связаны между собой и с платой управления. Плата управления содержит центральный процессор, выполненный с возможностью обмена данными с программой верхнего уровня системы управления электромобильного транспорта, обрабатывающий дискретные сигналы защитных цепей высоковольтной блокировки, цепей измерения датчика температуры SiC-транзисторного модуля, цепей измерения температуры обмоток статора электродвигателя, цепей измерения напряжения шины постоянного тока, цепей измерения напряжения бортовой сети, передающий уставки процессору, выполняющему программу управления электродвигателем электромобильного транспорта, и получающий от вспомогательного сопроцессора данные о положении ротора электродвигателя относительно статора, полученные посредством цепей измерения датчика положения ротора и цепей генерации сигналов датчика положения ротора. Инвертор дополнительно содержит два датчика тока, каждый из которых состоит из кольца из ферримагнитного материала и датчика Холла на плате управления. Кроме того, инвертор содержит драйверы силовых модулей, основной источник питания от бортовой сети электромобильного транспорта для драйверов силовых модулей, к которому подключен источник питания для измерительных цепей и процессоров, а также резервный источник питания от высоковольтной сети. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Тяговый инвертор электромобильного транспорта, содержащий фильтр электромагнитной совместимости, соединенный с конденсатором шины постоянного тока, подключенным, по меньшей мере, к трем силовым SiC-транзисторным модулям, один из которых оснащен датчиком температуры, причем все модули связаны между собой и с платой управления, содержащей центральный процессор, выполненный с возможностью обмена данными с программой верхнего уровня системы управления электромобильного транспорта, обрабатывающий дискретные сигналы защитных цепей высоковольтной блокировки, цепей измерения датчика температуры SiC-транзисторного модуля, цепей измерения температуры обмоток статора электродвигателя, цепей измерения напряжения шины постоянного тока, цепей измерения напряжения бортовой сети, передающий уставки процессору, выполняющему программу управления электродвигателем электромобильного транспорта, и получающий от вспомогательного сопроцессора данные о положении ротора электродвигателя относительно статора, полученные посредством цепей измерения датчика положения ротора и цепей генерации сигналов датчика положения ротора, при этом инвертор содержит два датчика тока, каждый из которых состоит из кольца из ферримагнитного материала и датчика Холла на плате управления, также инвертор содержит драйверы силовых модулей, основной источник питания от бортовой сети электромобильного транспорта для драйверов силовых модулей, к которому подключен источник питания для измерительных цепей и процессоров, а также резервный источник питания от шины постоянного тока.

2. Тяговый инвертор электротранспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что силовые SiC-транзисторы оснащены жидкостным охлаждением.

3. Тяговый инвертор электротранспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что драйверы силовых модулей могут иметь цепь обнаружения короткого замыкания.

4. Тяговый инвертор электротранспортного средства по п. 1, отличающийся тем, что содержит тепловой экран, расположенный между силовыми модулями и платой управления.