辅助功率系统和方法

背景技术

附属功率模块（accessory power module）是一种能够将高压DC电功率转换为低压DC电功率以向低压电动装置提供电功率的装置。当在车上采用附属功率模块时，低压电动装置的示例包括娱乐系统、照明、电动车窗、控制器等。

附属功率模块从耦接到DC电源的高压母线接收高压DC电功率。在一些应用中，DC电源被配置成提供高压电功率，以通过开关逆变器为一个或多个电机供电。该电机可以是电动机/发电机，其在一种操作状态下产生牵引扭矩并在第二操作状态下生成电功率，其中该开关逆变器操作以在牵引扭矩状态下将电功率从DC状态转换为AC波形，并且在生成状态（generating state）下将电功率从AC波形转换为DC状态。该操作可能会在高压母线上的电功率中产生电压纹波，附属功率模块会经历该电压纹波。

当电压纹波的峰值幅度超过功率晶体管的最大电压设计水平时，电压纹波可能会损害或缩短附属功率模块的功率晶体管的使用寿命。

需要如下系统、方法和/或设备，其理解电压纹波的幅度，并在电压纹波的幅度超过功率晶体管的最大电压设计水平时动态地控制附属功率模块。

发明内容

本文描述的构思提供了用于控制包括DC-DC电功率转换器的附属功率模块的操作的方法、系统和设备，该电功率转换器是高压电功率系统的元件。该附属功率模块以如下方式来控制，即：防止、避免或以其他方式排除将例如功率MOSFET开关的高压电子功率开关暴露于大于阈值电压电平的动态变化的电功率电平。阈值电压电平是基于电子功率开关的最大额定电压。大于该阈值电压电平的电功率电平可以是由电连接到高压电功率系统的另一装置引起的电压纹波所导致的瞬态电压电平，所述另一装置例如功率逆变器。与已知的重滤波方法相比，峰值检测器方法和过电压关断的系统的益处在于直接测量输入滤波器的峰值纹波和AC增益。例如重滤波方法的其他方法要求过电压关断阈值基于高压输入滤波器的峰值纹波和AC增益的最严重值。

本公开的一个方面包括一种附属功率系统，其电耦接到高压DC功率母线下游的高压输入滤波器和低压DC母线上游的低压输出滤波器。该附属功率系统包含具有多个初级功率开关、变压器和多个次级整流器的附属功率模块。该多个初级功率开关电连接到高压母线下游的高压输入滤波器，并且该多个次级整流器电连接到低压母线上游的低压输出滤波器。峰值检测器被耦接到高压母线下游的高压输入滤波器。控制器与峰值检测器电路通信，并且操作性地连接到该多个初级功率开关。该控制器包括指令集，该指令集可执行，以通过峰值检测器电路动态监测高压母线的纹波电压乘以高压输入滤波器的AC增益，将监测到的电压与最大阈值电压比较，当监测到的电压大于最大阈值电压时，禁用该多个初级功率开关，并且当监测到的高压母线的电压小于最大阈值电压时，重新激活该多个初级功率开关。

本公开的另一方面包括：峰值检测器是如下电路，即其具有布置在电阻器和电容器上游的串联正向偏置二极管，该电阻器和电容器并联布置在该二极管和地之间，并且其中，该电阻器和电容器的RC时间常数基于纹波电压的频率和幅度以及目标恢复时间来确定。

本公开的另一方面包括：该目标恢复时间基于纹波电压的频率和幅度以及低压电池的容量来确定。

本公开的另一方面包括：峰值检测器的电路被实施为软件例程。

本公开的另一方面包括：峰值检测器的电路被实施为多个电气部件。

本公开的另一方面包括：该多个初级功率开关是功率MOSFET开关，其中，该最大阈值电压基于功率MOSFET开关的最大额定电压来确定。

本公开的另一方面包括：该功率MOSFET开关的最大额定电压为最大漏源电压。

本公开的另一方面包括一种电气系统，其具有：经由高压电气母线电连接到功率逆变器的DC电源；电耦接到高压母线下游的高压输入滤波器的附属功率模块；过电压关断系统，其包括耦接到高压母线下游的高压输入滤波器的峰值检测器；比较器；以及控制器。该附属功率模块是具有多个初级功率开关、变压器和多个次级整流器的DC-DC电功率转换器。该多个初级功率开关被电连接到高压母线下游的高压输入滤波器。该控制器与峰值检测器电路通信，并且操作性地连接到该多个初级功率开关。该控制器包括指令集，该指令集可执行，以通过峰值检测器电路动态监测高压母线的纹波电压乘以高压输入滤波器的AC增益；通过比较器将监测到的电压与最大阈值电压比较；并且当高压母线的纹波电压乘以高压输入滤波器的AC增益大于最大阈值电压时，禁用该多个初级功率开关。

本公开的另一方面包括：峰值检测器是如下电路，即其具有布置在电阻器和电容器上游的串联正向偏置二极管，该电阻器和电容器并联布置在该二极管地之间，其中，该电阻器和电容器的RC时间常数基于纹波电压的频率和幅度以及目标恢复时间来确定。

本公开的另一方面包括：来自峰值检测器的输出信号为比较器的第一输入，并且最大阈值电压为比较器的第二输入，并且比较器的输出被操作性地连接到附属功率模块的该多个初级功率开关。

本公开的另一方面包括：一种用于控制附属功率模块的方法，所述附属功率模块包括多个初级功率开关、变压器和多个次级整流器，其中，该多个初级功率开关电连接到高压母线下游的高压输入滤波器。该方法包括通过峰值检测器电路动态监测高压母线上的纹波电压乘以高压输入滤波器的AC增益；将监测到的电压与该多个初级功率开关的最大阈值电压比较；并且当监测到的电压大于最大阈值电压时，禁用该多个初级功率开关。

本发明还包括以下技术方案。

方案1. 一种附属功率系统，其电耦接到高压母线下游的高压输入滤波器，所述附属功率系统包括：

附属功率模块，其包括多个初级功率开关、变压器和多个次级整流器；其中，所述多个初级功率开关被电连接到所述高压母线下游的所述高压输入滤波器，并且其中，所述多个次级整流器被电连接到低压母线下游的低压输出滤波器；

峰值检测器，其耦接到所述高压母线下游的所述高压输入滤波器；以及

控制器，其与所述峰值检测器通信，并且操作性地连接到所述多个初级功率开关；

所述控制器包括指令集，所述指令集能够执行来：

通过所述峰值检测器动态监测所述高压母线的纹波电压乘以所述高压输入滤波器的AC增益；

将监测到的电压与最大阈值电压比较；

当监测到的电压大于所述最大阈值电压时，禁用所述多个初级功率开关；以及

当监测到的电压小于所述最大阈值电压时，重新激活所述多个初级功率开关。

方案2. 根据方案1所述的附属功率系统，其中，所述峰值检测器包括电路，所述电路具有布置在电阻器和电容器上游的串联正向偏置二极管，所述电阻器和所述电容器并联布置在所述二极管和地之间，并且其中，所述电阻器和所述电容器的RC时间常数基于所述纹波电压的频率和幅度以及目标恢复时间来确定。

方案3. 根据方案2所述的附属功率系统，其中，所述目标恢复时间基于所述高压母线的DC分量结合所述纹波电压的所述频率和幅度以及低压电池的容量来确定，所述低压电池被电连接到所述低压母线下游的所述低压输出滤波器。

方案4. 根据方案2所述的附属功率系统，其中，所述峰值检测器的所述电路被实施为软件例程。

方案5. 根据方案2所述的附属功率系统，其中，所述峰值检测器的所述电路被实施为多个电气部件。

方案6. 根据方案1所述的附属功率系统，其中，所述多个初级功率开关包括功率MOSFET开关，并且其中，所述最大阈值电压基于所述功率MOSFET开关的最大额定电压来确定。

方案7. 根据方案6所述的附属功率系统，其中，所述功率MOSFET开关的所述最大额定电压包括最大漏源电压。

方案8. 一种电气系统，包括：

DC电源，其经由高压电气母线电连接到功率逆变器；

附属功率模块，其电耦接到高压母线下游的高压输入滤波器；以及

过电压关断系统，其包括耦接到所述高压母线下游的所述高压输入滤波器的峰值检测器、比较器和控制器；

其中，所述附属功率模块包括具有多个初级功率开关、变压器和多个次级整流器的DC-DC电功率转换器；

其中，所述多个初级功率开关被电连接到所述高压母线下游的所述高压输入滤波器；

其中，所述附属功率模块被耦接到低压电功率母线；

其中，所述控制器与所述峰值检测器通信，并且被操作性地连接到所述多个初级功率开关；

所述控制器包括指令集，所述指令集能够执行来：

通过所述峰值检测器动态监测所述高压母线上的纹波电压乘以所述高压输入滤波器的AC增益；

通过所述比较器将所述高压母线上的所述电压乘以所述高压输入滤波器的所述AC增益与最大阈值电压比较；以及

当监测到的所述高压母线的电压大于所述最大阈值电压时，禁用所述多个初级功率开关。

方案9. 根据方案8所述的电气系统，其中，所述峰值检测器包括电路，所述电路具有布置在电阻器和电容器上游的串联正向偏置二极管，所述电阻器和所述电容器并联布置在所述二极管和地之间，并且其中，所述电阻器和所述电容器的RC时间常数基于所述纹波电压的频率和幅度以及目标恢复时间来确定。

方案10. 根据方案9所述的电气系统，其中，所述目标恢复时间基于所述纹波电压的所述频率和幅度以及所述低压电功率母线的低压电池的存储容量来确定。

方案11. 根据方案9所述的电气系统，其中，所述峰值检测器被实施为软件例程。

方案12. 根据方案9所述的电气系统，其中，所述峰值检测器被实施为电气部件电路。

方案13. 根据方案8所述的电气系统，其中，来自所述峰值检测器的输出信号是所述比较器的第一输入，其中，所述最大阈值电压是所述比较器的第二输入，并且其中，所述比较器的输出被操作性地连接到所述附属功率模块的所述多个初级功率开关。

方案14. 根据方案8所述的电气系统，其中，所述多个初级功率开关包括功率MOSFET开关，并且其中，所述最大阈值电压基于所述功率MOSFET开关的最大额定电压来确定。

方案15. 根据方案14所述的电气系统，其中，所述功率MOSFET开关的所述最大额定电压包括最大漏源电压。

方案16. 根据方案8所述的电气系统，其中，所述指令集能够执行，以在所述高压母线上的所述纹波电压乘以所述高压输入滤波器的所述AC增益小于所述最大阈值电压时，重新激活所述多个初级功率开关。

方案17. 一种用于控制附属功率模块的方法，所述附属功率模块包括具有多个初级功率开关、变压器和多个次级整流器的DC-DC电功率转换器，其中，所述多个初级功率开关被电连接到高压母线下游的高压输入滤波器，所述方法包括：

通过峰值检测器电路动态监测所述高压母线上的纹波电压乘以所述高压输入滤波器的AC增益；

将所述高压母线上的所述纹波电压乘以所述高压输入滤波器的所述AC增益与所述多个初级功率开关的最大阈值电压比较；以及

当所述高压母线上的所述纹波电压乘以所述高压输入滤波器的所述AC增益大于所述最大阈值电压时，禁用所述多个初级功率开关。

方案18. 根据方案17所述的方法，还包括当所述高压母线的所述纹波电压乘以所述高压输入滤波器的所述AC增益小于所述最大阈值电压时，重新激活所述多个初级功率开关。

方案19. 根据方案17所述的方法，其中，所述多个初级功率开关包括功率MOSFET开关，并且其中，所述最大阈值电压基于所述功率MOSFET开关的最大额定电压来确定。

方案20. 根据方案19所述的方法，其中，所述功率MOSFET开关的所述最大额定电压包括最大漏源电压。

上面的概述并非意在表示本公开的每个可能的实施例或本公开的每个方面。相反，前面的概述旨在例示本文所公开的一些新颖方面和特征。当结合附图和所附权利要求时，根据用于实施本公开的代表性实施例和模式的以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点将是显而易见的。

附图说明

现在将参考附图通过示例的方式来描述一个或多个实施例，附图中：

图1示意性地图示了根据本公开的包括具有DC-DC电功率转换器的附属功率模块的高压电功率系统。

图2示意性地图示了根据本公开的峰值检测器电路。

图3以图形方式图示了根据本公开的可能在高压功率母线上发生的电压纹波以及峰值检测器电路的实施例的操作。

图4以图形方式图示了根据本公开的可能在高压功率母线上发生的电压纹波电平以及峰值检测器电路的实施例的操作。

图5示意性地图示了根据本公开的用于控制包括具有DC-DC电功率转换器的附属功率模块的高压电功率系统的实施例的操作的过程。

附图不一定按比例绘制并且可呈现如本文所公开的本公开的各种优选特征的稍微简化的表示，例如包括特定尺寸、定向、位置和形状。与此类特征相关联的细节将部分地由特定的预期应用和使用环境确定。

具体实施方式

如本文所描述和图示的，所公开的实施例的部件可按照多种不同的构造来布置和设计。因此，下面的详细描述并不意在限制如要求保护的本公开的范围，而是仅表示其可能的实施例。另外，虽然在下面的描述中阐述了许多具体细节以便提供对本文公开的实施例的透彻理解，但是某些实施例可在没有这些细节中的一些的情况下实践。此外，为清楚起见，相关技术领域中所理解的某些技术材料并未被详细描述，以避免不必要地模糊本公开。

此外，附图呈简化形式，并且不是精确的比例。出于方便和清楚的目的，可相对于附图使用诸如顶、底、左、右、上、之上、上方、下方、之下、后和前之类的方向术语。这些和类似的方向术语不应被解释为限制本公开的范围。此外，如本文图示和描述的，本公开可在不存在本文中未具体公开的元件的情况下实践。

以下详细描述本质上仅是示例性的，并不意在限制应用和用途。此外，无意受本文提出的任何明示或暗示的理论约束。应当理解的是，在整个附图中，相对应的附图标记指示相同或相对应的零部件和特征。

如本文所使用的，术语“系统”可指机械和电气致动器、传感器、控制器、专用集成电路（ASIC）、组合逻辑电路、软件、固件和/或布置成提供所描述的功能的其他部件中的一种或组合。

此外，本文可按照功能和/或逻辑块部件以及各种处理步骤来描述示例性实施例。应当领会到的是，这样的块部件可通过配置成执行指定功能的机械和电气硬件、软件和/或固件部件的任何数量、组合或集合来实现。例如，实施例可采用机械部件和电气部件、集成电路部件、存储器元件、数字信号处理元件、逻辑元件、查找表等的各种组合，它们可在一个或多个微处理器或其他控制装置的控制下执行各种功能。此外，本领域技术人员将领会到，示例性实施例可结合任何数量的机械和/或电子系统来实践，并且本文描述的系统仅仅是可能的实施方式的示例性实施例。为简洁起见，本文可能不详细描述已知的部件和技术以及系统（以及系统的各个操作部件）的其他功能方面。此外，本文包含的各种附图中所示的连接线旨在表示各种元件之间的示例性功能关系和/或物理耦合。应当注意的是，在各种实施例中可存在许多替代或附加的功能关系或物理连接。

如本文所用的，术语“上游”和相关术语是指相对于指示位置朝向流动流的起源的元件，并且术语“下游”和相关术语是指相对于指示位置远离流动流的起源的元件。

使用诸如第一、第二和第三之类的序数并不一定意味着排序的顺序性，而是可区分行为或结构的多个实例。

措辞“操作性地连接”是通用的描述性术语，其反映了要求保护的元件之间的功能关系，这些元件以某种方式连接以执行指定的功能。

现在参考附图，这些附图被提供用于图示某些示例性实施例的目的，而不是为了限制它们的目的，图1示意性地图示了电气系统100，该电气系统100包括可再充电电能存储系统（RESS）10、高压DC功率母线15、功率逆变器12和附属功率系统20。在一个实施例中，电气系统100可被布置为车辆上的电气驱动系统的一部分，但是本文描述的构思不限于此。在这种情况下，车辆可包括但不限于用于实现本公开的目的的呈商用车辆、工业车辆、农用车辆、乘用车、飞机、水运工具、火车、全地形车、个人移动设备、机器人等形式的移动平台。可替代地，电气系统100可被布置成向固定系统提供扭矩。电气系统100可采用许多不同的形式并且具有附加部件。

在一个实施例中，RESS 10是可充电DC电源，并且可包括各种化学成分的电池单元，例如基于锂金属的装置。RESS 10向高压DC功率母线15供应高压DC电功率，该高压DC功率母线15通过高压输入滤波器18连接到功率逆变器12和附属功率系统20。高压DC电功率是指标称300V的系统、标称480V的系统或另一DC电压系统。高压DC功率母线15可包含在某些操作条件下可能由功率逆变器12的操作产生的显著量的AC电压纹波，所述操作条件例如再生制动、不受控制的发电等。

功率逆变器（PIM）12是将DC电功率变换为AC电功率的多相逆变器，其用于控制诸如电动机/发电机的电机的操作。在一些实施例中，功率逆变器12可以是功率逆变器模块的一部分，该功率逆变器模块为旋转电机供能，以为电动车辆提供牵引动力。图示了单个功率逆变器12。要领会到的是，可存在多个功率逆变器，其从高压DC功率母线15供应高压DC电功率。

功率逆变器12配置有控制电路，该控制电路包括功率晶体管，例如用于将高压DC电功率变换为高压AC电功率以及将高压AC电功率变换为高压DC电功率的IGBT。在一个实施例中，功率逆变器12可采用IGBT的脉宽调制（PWM）控制，来将源自可再充电能量存储单元10中的存储的DC电功率转换为AC电功率，以驱动旋转电机产生扭矩。类似地，功率逆变器12可将传递到旋转电机的机械功率转换为DC电功率，以产生可存储在可再充电能量存储单元10中的电能，包括作为再生制动控制策略的一部分。功率逆变器12接收马达控制命令，并控制逆变器状态，以提供马达驱动和再生制动功能。

附属功率系统20包括附属功率模块30和过电压系统50。附属功率模块30是DC-DC电功率转换器，其包括多个初级功率开关32、变压器34和多个次级整流器36。附属功率模块控制器60被操作性地连接到该多个初级功率开关32，以控制其激活和停用。附属功率模块控制器60还能够禁用该多个初级功率开关32。在一个实施例中，该多个初级功率开关32是功率MOSFET开关，其具有最大额定电压。在一个实施例中，该最大额定电压为最大漏源电压。如本领域技术人员所领会的，在大于其最大额定电压的电压电平下操作功率MOSFET开关可能会显著降低其使用寿命。

该多个初级功率开关32被电连接到高压DC功率母线15下游的高压输入滤波器18。该多个次级整流器36被电连接到低压输出滤波器39，该低压输出滤波器39被串联（in-line）部署以过滤低压电功率母线38上游的电噪声。附属功率模块30将来自高压DC功率母线15的高压DC电功率转换为低压DC电功率，该低压DC电功率经由低压电功率母线38分配。当在车辆上采用时，低压电功率母线38向车辆上的一个或多个低压装置和系统40供应低压DC电功率，所述低压装置和系统40例如包括低压电池、电动车窗、HVAC风扇、座椅、启动器、内部和外部照明以及点火系统。在一个实施例中，低压DC电功率是指标称12V的电压电平。可替代地，低压DC电功率可以是另一电压电平，例如24V，或36V，或48V。传感器和其他监测元件（未示出）可被布置成监测各个位置处的电气参数（例如，电压、电流）以及各个其他位置处的机械参数（例如，速度）。

在一个实施例中，过电压系统50包括耦接到高压DC功率母线15下游的高压输入滤波器18的峰值检测器52和过电压关断（OVSD）比较器54。在一个实施例中，过电压系统50的元件的操作由附属功率模块控制器60控制。

附属功率模块控制器60监测来自过电压系统50的输入，并控制该多个初级功率开关32的激活和停用。过电压系统50操作以在高压DC功率母线15上存在高压电功率、例如由功率逆变器12的操作产生的AC纹波的情况下保护功率装置，例如附属功率模块30的主功率开关32。

如参考图1所示，峰值检测器52是如下电路，其具有布置在电阻器64和电容器66的上游的串联正向偏置二极管62，该电阻器64和电容器66并联布置在二极管62的阴极和地68之间。基于纹波电压的频率和幅度以及目标恢复时间来确定电阻器64和电容器66的RC时间常数和对应幅度。在一个实施例中，峰值检测器52的电路被实施为附属功率模块控制器60中的软件例程。可替代地，峰值检测器52的电路被实施为布置在电路板上的多个电气部件。在任一配置中，来自峰值检测器52的电压输出都作为输入被提供给OVSD比较器54。

峰值检测器方法捕获母线电压的DC和AC分量两者以及高压输入滤波器的AC增益。该电容器在正偏移（excursion）期间快速为OVSD信号充电，并且二极管在负偏移期间反向偏置。OVSD恢复可通过调整RC时间常数来控制。

OVSD比较器54具有从峰值检测器52输出的电压和参考阈值电压56的输入，并且具有“1”或“0”的离散输出，该离散输出作为输入55提供给附属功率模块控制器60，以控制该多个初级功率开关32。当从峰值检测器52输出的电压小于参考阈值电压56时，OVSD比较器54产生“0”的离散输出，这允许附属功率模块控制器60控制该多个初级功率开关32以预期方式操作。当从峰值检测器52输出的电压大于参考阈值电压56时，OVSD比较器54产生“1”的离散输出，这使附属功率模块控制器60禁用该多个初级功率开关32，从而防止过电压状况。

参考阈值电压56是可校准值，并且被设置为不超过功率MOSFET开关的最大额定电压，在一个实施例中该最大额定电压为最大漏源电压（drain-to-source voltage）。

初级功率开关32被禁用以防止损伤超过部件电压击穿额定值。禁用初级功率开关32通过消除在开启和关闭期间发生的过冲来增加电压裕度。

目标恢复时间基于高压源的DC分量结合纹波电压的频率和幅度以及低压电池的容量来确定，该低压电池是在低压输出滤波器39的下游电连接到低压母线38的低压装置和系统40的一部分。

与峰值检测器方法一起使用的参考阈值电压56包括足够的裕度以保护最坏情况的开关过冲。这和与已知的重滤波方法一起使用的参考阈值电压形成对比，该方法包括足够的裕度来保护最坏情况的开关过冲、PIM纹波和附属功率模块高压滤波器的AC增益。

峰值检测器52检测母线电压15的DC和AC分量以及高压输入滤波器18的AC增益。如果检测到的电压超过附属功率模块设计所设置的阈值，则附属功率模块控制器将发出信号以关闭附属功率模块。与使用低带宽测量来防止误跳闸（nuisance trips）的现有策略相比，此动作用于通过具有更高保真度的电压测量来扩展操作范围。

术语“控制器”和相关术语，例如微控制器、控件、控制单元、处理器等，是指以下各项中的一种或多种组合，即：专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）、电子电路、中央处理单元，例如微处理器以及呈存储器和存储装置（只读、可编程只读、随机存取、硬盘驱动器等）形式的相关非暂时性存储器部件。该非暂时性存储器部件能够以一个或多个软件或固件程序或例程、组合逻辑电路、输入/输出电路和装置、信号调节，缓冲电路以及可由一个或多个处理器存取和执行以提供所述功能的其他部件的形式来存储机器可读指令。输入/输出电路和装置包括监测来自传感器的输入的模拟/数字转换器和相关装置，其中这样的输入以预设采样频率或响应于触发事件来监测。软件、固件、程序、指令、控制例程、代码、算法和类似术语意指包括校准和查找表的控制器可执行指令集。每个控制器执行控制例程以提供期望的功能。例程可按照规则的间隔执行，例如在正在进行的操作期间每100微秒执行。可替代地，例程可响应于触发事件的发生而执行。控制器、致动器和/或传感器之间的通信可使用直接的有线点对点链路、联网的通信总线链路、无线链路或另一种通信链路来实现。通信包括交换数据信号，例如包括经由导电介质的电信号、经由空气的电磁信号、经由光波导的光信号等。数据信号可包括表示来自传感器的输入、致动器命令以及控制器之间的通信的离散、模拟和/或数字化模拟信号。

图3以图形方式图示了可能发生在高压DC功率母线15上的基于时间的电压纹波315乘以向本文描述的附属功率系统20的实施例供应电功率的高压输入滤波器18的AC增益。还描绘了从峰值检测器52的实施例输出的信号，如线320所示。电压纹波315是HV母线最大DC电压312、HV母线电压纹波和高压输入滤波器18的AC增益的组合。从峰值检测器电路50输出的信号（线320）包括最大电压322和衰减电压324，该衰减电压324与OVSD恢复相关联，可通过调整峰值检测器52的RC时间、即调整电阻器64和/或电容器66来控制。这种布置排除了将滞后引入到过电压电路50或控制器60的操作的需要。

图4以图形方式图示了根据本公开的可能在高压功率母线上发生的电压纹波电平以及峰值检测器电路的实施例的操作。水平线包括高压DC功率母线15上的标称电压电平401和OVSD阈值电压402。线410表示包括高水平的电压纹波415的电压电平，其具有峰值412和衰减414，这两者都大于OVSD阈值电压402，这促使附属功率模块控制器60禁用该多个初级功率开关32的操作。线420表示包括中等或轻度水平的电压纹波425的电压电平，其具有峰值422和衰减424，这两者均小于OVSD阈值电压402。在这种情况下，附属功率模块控制器60允许该多个初级功率开关32的操作。线435表示不包括电压纹波的电压电平，并且小于OVSD阈值电压402。在这种情况下，附属功率模块控制器60允许该多个初级功率开关32的操作。

图5示意性地图示了用于控制参考图1描述的高压电功率系统100的实施例的操作的过程500，该高压电功率系统100包括具有DC-DC电功率转换器30的附属功率模块20。该方法包括通过峰值检测器电路动态监测高压母线上的纹波电压乘以高压输入滤波器（510）的AC增益以确定峰值纹波电压（520）。将高压母线上的峰值纹波电压乘以高压输入滤波器的AC增益与该多个初级功率开关（530）的最大阈值电压比较。当高压母线上的纹波电压乘以高压输入滤波器的AC增益大于最大阈值电压（530）（是）时，该多个初级功率开关被禁用（540）。当高压母线的纹波电压乘以高压输入滤波器的AC增益小于最大阈值电压（530）（否）时，该多个初级功率开关被重新激活，并且监测继续（510）。

因此，描述了用于控制包括DC-DC电功率转换器的附属功率模块的操作的方法、系统和设备。该附属功率模块以如下方式来控制，即：防止、避免或以其他方式排除将例如功率MOSFET开关的高压电子功率开关暴露于大于阈值电压电平的动态变化的电功率电平。阈值电压电平是基于电子功率开关的最大额定电压。大于该阈值电压电平的电功率电平可以是由电连接到高压电功率系统的另一装置引起的电压纹波所导致的瞬态电压电平，所述另一装置例如功率逆变器。

术语“信号”是指传达信息的可物理辨别的指示，并且可以是能够通过介质传播的合适的波形（例如，电、光、磁、机械或电磁），例如DC、AC、正弦波、三角波、方波、振动等。

术语“校准”、“校准的”和相关术语是指使期望的参数与针对装置或系统的一个或多个感知或观察到的参数相关联的结果或过程。如本文所述的校准可被归纳为可存储的参数表、多个可执行方程式或者可用作测量或控制例程的一部分的另一种合适的形式。

参数被定义为表示可使用一个或多个传感器和/或物理模型辨别的装置或其他元件的物理特性的可测量量。参数可具有离散值，例如“1”或“0”，或者在值上可无限变化。

详细描述和绘图或附图是对本教导的支持和描述，但是本教导的范围仅由权利要求限定。虽然已详细描述了用于执行本教导的一些最佳模式和其他实施例，但是存在各种替代设计和实施例以用于实践在权利要求中限定的本教导。