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CN108736791B - 车辆及其控制方法及系统 - Google Patents

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CN108736791B CN201710260910.7A CN201710260910A CN108736791B CN 108736791 B CN108736791 B CN 108736791B CN 201710260910 A CN201710260910 A CN 201710260910A CN 108736791 B CN108736791 B CN 108736791B
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Abstract

本发明公开了一种车辆。车辆包括用于产生牵引驱动力的交流电机、用于提供直流电压的直流母线、变换器以及控制器。其中，变换器与直流母线连接并配置用于将来自直流母线的直流电压转换成交流电压以驱动交流电机，并且，变换器包括多个晶体管。控制器用于在车辆的行驶期间，当变换器中的一个晶体管发生开路故障时，控制变换器以维持车辆以容错模式行进。本发明还公开了一种车辆的控制方法以及一种系统。

Description

车辆及其控制方法及系统
技术领域
本发明大体涉及控制领域，尤其涉及一种在车辆的行驶期间发生变换器故障情况下能够进行容错控制的车辆及其控制方法以及在交流电机的运转期间发生变换器故障情况下能够进行容错控制的系统。
背景技术
近年来，随着燃油能源的日益枯竭和空气环境污染的日益严峻，作为环保型的车辆，例如包括纯电动汽车和混合动力汽车等备受人们的关注。这些车辆通常搭载有蓄电装置(例如二次电池、燃料电池、电容器等)，并使用从蓄电装置所蓄积的电力产生牵引驱动力来驱动车辆进行行驶。
在这些车辆中，通常使用变换器将来自蓄电装置的直流电力变换为用于驱动电动发电机等旋转电机的交流电力。并且，使用由旋转电机产生的驱动力来使车辆行驶，并能够在再生制动时，将来自车辆的驱动轮、发动机等的制动力变换为电能来对蓄电装置进行充电。
然而，变换器是电动车辆的驱动系统中易发生故障的薄弱环节。而对于变换器来说最常发生的故障是变换器中的晶体管的开路故障。众所周知，在变换器发生故障期间，处于高速运行下的电机，例如永磁电机将会引起非常高的反电动势，在这种情况下将会导致在电机的定子侧产生尖峰电流以及高的转矩波动。
现有的其中一种车辆控制方法通常是在变换器发生故障后直接停止变换器。然而，如果停止变换器，蓄电装置无法通过变换器为旋转电机提供驱动力。因此，在失去旋转电机驱动力的电动汽车中，车辆仅能靠惯性行驶，当惯性行驶结束而车辆停止时，在此之后将无法通过自身动力来行驶。于是，有可能使车辆在道路上进退不得而造成交通拥堵，或者无法到达修理场所，而必须借助于拖车。
现有的另一种车辆控制方法是采用冗余的相臂或电路，从而使得在变换器发生故障后直接旁路变换器中故障的相臂，而使用该冗余的相臂或电路来代替。然而，这势必会增加产品的成本。
因此，有必要对车辆提供一种改进的控制方法以解决如上所述的至少一个问题。
发明内容
本发明的一个方面在于提供一种车辆。所述车辆包括用于产生牵引驱动力的交流电机、用于提供直流电压的直流母线、变换器以及控制器。其中，所述变换器与所述直流母线连接并配置用于将来自所述直流母线的所述直流电压转换成交流电压以驱动所述交流电机，并且，所述变换器包括多个晶体管。所述控制器用于在所述车辆的行驶期间，当所述变换器中的一个晶体管发生开路故障时，控制所述变换器以维持所述车辆以容错模式行进。
本发明的另一个方面在于提供一种车辆的控制方法。所述控制方法包括提供直流电压；通过变换器将所述直流电压转换成交流电压以驱动交流电机；由所述交流电机产生牵引驱动力以驱动所述车辆；以及在所述车辆的行驶期间，当所述变换器中的一个晶体管发生开路故障时，控制所述变换器以维持所述车辆以容错模式行进。
本发明的又一个方面在于提供一种系统。所述系统包括用于产生驱动力的交流电机、用于提供直流电压的直流母线、变换器以及控制器。其中，所述变换器与所述直流母线连接并配置用于将来自所述直流母线的所述直流电压转换成交流电压以驱动所述交流电机，并且，所述变换器包括多个晶体管。所述控制器用于在所述交流电机的运转期间，当所述变换器中的一个晶体管发生开路故障时，控制所述变换器以维持所述交流电机以容错模式运转。
附图说明
当参照附图阅读以下详细描述时，本发明的这些和其它特征、方面及优点将变得更好理解，在附图中，相同的元件标号在全部附图中用于表示相同的部件，其中：
图1是根据本发明的一个具体实施方式的车辆的电机驱动系统的示意性框图；
图2是图1所示的变换器中的其中一个晶体管发生开路故障的示意图；
图3图1所示的变换器中的其中一个晶体管及与其反向并联的二极管均发生故障的示意图；
图4是图1所示的车辆的控制器的示意性框图；
图5是图4所示的控制器中的电流带宽调节模块的示意图；
图6是根据本发明的一个具体实施方式的车辆的控制方法的示意性流程图；及
图7示出图6所示的如何维持对于健康的晶体管的控制的步骤。
具体实施方式
为帮助本领域的技术人员能够确切地理解本发明所要求保护的主题，下面结合附图详细描述本发明的具体实施方式。在以下对这些具体实施方式的详细描述中，本说明书对一些公知的功能或构造不做详细描述以避免不必要的细节而影响到本发明的披露。
除非另作定义，本权利要求书和说明书中所使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本说明书以及权利要求书中所使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“具有”等类似的词语意指出现在“包括”或者“具有”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“具有”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。
图1示出根据本发明的一个具体实施方式的车辆的电机驱动系统示意性框图。如图1所示，车辆包括用于产生牵引驱动力的交流电机1，车辆例如可以包括但并不限于电动汽车、混合动力汽车等。交流电机1例如可以包括内嵌式永磁电动机(Interior PermanentMagnet Motor，IPM)或者感应电动机(Induction Motor，IM)，在本发明中以IPM为例被示出。交流电机1例如可以为三相交流电机。
车辆还包括用于提供直流电压Udc的直流母线(DC bus，在本发明的具体实施方式中以电池2为示意性示例被示出)、变换器3及控制器4。变换器3与电池2连接并配置用于将来自电池2的直流电压(Direct Current，DC)转换成交流电压(Alternating Current，AC)以驱动交流电机1。在电池2和变换器3之间并联有电容C。
变换器3包括多个晶体管。变换器3例如可以为三相变换器，其包括三个桥臂31、32、33，每一个桥臂具有两个串联的晶体管及两个二极管，每一个晶体管与一个二极管反向并联。例如，桥臂31包括两个串联的晶体管Q11、Q12及分别与晶体管Q11、Q12反向并联连接的二极管D11、D12；桥臂32包括两个串联的晶体管Q21、Q22及分别与晶体管Q21、Q22反向并联连接的二极管D21、D22；桥臂33包括两个串联的晶体管Q31、Q32及分别与晶体管Q31、Q32反向并联连接的二极管D31、D32。三相交流电机1的每一相与变换器3的一个桥臂31、32、33中的两个串联的晶体管的连接点相连接。
在车辆的行驶期间，当变换器3中的一个晶体管发生开路故障时，控制器4能够控制变换器3以一种容错运行方式以维持车辆驱动力，例如跛行(limp-home)模式等行进。在本发明中所提及的变换器3中的一个晶体管发生开路故障的情况至少包括：图2所示的变换器3中仅仅只有一个晶体管(例如晶体管Q11)发生开路故障的情形、以及图3所示的变换器3中的其中一个晶体管(例如晶体管Q11)及与其反向并联的二极管(例如二极管D11)均发生故障的情形。
继续参照图1所示，如果测量到的车速Vact大于预定的速度阈值Vth，则本发明的控制器4可以移除提供至变换器3的所有晶体管上的栅极驱动信号。在这种情况下，车辆仅能再生制动，车辆可以通过惯性行驶或再生制动而使得车速降低。当控制器4移除所有晶体管上的栅极驱动信号时，变换器3充当二极管整流器，当二极管处于导通状态时，电池1将连接到交流电机1的定子，由于交流电机1的定子上的压降被降低，因此，电池1所提供的直流电压Udc将减小交流电机1的反电动势对于交流电机1的定子电流的影响，交流电机1的定子上的电流应力可以被降低。
随着车辆的惯性行驶或再生制动而使得车速Vact的降低，如果测量到的车速Vact降低到小于预定的速度阈值Vth，则本发明的控制器4可以维持对于健康的晶体管Q12、Q21、Q22、Q31、Q32的控制。实际的车速Vact可以根据交流电机1的转速Vmotor来获得。例如，可以通过速度传感器(未示出)测量出交流电机1的转速Vmotor，并将交流电机1的转速Vmotor传递给控制器4，控制器4可以根据交流电机1的转速Vmotor计算出当前的实际车速Vact。预定的速度阈值Vth与电池2提供的直流电压Udc有关。预定的速度阈值Vth是电池2提供的直流电压Udc的函数，预定的速度阈值Vth与电池2提供的直流电压Udc成正比例关系。当电池2提供的直流电压Udc较大时，则预定的速度阈值Vth也相应地设得较高；而当电池2提供的直流电压Udc较小时，则预定的速度阈值Vth也相应地设得较低。
以下将结合图4和图5并配合参照图1来详细描述在测量到的车速Vact降低到小于预定的速度阈值Vth时，本发明的控制器4是如何维持对于健康的晶体管Q12、Q21、Q22、Q31、Q32的控制的。
图4示出本发明的车辆的控制器4的一个示意性框图。如图4所示，控制器4可以包括速度调节器41、转矩调节器42及电流调节器43。
速度调节器41可以接收测量到的实际车速Vact和目标车速Vtarget，并根据实际车速Vact和目标车速Vtarget产生交流电机1的转矩指令Tcmd。速度调节器41例如可以包括但不限于比例积分(PI，Proportional Integral)调节器，速度调节器41根据如下公式(1)计算出交流电机1的转矩指令Tcmd。
Figure BDA0001274728360000061
在公式(1)中，Kp1和Ki1分别为比例和积分系数。
转矩调节器42可以接收来自速度调节器41的交流电机1的转矩指令Tcmd并接收实际转矩Tact。交流电机1的实际转矩Tact可以根据交流电机1的定子的实际电流Iact来获得。例如，可以通过电流测量装置(未示出)先测量出交流电机1的定子的实际电流Iact，然后，将交流电机1的定子的实际电流Iact传递给控制器4，控制器4可以根据交流电机1的定子的实际电流Iact计算出交流电机1的实际转矩Tact。转矩调节器42可以根据交流电机1的转矩指令Tcmd和实际转矩Tact产生交流电机1的定子的电流指令Icmd。转矩调节器42例如可以包括但不限于比例积分(PI)调节器，转矩调节器42根据如下公式(2)计算出交流电机1的定子的电流指令Icmd。
Figure BDA0001274728360000062
在公式(2)中，Kp2和Ki2分别为比例和积分系数。
电流调节器43可以接收来自转矩调节器42的交流电机1的定子的电流指令Icmd并接收定子的实际电流Iact，并根据交流电机1的定子的电流指令Icmd和定子的实际电流Iact产生交流电机1的定子的电压指令Ucmd。电流调节器43例如可以包括但不限于比例积分(PI)调节器，电流调节器43根据如下公式(3)计算出交流电机1的定子的电压指令Ucmd。
Figure BDA0001274728360000071
在公式(3)中，Kp3和Ki3分别为比例和积分系数。
控制器4根据交流电机1的定子的电压指令Ucmd控制变换器3中的健康的晶体管Q12、Q21、Q22、Q31、Q32。
转回参照图1所示，车辆还包括栅极驱动器5。栅极驱动器5与变换器3的所有晶体管连接并与控制器4通讯连接，控制器4可以对栅极驱动器5进行控制。控制器4将产生的交流电机1的定子的电压指令Ucmd发送给栅极驱动器5，栅极驱动器5根据交流电机1的定子的电压指令Ucmd产生脉宽调制信号SPWM，然后，脉宽调制信号SPWM作为栅极驱动信号被送入到变换器3中的健康的晶体管Q12、Q21、Q22、Q31、Q32，健康的晶体管Q12、Q21、Q22、Q31、Q32根据接收到的脉宽调制信号SPWM执行相应的开通和关断动作。
在本发明的一个具体实施方式中，继续参照图4，本发明的控制器4还可以包括电流带宽调节模块44，电流带宽调节模块44可以接收定子的实际电流Iact和来自转矩调节器42的交流电机1的定子的电流指令Icmd，并根据交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact产生交流电机1的定子的适应性电流带宽Ibw。在控制器4包括电流带宽调节模块44的具体实施方式中，电流调节器44可以接收定子的实际电流Iact和来自转矩调节器42生成的交流电机1的定子的电流指令Icmd，并且，电流调节器44还可以接收来自电流带宽调节模块44生成的产生交流电机1的定子的适应性电流带宽Ibw，然后，电流调节器44可以根据交流电机1的定子的电流指令Icmd、实际电流Iact及产生的适应性电流带宽Ibw产生交流电机1的定子的电压指令Ucmd。
图5示出了电流带宽调节模块44的一个示意图。如图5所示，电流带宽调节模块44可以包括减法器441，减法器441接收交流电机1的定子的实际电流Iact和来自转矩调节器42生成的交流电机1的定子的电流指令Icmd，并计算出交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact之间的电流差值ΔI，如下公式(4)所示。
ΔI＝Icmd-Iact (4)
当交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact之间的电流差值ΔI大于预设的电流波动值(例如图5所示的第一电流波动值ΔI1)时，电流带宽调节模块44可以降低交流电机1的定子的电流带宽，并将降低后的交流电机1的定子的电流带宽作为产生的定子的适应性电流带宽Ibw。
在电流带宽调节模块44中预设第一电流带宽Ibw1、第二电流带宽Ibw2、第一电流波动值ΔI1及第二电流波动值ΔI2，其中，第一电流带宽Ibw1大于第二电流带宽Ibw2，第一电流波动值ΔI1小于第二电流波动值ΔI2。作为一个示例，在电流带宽调节模块44中预设电流带宽与电流波动值之间的关系曲线442，第一电流带宽Ibw1、第二电流带宽Ibw2、第一电流波动值ΔI1及第二电流波动值ΔI2可以根据电流带宽与电流波动值之间的关系曲线442来确定出。电流带宽调节模块44可以根据计算出的电流差值ΔI并参考电流带宽与电流波动值之间的关系曲线442确定出交流电机1的定子的适应性电流带宽Ibw。
具体地，当交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact之间的电流差值ΔI小于第一电流波动值ΔI1时，电流带宽调节模块44产生的适应性电流带宽Ibw等于第一电流带宽Ibw1，如以下公式(5)所示。
Ibw＝Ibw1(ΔI<ΔI1) (5)
当交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact之间的电流差值ΔI介于第一电流波动值ΔI1与第二电流波动值ΔI2之间时，电流带宽调节模块44产生的适应性电流带宽Ibw介于第一电流带宽Ibw1与第二电流带宽Ibw2之间，具体如以下公式(6)所示。
Figure BDA0001274728360000081
当交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact之间的电流差值ΔI大于第二电流波动值ΔI2时，电流带宽调节模块44产生的适应性电流带宽Ibw等于第二电流带宽Ibw2，如以下公式(7)所示。
Ibw＝Ibw2(ΔI≥ΔI2) (7)
电流调节器43可以根据电流带宽调节模块44生成的适应性电流带宽Ibw来调整在以上公式(3)中的比例和积分系数Kp3、Ki3，并根据交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact之间的电流差值ΔI来产生相应的定子的电压指令Ucmd，从而能够降低交流电机1的转矩波动。
本发明的车辆在变换器3发生故障的情况下，能够根据当前车辆的实际车速Vact来对变换器3的晶体管进行适当的容错控制，因此，本发明的车辆能够凭借自身的驱动力行驶到车辆维修点而无需借助拖车的帮助，从而能够降低车辆的维修成本。
而且，在变换器3发生故障的情况下，通过本发明的控制器4对于变换器3采取的适当容错控制，本发明的车辆能够在变换器3发生故障的情况下避免在交流电机1的定子侧产生高的电流，减小了定子侧的电流应力。此外，本发明的车辆能够在变换器3发生故障的情况下降低交流电机1的转矩波动。
本发明还提供了一种用于车辆的控制方法。图6示出根据本发明的一个具体实施方式的车辆的控制方法的示意性流程图。车辆的控制方法可以包括如下的步骤。
如图6所示，在步骤B1中，可以例如通过电池2提供直流电压Udc。
在步骤B2中，可以通过变换器3将直流电压Udc转换成交流电压以驱动交流电机1，例如IPM。
在步骤B3中，可以由交流电机1产生牵引驱动力以驱动车辆。
在步骤B4中，可以监控在车辆的行驶期间是否出现变换器3中的任意一个晶体管发生开路故障的情形？当变换器3中的任意一个晶体管(例如晶体管Q11)发生开路故障时，则过程可以前进到步骤B5。
在步骤B5中，可以通过控制器4来对变换器3进行控制以维持车辆以一种容错模式行进。具体地，在步骤B51中，监控测量到的实际车速Vact是否大于预定的速度阈值Vth。当测量到的实际车速Vact大于预定的速度阈值Vth时，则过程可以前进到步骤B52。当测量到的实际车速Vact小于预定的速度阈值Vth，则过程可以前进到步骤B53。
在步骤B52中，在测量到的车速Vact大于预定的速度阈值Vth的情况下，则可以例如通过控制器4来移除提供至变换器3的所有晶体管上的栅极驱动信号。
在步骤B53中，在测量到的车速Vact小于预定的速度阈值Vth的情况下，则可以例如通过控制器4来维持对于健康的晶体管(晶体管Q12、Q21、Q22、Q31、Q32)的控制。
以下将结合图7来详细描述控制器4是如何在图6的步骤B53中维持对于健康的晶体管的控制。
如图7所示，在步骤B531中，可以根据测量到的车速Vact和目标车速Vtarget产生交流电机1的转矩指令Tcmd，例如以上公式(1)所示。
在步骤B532中，可以根据交流电机1的转矩指令Tcmd和实际转矩Tact产生交流电机1的定子的电流指令Icmd，例如以上公式(2)所示。
在步骤B533中，可以根据交流电机1的定子的电流指令Icmd和定子的实际电流Iact产生交流电机1的定子的电压指令Ucmd，例如以上公式(3)所示。然后，过程可以前进到步骤B535。
图6所示的维持对于健康的晶体管的控制的步骤B53还可以包括如下的步骤B534。在步骤B534中，可以根据交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact产生交流电机1的定子的适应性电流带宽Ibw，在这种情况下，在步骤B533中交流电机1的定子的电压指令Ucmd还根据在步骤B534中生成的定子的适应性电流带宽Ibw来产生。其中，在步骤B534中的产生适应性电流带宽Ibw可以包括：当交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact之间的电流差值ΔI大于预设的电流波动值(例如图5所示的第一电流波动值ΔI1)时，则降低交流电机1的定子的电流带宽，并将降低后的交流电机1的定子的电流带宽作为产生的定子的适应性电流带宽Ibw。在步骤B534中的适应性电流带宽Ibw的产生具体可参考以上公式(5)至公式(7)所示，在此将不再赘述。
在步骤B535中，可以根据交流电机1的定子的电压指令Ucmd对变换器3中的健康的晶体管进行控制。其中，步骤B535可以包括如下步骤。
在步骤B5351中，可以根据交流电机1的定子的电压指令Ucmd产生脉宽调制信号SPWM。
在步骤B5352中，可以将脉宽调制信号SPWM发送给变换器3中的健康的晶体管，健康的晶体管可以根据接收到的脉宽调制信号SPWM执行相应的开通和关断动作。
在本发明的控制方法中，在车辆的正常运行时，控制器4控制栅极驱动器5提供第一栅极驱动信号去打开变换器3的晶体管以产生交流电压，用来驱动交流电机1的运转；在车辆发生故障(在本发明的具体实施方式中为车辆的变换器中的其中一个晶体管发生开路故障)时，响应于该开路故障，控制器4在测量到的车速Vact大于预定的速度阈值Vth时控制栅极驱动器5以移除提供至变换器3的所有晶体管上的第一栅极驱动信号，并且，在测量到的车速Vact小于预定的速度阈值Vth时控制栅极驱动器5以提供不同的、第二栅极驱动信号去打开变换器3的健康的晶体管以产生不同的、第二交流电压，第二交流电压足以驱动交流电机1来移动车辆。
本发明的对于车辆的控制方法能够在车辆的变换器3发生故障的情况下，根据当前车辆的实际车速Vact来对变换器3的晶体管进行适当的容错控制，从而使得车辆能够凭借自身的驱动力行驶到车辆维修点而无需借助拖车的帮助，降低了车辆的维修成本。
而且，本发明的对于车辆的控制方法能够在车辆的变换器3发生故障的情况下，对变换器3采取适当的容错控制，从而避免了在交流电机1的定子侧产生高的电流，减小了定子侧的电流应力。此外，本发明的车辆的控制方法还能够进一步降低交流电机1的转矩波动。
此外，本发明的这种容错控制技术不仅能够适用于车辆，还能够适用于车辆以外的领域应用，例如由电机驱动的工业机器等。因此，本发明还提供了一种系统。该系统包括用于产生驱动力的交流电机1、用于提供直流电压Udc的直流母线(例如本发明的图示中所示出的电池2)、变换器3及控制器4。变换器3与电池2连接并配置用于将来自电池2的直流电压转换成交流电压以驱动交流电机1，变换器3包括多个晶体管。控制器4用于在交流电机1的运转期间，当变换器3中的一个晶体管发生开路故障时，控制变换器3以维持交流电机1以容错模式运转。
考虑到不仅用于车辆应用，还可以用于车辆以外的应用，因此，控制器4可以是以交流电机1的转速而非车辆的车速作为判断的基准。故，控制器4被配置用于：如果交流电机1的转速大于预定的速度阈值，则移除提供至变换器3的所有晶体管上的栅极驱动信号；如果交流电机1的转速小于预定的速度阈值，则维持对于健康的晶体管的控制。
类似地，控制器可以包括速度调节器41、转矩调节器42及电流调节器43。速度调节器41用于根据交流电机1的转速和目标转速产生交流电机1的转矩指令Tcmd。转矩调节器42用于根据交流电机1的转矩指令Tcmd和实际转矩Tact产生交流电机1的定子的电流指令Icmd。电流调节器43用于根据交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact产生交流电机1的定子的电压指令Ucmd。其中，控制器4根据交流电机1的定子的电压指令Ucmd控制变换器3中的健康的晶体管。
类似地，控制器还可以包括电流带宽调节模块44。电流带宽调节模块44根据交流电机1的定子的电流指令Icmd和实际电流Iact产生交流电机1的定子的适应性电流带宽Ibw。在这种情况下，电流调节器43用于根据交流电机1的定子的电流指令Icmd、实际电流Iact及产生的适应性电流带宽Ibw产生交流电机1的定子的电压指令Ucmd。其中，适应性电流带宽Ibw的产生可以参考上述描述，在此不再赘述。
该系统在变换器3发生故障的情况下，能够根据当前交流电机1的实际转速来对变换器3的晶体管进行适当的容错控制，从而，能够继续维持交流电机1的运转。
在本发明的这种容错控制技术应用车辆领域时，车辆可以包括上述的系统，其中，交流电机为交流牵引电机。
虽然结合特定的具体实施方式对本发明进行了详细说明，但本领域的技术人员可以理解，对本发明可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (17)

1.一种车辆，其包括：
交流电机；
直流母线，被配置成用于提供直流电压；
变换器，其与所述直流母线连接并被配置成用于将来自所述直流母线的所述直流电压转换成交流电压以驱动所述交流电机，所述变换器包括多个晶体管；以及
控制器，被配置成用于当所述多个晶体管中的一个晶体管发生开路故障时，控制所述变换器，其中控制所述变换器包括：
当测量到的车速大于预定的速度阈值时，移除提供至所述变换器的所有晶体管上的栅极驱动信号,从而所述车速降低；以及
当所述测量到的车速降低到小于所述预定的速度阈值时，维持对于健康的晶体管的控制。
2.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述交流电机为三相交流电机，并且所述变换器包括三个桥臂，每一个桥臂具有两个串联的晶体管，每一个晶体管与二极管反向并联。
3.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述预定的速度阈值与所述直流母线提供的所述直流电压有关。
4.根据权利要求1所述的车辆，其中，所述控制器包括：
速度调节器，其用于根据所述测量到的车速和目标车速产生所述交流电机的转矩指令；
转矩调节器，其用于根据所述交流电机的所述转矩指令和实际转矩产生所述交流电机的定子的电流指令；及
电流调节器，其用于根据所述交流电机的所述定子的所述电流指令和实际电流产生所述交流电机的所述定子的电压指令，
其中，所述控制器根据所述交流电机的所述定子的所述电压指令控制所述变换器中的所述健康的晶体管。
5.根据权利要求4所述的车辆，其还包括：
栅极驱动器，其与所述变换器的所述多个晶体管连接并与所述控制器通讯连接，其中，所述控制器控制所述栅极驱动器以根据所述交流电机的所述定子的所述电压指令产生脉宽调制信号，所述脉宽调制信号作为所述栅极驱动信号被送入到所述变换器中的所述健康的晶体管。
6.根据权利要求4所述的车辆，其中，所述控制器还包括：
电流带宽调节模块，其根据所述交流电机的所述定子的所述电流指令和所述实际电流产生所述交流电机的所述定子的适应性电流带宽，
其中，所述电流调节器用于根据所述交流电机的所述定子的所述电流指令、所述实际电流及所述产生的适应性电流带宽产生所述交流电机的所述定子的所述电压指令。
7.根据权利要求6所述的车辆，其中，所述电流带宽调节模块被配置用于：当所述交流电机的所述定子的所述电流指令和所述实际电流之间的电流差值大于预设的电流波动值时，降低所述交流电机的所述定子的电流带宽。
8.根据权利要求6所述的车辆，其中，在所述电流带宽调节模块中预设第一电流带宽、第二电流带宽、第一电流波动值及第二电流波动值，所述第一电流带宽大于所述第二电流带宽，所述第一电流波动值小于所述第二电流波动值，并且，其中，
当所述交流电机的所述定子的所述电流指令和所述实际电流之间的所述电流差值小于所述第一电流波动值时，所述产生的适应性电流带宽等于所述第一电流带宽；
当所述交流电机的所述定子的所述电流指令和所述实际电流之间的所述电流差值大于所述第二电流波动值时，所述产生的适应性电流带宽等于所述第二电流带宽；及
当所述交流电机的所述定子的所述电流指令和所述实际电流之间的所述电流差值介于所述第一电流波动值与所述第二电流波动值之间时，所述产生的适应性电流带宽介于所述第一电流带宽与所述第二电流带宽之间。
9.一种车辆的控制方法，其包括：
提供直流电压；
通过具有多个晶体管的变换器将所述直流电压转换成交流电压以驱动交流电机；以及
当所述多个晶体管中的一个晶体管发生开路故障时，通过以下操作控制所述变换器：
当测量到的车速大于预定的速度阈值时，移除提供至所述变换器的所有晶体管上的栅极驱动信号,从而所述车速降低；以及
当所述测量到的车速降低到小于所述预定的速度阈值时，维持对于健康的晶体管的控制。
10.根据权利要求9所述的控制方法，其中，维持对于健康的晶体管的所述控制包括：
根据所述测量到的车速和目标车速产生所述交流电机的转矩指令；
根据所述交流电机的所述转矩指令和实际转矩产生所述交流电机的定子的电流指令；
根据所述交流电机的所述定子的所述电流指令和实际电流产生所述交流电机的所述定子的电压指令；及
根据所述交流电机的所述定子的所述电压指令控制所述变换器中的所述健康的晶体管。
11.根据权利要求10所述的控制方法，其中，维持对于健康的晶体管的所述控制还包括：
根据所述交流电机的所述定子的所述电流指令和所述实际电流产生所述交流电机的所述定子的适应性电流带宽，所述交流电机的所述定子的所述电压指令还根据所述产生的适应性电流带宽产生。
12.根据权利要求11所述的控制方法，其中，产生所述适应性电流带宽包括：
当所述交流电机的所述定子的所述电流指令和所述实际电流之间的电流差值大于预设的电流波动值时，降低所述交流电机的所述定子的电流带宽。
13.根据权利要求9所述的控制方法，其中，
将所述直流电压转换成所述交流电压以驱动所述交流电机包括控制器控制栅极驱动器提供第一栅极驱动信号去打开所述变换器的所述晶体管以产生所述交流电压；及
当所述多个晶体管中的一个晶体管发生开路故障时控制所述变换器包括：响应于所述开路故障，所述控制器在测量到的车速大于预定的速度阈值时控制所述栅极驱动器以移除提供至所述变换器的所有晶体管上的所述第一栅极驱动信号，从而所述车速降低；并且，在所述测量到的车速降低到小于所述预定的速度阈值时控制所述栅极驱动器以提供不同的、第二栅极驱动信号去打开所述变换器的健康的晶体管以产生不同的、第二交流电压，所述第二交流电压足以驱动所述交流电机来移动所述车辆。
14.一种电机驱动系统，其包括：
交流电机；
直流母线，被配置成用于提供直流电压；
变换器，其与所述直流母线连接并被配置成用于将来自所述直流母线的所述直流电压转换成交流电压以驱动所述交流电机，所述变换器包括多个晶体管；以及
控制器，被配置成用于当所述多个晶体管中的一个晶体管发生开路故障时，控制所述变换器，其中控制所述变换器包括：
当测量到的所述交流电机的转速大于预定的速度阈值时，移除提供至所述变换器的所有晶体管上的栅极驱动信号；以及
当所述测量到的所述交流电机的转速降低到小于所述预定的速度阈值时，维持对于健康的晶体管的控制。
15.根据权利要求14所述的系统，其中，所述控制器包括：
速度调节器，其用于根据所述转速和目标转速产生所述交流电机的转矩指令；
转矩调节器，其用于根据所述交流电机的所述转矩指令和实际转矩产生所述交流电机的定子的电流指令；及
电流调节器，其用于根据所述交流电机的所述定子的所述电流指令和实际电流产生所述交流电机的所述定子的电压指令，
其中，所述控制器根据所述交流电机的所述定子的所述电压指令控制所述变换器中的所述健康的晶体管。
16.根据权利要求15所述的系统，其中，所述控制器还包括：
电流带宽调节模块，其根据所述交流电机的所述定子的所述电流指令和所述实际电流产生所述交流电机的所述定子的适应性电流带宽，
其中，所述电流调节器用于根据所述交流电机的所述定子的所述电流指令、所述实际电流及所述产生的适应性电流带宽产生所述交流电机的所述定子的所述电压指令。
17.一种车辆，包括根据权利要求14所述的系统，其中，所述交流电机为交流牵引电机。
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