CN105515494A - 电动汽车的动力驱动系统及其逆变器 - Google Patents
电动汽车的动力驱动系统及其逆变器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105515494A CN105515494A CN201410491846.XA CN201410491846A CN105515494A CN 105515494 A CN105515494 A CN 105515494A CN 201410491846 A CN201410491846 A CN 201410491846A CN 105515494 A CN105515494 A CN 105515494A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase stator
- motor
- stator winding
- windings
- inverter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 182
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 20
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 18
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/72—Electric energy management in electromobility
Landscapes
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
一种电动汽车的动力驱动系统及其逆变器,动力驱动系统包括:电连接的电源、逆变器、电机,所述逆变器位于电源和电机之间;所述电机包括:嵌放在定子铁芯的槽内的三相定子绕组;所述动力驱动系统还包括:开关装置,与所述三相定子绕组的所有端子电连接;控制电路,用于接收换挡指令,并根据所述换挡指令控制所述开关装置的工作状态,使得所述三相定子绕组至少在两种接线方式之间切换;在所述控制电路接收到换挡指令时,所述三相定子绕组切换接线方式,使得在所述电机转速相同的条件下,电机在切换后的接线方式下的输出转矩大于在其余接线方式下的输出转矩。本发明提供了一种新的电动汽车的动力驱动系统,以满足在不同行驶条件下对转矩的要求。
Description
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域,特别是涉及一种电动汽车的动力驱动系统及其逆变器。
背景技术
电动汽车成为汽车发展的重要方向之一,其动力源来自车载电源。电动汽车与传统燃油汽车的重要区别之一在于动力驱动系统。
如图1所示,现有一种电动汽车的动力驱动系统包括:电连接的电源1、逆变器2、以及电机3,逆变器2位于电源1、电机3之间;与电机3的输出轴连接的变速器4。
电源1一般供给直流电,该直流电经由逆变器2转变成交流电后输出至电机3,使电机3转动,电机3通过变速器4驱使车轮转动,进而驱动汽车行驶。变速器4为多档变速器,其作用在于:通过改变传动比,以适应在不同行驶条件下对转矩和车速的需要。
但是,上述现有电动汽车的动力驱动系统存在以下不足:变速器为多档变速器,结构较为复杂、占用空间较大、成本较高,而且还需要设置专门的换挡执行机构来执行换挡操作。
发明内容
本发明的目的是:提供一种新的电动汽车的动力驱动系统,以满足在不同行驶条件下对转矩的要求。
本发明所提供的一种电动汽车的动力驱动系统包括:电连接的电源、逆变器、电机,所述逆变器位于电源和电机之间;所述电机包括:嵌放在定子铁芯的槽内的三相定子绕组;所述动力驱动系统还包括:开关装置,与所述三相定子绕组的所有端子电连接;控制电路,用于接收换挡指令,并根据所述换挡指令控制所述开关装置的工作状态,使得所述三相定子绕组至少在两种接线方式之间切换;在所述控制电路接收到换挡指令时,所述三相定子绕组切换接线方式,使得在所述电机转速相同的条件下,电机在切换后的接线方式下的输出转矩大于在其余接线方式下的输出转矩。
可选的,所述三相定子绕组中至少有一相绕组分割为至少两段子绕组,每段所述子绕组具有两个独立的端子;所述三相定子绕组的接线方式切换时,同一相定子绕组的各段子绕组之间在以下两种连接方式之间切换:各段所述子绕组串联;各段所述子绕组并联。
可选的,所述三相定子绕组的接线方式切换时,所述三相定子绕组始终以星形接法或三角形接法连接;或者,所述三相定子绕组的接线方式在星形接法和三角形接法之间切换。
可选的,所述控制电路集成在逆变器内。
可选的,还包括:单档变速器,与所述电机的输出轴连接。
可选的,所述开关装置具有多个开关,所述开关为半导体元件。
可选的,所述半导体元件为MOSFET或IGBT。
可选的,所述开关装置集成在所述逆变器内。
另外,本发明还提供了一种应用于上述任一所述的电动汽车的动力驱动系统的逆变器,所述逆变器包括:控制电路,用于接收换挡指令,并基于所述换挡指令所述开关装置的工作状态。
可选的,所述逆变器集成有所述开关装置。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有以下优点:
控制电路接收到换挡指令时,在控制电路和开关装置的作用下,切换电机的三相定子绕组的接线方式,使得在电机转速相同的条件下,电机在切换后的接线方式下的输出转矩大于在其余接线方式下的输出转矩,使得电机的输出转矩增大,满足了在不同行驶条件下对转矩的要求。
进一步地,电动汽车的动力驱动系统还包括单档变速器。与多档变速器相比,单档变速器具有以下优点:结构更为简单、占用空间更小、成本降低;另外,无需设置专门的换挡执行机构来执行换挡操作。
附图说明
图1是现有一种动力汽车的动力驱动系统的简化示意图;
图2是本发明的第一实施例中动力汽车的动力驱动系统的简化示意图;
图3是本发明的第一实施例中电机的定子铁芯沿轴向的平面示意图;
图4是本发明的第一实施例中三相定子绕组未被分割之前嵌放在图3所示定子铁芯的槽内时,定子铁芯的展开示意图;
图5是本发明的第一实施例中定子铁芯展开后,嵌放在定子铁芯的槽内、且分割为两段子绕组的U相绕组与开关装置电连接的示意图;
图6是图5中开关装置在第一种工作状态下U相绕组的各段子绕组之间的连接示意图;
图7是图5中开关装置在第二种工作状态下U相绕组的各段子绕组之间的连接示意图;
图8是本发明的第一实施例中定子铁芯展开后,嵌放在定子铁芯的槽内、且分割为两段子绕组的V相绕组与开关装置电连接的示意图;
图9是图8中开关装置在第一种工作状态下V相绕组的各段子绕组之间的连接示意图;
图10是图8中开关装置在第二种工作状态下V相绕组的各段子绕组之间的连接示意图;
图11是本发明的第一实施例中定子铁芯展开后,嵌放在定子铁芯的槽内、且分割为两段子绕组的W相绕组与开关装置电连接的示意图;
图12是图11中开关装置在第一种工作状态下W相绕组的各段子绕组之间的连接示意图;
图13是图11中开关装置在第二种工作状态下W相绕组的各段子绕组之间的连接示意图;
图14是本发明的第一实施例中开关装置分别在第一、二种工作状态下,电机的三相定子绕组以第一、二种接线方式连接的示意图,其中,图(a)、(b)依次是三相定子绕组以第一、二种接线方式连接的示意图;
图15是本发明的第一实施例中电机的三相定子绕组分别以第一、二种接线方式连接时,电机的转速与输出转矩之间的关系曲线图;
图16是本发明的第一实施例中电机的三相定子绕组分别以第一、二种接线方式连接时,电机的转速与输出功率之间的关系曲线图;
图17是本发明的第二实施例中开关装置分别在第一、二种工作状态下,电机的三相定子绕组以第一、二种接线方式连接的示意图,其中,图(a)、(b)依次是三相定子绕组以第一、二种接线方式连接的示意图;
图18是本发明的第三实施例中开关装置分别在第一、二种工作状态下,电机的三相定子绕组以第一、二种接线方式连接的示意图,其中,图(a)、(b)依次是三相定子绕组以第一、二种接线方式连接的示意图;
图19是本发明的第四实施例中开关装置分别在第一、二种工作状态下,电机的三相定子绕组以第一、二种接线方式连接的示意图,其中,图(a)、(b)依次是三相定子绕组以第一、二种接线方式连接的示意图;
图20是本发明的第五实施例中开关装置分别在第一、二、三种工作状态下,电机的三相定子绕组以第一、二、三种接线方式连接的示意图,其中,图(a)、(b)、(c)依次是三相定子绕组以第一、二、三种接线方式连接的示意图;
图21是本发明的第六实施例中动力汽车的动力驱动系统的简化示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
第一实施例
如图2所示,本实施例的电动汽车的动力驱动系统Q包括:电连接的电源10、逆变器20、电机30、以及与电机30的输出轴连接的变速器40,逆变器20位于电源10和电机30之间。在本实施例中,电源10为蓄电池。
动力驱动系统Q还包括:开关装置60,与电机30的三相定子绕组的所有端子电连接。在本实施例中,开关装置60具有9个开关,9个开关与三相定子绕组所有端子如何电连接将在后续作具体介绍。
如图3所示,电机30包括定子铁芯50,定子铁芯50具有多个沿周向均匀间隔排列的槽和齿(未标识),所述槽由相邻两齿围成。所述槽和齿的数量一般为3的倍数,在本实施例中,所述槽和齿的数量以12个为例,12个所述齿依次以1、2、3、……、11、12标识。在其他实施例中,所述槽和齿的数量也可以为其他数量,如24、36、48等。
如图4所示,电机30还包括:嵌放在定子铁芯50的槽内的三相定子绕组。所述三相定子绕组分别为U相定子绕组、V相定子绕组、W相定子绕组。其中,U相定子绕组绕制在齿1、4、7、10上,V相定子绕组绕制在齿2、5、8、11上,W相定子绕组绕制在齿3、6、9、12上。
如图5所示,U相定子绕组分割为两段子绕组,使得U相定子绕组具有四个彼此独立的端子,分别为+U1端子、+U2端子、+U3端子、-U端子。两个端子分别为+U1、+U2的一段子绕组绕制在齿1、4上,两个端子分别为+U3、-U的一段子绕组绕制在齿7、10上。开关S1电连接在端子+U2、+U3之间,开关S2电连接在端子+U1、+U3之间,开关S3电连接在端子+U2、-U之间。
如图8所示,V相定子绕组分割为两段子绕组,使得V相定子绕组具有四个彼此独立的端子,分别为+V1端子、+V2端子、+V3端子、-V端子。两个端子分别为+V1、+V2的一段子绕组绕制在齿2、5上,两个端子分别为+V3、-V的一段子绕组绕制在齿8、11上。开关S4电连接在端子+V2、+V3之间,开关S5电连接在端子+V1、+V3之间,开关S6电连接在端子+V2、-V之间。
如图11所示,W相定子绕组分割为两段子绕组,使得W相定子绕组具有四个彼此独立的端子,分别为+W1端子、+W2端子、+W3端子、-W端子。两个端子分别为+W1、+W2的一段子绕组绕制在齿3、6上,两个端子分别为+W3、-W的一段子绕组绕制在齿9、12上。开关S7电连接在端子+W2、+W3之间,开关S8电连接在端子+W1、+W3之间,开关S9电连接在端子+W2、-W之间。
如图2所示,动力驱动系统Q还包括:控制电路70,用于接收换挡指令,并根据所述换挡指令控制开关装置60的工作状态,使得U、V、W三相定子绕组至少在两种接线方式之间切换。U、V、W三相定子绕组以不同的接线方式连接时,电机30的性能不同。电机的性能是指:所述电机的转速与输出转矩之间的关系或者电机的转速与输出功率之间的关系。
所述换挡指令、开关装置60的工作状态、U、V、W三相定子绕组的接线方式、电机30的性能具有一一对应关系。在本实施例中,控制电路70能够接收两种换挡指令,并能够控制开关装置60在两种工作状态之间切换,U、V、W三相定子绕组能够在两种接线方式之间切换,使得电机30能够在两种性能下交替工作。
当控制电路70接收到第一种换挡指令时,控制电路70控制开关装置60处于第一种工作状态。在所述第一种工作状态下:
如图5所示,开关S1闭合、开关S2、S3均断开,使得U相定子绕组的各段子绕组之间串联(参考图6、图14a所示);
如图8所示,开关S4闭合、开关S5、S6均断开,使得V相定子绕组的各段子绕组之间串联(参考图9、图14a所示);
如图11所示,开关S7闭合、开关S8、S9均断开,使得W相定子绕组的两段子绕组之间串联(参考图12、图14a所示)。
在开关装置60处于所述第一种工作状态时,电机30的U、V、W三相定子绕组以第一种接线方式连接。在所述第一种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间均串联,且U、V、W三相定子绕组以星形接法连接。
当控制电路70接收到第二种换挡指令时,控制电路70控制开关装置60处于第二种工作状态。在所述第二种工作状态下:
如图5所示,开关S1断开、开关S2、S3均闭合,使得U相定子绕组的各段子绕组之间并联(参考图7、图14b所示);
如图8所示,开关S4断开、开关S5、S6均闭合,使得V相定子绕组的各段子绕组之间并联(参考图10、图14b所示);
如图11所示,开关S7断开、开关S8、S9均闭合,使得W相定子绕组的各段子绕组之间并联(参考图13、图14b所示)。
在开关装置60处于所述第二种工作状态时,电机30的U、V、W三相定子绕组以第二种接线方式连接。在所述第二种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间均并联,且U、V、W三相定子绕组仍以星形接法连接。
如图15所示,电机的U、V、W三相定子绕组以所述第一、二种接线方式连接时,电机的转速与输出转矩之间的关系均大致为:随着电机转速的增加,电机的输出转矩先保持不变再逐渐减小。U、V、W三相定子绕组以所述第一种接线方式连接时,电机的输出转矩最大值为200Nm;U、V、W三相定子绕组以所述第二种接线方式连接时,电机的输出转矩最大值为100Nm。
如图16所示,电机的U、V、W三相定子绕组以所述第一、二种接线方式连接时,电机的转速与输出功率之间的关系均大致为:随着电机转速的增加,电机的输出功率先逐渐增大再保持不变。U、V、W三相定子绕组以所述第一种接线方式连接时,电机的输出功率最大值为40kW;U、V、W三相定子绕组以所述第二种接线方式连接时,电机的输出功率最大值为80kW。
由图15至图16可知,当电机在相对较低的速度(不大于a,a小于4000rpm)下运行时,在电机转速相同的条件下,电机在所述第一种接线方式下的输出转矩、输出功率,大于电机在所述第二种接线方式下的输出转矩、输出功率;当电机在相对较高的速度(大于a)下运行时,在电机转速相同的条件下,电机在所述第二种接线方式下的输出转矩、输出功率,大于电机在所述第一种接线方式下的输出转矩、输出功率。
鉴于上述结论,如图2所示,在本实施例中,当电机30在相对较低的速度下运行时,控制电路70会收到所述第一种换挡指令,并控制开关装置60由所述第二种工作状态切换至所述第一种工作状态,使得三相定子绕组的接线方式由所述第二种接线方式切换至所述第一种接线方式,使得电机30的输出转矩、输出功率均增大;
当电机30在相对较高的速度下运行时,控制电路70会收到所述第二种换挡指令,并控制开关装置60由所述第一种工作状态切换至所述第二种工作状态,使得三相定子绕组的接线方式由所述第一种接线方式切换至所述第二种接线方式,使得电机30的输出转矩、输出功率均增大。
这样一来,电机30在不同的速度下运行时,在控制电路70和开关装置60的控制作用下,电机30均能够通过改变三相定子绕组的接线方式来增大电机30的输出转矩,以满足在不同行驶条件下对转矩的要求,实现了现有多档变速器增大输出转矩的作用。
由上述分析可知,由于电机30能够实现现有多档变速器增大输出转矩的作用,因此,在本实施例中,变速器40可以设置为单档变速器,而不用设置为多档变速器。与多档变速器相比,单档变速器具有以下优点:结构更为简单、占用空间更小、成本降低;另外,无需设置专门的换挡执行机构来执行换挡操作。
在本实施例中,控制电路70集成在逆变器20内。在其他实施例中,控制电路70也可以不集成在逆变器20内。
在本实施例中,开关装置60中的开关为半导体元件。所述半导体元件可以为MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorFieldEffectTransistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(InsulatedGateBipolarTransistor,绝缘栅双极型晶体管)。所述半导体元件形成于低压电路板上,控制电路70为逻辑电路,控制电路70与开关装置60之间连接有低压信号线(图中虚线所示),控制电路70发出的信号经由低压信号线来控制开关装置60的工作状态。
第二实施例
第二实施例与第一实施例之间的区别在于:如图17所示,在第二实施例中,电机的U、V、W三相定子绕组中,各相定子绕组都分割为四段子绕组,使得各相定子绕组具有八个独立的端子;另外,开关装置的结构、以及与三相定子绕组的所有端子的电连接方式均与第一实施例不相同。
与第一实施例相同,在本实施例中,三相定子绕组仍能够在两种接线方式之间切换,且无论在哪一种接线方式下,三相定子绕组均以星形接法连接。其中,如图17a所示,U、V、W三相定子绕组在第一种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间串联;如图17b所示,U、V、W三相定子绕组在第二种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间并联。
在本实施例中,三相定子绕组在第一种接线方式下,电机的转速与电机输出转矩、输出功率之间的关系与第一实施例相同,在此不再赘述;三相定子绕组在第二种接线方式下,电机的转速与电机输出转矩、输出功率之间的关系可以根据电机的工作原理推知。
经比较得知,三相定子绕组在两种不同的接线方式下,电机输出的最大转矩、最大功率之间的大小关系如下:在第一种接线方式下,电机输出转矩的最大值为200Nm、输出功率的最大值为40kW;在第二种接线方式下,电机输出转矩的最大值为50Nm、输出功率的最大值为160kW。
在本实施例中,当电机在相对较低的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第二种接线方式切换至所述第一种接线方式;当电机在相对较高的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第一种接线方式切换至所述第二种接线方式。
第三实施例
第三实施例与第一实施例之间的区别在于:如图18所示,在第三实施例中,电机的U、V、W三相定子绕组均未被分割,即各相定子绕组均具有两个独立的端子;另外,开关装置的结构、以及与三相定子绕组的所有端子的电连接方式均与第一实施例不相同。
与第一实施例相同,在本实施例中,三相定子绕组仍能够在两种接线方式之间切换。其中,如图18a所示,U、V、W三相定子绕组在第一种接线方式下,三相定子绕组以星形接法连接;如图18b所示,U、V、W三相定子绕组在第二种接线方式下,三相定子绕组以三角形接法连接。
在本实施例中,三相定子绕组在第一种接线方式下,电机的转速与电机输出转矩、输出功率之间的关系与第一实施例相同,在此不再赘述;三相定子绕组在第二种接线方式下,电机的转速与电机输出转矩、输出功率之间的关系可以根据电机的工作原理推知。
经比较得知,三相定子绕组在两种不同的接线方式下,电机输出的最大转矩、最大功率之间的大小关系如下:在第一种接线方式下,电机输出转矩的最大值为200Nm、输出功率的最大值为40kW;在第二种接线方式下,电机输出转矩的最大值为115.5Nm、输出功率的最大值为69.3kW。
在本实施例中,当电机在相对较低的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第二种接线方式切换至所述第一种接线方式;当电机在相对较高的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第一种接线方式切换至所述第二种接线方式。
第四实施例
第四实施例与第一实施例之间的区别在于:如图19所示,在本实施例中,开关装置的结构、以及与三相定子绕组的所有端子的电连接方式均与第一实施例不相同,使得U、V、W三相定子绕组在两种接线方式下,三相定子绕组均以三角形接法连接。
其中,如图19a所示,U、V、W三相定子绕组在第一种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间串联;如图19b所示,U、V、W三相定子绕组在第二种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间并联。
在本实施例中,三相定子绕组在第一、二种接线方式下,电机的转速与电机输出转矩、输出功率之间的关系可以根据电机的工作原理推知。
经比较得知,三相定子绕组在两种不同的接线方式下,电机输出的最大转矩、最大功率之间的大小关系如下:在第一种接线方式下,电机输出转矩的最大值为115.5Nm、输出功率的最大值为69.3kW;在第二种接线方式下,电机输出转矩的最大值为57.7Nm、输出功率的最大值为138.6kW。
在本实施例中,当电机在相对较低的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第二种接线方式切换至所述第一种接线方式;当电机在相对较高的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第一种接线方式切换至所述第二种接线方式。
第五实施例
第五实施例与第一实施例之间的区别在于:如图20所示,在本实施例中,开关装置的结构、以及与三相定子绕组的所有端子的电连接方式均与第一实施例不相同;另外,三相定子绕组能够在三种接线方式之间切换。
其中,如图20a所示,U、V、W三相定子绕组在第一种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间串联,且三相定子绕组以星形接法连接;如图20b所示,U、V、W三相定子绕组在第二种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间并联,且三相定子绕组以星形接法连接;如图20c所示,U、V、W三相定子绕组在第三种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间串联,且三相定子绕组以三角形接法连接。
当电机在相对较低的速度下运行时,控制电路会收到第一种换挡指令,使得三相定子绕组的接线方式切换至所述第一种接线方式,此时,在电机转速相同的前提下,三相定子绕组以所述第一种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,大于三相定子绕组以所述第二、三种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,使得电机的输出转矩、输出功率均增大。
当电机在相对居中的速度下运行时,控制电路会收到第二种换挡指令,使得三相定子绕组的接线方式切换至所述第三种接线方式,此时,在电机转速相同的前提下,三相定子绕组以所述第三种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,大于三相定子绕组以所述第一、二种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,使得电机的输出转矩、输出功率均增大。
当电机在相对较高的速度下运行时,控制电路会收到第三种换挡指令,使得三相定子绕组的接线方式切换至所述第二种接线方式,此时,在电机转速相同的前提下,三相定子绕组以所述第二种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,大于三相定子绕组以所述第一、三种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,使得电机的输出转矩、输出功率均增大。
第五实施例与第一实施例相比,具有以下进一步的有益效果:三相定子绕组所具有接线方式的种类越多,电机能够更大范围的调节电机的输出转矩、以及输出功率。
需说明的是,三相定子绕组中各相定子绕组的分割段数,以及在控制电路和开关装置的作用下,三相定子绕组的接线方式不应局限于上述所给实施例,三相定子绕组所具有接线方式的种类也不应局限于两种或三种。在其他实施例中,也可以通过控制电路和开关装置的控制,使得电机的三相定子绕组能够在四种以上(包含四种)的接线方式之间切换。
第六实施例
第六实施例与上述任一实施例之间的区别在于:如图21所示,在第六实施例中,开关装置60集成在逆变器20内,使得动力驱动系统Q占据的空间进一步缩小。
本发明中,各实施例采用递进式写法,重点描述与前述实施例的不同之处,各实施例中的相同部分可以参照前述实施例。
虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (10)
1.一种电动汽车的动力驱动系统,包括:电连接的电源、逆变器、电机,所述逆变器位于电源和电机之间;
所述电机包括:嵌放在定子铁芯的槽内的三相定子绕组;
其特征在于,所述动力驱动系统还包括:
开关装置,与所述三相定子绕组的所有端子电连接;
控制电路,用于接收换挡指令,并根据所述换挡指令控制所述开关装置的工作状态,使得所述三相定子绕组至少在两种接线方式之间切换;
在所述控制电路接收到换挡指令时,所述三相定子绕组切换接线方式,使得在所述电机转速相同的条件下,电机在切换后的接线方式下的输出转矩大于在其余接线方式下的输出转矩。
2.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述三相定子绕组中至少有一相绕组分割为至少两段子绕组,每段所述子绕组具有两个独立的端子;
所述三相定子绕组的接线方式切换时,同一相定子绕组的各段子绕组之间在以下两种连接方式之间切换:各段所述子绕组串联;各段所述子绕组并联。
3.如权利要求1或2所述的动力驱动系统,其特征在于,所述三相定子绕组的接线方式切换时,所述三相定子绕组始终以星形接法或三角形接法连接;或者,
所述三相定子绕组的接线方式在星形接法和三角形接法之间切换。
4.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述控制电路集成在逆变器内。
5.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,还包括:单档变速器,与所述电机的输出轴连接。
6.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述开关装置具有多个开关,所述开关为半导体元件。
7.如权利要求6所述的动力驱动系统,其特征在于,所述半导体元件为MOSFET或IGBT。
8.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述开关装置集成在所述逆变器内。
9.一种应用于权利要求1至7任一项所述的电动汽车的动力驱动系统的逆变器,其特征在于,所述逆变器包括:控制电路,用于接收换挡指令,并基于所述换挡指令所述开关装置的工作状态。
10.如权利要求9所述的逆变器,其特征在于,所述逆变器集成有所述开关装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410491846.XA CN105515494A (zh) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | 电动汽车的动力驱动系统及其逆变器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410491846.XA CN105515494A (zh) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | 电动汽车的动力驱动系统及其逆变器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105515494A true CN105515494A (zh) | 2016-04-20 |
Family
ID=55723221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410491846.XA Pending CN105515494A (zh) | 2014-09-23 | 2014-09-23 | 电动汽车的动力驱动系统及其逆变器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105515494A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108155847A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-06-12 | 丁浩华 | 一种可变模式多相电机 |
CN114728583A (zh) * | 2019-11-21 | 2022-07-08 | 宁波吉利汽车研究开发有限公司 | 用于执行转速同步的方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1565075A (zh) * | 2001-10-03 | 2005-01-12 | 株式会社安川电机 | 3相交流电动机的绕组切换装置 |
CN102447352A (zh) * | 2010-09-20 | 2012-05-09 | 雷米技术有限公司 | 用于具有可切换定子绕组的电机的开关模块 |
CN103701288A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-04-02 | 洛阳市睿仕行智能科技发展有限公司 | 一种多绕组电动机 |
CN104009699A (zh) * | 2013-02-26 | 2014-08-27 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有可重构绕组的电力驱动装置 |
-
2014
- 2014-09-23 CN CN201410491846.XA patent/CN105515494A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1565075A (zh) * | 2001-10-03 | 2005-01-12 | 株式会社安川电机 | 3相交流电动机的绕组切换装置 |
CN102447352A (zh) * | 2010-09-20 | 2012-05-09 | 雷米技术有限公司 | 用于具有可切换定子绕组的电机的开关模块 |
CN104009699A (zh) * | 2013-02-26 | 2014-08-27 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 具有可重构绕组的电力驱动装置 |
CN103701288A (zh) * | 2014-01-08 | 2014-04-02 | 洛阳市睿仕行智能科技发展有限公司 | 一种多绕组电动机 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108155847A (zh) * | 2018-02-12 | 2018-06-12 | 丁浩华 | 一种可变模式多相电机 |
CN114728583A (zh) * | 2019-11-21 | 2022-07-08 | 宁波吉利汽车研究开发有限公司 | 用于执行转速同步的方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8928264B2 (en) | Control device for rotating electrical machine | |
US11223311B2 (en) | Rotary electric machine and rotary electric machine system | |
EP1981162A2 (en) | Controller of electric motor | |
CN207021795U (zh) | 电机定子组件、电机及具有其的电动汽车 | |
CN207460051U (zh) | 一种双定子永磁车用电机绕组切换电路 | |
JP2014054094A (ja) | モータ駆動システム | |
CN110168866A (zh) | 具有多区段绕组线圈和开关组合的定子的电机 | |
CN113085518A (zh) | 一种轴向磁通电机四轮独立电驱动系统及其控制方法 | |
JP2004364352A (ja) | 電動機とその駆動方法及び自動車 | |
CN105515494A (zh) | 电动汽车的动力驱动系统及其逆变器 | |
JP5724567B2 (ja) | 交流電動機の巻線切替装置及び交流電動機駆動システム | |
JP2008160920A (ja) | 結線パターン切換装置 | |
JP5733259B2 (ja) | 回転機の制御装置 | |
CN1921262A (zh) | 电动车多挡宽调速轮毂电机 | |
CN103151865B (zh) | 一种sr电机低高速均能高效运行的方法及其sr电机 | |
KR20110112132A (ko) | 동기 모터와 유도 모터를 구비한 전기 자동차의 구동 시스템 | |
JP4329511B2 (ja) | 同期モータおよびそれを用いた車両ユニット | |
CN102377309B (zh) | 电动汽车用无刷电机 | |
WO2018181541A1 (ja) | 駆動装置 | |
CN112689954A (zh) | 旋转电机驱动系统和车辆 | |
CN210225292U (zh) | 一种可切换电机绕组的驱动系统 | |
JP2006129668A (ja) | モータ制御装置 | |
CN113224981A (zh) | 用于电动卡车和高性能交通工具的增强的电力推进系统 | |
CN112467913A (zh) | 一种双绕组永磁电机 | |
CN101340133B (zh) | 不对称6相永磁无刷直流电动机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160420 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |