CN106301003A - 带可扩展可组合功率模块的逆变器 - Google Patents

带可扩展可组合功率模块的逆变器 Download PDF

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CN106301003A CN201510279956.4A CN201510279956A CN106301003A CN 106301003 A CN106301003 A CN 106301003A CN 201510279956 A CN201510279956 A CN 201510279956A CN 106301003 A CN106301003 A CN 106301003A
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Abstract

本发明公开了带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定，功率模块的数量M的数值确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载。它适用多种不同的负载，灵活方便，通用性强，可缩短开发周期，降低开发成本。

Description

带可扩展可组合功率模块的逆变器
技术领域：
本发明涉及带可扩展可组合功率模块的逆变器，属于电机驱动系统，尤其涉及新能源电动汽车领域。
背景技术：
本发明涉及电动汽车,如混合动力汽车或电池电动汽车。所说的电动汽车包括电机和由高压电池驱动的逆变器，所述的电动汽车也可能含有高压直流/直流转换器。具体来说,包括多相电机和多相逆变器的类型,如3-相,6-相,9-相的汽车电机和逆变器。
电动汽车包括电驱动系统(逆变器)和牵引电机(定子+转子)，每种类型的混合动力汽车或电池电动汽车的电驱动系统都是不同的，因功率、转速、力矩、电流等不同的要求导致逆变器的软硬件有不同的要求，这样存在如下的问题：1)通用性不强，增加管理成本(因为电驱动系统的型号必然很多；2)在原来电驱动系统基础上，逆变器不可扩展和组合，即一旦负载(电机或者其它)发生变化，原来的逆变器就不适应，必须重新开发，导致开发时间和开发成本的大幅增加。
发明内容：
本发明的目的是提供一种带可扩展可组合功率模块的逆变器，可根据负载的不同灵活扩展组合，适用多种不同的负载，灵活方便，通用性强，可缩短开发周期，降低开发成本，减少产品型号降低管理费用，便于维修。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的：
带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。
上述所述的功率模块的数量M的数值确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载。
上述所述的每个功率模块通过1个驱动电路连接微处理器，微处理器通过1个驱动电路来驱动1个功率模块。
上述所述的功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构。
上述所述的上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。
上述所述的上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是MOSFET，上半桥的MOSFET的源极和下半桥的MOSFET的漏极连接起来并引出引脚，上半桥的MOSFET的漏极和栅极引出引脚，下半桥的MOSFET的栅极和源极引出引脚。
上述所述的微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块以适应功率模块的数量的变化。
上述所述的微处理器里面存储多个运行程序模块，每个运行程序模块对应一种负载。
上述所述的微处理器里面只存储1个运行程序模块，每次更换负载时重新写入新的运行程序模块。
上述所述当微处理器控制9个功率模块时，负载是：1台9相电机，或者是3台各自独立的3相电机，或者是1台3相电机和1台6相电机，或者是1台三3相电机，或者是1台3相电机，或者是1台3相电机和1台双3相电机，或者是1台6相电机和1个3相电感器，或者是1台双3相电机和1个3相电感器，或者是2台3相电机和1个3相电感器。
上述所述的当微处理器控制6个功率模块时，负载是：1台6相电机，或者是2台各自独立的3相电机，或者是1台双3相电机，或者是1台3相电机和1个3相电感器。
上述所述当微处理器控制4个功率模块时，负载是1台3相电机和1个单相电感器。
上述所述的驱动电路与功率模块集成为一体，驱动电路的两个输出端分别连接上半桥的电子开关与下半桥的电子开关。
上述所述的微处理器还连接有参数检测电路，微处理器的输出端通过驱动电路驱动功率模块，参数检测电路检测直流母线电压、直流母线电流、电机位置信号、相电流信号、电机温度信号、功率模块的温度信号并将上述信号送到微处理器。
上述所述微处理器、驱动电路和参数检测电路都由电源板供电，电源板上布置有滤波电路和DC-DC变换电路，12VDC或者24VDC供电电源依次连接滤波电路和DC-DC变换电路，DC-DC变换电路输出端为各电路供应低压直流电源。
本发明与现有技术相比，具有如下效果：
1)本发明的逆变器功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定，可以增加或者缩小功率模块以适用不同的负载，灵活方便，通用性强，可缩短开发周期，降低开发成本，减少产品型号降低管理费用；
2)本发明的逆变器在功率模块的数量M的数值确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载。灵活方便，通用性强，可缩短开发周期，降低开发成本。
3)当某块功率模块损坏时，传统的做法是大多数是报废整个逆变器，本发明可以通过扩展功率模块来替换原来的损坏的功率模块，维修简单，维修价格低，避免报废整个逆变器造成的重大损失。
附图说明：
图1是现有逆变器的原理示意图；
图2是图1对应的电路图；
图3是本发明的实施例一的原理示意图；
图4是本发明的实施例二的原理示意图；
图5是本发明的功率模块一种电路结构图；
图6是图5基础上增加驱动电路的电路结构图；
图7是本发明的实施例一的应用实例1的示意图；
图8是本发明的实施例一的应用实例2的示意图；
图9本发明的实施例一的应用实例3的示意图；
图10是发明的实施例一的应用实例4的示意图；
图11是本发明的实施例二的应用实例1的示意图；
图12是本发明的实施例二的应用实例2的示意图；
图13是本发明的实施例二的应用实例3的示意图；
图14是本发明的实施例二的应用实例4的示意图；
图15是本发明的实施例二的应用实例5的示意图；
图16是本发明的实施例二的应用实例6的示意图；
图17是本发明的实施例二的应用实例7的示意图；
图18是本发明的实施例二的应用实例8的示意图；
图19是本发明的实施例二的应用实例9的示意图；
图20是本发明的实施例三的示意图；
图21是本发明的实施例四的应用实例1示意图；
图22是本发明的实施例四的应用实例2示意图；
图23是本发明的实施例五的示意图；
图24是本发明的功率模块另一种电路结构图。
具体实施方式：
下面通过具体实施例并结合附图对本发明作进一步详细的描述。
如图1、图2所示，传统的逆变器包括微处理器、电子开关模块、驱动电路单元及检测电路，电子开关模块采用IGBT模块，IGBT模块是有6个IGBT,组成3相全桥结构，是不可改变的，6个IGBT全部集成在一块线路板上，不可扩展的，因此不能很好适应不同的负载，通用性差。
实施例一：如图3、图5、图6所示，本发明的带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。图5和图6中所述功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构，上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT或者是其它功率开关元件，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚(作为高压输出端)，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。根据负载需要选择连接功率模块的数量，微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块，图3中的功率模块的数量M等于6，6个功率模块确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载，每个功率模块都有一个高压输出端与负载连接。微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块以适应功率模块的数量的变化。微处理器里面存储多个运行程序模块，每个运行程序模块对应一种负载或者微处理器里面只存储1个运行程序模块，每次更换负载时重新写入新的运行程序模块。
实施例一的应用负载实例1：如图7所示，实施例一中的连接的负载是一台6相电机，6个功率模块的高压输出端分别连接6相电机的1相线圈绕组。
实施例一的应用负载实例2：如图8所示，实施例一中的连接的负载是2台各自独立的3相电机，3个功率模块的高压输出端分别连接一台3相电机的各相线圈绕组，另外3个功率模块的高压输出端分别连接另一台3相电机的各相线圈绕组。
实施例一的应用负载实例3：如图9所示，实施例一中的连接的负载是1台3相电机和一台3相电感，3个功率模块的高压输出端分别连接一台3相电机的3相线圈绕组，另外3个功率模块的高压输出端分别连接另一台3相电感线圈，3个功率模块和3相电感线圈组成DC-DC升压电路。
实施例一的应用负载实例4：如图10所示，实施例一中的连接的负载是双3相电机。所述的双3相电机共用6相线圈绕组并分成2组，这6相线圈绕组共用定子、转子和机壳，这2组3相线圈绕组并列地嵌套在同一定子的相同嵌线槽上，共用定子、转子和机壳，6个功率模块的6个高压输出端分别连接双3相电机的各相线圈绕组。
实施例二：如图4、图5、图6所示，带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。图5和图6中所述功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构，上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT或者是其它功率开关元件，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚(作为高压输出端)，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。根据负载需要选择连接功率模块的数量，微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块，图4中的，功率模块的数量M等于9，9个功率模块确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载，每个各功率模块都有一个高压输出端与负载连接。微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块以适应功率模块的数量的变化。微处理器里面存储多个运行程序模块，每个运行程序模块对应一种负载或者微处理器里面只存储1个运行程序模块，每次更换负载时重新写入新的运行程序模块。
实施例二的应用负载实例1：如图11所示，实施例二中的连接的负载是一台9相电机，9个功率模块的9个高压输出端分别连接9相电机的各相线圈绕组。
实施例二的应用负载实例2：如图12所示，实施例二中的连接的负载是三3相电机，三3相电机具有9相线圈绕组并且分成3组，每组具有3相线圈绕组，这3组线圈绕组共用定子、转子和机壳，这3组3相线圈绕组并列地嵌套在同一定子的相同嵌线槽上，共用定子、转子和机壳，9高压输出端分别连接三3相电机的各相线圈绕组。
实施例二的应用负载实例3：如图13所示，实施例二中的连接的负载是3台各自独立的3相电机，3个功率模块的3个高压输出端分别连接第一台3相电机的3相线圈绕组，另外3个功率模块的3个高压输出端分别连接第二台3相电机的3相线圈绕组，其余3个功率模块的3个高压输出端分别连接第三台3相电机的3相线圈绕组。
实施例二的应用负载实例4：如图14所示，实施例二中的连接的负载是1台3相电机和1台6相电机，3个功率模块的3个高压输出端分别连接1台3相电机的各相线圈绕组，其余6个功率模块的6个高压输出端分别连接1台6相电机的各相线圈绕组。
实施例二的应用负载实例5：如图15所示，实施例二中的连接的负载是1台3相电机和1台双3相电机，所述的双3相电机共用6相线圈绕组并分成2组，这6相线圈绕组共用定子、转子和机壳，这2组3相线圈绕组并列地嵌套在同一定子的相同嵌线槽上，共用定子、转子和机壳，6个功率模块的6个高压输出端分别连接双3相电机的各相线圈绕组，其余3个功率模块的3个高压输出端分别连接1台3相电机的各相线圈绕组。
实施例二的应用负载实例6：如图16所示，实施例二中的连接的负载是1台3相电感和1台双3相电机，所述的双3相电机共用6相线圈绕组并分成2组，这6相线圈绕组共用定子、转子和机壳，这2组3相线圈绕组并列地嵌套在同一定子的相同嵌线槽上，共用定子、转子和机壳，6个功率模块的6个高压输出端分别连接双3相电机的各相线圈绕组，其余3个功率模块的3个高压输出端分别连接1台3相电感的各相线圈。3个功率模块和1台3相电感组成3相的DC-DC升压电路。
实施例二的应用负载实例7：如图17所示，实施例二中的连接的负载是2台3相电机和1台3相电感，3个功率模块的3个高压输出端分别连接1台3相电机的各相线圈绕组，另外3个功率模块的3个高压输出端分别连接另一台3相电机的各个线圈绕组，其余3个功率模块的3个高压输出端分别连接一台3相电感的各相线圈，3个功率模块和1台3相电感组成3相的DC-DC升压电路。
实施例二的应用负载实例8：如图18所示，实施例二中的连接的负载是1台3相电感和1台6相电机，其中3个功率模块的3个高压输出端分别连接1台3相电感的各相线圈，其余6个功率模块的6个高压输出端分别连接一台6相电机的各线圈绕组，3个功率模块和1台3相电感组成3相的DC-DC升压电路。
实施例二的应用负载实例9：如图19所示，实施例二中的连接的负载是1台3相电机，9个功率模块组合起来，按每3个为一组，每一组3个上半桥的IGBT的栅极连接起来共同输入信号，每一组3个下半桥的IGBT的栅极连接起来共同输入信号，每一组3个上半桥的IGBT的集电极连接起来后与直流母线连接，每一组3个下半桥的IGBT的发射极连接起来后与直流母线连接，每一组位于上半桥的IGBT的发射极与下半桥的IGBT的集电极之间的引出端连接起来后并与3相电机1相线圈绕组连接。这样的连接方法可以扩展允许的最大工作电流和电压，例如1个功率模块连接1相绕组的允许的最大电流是150A，那3个功率模块并联后连接1相绕组的的允许的最大电流是450A，达到扩容的目的。
实施例三：如图20、图5、图6所示，本发明的带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。图5和图6中所述功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构，上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT或者是其它功率开关元件，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚(作为高压输出端)，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。，根据负载需要选择连接功率模块的数量，微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块，图3中的功率模块的数量M等于4，4个功率模块确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载，每个各功率模块都有一个高压输出端与负载连接。微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块以适应功率模块的数量的变化。微处理器里面存储多个运行程序模块，每个运行程序模块对应一种负载或者微处理器里面只存储1个运行程序模块，每次更换负载时重新写入新的运行程序模块。
实施例三中连接的负载是1台3相电机和单相电感，其中3个功率模块的3个高压输出端分别连接1台3相电机的各相线圈绕组，另1个功率模块用来连接单相电感，所述的单相电感和1个功率模块组成单相DC-DC升压电路。
微处理器连接有参数检测电路，微处理器的输出端通过驱动电路驱动功率模块，参数检测电路检测直流母线电压、直流母线电流、电机位置信号、相电流信号、电机温度信号、功率模块的温度信号并将上述信号送到微处理器，微处理器、驱动电路和参数检测电路都由电源板供电，电源板上布置有滤波电路和DC-DC变换电路，12VDC或者24VDC供电电源依次连接滤波电路和DC-DC变换电路，DC-DC变换电路输出端为各电路供应低压直流电源。
实施例四：本发明的带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。图5和图6中所述功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构，上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT或者是其它功率开关元件，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚(作为高压输出端)，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。根据负载需要选择连接功率模块的数量，微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块，图3中的功率模块的数量M等于8，8个功率模块确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载，每个各功率模块都有一个高压输出端与负载连接。微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块以适应功率模块的数量的变化。微处理器里面存储多个运行程序模块，每个运行程序模块对应一种负载或者微处理器里面只存储1个运行程序模块，每次更换负载时重新写入新的运行程序模块。
实施例四的应用负载实例1：如图21所示，实施例四中的连接的负载是1台6相电机和两相电感，其中3个功率模块与3个功率模块组合起来形成6个高压输出端分别连接1台6相电机的6相线圈绕组，其余2个功率模块用来连接两相电感，所述的两相电感和2个功率模块组成两相DC-DC升压电路。
实施例四的应用负载实例2：如图22所示，实施例四中的连接的负载是2台3相电机，3个功率模块的3个高压输出端分别连接一台3相电机的3相线圈绕组，3个功率模块的3个高压输出端分别连接另一台3相电机的3相线圈绕组，其余2个功率模块用来连接两相电感，所述的两相电感和2个功率模块组成两相DC-DC升压电路。
实施例五：本发明的带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。图5和图6中所述功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构，上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT或者是其它功率开关元件，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚(作为高压输出端)，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。根据负载需要选择连接功率模块的数量，微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块，图3中的功率模块的数量M等于10，10个功率模块确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载，每个各功率模块都有一个高压输出端与负载连接。微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块以适应功率模块的数量的变化。微处理器里面存储多个运行程序模块，每个运行程序模块对应一种负载或者微处理器里面只存储1个运行程序模块，每次更换负载时重新写入新的运行程序模块。
实施例五的应用负载实例1：如图23所示，实施例五中的连接的负载是3台各自独立的3相电机和单相电感，3个功率模块的3个高压输出端分别连接第一台3相电机的3相线圈绕组，另外3个功率模块的3个高压输出端分别连接第二台3相电机的3相线圈绕组，剩余4个功率模块选出3个功率模块，这3个高压输出端分别连接第三台3相电机的3相线圈绕组，余下1个功率模块用来连接单相电感，所述的单相电感和1个功率模块组成单相DC-DC升压电路。
上述各实施例中原来的逆变器的功率模块是3个，但不应限于3个，可以是6个、5个、4个、12个等，数量不限。
实施例六：一种电机，包括电机本体和逆变器，电机本体由逆变器驱动，电机本体包括定子组件、转子组件和机壳，定子组件包括定子铁芯和线圈绕组，所述的逆变器使用的带可扩展可组合功率模块的逆变器，所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。图5和图6中所述功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构，上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT或者是其它功率开关元件，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚(作为高压输出端)，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。根据负载需要选择连接功率模块的数量，微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块。
上述所述的实施例的只是一些典型的实施例，由于负载的不同功率模块的数量M是不断变化的，在此不能穷举所有实施例，作为本领域的技术人员通过以上事实例应当可以推知本发明的功率模块的数量M是可以不断扩展的，例如功率模块的数量M是15，用来驱动各自独立的5带3相电机，又例如功率模块的数量M是18，其中15个功率模块用来驱动各自独立的5带3相电机，剩余3个功率模块用来连接三相电感，所述的三相电感和3个功率模块组成三相DC-DC升压电路。
本发明的图5中的功率模块使用的电子开关是IGBT，这些IGBT可以用MOSFET(俗称MOS管)来代替，如图24所示，上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是MOSFET，上半桥的MOSFET的源极和下半桥的MOSFET的漏极连接起来并引出引脚(作为高压输出端)，上半桥的MOSFET的漏极和栅极引出引脚，下半桥的MOSFET的栅极和源极引出引脚。

Claims (15)

1.带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。
2.根据权利要求1所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：功率模块的数量M的数值确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载。
3.根据权利要求2所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：每个功率模块通过1个驱动电路连接微处理器，微处理器通过1个驱动电路来驱动1个功率模块。
4.根据权利要求3所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：所述功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构。
5.根据权利要求4所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。
6.根据权利要求4所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是MOSFET，上半桥的MOSFET的源极和下半桥的MOSFET的漏极连接起来并引出引脚，上半桥的MOSFET的漏极和栅极引出引脚，下半桥的MOSFET的栅极和源极引出引脚。
7.根据权利要求5或6所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块以适应功率模块的数量的变化。
8.根据权利要求7所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：微处理器里面存储多个运行程序模块，每个运行程序模块对应一种负载。
9.根据权利要求7所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：微处理器里面只存储1个运行程序模块，每次更换负载时重新写入新的运行程序模块。
10.根据权利要求1至3所述的任何一项的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：当微处理器控制9个功率模块时，负载是：1台9相电机，或者是3台各自独立的3相电机，或者是1台3相电机和1台6相电机，或者是1台三3相电机，或者是1台3相电机，或者是1台3相电机和1台双3相电机，或者是1台6相电机和1个3相电感器，或者是1台双3相电机和1个3相电感器，或者是2台3相电机和1个3相电感器。
11.根据权利要求1至3所述的任何一项带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：当微处理器控制6个功率模块时，负载是：1台6相电机，或者是2台各自独立的3相电机，或者是1台双3相电机，或者是1台3相电机和1个3相电感器。
12.根据权利要求1至3所述的任何一项带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：当微处理器控制4个功率模块时，负载是1台3相电机和1个单相电感器。
13.根据权利要求4所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：驱动电路与功率模块集成为一体，驱动电路的两个输出端分别连接上半桥的电子开关与下半桥的电子开关。
14.根据权利要求5或6所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：微处理器还连接有参数检测电路，微处理器的输出端通过驱动电路驱动功率模块，参数检测电路检测直流母线电压、直流母线电流、电机位置信号、相电流信号、电机温度信号、功率模块的温度信号并将上述信号送到微处理器。
15.根据权利要求13所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：微处理器、驱动电路和参数检测电路都由电源板供电，电源板上布置有滤波电路和DC-DC变换电路，12VDC或者24VDC供电电源依次连接滤波电路和DC-DC变换电路，DC-DC变换电路输出端为各电路供应低压直流电源。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110635746A (zh) * 2019-08-30 2019-12-31 合肥学院 一种多相电机控制方法及装置
CN111987938A (zh) * 2020-08-13 2020-11-24 王淳 多模块电机与控制器合一的紧凑型控制器装置
DE102022207849A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Vitesco Technologies Germany Gmbh Stromrichter, elektrische Antriebsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Stromrichters

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1799186A (zh) * 2003-06-24 2006-07-05 通用电气公司 电动机的多逆变器
CN101615842A (zh) * 2009-07-31 2009-12-30 东南大学 电力电子功率单元模块
CN101860290A (zh) * 2009-04-13 2010-10-13 深圳市科姆龙电气技术有限公司 多功能交流伺服驱动器
CN103944318A (zh) * 2014-04-25 2014-07-23 哈尔滨工业大学 多相高速交流电机系统

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6285572B1 (en) * 1999-04-20 2001-09-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Method of operating a power supply system having parallel-connected inverters, and power converting system
US7207183B2 (en) * 2004-04-12 2007-04-24 York International Corp. System and method for capacity control in a multiple compressor chiller system
JP2011155801A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Aida Engineering Ltd モータ制御システムおよびモータ制御方法
CN102215005A (zh) * 2010-04-07 2011-10-12 苏州风云电源有限公司 一种逆变器
WO2014025734A2 (en) * 2012-08-09 2014-02-13 Danfoss Power Electronics A/S Modular inverter drive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1799186A (zh) * 2003-06-24 2006-07-05 通用电气公司 电动机的多逆变器
CN101860290A (zh) * 2009-04-13 2010-10-13 深圳市科姆龙电气技术有限公司 多功能交流伺服驱动器
CN101615842A (zh) * 2009-07-31 2009-12-30 东南大学 电力电子功率单元模块
CN103944318A (zh) * 2014-04-25 2014-07-23 哈尔滨工业大学 多相高速交流电机系统

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
于飞 等: "大功率变流器的拓扑结构与器件选择", 《机车电传动》 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110635746A (zh) * 2019-08-30 2019-12-31 合肥学院 一种多相电机控制方法及装置
CN111987938A (zh) * 2020-08-13 2020-11-24 王淳 多模块电机与控制器合一的紧凑型控制器装置
CN111987938B (zh) * 2020-08-13 2024-05-28 王淳 多模块电机与控制器合一的紧凑型控制器装置
DE102022207849A1 (de) 2022-07-29 2024-02-01 Vitesco Technologies Germany Gmbh Stromrichter, elektrische Antriebsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines Stromrichters

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