CN112953351A - 一种逆变器系统 - Google Patents

一种逆变器系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112953351A
CN112953351A CN202110190260.XA CN202110190260A CN112953351A CN 112953351 A CN112953351 A CN 112953351A CN 202110190260 A CN202110190260 A CN 202110190260A CN 112953351 A CN112953351 A CN 112953351A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inverter
current
control loop
phase motor
electrically connected
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.)
Granted
Application number
CN202110190260.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112953351B (zh
Inventor
王斯博
黄智昊
李志宇
李伟亮
刘金锋
苏瑞涛
刘佳男
苍衍
文彦东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FAW Group Corp
Original Assignee
FAW Group Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FAW Group Corp filed Critical FAW Group Corp
Priority to CN202110190260.XA priority Critical patent/CN112953351B/zh
Publication of CN112953351A publication Critical patent/CN112953351A/zh
Priority to PCT/CN2022/076787 priority patent/WO2022174807A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112953351B publication Critical patent/CN112953351B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H02P27/085Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation wherein the PWM mode is adapted on the running conditions of the motor, e.g. the switching frequency
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/085Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against excessive load
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/08Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors
    • H02H7/09Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for dynamo-electric motors against over-voltage; against reduction of voltage; against phase interruption
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Abstract

本发明公开了一种逆变器系统,包括并联设置的逆变器、双三相电动机、第一电流传感器、第二电流传感器和电机控制模块;逆变器包括第一逆变器和第二逆变器,第一逆变器和第二逆变器均用于将电能由直流电转换为交流电;双三相电动机用于接收第一逆变器和第二逆变器转换的交流电而被驱动;第一电流传感器用于检测第一逆变器的对应输出端输出的第一电流;用于检测第二逆变器的对应输出端输出的第二电流;电机控制模块用于根据第一电流和第二电流发出驱动信号至各个逆变器。本发明提供的逆变器系统,可提升逆变器的结构通用性,降低生产成本。

Description

一种逆变器系统
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域,尤其涉及一种逆变器系统。
背景技术
在电动汽车中,电机系统是实现电池的直流电供电与车轮机械能转换、实现电机的驱动运行的关键部件,属于电动汽车的核心功率部件。随着电动车在市场的扩张,不同的车型对电机的性能还是NVH(Noise、Vibration、Harshness),以及效率的需求是不一样的,在需要高性能需求时,通常采用单三相电机,通过器件并联达到高性能输出的目的,在需要高效率、低NVH时,通常采用双三相电机,通过带相位差的两路PWM(Pulse WidthModulation),来实现高效率、低NVH输出的要求。但是现在电动车的销量较少,导致不同的需求如果完全设计新的逆变器会导致成本不受控。
发明内容
本发明实施例提供了一种逆变器系统,可提升逆变器的结构通用性,降低生产成本。
本发明实施例提供了一种逆变器系统,包括:并联设置的逆变器、双三相电动机、第一电流传感器、第二电流传感器和电机控制模块;
所述逆变器包括第一逆变器和第二逆变器;所述第一逆变器的第一输入端和所述第二逆变器的第一输入端均与电源正极连接,所述第一逆变器的第二输入端和所述第二逆变器的第二输入端均与电源负极连接;所述第一逆变器和所述第二逆变器均用于将电能由直流电转换为交流电;
所述第一逆变器的输出端和所述第二逆变器的输出端均与所述双三相电动机电连接;所述双三相电动机用于接收所述第一逆变器和所述第二逆变器转换的交流电而被驱动;
所述第一电流传感器与所述第一逆变器的输出端一一对应设置,用于检测所述第一逆变器的对应输出端输出的第一电流;所述第二电流传感器与所述第二逆变器的输出端一一对应设置,用于检测所述第二逆变器的对应输出端输出的第二电流;
所述电机控制模块分别与所述第一逆变器和所述第二逆变器电连接,用于根据所述第一电流和所述第二电流发出驱动信号至各个所述逆变器。
可选的,所述逆变器系统还可以包括:第一电容,所述第一电容的第一端与所述第一逆变器的第一输入端电连接;所述第一电容的第二端与所述第一逆变器的第二输入端电连接;第二电容,所述第二电容的第一端与所述第二逆变器的第一输入端电连接;所述第二电容的第二端与所述第二逆变器的第二输入端电连接。
可选的,所述电机控制模块可以包括主控制回路和辅助控制回路;所述辅助控制回路分别与所述第一电流传感器和所述第二电流传感器电连接,用于获取所述第一电流和所述第二电流;所述辅助控制回路与所述主控制回路电连接,用于将所述第一电流和所述第二电流发送至所述主控制回路,并将所述主控制回路反馈的驱动信号分别发送至所述第一逆变器和所述第二逆变器;所述主控制回路还可以与整车系统电连接,用于实现所述逆变器系统和所述整车系统之间的交互。
可选的,所述逆变器系统可以处于单三相电机控制模式;所述第一逆变器和所述第二逆变器均可以为三相桥式逆变器,均可以包括6个开关管;所述双三相电动机包括第一单三相电机绕组和第二单三相电机绕组;所述第一逆变器的输出端和所述第二逆变器的输出端均与所述第一单三相电机绕组电连接;所述主控制回路用于根据所述第一电流和所述第二电流的加和产生6路与所述6个开关管一一对应的脉宽调制信号;所述辅助控制回路用于将6路脉宽调制信号输出至所述第一逆变器和所述第二逆变器。
可选的,所述逆变器系统可以处于双三相电机控制模式;所述第一逆变器和所述第二逆变器均可以为三相桥式逆变器,均可以包括6个开关管;所述双三相电动机可以包括第一单三相电机绕组和第二单三相电机绕组;所述第一逆变器的输出端与所述第一单三相电机绕组电连接;所述第二逆变器的输出端与所述第二单三相电机绕组电连接;所述主控制回路用于根据所述第一电流和所述第二电流的加权,产生6路与所述第一逆变器的6个开关管一一对应的第一脉宽调制信号,并产生6路与所述第二逆变器的6个开关管一一对应的第二脉宽调制信号;所述辅助控制回路用于将所述第一脉宽调制信号输出至所述第一逆变器,并用于将所述第二脉宽调制信号输出至所述第二逆变器。
可选的,所述逆变器还可以包括:自检电路,用于对所述逆变器的运行参数进行检测;所述辅助控制回路还与各所述逆变器电连接,用于对各个所述逆变器之间的所述运行参数进行校核,并根据所述运行参数对所述逆变器进行控制。
可选的,所述自检电路至少可以包括温度传感器、电压传感器和第三电流传感器;所述运行参数至少包括温度信息、电压信息和第三电流信息;所述辅助控制回路用于对各个逆变器的温度信息进行分辨并在所述温度信息大于温度阈值时降低所述驱动信号;所述辅助控制回路还用于对各个逆变器的电压信息进行分辨并在所述电压信息大于电压阈值时降低所述驱动信号;所述辅助控制回路还用于对各个逆变器的第三电流信息进行分辨并在所述第三电流信息大于电流阈值时降低所述驱动信号。
可选的,所述第一电流传感器的测量精度和所述第二电流传感器的测量精度可以大于所述第三电流传感器的测量精度。
可选的,所述自检电路还可以包括故障检测电路,用于对所述逆变器进行故障检测;所述辅助控制回路还用于在所述逆变器发生故障后,停止发送驱动信号至所述逆变器,并向未发生故障的逆变器发送驱动信号。
可选的,所述逆变器还可以包括:驱动单元,所述驱动单元用于根据所述驱动信号驱动所述逆变器;所述辅助控制回路与所述驱动单元电连接,用于对各个逆变器中的驱动信号进行检验,并保证在所述单三相电机控制模式下,各个逆变器的对应开关管同时导通或关断。
本发明实施例中,在电源与双三相电动机之间设置两个并联设置的第一逆变器和第二逆变器,将电源的直流电转换为交流电以驱动双三相电动机,通过在第一逆变器的输出端设置第一电流传感器,检测第一电流,在第二逆变器的输出端设置第二电流传感器,检测第二电流,电机控制模块根据第一电流和第二电流对第一逆变器和第二逆变器发送驱动信号,控制第一逆变器和第二逆变器的工作状态,可控制逆变器系统处于不同工作模式,提升逆变器系统的结构通用性,降低生产成本。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种逆变器系统的结构示意;
图2是本发明实施例提供的一种逆变器系统的结构框图;
图3是本发明实施例提供的另一种逆变器系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1是本发明实施例提供的一种逆变器系统的结构示意图。如图1所示,该逆变器系统10包括:并联设置的逆变器100、双三相电动机200、第一电流传感器300、第二电流传感器400和电机控制模块500;逆变器100包括第一逆变器110和第二逆变器120;第一逆变器110的第一输入端和第二逆变器120的第一输入端均与电源20正极连接,第一逆变器110的第二输入端和第二逆变器120的第二输入端均与电源20负极连接;第一逆变器110和第二逆变器120均用于将电能由直流电转换为交流电;第一逆变器110的输出端和第二逆变器120的输出端均与双三相电动机200电连接;双三相电动机200用于接收第一逆变器110和第二逆变器120转换的交流电而被驱动;第一电流传感器300与第一逆变器110的输出端一一对应设置,用于检测第一逆变器110的对应输出端输出的第一电流;第二电流传感器400与第二逆变器120的输出端一一对应设置,用于检测第二逆变器120的对应输出端输出的第二电流;电机控制模块500分别与第一逆变器110和第二逆变器120电连接,用于根据第一电流和第二电流发出驱动信号至各个逆变器(110和120)。
双三相电动机200可以是能够将电能转换成机械能以驱动其他设备运动的器件,双三相电动机200所使用的电能一般为交流电,而电源20的供电一般为直流电,因此需要在电源20与双三相电动机200之间设置可以将直流电转换为交流电的设备器件,以供双三相电动机200使用,逆变器100就是可以将直流电能转换为交流电能的设备器件。不同的车型对电机的性能,以及NVH和效率的需求不同,在需要高性能需求时,通常采用单三相电机,通过器件并联达到高性能输出的目的,在需要高效率、低NVH时,通常采用双三相电机,通过带相位差的两路PWM来实现高效率、低NVH输出的要求。
本发明实施例通过在电源20与双三相电动机200之间设置两个并联设置的第一逆变器110和第二逆变器120,在第一逆变器110的输出端设置第一电流传感器300,用于检测第一电流,在第二逆变器120的输出端设置第二电流传感器400,用于检测第二电流,进而使得电机控制模块500根据第一电流和第二电流对第一逆变器110和第二逆变器120发送驱动信号,来实现对第一逆变器110和第二逆变器120的控制,进而实现双三相电动机200的不同工作控制模式。
具体的,第一电流传感器300和第二电流传感器400可以是能感受到被测电流的信息,并能将检测感受到的信息按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出的检测装置,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。电机控制模块500可以是具有计算处理功能的控制装置,电机控制模块500与第一电流传感器300和第二电流传感器400电连接,还分别与各逆变器(110和120)电连接,根据第一电流和第二电流产生驱动信号,并发送至各逆变器(110和120),具体控制各逆变器(110和120)将电源的直流电转换为交流电的工作状态。本发明实施例提供的技术方案,可提升逆变器系统10的结构通用性,降低生产成本。
可选的,继续参考图1所示,该逆变器系统10还可以包括:第一电容600,第一电容600的第一端与第一逆变器110的第一输入端电连接;第一电容600的第二端与第一逆变器110的第二输入端电连接;第二电容700,第二电容700的第一端与第二逆变器120的第一输入端电连接;第二电容700的第二端与第二逆变器120的第二输入端电连接。
在各逆变器(110和120)第一输入端和第二输入端之间设置一一对应的电容(600和700),即各电容(600和700)与一一对应的逆变器(110和120)并联设置,可以有效支撑各逆变器(110和120)的稳定工作。
图2是本发明实施例提供的一种逆变器系统的结构框图。可选的,参考图1和图2所示,电机控制模块500可以包括主控制回路510和辅助控制回路520;辅助控制回路520分别与第一电流传感器300和第二电流传感器400电连接,用于获取第一电流和第二电流;辅助控制回路520与主控制回路510电连接,用于将第一电流和第二电流发送至主控制回路510,并将主控制回路510反馈的驱动信号分别发送至第一逆变器110和第二逆变器120;主控制回路510还与整车系统30电连接,用于实现逆变器系统10和整车系统30之间的交互。
主控制回路510可以是能够实现逆变器系统核心算法的中央处理器,主要负责逆变器系统核心算法和与整车系统之间的交互,并将控制信号提供给辅助控制回路520。辅助控制回路520可以是能够接接收信号、发送信号以及对各装置器件进行检测控制的执行控制器,主要负责接收各逆变器(110和120)以及第一电流传感器300和第二电流传感器400反馈的第一电流和第二电流,并对各逆变器(110和120)上报的信息参数进行互相校核,还负责根据各设备器件反馈的信息分解主控制回路510对各设备器件的指令需求,实现对各设备器件的控制。
主控制回路510与辅助控制回路520电连接,辅助控制回路520分别与第一电流传感器300和第二电流传感器400电连接,辅助控制回路520还与各逆变器(110和120)电连接,主控制回路510通过辅助控制回路520接收第一电流传感器300检测得到的第一电流,以及第二电流传感器400检测得到的第二电流,并做出相关计算,生成驱动信号,随后发送至辅助控制回路520;辅助控制回路520根据驱动信号产生驱动指令,控制各逆变器(110和120)的工作状态。
主控制回路510还与电动车的整车系统30电连接,用户可以通过整车系统30对主控制回路510发送控制指令,进而实现对逆变器系统10的控制。
本发明实施例提供的逆变器系统10采用双三相电动机200,并在电源20和双三相电动机200之间并联设置第一逆变器110和第二逆变器120,可以通过电机控制模块500的辅助控制回路520配合主控制回路510,实现该逆变器系统10的单三相电机控制模式和双三相电机控制模式。接下来对该逆变器系统10的两种控制模式进行详细说明。
图3是本发明实施例提供的另一种逆变器系统的结构示意图。可选的,参考图3所示,逆变器系统10可以处于单三相电机控制模式;第一逆变器110和第二逆变器120均为三相桥式逆变器,均包括6个开关管(T1、T2、T3、T4、T5和T6);双三相电动机200可以包括第一单三相电机绕组(A1、B1、C1)和第二单三相电机绕组(A2、B2、C2);第一逆变器110的输出端和第二逆变器120的输出端均与第一单三相电机绕组(A1、B1、C1)电连接;主控制回路510用于根据第一电流和第二电流的加和产生6路与6个开关管(T1、T2、T3、T4、T5和T6)一一对应的脉宽调制信号;辅助控制回路520用于将6路脉宽调制信号输出至第一逆变器110和所第二逆变器120。
在单三相电机控制模式下,第一逆变器110的A相输出端的第一A相电流和第二逆变器120的A相输出端的第二A相电流采用加和的方式传输至第一单三相电机绕组的A1绕组;第一逆变器110的B相输出端的第一B相电流和第二逆变器120的B相输出端的第二B相电流采用加和的方式传输至第一单三相电机绕组的B1绕组;第一逆变器110的C相输出端的第一C相电流和第二逆变器120输出端的C相的第二C相电流采用加和的方式传输至第一单三相电机绕组的C1绕组;第二单三相电机绕组的三个绕组(A2、B2、C2)悬空。第一电流传感器300的第一A相电流传感器310检测第一A相电流,第二电流传感器400的第二A相电流传感器410检测第二A相电流;第一电流传感器300的第一B相电流传感器320检测第一B相电流,第二电流传感器400的第二B相电流传感器420检测第二B相电流;第一电流传感器300的第一C相电流传感器330检测第一C相电流,第二电流传感器400的第二C相电流传感器430检测第二C相电流。辅助控制回路520将第一A相电流、第二A相电流、第一B相电流、第二B相电流、第一C相电流和第二C相电流传输至主控制回路510,主控制回路510将第一A相电流和第二A相电流加和,将第一B相电流和第二B相电流加和,将第一C相电流和第二C相电流加和,并产生驱动信号,即产生6路与各6个开关管(T1、T2、T3、T4、T5和T6)一一对应的脉宽调制信号,并发送至辅助控制回路520,辅助控制回路520将6路脉宽调制信号输出至第一逆变器110和所第二逆变器120,实现对第一逆变器110和第二逆变器120的6个开关管(T1、T2、T3、T4、T5和T6)的同时导通与关断。可以理解的是,6个开关管(T1、T2、T3、T4、T5和T6)可以为绝缘栅双极型晶体管IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)、金属-氧化物半导体场效应晶体管MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)、集成门极换流晶闸管IGCT(Integrated Gate-Commutated Thyristor)等。
可选的,继续参考图1所示,逆变器系统10可以处于双三相电机控制模式;第一逆变器110和第二逆变器120均为三相桥式逆变器,均包括6个开关管(T1、T2、T3、T4、T5和T6);双三相电动机200可以包括第一单三相电机绕组(A1、B1、C1)和第二单三相电机绕组(A2、B2、C2);第一逆变器110的输出端与第一单三相电机绕组(A1、B1、C1)电连接;第二逆变器120的输出端与第二单三相电机绕组(A2、B2、C2)电连接;主控制回路510用于根据第一电流和第二电流的加权,产生6路与第一逆变器110的6个开关管一一对应的第一脉宽调制信号,并产生6路与第二逆变器120的6个开关管一一对应的第二脉宽调制信号;辅助控制回路520用于将第一脉宽调制信号输出至第一逆变器110,并用于将第二脉宽调制信号输出至第二逆变器120。
在双三相电机控制模式下,第一逆变器110的A相输出端的第一A相电流传输至第一单三相电机绕组的A1绕组,第二逆变器120的A相输出端的第二A相电流传输至第二单三相电机绕组的A2绕组;第一逆变器110的B相输出端的第一B相电流传输至第一单三相电机绕组的B1绕组,第二逆变器120的B相输出端的第二B相电流传输至第二单三相电机绕组的B3绕组,第一逆变器110的C相输出端的第一C相电流传输至第一单三相电机绕组的C1绕组,第二逆变器120的C相输出端的第二C相电流传输至第二单三相电机绕组的C2绕组。第一电流传感器300的第一A相电流传感器310检测第一A相电流,第二电流传感器400的第二A相电流传感器410检测第二A相电流;第一电流传感器300的第一B相电流传感器320检测第一B相电流,第二电流传感器400的第二B相电流传感器420检测第二B相电流;第一电流传感器300的第一C相电流传感器330检测第一C相电流,第二电流传感器400的第二C相电流传感器430检测第二C相电流。辅助控制回路520将第一A相电流、第二A相电流、第一B相电流、第二B相电流、第一C相电流和第二C相电流传输至主控制回路510,主控制回路510对第一A相电流和第二A相电流进行加权计算,示例性的,可将第一A相电流和第二A相电流按照其向量方向进行加和,同理,对第一B相电流和第二B相电流进行加权计算,对第一C相电流和第二C相电流进行加权计算,并产生驱动信号,具体的,产生6路与第一逆变器110的6个开关管(T1、T2、T3、T4、T5和T6)一一对应的第一脉宽调制信号,产生6路与第二逆变器120的6个开关管(T1’、T2’、T3’、T4’、T5’和T6’)一一对应的第二脉宽调制信号,并通过辅助控制回路520分别输出至第一逆变器110和所第二逆变器120,实现对第一逆变器110的6个开关管(T1、T2、T3、T4、T5和T6)和第二逆变器120的6个开关管(T1’、T2’、T3’、T4’、T5’和T6’),以实现对各个开关管的独立导通与关断。
需要说明的是,第一A相电流和第二A相电流相差30°的相位差,第一B相电流和第二B相电流相差30°的相位差,第一C相电流和第二C相电流相差30°的相位差。在本发明实施例中,可以在第二逆变器120的A相输出端、B相输出端和C相输出端分别设置一个单刀双掷开关,可以实现第二逆变器120在第一单三相绕组(A1、B1、C1)和第二单三相绕组(A2、B2、C2)的自由切换,即实现该逆变器系统10在单三相电机控制模式和双三相电机控制模式的灵活切换。
可选的,继续参考图2所示,逆变器(110和120)还可以包括:自检电路(111和121),用于对逆变器(110和120)的运行参数进行检测;辅助控制回路520还与各逆变器(110和120)电连接,用于对各个逆变器(110和120)之间的运行参数进行校核,并根据运行参数对逆变器(110和120)进行控制。
在第一逆变器110和第二逆变器120中各自集成有自检电路111和121。自检电路(111和121)可以包括各种具有检测功能的传感器,自检电路(111和121)可以实时对各逆变器(110和120)的运行状态进行检测,如温度、电压、电流等。辅助控制回路520分别与各逆变器(110和120)的自检电路(111和121)电连接,自检电路(111和121)将检测信息反馈至辅助控制回路520,辅助控制回路520根据对各检测信息进行校核,以判断各逆变器(110和120)的运行参数是否正常,并根据运行参数对各逆变器(110和120)的工作状态进行调整,以实现对各逆变器(110和120)的控制。
可选的,继续参考图2所示,自检电路(111和121)至少可以包括温度传感器(1111和1211)、电压传感器(1112和1212)和第三电流传感器(1113和1213);运行参数至少可以包括温度信息、电压信息和第三电流信息;辅助控制回路520用于对各个逆变器(110和120)的温度信息进行分辨并在温度信息大于温度阈值时降低驱动信号;辅助控制回路520还用于对各个逆变器(110和120)的电压信息进行分辨并在电压信息大于电压阈值时降低驱动信号;辅助控制回路520还用于对各个逆变器(110和120)的第三电流信息进行分辨并在第三电流信息大于电流阈值时降低驱动信号。
温度传感器(1111和1211)是可以对各逆变器(110和120)的工作温度进行实时检测的检测装置,电压传感器(1112和1212)是可以对各逆变器(110和120)的工作电压进行实时检测的检测装置,第三电流传感器(1113和1213)是可以对各逆变器(110和120)的工作电流进行实时检测的检测装置,自检电路(111和121)将温度传感器(1111和1211)、电压传感器(1112和1212)和第三电流传感器(1113和1213)集成在各逆变器(110和120)中,实时检测各逆变器(110和120)的运行状态,将温度信息、电压信息和第三电流信息等运行参数反馈至辅助控制回路520,辅助控制回路520对温度信息、电压信息和第三电流信息进行分辨,确定各逆变器(110和120)的温度状态、电压状态和第三电流信息状态,并判断各运行参数是否正常,在各运行参数出现异常时,调整驱动信号,以调整各逆变器(110和120)的工作状态,具体的,在温度信息大于温度阈值时降低驱动信号,在电压信息大于电压阈值时降低驱动信号,在第三电流信息大于电流阈值时降低驱动信号。可以理解的是,驱动信号可以为能够调节宽度或占空比的脉宽调制信号,降低驱动信号即减小脉冲宽度或减小占空比。
可选的,所述第一电流传感器的测量精度和所述第二电流传感器的测量精度可以大于所述第三电流传感器的测量精度。
本发明实施例提供的第一电流传感器300用于检测第一逆变器110输出端的第一电流,第二电流传感器400用于检测第二逆变器120输出端的第二电流,以使主控制回路510能够根据第一电流和第二电流精准计算并生成驱动信号,因此第一电流传感器300和第二电流传感器400的测量精度相对较高;第三电流传感器(1113和1213)用于检测各逆变器(110和120)的第三电流信息,以使辅助控制回路520校核第三电流信息是否正常,因此,第三电流传感器(1113和1213)的测量精度相对较低。
可选的,继续参考图2所示,自检电路(111和121)还可以包括故障检测电路(1114和1214),用于对逆变器(110和120)进行故障检测;辅助控制回路520还用于在逆变器(110或120)发生故障后,停止发送驱动信号至逆变器(110或120),并向未发生故障的逆变器(120或110)发送驱动信号。
自检电路(111和121)的故障检测电路(1114和1214)用于实时对各逆变器(110和120)的工作状态进行检测,检测各逆变器(110或120)是否发生短路、断路等故障,并当某一逆变器(110或120)出现故障时,辅助控制回路520会进入跛行模式,对发生故障的逆变器(110或120)停止发送驱动信号以控制出现故障的逆变器(110或120)停用,并向未发生故障的逆变器(120或110)发生驱动信号,即仅靠未发生故障的逆变器(120或110)维持运行。
具体的,在单三相控制模式下,当某一逆变器(110或120)出现故障时,辅助控制回路520自动激活跛行模式,对发生故障的逆变器(110或120)停止发送驱动信号以控制出现故障的逆变器(110或120)停用,并继续向未发生故障的逆变器(120或110)发生驱动信号,即仅靠未发生故障的逆变器(120或110)维持运行。在双三相控制模式下,当某一逆变器(110或120)出现故障时,辅助控制回路520激活跛行模式,对发生故障的逆变器(110或120)停止发送驱动信号以控制出现故障的逆变器(110或120)停用,并继续向未发生故障的逆变器(120或110)发生驱动信号,即仅靠未发生故障的逆变器(120或110)维持运行。
可选的,继续参考图2所示,逆变器(110和120)还可以包括:驱动单元(112和122),驱动单元(112和122)用于根据驱动信号驱动逆变器(110和120);辅助控制回路520与驱动单元(112和122)电连接,用于对各个逆变器(110和120)中的驱动信号进行检验,并保证在单三相电机控制模式下,各个逆变器的对应开关管同时导通或关断。
各逆变器(110和120)通过驱动单元(112和122)与辅助控制回路520电连接,用于接收辅助控制回路520发送的驱动信号,以及其他控制指令,通过检验各驱动信号是否正确,在单三相电机控制模式下,保证各逆变器(110和120)的多个开关管的同时导通或关断,以保证各逆变器(110和120)的开关动作完全一致,避免延时。
本发明实施例中,在电源与双三相电动机之间设置至少两个并联设置的第一逆变器和第二逆变器,第一电流传感器检测第一逆变器输出端的第一电流,第二电力传感器检测第二逆变器输出端的第二电流,并通过辅助控制回路发送至主控制回路,主控制回路根据第一电流和第二电流产生驱动信号,并通过辅助控制回路发送至各逆变器的驱动单元,可以实现对各逆变器的灵活控制,进而实现该逆变器系统的单三相控制模式和双三相控制模式的灵活切换,极大地提升了逆变器系统的结构通用性,降低了生产成本;同时在各逆变器中还设置与辅助控制回路电连接的自检电路,自检电路的温度传感器、电压传感器和第三电流传感器对各逆变器的运行参数进行检测,自检电路的故障检测电路对各逆变器的运行状态进行检测,辅助控制回路在某一逆变器的运行参数出现异常时,降低该逆变器的驱动信号,在某一逆变器的运行状态出现短路、断路等故障时自动激活跛行模式,停止出现故障的逆变器,仅靠未发生故障的逆变器维持运行,实现在部分逆变器出现故障时,自动调节各逆变器的供电状态,避免电动机突然断电情况,从而提高逆变器系统的性能和冗余度。
注意,上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解,本发明不限于这里所述的特定实施例,对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此,虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明,但是本发明不仅仅限于以上实施例,在不脱离本发明构思的情况下,还可以包括更多其他等效实施例,而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种逆变器系统,其特征在于,包括:并联设置的逆变器、双三相电动机、第一电流传感器、第二电流传感器和电机控制模块;
所述逆变器包括第一逆变器和第二逆变器;所述第一逆变器的第一输入端和所述第二逆变器的第一输入端均与电源正极连接,所述第一逆变器的第二输入端和所述第二逆变器的第二输入端均与电源负极连接;所述第一逆变器和所述第二逆变器均用于将电能由直流电转换为交流电;
所述第一逆变器的输出端和所述第二逆变器的输出端均与所述双三相电动机电连接;所述双三相电动机用于接收所述第一逆变器和所述第二逆变器转换的交流电而被驱动;
所述第一电流传感器与所述第一逆变器的输出端一一对应设置,用于检测所述第一逆变器的对应输出端输出的第一电流;所述第二电流传感器与所述第二逆变器的输出端一一对应设置,用于检测所述第二逆变器的对应输出端输出的第二电流;
所述电机控制模块分别与所述第一逆变器和所述第二逆变器电连接,用于根据所述第一电流和所述第二电流发出驱动信号至各个所述逆变器。
2.根据权利要求1所述的逆变器系统,其特征在于,还包括:
第一电容,所述第一电容的第一端与所述第一逆变器的第一输入端电连接;所述第一电容的第二端与所述第一逆变器的第二输入端电连接;
第二电容,所述第二电容的第一端与所述第二逆变器的第一输入端电连接;所述第二电容的第二端与所述第二逆变器的第二输入端电连接。
3.根据权利要求1所述的逆变器系统,其特征在于,所述电机控制模块包括主控制回路和辅助控制回路;
所述辅助控制回路分别与所述第一电流传感器和所述第二电流传感器电连接,用于获取所述第一电流和所述第二电流;所述辅助控制回路与所述主控制回路电连接,用于将所述第一电流和所述第二电流发送至所述主控制回路,并将所述主控制回路反馈的驱动信号分别发送至所述第一逆变器和所述第二逆变器;
所述主控制回路还与整车系统电连接,用于实现所述逆变器系统和所述整车系统之间的交互。
4.根据权利要求3所述的逆变器系统,其特征在于,所述逆变器系统处于单三相电机控制模式;所述第一逆变器和所述第二逆变器均为三相桥式逆变器,均包括6个开关管;
所述双三相电动机包括第一单三相电机绕组和第二单三相电机绕组;所述第一逆变器的输出端和所述第二逆变器的输出端均与所述第一单三相电机绕组电连接;
所述主控制回路用于根据所述第一电流和所述第二电流的加和产生6路与所述6个开关管一一对应的脉宽调制信号;所述辅助控制回路用于将6路脉宽调制信号输出至所述第一逆变器和所述第二逆变器。
5.根据权利要求3所述的逆变器系统,其特征在于,所述逆变器系统处于双三相电机控制模式;所述第一逆变器和所述第二逆变器均为三相桥式逆变器,均包括6个开关管;
所述双三相电动机包括第一单三相电机绕组和第二单三相电机绕组;所述第一逆变器的输出端与所述第一单三相电机绕组电连接;所述第二逆变器的输出端与所述第二单三相电机绕组电连接;
所述主控制回路用于根据所述第一电流和所述第二电流的加权,产生6路与所述第一逆变器的6个开关管一一对应的第一脉宽调制信号,并产生6路与所述第二逆变器的6个开关管一一对应的第二脉宽调制信号;所述辅助控制回路用于将所述第一脉宽调制信号输出至所述第一逆变器,并用于将所述第二脉宽调制信号输出至所述第二逆变器。
6.根据权利要求3所述的逆变器系统,其特征在于,所述逆变器还包括:自检电路,用于对所述逆变器的运行参数进行检测;
所述辅助控制回路还与各所述逆变器电连接,用于对各个所述逆变器之间的所述运行参数进行校核,并根据所述运行参数对所述逆变器进行控制。
7.根据权利要求6所述的逆变器系统,其特征在于,所述自检电路至少包括温度传感器、电压传感器和第三电流传感器;所述运行参数至少包括温度信息、电压信息和第三电流信息;
所述辅助控制回路用于对各个逆变器的温度信息进行分辨并在所述温度信息大于温度阈值时降低所述驱动信号;所述辅助控制回路还用于对各个逆变器的电压信息进行分辨并在所述电压信息大于电压阈值时降低所述驱动信号;所述辅助控制回路还用于对各个逆变器的第三电流信息进行分辨并在所述第三电流信息大于电流阈值时降低所述驱动信号。
8.根据权利要求7所述的逆变器系统,其特征在于,所述第一电流传感器的测量精度和所述第二电流传感器的测量精度均大于所述第三电流传感器的测量精度。
9.根据权利要求6所述的逆变器系统,其特征在于,所述自检电路还包括故障检测电路,用于对所述逆变器进行故障检测;
所述辅助控制回路还用于在所述逆变器发生故障后,停止发送驱动信号至所述逆变器,并向未发生故障的逆变器发送驱动信号。
10.根据权利要求4所述的逆变器系统,其特征在于,所述逆变器还包括:驱动单元,所述驱动单元用于根据所述驱动信号驱动所述逆变器;
所述辅助控制回路与所述驱动单元电连接,用于对各个逆变器中的驱动信号进行检验,并保证在所述单三相电机控制模式下,各个逆变器的对应开关管同时导通或关断。
CN202110190260.XA 2021-02-18 2021-02-18 一种逆变器系统 Active CN112953351B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110190260.XA CN112953351B (zh) 2021-02-18 2021-02-18 一种逆变器系统
PCT/CN2022/076787 WO2022174807A1 (zh) 2021-02-18 2022-02-18 一种逆变器系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110190260.XA CN112953351B (zh) 2021-02-18 2021-02-18 一种逆变器系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112953351A true CN112953351A (zh) 2021-06-11
CN112953351B CN112953351B (zh) 2023-04-18

Family

ID=76244514

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110190260.XA Active CN112953351B (zh) 2021-02-18 2021-02-18 一种逆变器系统

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN112953351B (zh)
WO (1) WO2022174807A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022174807A1 (zh) * 2021-02-18 2022-08-25 中国第一汽车股份有限公司 一种逆变器系统
CN116846240A (zh) * 2023-08-29 2023-10-03 深圳市德兰明海新能源股份有限公司 一种逆变电路及储能电源

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07298685A (ja) * 1994-04-27 1995-11-10 Meidensha Corp 多重巻線電動機の駆動システム
JP2002335695A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Meidensha Corp モータ駆動用インバータ設備
JP2005096470A (ja) * 2004-12-02 2005-04-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd 射出成形機用モータ制御装置
CN1799186A (zh) * 2003-06-24 2006-07-05 通用电气公司 电动机的多逆变器
CN101357595A (zh) * 2007-07-30 2009-02-04 通用汽车环球科技运作公司 使用双端逆变器系统的串联耦合的双马达驱动
CN103036502A (zh) * 2012-12-11 2013-04-10 上海海事大学 同时对三相和双三相交流电动机进行实验的研究系统
CN103434415A (zh) * 2013-08-09 2013-12-11 浙江吉利汽车研究院有限公司 机动车驱动系统
CN103684196A (zh) * 2013-11-19 2014-03-26 南京航空航天大学 一种可切换绕组的永磁同步电机驱动系统
CN103887761A (zh) * 2014-03-20 2014-06-25 深圳创维-Rgb电子有限公司 Pwm驱动电路
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
CN105048897A (zh) * 2015-06-23 2015-11-11 西北工业大学 双绕组高速无刷直流电机倍频斩波控制电路及控制方法
CN105449976A (zh) * 2014-08-28 2016-03-30 上海微电子装备有限公司 一种永磁直线电机的驱动装置及控制方法
CN106208856A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 奥的斯电梯公司 双三相电机和具有可忽略共模噪声的驱动
CN106936360A (zh) * 2015-12-29 2017-07-07 上海大郡动力控制技术有限公司 基于模块并联的多功能电机控制器
CN107176037A (zh) * 2016-03-10 2017-09-19 三菱电机株式会社 电动机驱动装置
CN108023524A (zh) * 2017-12-08 2018-05-11 合肥工业大学 绕组开放式永磁同步电机驱动系统及绕组切换策略
CN108206651A (zh) * 2018-01-19 2018-06-26 长安大学 一种九开关逆变器双电机驱动系统及其控制方法
CN108418497A (zh) * 2018-05-14 2018-08-17 西安清泰科新能源技术有限责任公司 一种分段绕组电机控制器及控制方法
CN108964561A (zh) * 2018-07-31 2018-12-07 河南森源重工有限公司 一种双三相电机驱动系统及双三相电机的控制方法
CN211293695U (zh) * 2020-01-02 2020-08-18 杭州先途电子有限公司 一种控制器

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4946854B2 (ja) * 2007-06-25 2012-06-06 マツダ株式会社 ハイブリッド車両の制御装置および制御方法
CN107005194B (zh) * 2014-10-15 2019-07-05 东芝三菱电机产业系统株式会社 多绕组电动机驱动控制装置
CN109318722A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 上海蔚来汽车有限公司 电动汽车的电机驱动系统
KR102011831B1 (ko) * 2018-01-04 2019-10-14 엘지전자 주식회사 모터 구동장치 및 이를 구비하는 차량
CN112953351B (zh) * 2021-02-18 2023-04-18 中国第一汽车股份有限公司 一种逆变器系统

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07298685A (ja) * 1994-04-27 1995-11-10 Meidensha Corp 多重巻線電動機の駆動システム
JP2002335695A (ja) * 2001-05-10 2002-11-22 Meidensha Corp モータ駆動用インバータ設備
CN1799186A (zh) * 2003-06-24 2006-07-05 通用电气公司 电动机的多逆变器
JP2005096470A (ja) * 2004-12-02 2005-04-14 Sumitomo Heavy Ind Ltd 射出成形機用モータ制御装置
CN101357595A (zh) * 2007-07-30 2009-02-04 通用汽车环球科技运作公司 使用双端逆变器系统的串联耦合的双马达驱动
CN103036502A (zh) * 2012-12-11 2013-04-10 上海海事大学 同时对三相和双三相交流电动机进行实验的研究系统
CN103434415A (zh) * 2013-08-09 2013-12-11 浙江吉利汽车研究院有限公司 机动车驱动系统
CN103684196A (zh) * 2013-11-19 2014-03-26 南京航空航天大学 一种可切换绕组的永磁同步电机驱动系统
CN103887761A (zh) * 2014-03-20 2014-06-25 深圳创维-Rgb电子有限公司 Pwm驱动电路
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
CN105449976A (zh) * 2014-08-28 2016-03-30 上海微电子装备有限公司 一种永磁直线电机的驱动装置及控制方法
CN106208856A (zh) * 2015-05-29 2016-12-07 奥的斯电梯公司 双三相电机和具有可忽略共模噪声的驱动
CN105048897A (zh) * 2015-06-23 2015-11-11 西北工业大学 双绕组高速无刷直流电机倍频斩波控制电路及控制方法
CN106936360A (zh) * 2015-12-29 2017-07-07 上海大郡动力控制技术有限公司 基于模块并联的多功能电机控制器
CN107176037A (zh) * 2016-03-10 2017-09-19 三菱电机株式会社 电动机驱动装置
CN108023524A (zh) * 2017-12-08 2018-05-11 合肥工业大学 绕组开放式永磁同步电机驱动系统及绕组切换策略
CN108206651A (zh) * 2018-01-19 2018-06-26 长安大学 一种九开关逆变器双电机驱动系统及其控制方法
CN108418497A (zh) * 2018-05-14 2018-08-17 西安清泰科新能源技术有限责任公司 一种分段绕组电机控制器及控制方法
CN108964561A (zh) * 2018-07-31 2018-12-07 河南森源重工有限公司 一种双三相电机驱动系统及双三相电机的控制方法
CN211293695U (zh) * 2020-01-02 2020-08-18 杭州先途电子有限公司 一种控制器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周志敏, 《北京交通大学出版社》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022174807A1 (zh) * 2021-02-18 2022-08-25 中国第一汽车股份有限公司 一种逆变器系统
CN116846240A (zh) * 2023-08-29 2023-10-03 深圳市德兰明海新能源股份有限公司 一种逆变电路及储能电源
CN116846240B (zh) * 2023-08-29 2023-12-22 深圳市德兰明海新能源股份有限公司 一种逆变电路及储能电源

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022174807A1 (zh) 2022-08-25
CN112953351B (zh) 2023-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8045301B2 (en) Motor drive device
WO2010073819A1 (ja) 電動機の制御装置
US10003273B2 (en) Power conversion device
WO2022174807A1 (zh) 一种逆变器系统
EP2860059A2 (en) Electric vehicle power conversion system
US20120068644A1 (en) Control apparatus for rotary electric machines
CN101534084A (zh) 电机系统的dc总线冗余放电
US11146204B2 (en) Circuit for actively performing short-circuit and motor controller
CN111688492B (zh) 电源系统
JP2015159684A (ja) 回転電機制御装置
JP2016158381A (ja) 電力変換装置
CN111942177A (zh) 一种asc控制装置及电机控制器
US20150365024A1 (en) Motor Control System
JP6513249B1 (ja) Dc/dcコンバータ
JP2015527858A (ja) モーション及びコントロールシステム
CN113131440B (zh) 电机控制系统与电机控制装置
CN113315091B (zh) 电机控制系统和车辆
WO2024060785A1 (zh) 一种电机控制器、动力总成及电动汽车
CN214281275U (zh) 一种逆变器系统
CN111146999A (zh) 用于车辆的逆变器系统
US11894791B2 (en) Control device, motor driving apparatus, and motor driving system
WO2021049230A1 (ja) 電力変換装置、および電力変換装置の制御方法
US20200195186A1 (en) Inverter device and control circuit therefor, and motor driving system
JP2018050363A (ja) 車両駆動装置
JP2009219225A (ja) 車両駆動システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant