CN115622447A - 马达驱动系统 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种马达驱动系统，其包括：第一马达和第二马达，包括多个第一绕组和多个第二绕组；第一逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到多个第一绕组的AC端子；第一开关部，包括连接到多个第一绕组的多个第一模式转换开关；第二逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到多个第一模式转换开关的AC端子；第二开关部，包括连接到第二逆变器的AC端子和多个第二绕组的多个第二模式转换开关；第三开关部，包括连接到多个第一绕组的多个第三模式转换开关；以及控制器，被配置为基于是否驱动第一马达和第二马达来控制多个第一模式转换开关、第二模式转换开关和第三模式转换开关的短路/开路状态。

Description

马达驱动系统
技术领域
本公开涉及一种马达驱动装置，更具体地，涉及一种能够根据所需的马达输出以各种方式驱动两个以上的马达的马达驱动系统。
背景技术
通常，包括在马达中的各相的绕组的第一端连接到逆变器，第二端彼此连接，从而形成Y形连接。
当马达驱动时，逆变器内部的开关元件通过脉宽调制控制接通/断开(on/off)，并且将线电压施加到Y形连接的马达绕组以产生AC电流，从而产生扭矩。
利用马达产生的扭矩作为动力的环保型车辆(例如，电动汽车)的燃料效率(或电效率)取决于逆变器-马达功率转换效率，并且使逆变器功率转换效率和马达效率最大化对于提高燃料效率至关重要。
逆变器-马达系统的效率很大程度上取决于逆变器的电压利用率。当在电压利用率高的区间内形成由马达速度和扭矩之间的关系确定的车辆驱动点电压利用率时，可以提高车辆的燃料效率。
然而，当增加马达绕组的数量以增加最大马达扭矩时，具有高电压利用率的区间变得远离低扭矩区域(车辆的主要驱动点)，从而降低了燃料效率。当考虑到燃料效率，高电压利用率的区间中包括主要驱动点时，最大马达扭矩可能会受到限制，从而降低车辆加速性能。
为了解决这样的问题，在相关技术领域中已经提出了一种开放式绕组(open-endwinding，OEW)方式的马达驱动技术，该技术不是通过Y形连接将马达绕组的第一端短路，而是使两个逆变器分别连接到马达绕组的两端，并相应地驱动。
这种OEW方式的马达驱动技术的优点在于，与驱动具有一般的Y形连接结构的马达相比，增加了相电压，从而提高了电压利用率，实现了高输出。
然而，OEW方式的马达驱动技术存在的问题在于，由于采用两个逆变器驱动单个马达，因此单个马达能够输出的功率有限，因此该技术不适用于需要更大功率的驱动条件。
以上关于背景技术的描述仅用于帮助理解本公开的背景，本领域技术人员不应认为与已知的相关技术相对应。
在本公开的背景技术部分中公开的信息仅用于增强对本公开的一般背景的理解，并且不可被视为该信息形成了本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。
发明内容
本公开的各方面旨在提供一种马达驱动系统，其能够根据所需马达输出以各种方式驱动两个以上的马达，使得例如以Y形连接方式和开放式绕组方式驱动单个马达，或者以Y形连接方式驱动每个马达。
根据一方面，本公开提供一种马达驱动系统，其包括：第一马达，包括分别对应于多个相的多个第一绕组；第二马达，包括分别对应于多个相的多个第二绕组，多个第二绕组的各自的第一端彼此连接；第一逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到多个第一绕组的各自第一端的AC端子；第一开关部，包括多个第一模式转换开关，多个第一模式转换开关的第一端分别连接到多个第一绕组中的各自的第二端；第二逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到多个第一模式转换开关的各自第二端的AC端子；第二开关部，包括多个第二模式转换开关，多个第二模式转换开关的两端连接到第二逆变器的AC端子和多个第二绕组的各自第二端；第三开关部，包括多个第三模式转换开关，多个第三模式转换开关的第一端分别连接到多个第一绕组中的每一个的第二端，多个第三模式转换开关的第二端彼此连接；以及控制器，被配置为根据第一马达和第二马达的驱动请求来控制多个第一模式转换开关、多个第二模式转换开关和多个第三模式转换开关的短路/开路状态。
在本公开的示例性实施例中，在驱动第一马达而不驱动第二马达的模式下，控制器可以将多个第一模式转换开关调整为短路状态，可以将多个第二模式转换开关和多个第三模式转换开关调整为开路状态，并可以调整分别连接到第一绕组的两端的第一逆变器和第二逆变器，以开放绕组方式驱动第一马达。
在本公开的示例性实施例中，在驱动第一马达而不驱动第二马达的模式下，控制器可以将多个第三模式转换开关调整为短路状态以在多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并可以调整第一逆变器，以驱动第一马达。
在本公开的示例性实施例中，控制器可以将多个第一模式转换开关调整为开路状态，可以将第二模式转换开关调整为开路状态，或可以将第二逆变器中的开关元件调整为开路状态。
在本公开的示例性实施例中，在同时驱动第一马达和第二马达的模式下，控制器可以将多个第三模式转换开关调整为短路状态以在多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并可以调整第一逆变器，以驱动第一马达，并且可以将多个第一模式转换开关调整为开路状态，可以将第二模式转换开关调整为短路状态、并可以调整第二逆变器，以驱动第二马达。
在本公开的示例性实施例中，控制器可以接收所需输出的输入，并可以基于输入的所需输出与预定的第一参考值和大于第一参考值的第二参考值之间的比较结果来确定用于驱动第一马达和第二马达的模式。
在本公开的示例性实施例中，当所需输出小于或等于预定的第一参考值时，控制器可以将多个第三模式转换开关调整为短路状态以在多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并可以调整第一逆变器，以驱动第一马达。
在本公开的示例性实施例中，控制器可以将多个第一模式转换开关调整为开路状态，可以将多个第二模式转换开关调整为开路状态，或者可以将第二逆变器中的开关元件调整为开路状态。
在本公开的示例性实施例中，当所需输出大于第一参考值并小于或等于第二参考值时，控制器可以将多个第一模式转换开关调整为短路状态，可以将多个第二模式转换开关和多个第三模式转换开关调整为开路状态，并可以调整分别连接到第一绕组的两端的第一逆变器和第二逆变器，以开放绕组方式驱动第一马达。
在本公开的示例性实施例中，当所需输出大于第二参考值时，控制器可以将多个第三模式转换开关调整为短路状态以在多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并可以调整第一逆变器，以驱动第一马达，并且可以将多个第一模式转换开关调整为开路状态、可以将多个第二模式转换开关调整为短路状态、并可以调整第二逆变器，以驱动第二马达。
根据上述马达驱动系统，当在开放式绕组方式的马达驱动系统中需要较大输出时，可以应用应用于开放式绕组方式的一些逆变器来驱动额外的马达，而无需增加单独的逆变器，因此只需增加马达而不增加逆变器就可以确保所需输出，从而可以最大程度地抑制制造成本随着输出增加而增加。
此外，根据本公开的各种实施例的马达驱动系统可以以最佳地符合所需输出的水平的各种方式，例如，诸如单马达Y形连接驱动、单马达OEW驱动和多马达驱动的各种选择来驱动马达，从而可以提高系统的整体效率。
本公开的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将从一起用于解释本公开的某些原理的并入本文的附图和以下具体实施方式中显而易见或在附图和具体实施方式中更详细地阐述。
附图说明
图1是示出根据本公开的示例性实施例的马达驱动系统的电路图；以及
图2和图3是示出根据本公开的示例性实施例的马达驱动系统的操作示例的流程图。
可以理解的是，附图不一定按比例绘制，呈现了说明本公开的基本原理的各种特征的某种程度的简化表示。如本文所公开的本公开的具体设计特征，包括例如具体尺寸、取向、位置和形状，将部分地由特别预期的应用和使用环境确定。
在附图中，附图标记在附图的多个附图中指代本公开的相同或等同部分。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的各种实施例，其示例在附图中示出并在下文进行描述。尽管将结合本公开的示例性实施例来描述本公开，但是将理解的是，本描述并非旨在将本公开限制于本公开的那些示例性实施例。另一方面，本公开旨在不仅涵盖本公开的示例性实施例，而且还涵盖包括在如所附权利要求书所限定的本公开的思想和范围内的各种替代、修改、等同形式和其它实施例。
在下文中，将参照附图详细描述根据本公开的各种实施例的马达驱动系统。
图1是示出根据本公开的示例性实施例的马达驱动系统的电路图。
参照图1，根据本公开的示例性实施例的马达驱动系统可以包括：第一马达100，包括对应于多个相的多个第一绕组L11-L13；第二马达200，包括对应于多个相的多个第二绕组L21-L23；第一逆变器10，包括连接到直流(DC)电压源300的直流(DC)端子和连接到多个第一绕组L11-L13的各自第一端的交流(AC)端子；第一开关部40，包括多个第一模式转换开关S41-S43，第一模式转换开关S41-S43的第一端分别连接到多个第一绕组L11-L13的第二端；第二逆变器20，包括连接到DC电压源300的DC端子和连接到多个第一模式转换开关S41-S43的各自第二端的AC端子；第二开关部50，包括多个第二模式转换开关S51-S53，第二模式转换开关S51-S53的两端分别连接到第二逆变器20的AC端子和多个第二绕组L21-L23的第二端；第三开关部30，包括多个第三模式转换开关S31-S33，第三模式转换开关S31-S33包括分别连接到多个第一绕组L11-L13的第二端的第一端和彼此连接的第二端；以及控制器400，用于基于第一马达100和第二马达200的驱动请求来控制多个第一模式转换开关S41-S43、多个第二模式转换开关S51-S53和多个第三模式转换开关S31-S33的短路/开路状态。
第一马达100和第二马达200可以分别包括多个第一绕组L11-L13和多个第二绕组L21-L23，每个绕组都分别接收相电压和相电流以形成磁场。
包括在第一马达100中的多个第一绕组L11-L13可以包括连接到第一逆变器10的一端和可以选择性地连接到第二逆变器20或彼此连接的另一端。
包括在第二马达200中的多个第二绕组L21-L23可以包括可以选择性地连接到第二逆变器20的一端和彼此连接的另一端。
第一逆变器10和第二逆变器20可以将电池300中存储的DC电力转换为三相AC电力并提供给第一马达100或第二马达200，或者在再生制动时，可以将由于第一马达100或第二马达200的再生制动扭矩的产生而产生的再生制动能量转换成DC并提供给电池300。DC电力和AC电力之间的这种转换可以通过包括在第一逆变器10中的多个第一开关元件S11-S16和包括在第二逆变器20中的多个第二开关元件S21-S26的脉宽调制控制来执行。
第一逆变器10和第二逆变器20的连接到电池300的端子部分可以称为每个逆变器的DC端子，并且第一逆变器10和第二逆变器20的连接到第一马达100或第二马达200的端子部分可以称为每个逆变器的AC端子。
第一逆变器10可以包括多个支线(leg)11-13，在连接在电池300的两端之间的DC链路电容器Cdc中产生的DC电压被施加到这些支线11-13。支线11-13可以分别对应于第一马达100的多个相并且在它们之间形成电连接。
第一逆变器10的第一支线11可以包括在施加了电池300的电压的DC电容器Cdc的两端之间彼此串联连接的两个开关元件S11和S12，并且两个开关元件S11和S12的连接节点可以连接到第一马达100中的一相绕组L11的一端，以使与多个相中的一相对应的AC电力通过该连接节点输入或输出。
类似地，第一逆变器10的第二支线12可以包括在DC电容器Cdc的两端之间彼此串联连接的两个开关元件S13和S14，并且两个开关元件S13和S14的连接节点可以连接到第一马达100中的一相绕组L12的一端，以使与多个相中的一相对应的AC电力通过该连接节点输入或输出。
此外，第一逆变器10的第三支线13可以包括在DC电容器Cdc的两端之间彼此串联连接的两个开关元件S15和S16，并且两个开关元件S15和S16的连接节点可以连接到第一马达100中的一相绕组L13的一端，以使与多个相中的一相对应的AC电力通过该连接节点输入或输出。
第二逆变器20可以具有与第一逆变器10的结构类似的结构。第二逆变器20可以包括多个支线21-23，在连接在电池300的两端之间的DC链路电容器Cdc中产生的DC电压施加到这些支线21-23。支线21-23中的每一个可以对应于第一马达100和第二马达200的多个相，并且可以选择性地电连接到第一马达100或第二马达200。
第二逆变器20的第一支线21可以包括在DC电容器Cdc的两端之间彼此串联连接的两个开关元件S21和S22，并且两个开关元件S21和S22的连接节点可以选择性地连接到第一马达100中的一相绕组L11的另一端或第二马达200中的一相绕组L21，以使与多个相中的一相对应的AC电力通过该连接节点输入或输出。
类似地，第二逆变器20的第二支线22可以包括在DC电容器Cdc的两端之间彼此串联连接的两个开关元件S23和S24，并且两个开关元件S23和S24的连接节点可以选择性地连接到第一马达100中的一相绕组L12的另一端或第二马达200中的一相绕组L22，以使与多个相中的一相对应的AC电力通过该连接节点输入或输出。
此外，第二逆变器20的第三支线23可以包括在DC电容器Cdc的两端之间彼此串联连接的两个开关元件S25和S26，并且两个开关元件S25和S26的连接节点可以选择性地连接到第一马达100中的一相绕组L13的另一端或第二马达200中的一相绕组L23，以使与多个相中的一相对应的AC电力通过该连接节点输入或输出。
第一开关部40可以包括多个第一模式转换开关S41-S43，多个第一模式转换开关S41-S43用于确定第一逆变器10中的多个绕组L11-L13中的每一个的另一端与第二逆变器20的AC端子，即包括在第二逆变器20中的多个支线21-23中的每一个中的两个开关元件的连接节点之间的电连接的状态。
第一开关部40中的多个第一模式转换开关S41-S43的短路/开路状态可以由控制器400基于系统的操作模式来调整。
第二开关部50可以包括多个第二模式转换开关S51-S53，多个第二模式转换开关S51-S53用于确定第二马达200中的多个绕组L21-L23中的每一个的一端与第二逆变器20的AC端子，即包括在第二逆变器20中的多个支线21-23中的每一个中的两个开关元件的连接节点之间的电连接的状态。
第二开关部50中的多个第二模式转换开关S51-S53的短路或开路状态也可以由控制器400基于系统的操作模式来调整。
第三开关部30可以包括多个第三模式转换开关S31-S33，多个第三模式转换开关S31-S33的一端分别连接到包括在第一马达100中的多个绕组L11-L13中的每一个的另一端，多个第三模式转换开关S31-S33的另一端彼此连接。
第三开关部30中的多个第三模式转换开关S31-S33的短路或开路状态也可以由控制器400基于系统的操作模式来调整。
基本上，控制器400是这样一种组件，其基于包括第一马达100和第二马达200的系统(例如，车辆)所需的所需输出来确定是否驱动第一马达100和第二马达200以及其驱动方式的驱动模式，并根据确定的驱动模式，通过脉宽调制方式切换第一至第三模式转换开关S41-S43、S51-S53和S31-S33的开路/短路状态以及包括在第一逆变器10和第二逆变器20中的开关元件S11-S16和S21-S26。
例如，控制器400可以基于所需输出来确定通过仅利用第一逆变器10驱动第一马达100而不驱动第二马达200的第一驱动模式、通过利用第一逆变器10和第二逆变器20驱动第一马达100的第二驱动模式以及驱动第一逆变器10和第二逆变器20两者的第三驱动模式。
控制器400可以基于输入的所需输出与预定的第一参考值和大于第一参考值的第二参考值的比较结果来确定驱动模式，并根据相应的驱动模式执行马达驱动。
当所需输出小于或等于预定的第一参考值时，控制器400可以在第一驱动模式下驱动马达。
在第一驱动模式下，控制器400可以将多个第三模式转换开关S31-S33调整为短路状态。
通过上述控制器400的控制，形成第一马达100的绕组L11-L13的另一端彼此电连接以成为马达的中性点的Y形连接结构，并且控制器400可以通过经由传统的用于驱动包括具有一般的Y形连接结构的马达的脉宽调制控制切换第一逆变器10中的开关元件S11-S16来驱动第一马达100。
第一驱动模式是当输入相对最小的所需输出时仅驱动第一马达100的驱动模式，因此在第一驱动模式下不驱动第二逆变器20和第二马达200。因此，控制器400通过将用于在第一马达100和第二逆变器20之间形成电连接状态的多个第一模式转换开关S41-S43以及用于在第二逆变器20和第二马达200之间形成电连接状态的多个第二模式转换开关S51-S53都控制为开路状态，来抑制不必要的泄漏电流的发生。
此外，在第一驱动模式下，控制器400也可以通过断开(open)第二逆变器20中的所有开关元件S21-S26来抑制泄漏电流的发生。
当所需输出大于预定的第一参考值并且小于或等于第二参考值时，控制器400可以在第二驱动模式下驱动马达。
在第二驱动模式下，控制器400可以将多个第二模式转换开关S51-S53和多个第三模式转换开关S31-S33全部调整为开路状态，并将多个第一模式转换开关S41-S43调整为短路状态。
通过上述控制器400的控制，第一马达100中的多个绕组L11-L13的另一端可以电连接到第二逆变器20的支线21-23中的每一个以形成开放式绕组(OEW)方式的连接结构，在该结构中，第一马达100的多个绕组L11-L13的两端分别连接到逆变器。
控制器400可以通过经由传统的用于驱动OEW方式的马达的脉宽调制控制切换第一逆变器10中的开关元件S11-S16和第二逆变器20中的开关元件S21-S26来驱动第一马达100。
通常，众所周知，与驱动具有一般的Y形连接结构的马达相比，驱动OEW方式的马达使用更大的电压，因此可以从马达获得更大的输出。因此，当在第一驱动模式下驱动第一马达100的过程中需要大于第一参考值且小于或等于第二参考值的输出时，可以通过经由调整模式转换开关S31-S33、S41-S43和S51-S53将第一马达100的Y形连接结构改变为开放式绕组结构并进行控制来实现所需输出。
当所需输出大于预定的第二参考值时，控制器400可以在第三驱动模式下驱动马达。
在第三驱动模式下，控制器400可以将多个第二模式转换开关S51-S53和多个第三模式转换开关S31-S33全部调整为短路状态，并将多个第一模式转换开关S41-S43调整为开路状态。
通过上述控制器400的控制，第一马达100中的多个绕组L11-L13的另一端可以彼此电连接，并且第二逆变器20的支线21-23可以分别电连接到第二马达200的绕组L21-L23。因此，形成第一马达100的绕组L11-L13的另一端彼此电连接以成为马达的中性点的Y形连接结构，并且第二马达200也连接到第二逆变器20以允许驱动Y形连接结构。
控制器400可以通过经由传统的用于驱动包括具有一般的Y形连接结构的绕组的马达的脉宽调制控制分别切换第一逆变器10中的开关元件S11-S16和第二逆变器20中的开关元件S21-S26，来分别驱动第一马达100和第二马达200。
在这种情况下，第一马达100可以是用于城市行驶(例如在铺砌的道路上行驶)的马达，第二马达200可以是用于恶劣行驶条件(例如不平的道路、结冰的道路等)的需要额外的驱动力的马达。例如，第一马达100可以是连接到四轮车辆的主驱动轮以在车辆行驶时始终被驱动的马达，而第二马达200可以是连接到四轮车辆的辅助驱动轮以在需要较大的驱动力时选择性地驱动的马达。
如上所述，当在第一驱动模式下驱动第一马达100时需要大于第二参考值的输出时，控制器400可以通过调整模式转换开关S31-S33和S41-S43立即切换到可以驱动第二马达200的状态，从而可以迅速响应于行驶环境迅速确保所需输出。
在上面的描述中，用于驱动具有形成中性点的Y形连接结构的马达的逆变器的脉宽调制控制方法和用于驱动开放式绕组结构的马达的逆变器的脉宽调制控制方法采用本领域公知的控制方法，因此将省略额外的详细描述。
图2和图3是示出根据本公开的示例性实施例的马达驱动系统的操作示例的流程图。
参照图2，当输入的所需输出大于预定的第二参考值TH2(P11中的是)时，为了同时以Y形连接结构驱动第一马达100和第二马达200，控制器400可以首先使多个第三模式切换开关S31-S33短路以形成第一马达100的Y形连接结构(P12)。
此外，控制器400可以断开多个第一模式转换开关S41-S43以分别调整第一逆变器10和第二逆变器20，并且控制器400可以使多个第二模式转换开关S51-S53短路以电连接第二逆变器20和第二马达200(P13)。
此后，控制器400可以控制以脉宽调制方式切换(switching)第一逆变器10中的开关元件S11-S16和第二逆变器20中的开关元件S21-S26，从而可以分别驱动第一马达100和第二马达200(P14)。
当输入的所需输出小于预定的第二参考值TH2(P11中的否)并且因此不需要驱动第二马达200时，控制器400可以断开多个第二模式转换开关S51-S53以使第二逆变器20和第二马达200彼此电绝缘(P15)。
当根据预定的第一参考值TH1和所需输出之间的比较结果确定所需输出大于第一参考值TH1(P16)时，为了以开放式绕组方法控制第一马达100，控制器400可以使多个第一模式转换开关S41-S43短路以电连接第一马达100和第二逆变器20，并且断开第三模式转换开关S51-S53以使第一马达100中的绕组L11-L13的另一端彼此绝缘。
在如上所述调整模式转换开关之后，控制器400可以控制以脉宽调制方式切换第一逆变器10中的开关元件S11-S16和第二逆变器20中的开关元件S21-S26，从而可以以开放绕组方式驱动第一马达100(P17)。
当在操作P16中根据预定的第一参考值TH1和所需输出之间的比较结果确定所需输出小于或等于第一参考值TH1时，为了以Y形连接结构驱动第一马达100，控制器400可以断开多个第一模式转换开关S41-S43以使第一马达100和第二逆变器20电绝缘，并且使第三模式转换开关S51-S53短路以将第一马达100中的绕组L11-L13的另一端彼此电连接。
在如上所述调整模式转换开关之后，控制器400可以控制以脉宽调制方式切换第一逆变器10中的开关元件S11-S16，从而可以以Y形连接结构驱动第一马达100(P18)。
参照图3，控制器400可以首先判断是否以Y形连接结构驱动第一马达100(P21)。即，在操作P21中，控制器400可以通过所需输出与参考值TH1和TH2之间的比较来判断是否执行第一驱动模式或第三驱动模式。
当不需要以Y形连接结构驱动第一马达100时，控制器400可以使多个第一模式转换开关S41-S43短路以电连接第一马达100和第二逆变器20，断开多个第二模式转换开关以使第二逆变器20和第二马达200电绝缘，并断开多个第三模式转换开关S51-S53以使第一马达100中的绕组L11-L13的另一端彼此电绝缘(P22)。
在操作P22中，控制器400可以控制以脉宽调制方式切换第一逆变器10中的开关元件S11-S16和第二逆变器20中的开关元件S21-S26，从而可以以开放绕组方式驱动第一马达100。
在操作P21中，当判断需要对第一马达100进行Y形连接驱动时，控制器400接着可以判断是否需要对第二马达200进行驱动(P23)。
当不需要驱动第二马达200时，控制器400可以断开多个第一模式转换开关S41-S43以使第一马达100和第二逆变器20电绝缘，并使多个第三模式转换开关S51-S53短路以将第一马达100中的绕组L11-L13的另一端彼此电连接(P24)。在这种情况下，多个第二模式转换开关S51-S53的短路/开路状态无关紧要，但优选的是开路以抑制泄漏电流的发生。
在操作P24中，控制器400可以不控制切换第二逆变器20中的开关元件S21-S26，而可以控制以脉宽调制方式切换第一逆变器10中的开关元件S11-S16，从而可以仅第一马达100以Y形连接结构驱动。
在操作P23中，当判断需要驱动第二马达200时，控制器400可以断开多个第一模式转换开关S41-S43以使第一马达100和第二逆变器20电绝缘，使多个第二模式转换开关S51-S53短路以电连接第二逆变器20和第二马达200，并使多个第三模式转换开关S51-S53短路以将第一马达100中的绕组L11-L13的另一端彼此电连接(P25)。
在操作P25中，在调整模式转换开关之后，控制器400可以分别控制以脉宽调制方式切换第一逆变器10中的开关元件S11-S16和第二逆变器20中的开关元件S21-S26，从而可以分别驱动第一马达100和第二马达200。
如上所述，根据本公开的各种实施例的马达驱动系统可以在开放式绕组方式的马达驱动系统需要大输出时，应用已经应用于开放式绕组方式的一些逆变器来驱动额外的马达，而无需增加单独的逆变器，因此只需增加马达而不增加逆变器就可以确保所需输出。因此，根据本公开的各种实施例的马达驱动系统可以最大程度地抑制制造成本随着输出增加而增加。
此外，根据本公开的各种实施例的马达驱动系统，可以以最佳地符合所需输出的水平的各种方式，例如单马达Y形连接驱动方式、单马达开放式绕组(OEW)驱动方式和多马达驱动方式驱动马达，从而可以提高系统的整体效率。
此外，与诸如“控制器”、“控制设备”、“控制单元”、“控制装置”、“控制模块”或“服务器”等的控制装置相关的术语是指包括存储器和被配置为执行被解释为算法结构的一个或多个步骤的处理器的硬件装置。存储器存储算法步骤，并且处理器执行算法步骤以执行根据本公开的各种示例性实施例的方法的一个或多个过程。根据本公开示例性实施例的控制装置可以通过被配置为存储用于控制车辆的各种组件的操作的算法或关于用于执行算法的软件命令的数据的非易失性存储器和被配置为利用存储在存储器中的数据来执行上述操作的处理器来实现。存储器和处理器可以是单独的芯片。可选地，存储器和处理器可以集成在单个芯片中。处理器可以实现为一个或多个处理器。处理器可以包括各种逻辑电路和运算电路，可以根据存储器提供的程序处理数据，并可以根据处理结果产生控制信号。
控制装置可以是由预定程序操作的至少一个微处理器，该预定程序可以包括用于执行包括在本公开的上述各种示例性实施例中的方法的一系列命令。
上述本发明还可以体现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是可以存储随后可由计算机系统读取的数据并存储和执行可以随后由计算机系统读取的程序指令的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括硬盘驱动器(HDD)、固态硬盘(SSD)、硅磁盘驱动器(SDD)、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘、光学数据存储装置等以及作为载波(例如，通过互联网传输)的实施方式。程序指令的示例包括诸如由编译器生成的机器语言代码，以及可以由计算机利用解释器等执行的高级语言代码。
在本公开的各种示例性实施例中，上述每个操作可以由控制装置执行，并且控制装置可以由多个控制装置或集成的单个控制装置配置。
在本公开的各种示例性实施例中，控制装置可以以硬件或软件的形式来实现，或者可以以硬件和软件的组合来实现。
此外，说明书中公开的“单元”、“模块”等术语是指用于处理至少一种功能或操作的单元，可以通过硬件、软件或其组合来实现。
为了方便解释和准确限定所附权利要求，参照在图中显示的示例性实施例的特征的位置，利用术语“上部的”、“下部的”、“内部的”、“外部的”、“上”、“下”、“向上”、“向下”、“前”、“后”、“后面”、“内侧”、“外侧”、“向内”、“向外”、“内部”、“外部”、“之内”、“之外”、“向前”和“向后”来描述这些特征。将进一步理解的是，术语“连接”或其派生词既指直接连接又指间接连接。
为了说明和描述的目的，给出了本公开的特定示例性实施例的前述描述。这些描述并非旨在穷举本公开或将本公开限制为所公开的精确形式，并且显然，根据以上教导，许多修改和变化是可能的。选择和描述示例性实施例以解释本公开的某些原理及其实际应用，以使本领域的其他技术人员能够实施和利用本公开的各个示例性实施例及其各种替代形式和修改形式。本公开的范围旨在由所附权利要求书及其等同内容来限定。

Claims (20)

1.一种马达驱动系统，包括：
第一马达，包括分别对应于多个相的多个第一绕组；
第二马达，包括分别对应于多个相的多个第二绕组，所述多个第二绕组的第一端彼此连接；
第一逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到所述多个第一绕组的各自第一端的AC端子；
第一开关部，包括多个第一模式转换开关，所述多个第一模式转换开关的第一端分别连接到所述多个第一绕组的第二端；
第二逆变器，包括连接到所述DC电压源的DC端子和连接到所述多个第一模式转换开关的各自第二端的AC端子；
第二开关部，包括多个第二模式转换开关，所述多个第二模式转换开关的两端连接到所述第二逆变器的AC端子和所述多个第二绕组的各自第二端；
第三开关部，包括多个第三模式转换开关，所述多个第三模式转换开关的第一端分别连接到所述多个第一绕组的第二端，所述多个第三模式转换开关的第二端彼此连接；以及
控制器，连接到所述第一逆变器、所述第二逆变器、所述第一开关部、所述第二开关部和所述第三开关部，并且被配置为根据所述第一马达和所述第二马达的驱动请求来控制所述多个第一模式转换开关、所述多个第二模式转换开关和所述多个第三模式转换开关的短路/开路状态。
2.根据权利要求1所述的马达驱动系统，其中，
所述控制器被配置为：
在驱动所述第一马达而不驱动所述第二马达的模式下，将所述多个第一模式转换开关调整为所述短路状态，将所述多个第二模式转换开关和所述多个第三模式转换开关调整为所述开路状态，并调整分别连接到所述第一绕组的两端的所述第一逆变器和所述第二逆变器，以开放式绕组方式驱动所述第一马达。
3.根据权利要求1所述的马达驱动系统，其中，
所述控制器被配置为：
在驱动所述第一马达而不驱动所述第二马达的模式下，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达。
4.根据权利要求3所述的马达驱动系统，其中，
所述控制器被配置为：
将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述开路状态，或将所述第二逆变器中的开关元件调整为所述开路状态。
5.根据权利要求1所述的马达驱动系统，其中，
所述控制器被配置为：
在同时驱动所述第一马达和所述第二马达的模式下，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达，并且将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述短路状态，并调整所述第二逆变器，以驱动所述第二马达。
6.根据权利要求1所述的马达驱动系统，其中，
所述控制器被配置为：
接收所需输出的输入，并基于输入的所需输出与预定的第一参考值和大于所述第一参考值的第二参考值之间的比较结果来确定用于驱动所述第一马达和所述第二马达的模式。
7.根据权利要求6所述的马达驱动系统，其中，
所述控制器被配置为：
当所述所需输出小于或等于所述预定的第一参考值时，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达。
8.根据权利要求7所述的马达驱动系统，其中，
所述控制器被配置为：
将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述开路状态，或者将所述第二逆变器中的开关元件调整为所述开路状态。
9.根据权利要求6所述的马达驱动系统，其中，
所述控制器被配置为：
当所述所需输出大于所述第一参考值并小于或等于所述第二参考值时，将所述多个第一模式转换开关调整为所述短路状态，将所述多个第二模式转换开关和所述多个第三模式转换开关调整为所述开路状态，并调整分别连接到所述第一绕组的两端的所述第一逆变器和所述第二逆变器，以开放绕组方式驱动所述第一马达。
10.根据权利要求6所述的马达驱动系统，其中，
所述控制器被配置为：
当所述所需输出大于所述第二参考值时，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达，并且将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述短路状态，并调整所述第二逆变器，以驱动所述第二马达。
11.一种马达驱动系统的控制方法，所述马达驱动系统包括：第一马达，包括分别对应于多个相的多个第一绕组；第二马达，包括分别对应于多个相的多个第二绕组，所述多个第二绕组的第一端彼此连接；第一逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到所述多个第一绕组的各自第一端的AC端子；第一开关部，包括多个第一模式转换开关，所述多个第一模式转换开关的第一端分别连接到所述多个第一绕组的第二端；第二逆变器，包括连接到所述DC电压源的DC端子和连接到所述多个第一模式转换开关的各自第二端的AC端子；第二开关部，包括多个第二模式转换开关，所述多个第二模式转换开关的两端连接到所述第二逆变器的AC端子和所述多个第二绕组的各自第二端；第三开关部，包括多个第三模式转换开关，所述多个第三模式转换开关的第一端分别连接到所述多个第一绕组的第二端，所述多个第三模式转换开关的第二端彼此连接，所述方法包括：
通过连接到所述第一逆变器、所述第二逆变器、所述第一开关部、所述第二开关部和所述第三开关部的控制器，根据所述第一马达和所述第二马达的驱动请求来控制所述多个第一模式转换开关、所述多个第二模式转换开关和所述多个第三模式转换开关的短路/开路状态。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述控制器被配置为：
在驱动所述第一马达而不驱动所述第二马达的模式下，将所述多个第一模式转换开关调整为所述短路状态，将所述多个第二模式转换开关和所述多个第三模式转换开关调整为所述开路状态，并调整分别连接到所述第一绕组的两端的所述第一逆变器和所述第二逆变器，以开放式绕组方式驱动所述第一马达。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述控制器被配置为：
在驱动所述第一马达而不驱动所述第二马达的模式下，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述控制器被配置为将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述开路状态，或将所述第二逆变器中的开关元件调整为所述开路状态。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述控制器被配置为：
在同时驱动所述第一马达和所述第二马达的模式下，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达，并且将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述第二模式转换开关调整为所述短路状态，并调整所述第二逆变器，以驱动所述第二马达。
16.根据权利要求11所述的方法，其中，
所述控制器被配置为：
接收所需输出的输入，并基于输入的所需输出与预定的第一参考值和大于所述第一参考值的第二参考值之间的比较结果来确定用于驱动所述第一马达和所述第二马达的模式。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，
所述控制器被配置为：
当所述所需输出小于或等于所述预定的第一参考值时，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，
所述控制器被配置为：
将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述开路状态，或者将所述第二逆变器中的开关元件调整为所述开路状态。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，
所述控制器被配置为：
当所述所需输出大于所述第一参考值并小于或等于所述第二参考值时，将所述多个第一模式转换开关调整为所述短路状态，将所述多个第二模式转换开关和所述多个第三模式转换开关调整为所述开路状态，并调整分别连接到所述第一绕组的两端的所述第一逆变器和所述第二逆变器，以开放绕组方式驱动所述第一马达。
20.根据权利要求16所述的方法，其中，
所述控制器被配置为：
当所述所需输出大于所述第二参考值时，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达，并且将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述短路状态，并调整所述第二逆变器，以驱动所述第二马达。
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