CN210554224U - 一种电机驱动系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电机驱动系统及电动汽车，包括动力装置、充电装置、前驱装置和后驱装置，所述动力装置分别与所述充电装置、所述前驱装置和所述后驱装置电连接；所述前驱装置包括组合型逆变装置和前驱电机，所述组合型逆变装置一端通过直流母线与所述动力装置电连接，另一端与所述前驱电机电连接；所述后驱装置包括第二电机控制器和后驱电机，所述第二电机控制器一端与所述后驱电机电连接，另一端通过所述直流母线与所述动力装置电连接；具有等所需布置空间小、成本低，减小整车质量等优点。

Description

一种电机驱动系统及电动汽车

技术领域

本实用新型涉及电动汽车领域，尤其涉及一种电机驱动系统及电动汽车。

背景技术

随着汽车技术的发展，新能源汽车已经逐渐从一个新兴概念发展成了一个可以投入实际生产使用的产品，现阶段的新能源汽车主要是以电动汽车为主，电动汽车有可以分为纯电动汽车、串联式混合动力汽车、并联式混合动力汽车以及混联式混合动力汽车等等，这些电动汽车的动力来源主要是电动机和发动机，所以电动机对于电动汽车的重要性毋庸置疑。

电动机在整个电动汽车的工作过程中起到了至关重要的作用，它工作状态的稳定与否直接决定了整辆电动汽车行驶的稳定性，所以，在电动汽车的技术中，电机驱动系统是属于电动汽车的关键技术。

在现有的传统燃油车中，它的主要动力来源是发动机，它的四驱系统传动路线为纯机械传递，主要是由发动机输出动力给变速箱，再由变速箱通过分动箱将动力传给传动轴，传动轴再将动力分别输出给前轮和后轮。

而在电动汽车中，电能将会通过高压线束传递给电机，电机则通过减速器驱动前后车轮，但是在这种高压电气结构中，各电器分开布置并直接与直流母线相连，部件之间使用高压线束连接较多，高压用电器分开布置要求布置空间非常大，不适合紧凑型布置；元件分开布置且每个元件都需要有壳体保护，质量较重，而直接从直流母线上接线则导致使用较多的开关和保护元件，成本较高；每个部件都要有供电的动力线束则导致占用线束较多。

实用新型内容

本实用新型提供一种电机驱动系统及电动汽车，能够减少高压线束的使用，减轻质量，使得总成本降低，且不需要重新开发分线盒，将分线功能集合到直流电压转换装置，更利于总体布置。

本实用新型提供一种电机驱动系统，包括动力装置、前驱装置和后驱装置，所述动力装置分别与所述前驱装置和所述后驱装置电连接；

所述前驱装置包括组合型逆变装置和前驱电机，所述组合型逆变装置分别与所述动力装置和所述前驱电机电连接；

所述组合型逆变装置包括直流电压转换装置和第一电机控制器，所述直流电压转换装置的分别与所述动力装置和低压电器电连接，所述第一电机控制器分别与所述动力装置和所述前驱电机电连接；

所述后驱装置包括第二电机控制器和后驱电机，所述第二电机控制器输出端分别与所述后驱电机和所述动力装置电连接。

进一步地，所述动力装置为动力电池。

进一步地，所述系统还包括充电装置，所述充电装置包括车载充电器和交流充电座，所述车载充电器分别与所述交流充电座和所述动力装置电连接。

进一步地，所述第一电机控制器包括第一逆变装置。

进一步地，所述第二电机控制器包括第二逆变装置，所述第二逆变装置与所述动力装置通过直流母线电连接，所述第二逆变装置还和所述后驱电机电连接。

进一步地，还包括空调压缩机，所述空调压缩机与所述组合型逆变装置电连接。

进一步地，还包括PTC装置(PTC为正温度系数热敏材料)，所述PTC 装置与所述动力装置电连接。

本实用新型还提供一种电动汽车，所述电动汽车包括如上所述的电机驱动系统。

本实用新型还提供了一种电动汽车，包括上述的电机驱动系统。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

1.本实用新型减少了高压线束的布置，高压线束无需通过底盘或者门槛梁，所以所需的安全装置数量减少，使得车辆整体的重量减轻，制作车辆所需要的总成本也得到了降低。

2.本实用新型不需要重新开发新的分线盒，将分线的功能集成至所述直流电压转换装置，有利于总体布置的同时也减少了开发成本，使得工作效率更高。

3.本实用新型未使用后驱的驱动轴，所以由于后驱驱动轴导致的后排座椅的鼓包也可以被抹平，使得后排的乘坐空间更为宽敞舒适，乘客的乘坐选择也可以更为多样性。

附图说明

图1是实施例一的结构框图；

图2是实施例二的结构框图；

图3是实施例三的结构框图。

其中，图中附图标记对应应为：1-动力装置、2-组合型逆变装置、201- 第一电机控制器、2011-第一逆变装置、202-直流电压转换装置、3-第二电机控制器、301-第二逆变装置、4-前驱电机、5-后驱电机、6-车载充电器、 7-交流充电座、8-低压电器、9-空调压缩机、10-PTC装置。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

实施例一

本实施例中，请参阅图1，本实用新型为了解决现有的动力电池高压电气结构部件间高压线束连接多，高压用电器分开布置所占据空间大，每个元件都需要壳体保护重量重，直接从直流母线上接线所需保护元件多等缺点，提供了一种电机驱动系统。所述电机驱动系统包括：动力装置1、充电装置、前驱装置和后驱装置，所述动力装置1分别与所述前驱装置和所述后驱装置通过直流母线电连接，所述充电装置与所述动力装置电连接。

在一个具体的实施方式中，所述动力装置1为动力电池。

在一个具体的实施方式中，所述前驱装置包括组合型逆变装置2和前驱电机4，所述组合型逆变装置201一端通过直流母线与所述动力装置1电连接，另一端与所述前驱电机4电连接所述组合型逆变装置2包括直流电压转换装置202和第一电机控制装置201，所述直流电压转换装置202一端与所述动力电池1电连接，另一端与低压电器8电连接，所述第一电机控制器201的一端与所述动力电池1电连接，另一端与所述前驱电机4电连接，所述第一电机控制器201包括第一逆变装置2011。

在一个具体的实施方式中，所述后驱装置包括第二电机控制器3和后驱电机5，所述第二电机控制器3一端与所述后驱电机5电连接，另一端通过所述直流母线与所述动力装置1电连接，所述第二电机控制器3包括第二逆变装置301；在现有技术中，动力电池与后驱装置之间的连接关系是通过组合型逆变装置再与后驱装置电连接，组合型逆变装置与后驱装置之间的是通过直流母线，且走线经过底盘和门槛梁的，与本实施例相较而言，本实施例使用了更少的直流母线且走线不必经过门槛梁和底盘，整体电器结构将会更为安全，此时所需的安全元件数量也会减少，降低了整车的成本。

在一个具体的实施方式中，所述充电装置包括车载充电器6和交流充电座7，所述车载充电器6的一端与所述交流充电座7电连接，另一端与所述动力电池1电连接。

进一步的，本实用新型实施例还提供了一种电动汽车，该电动汽车包括上述的电机驱动系统。

本实施例的电机驱动系统的工作原理为：在纯电动四驱模式下，动力电池通过直流母线给组合型逆变装置供电，组合型逆变装置内部的第一逆变装置将直流高压电源逆变成三相交流电源给前驱电机供电，动力电池同时也通过直流母线给第二逆变装置供电，第二逆变装置将直流高压逆变成三相交流电给后驱电机供电，在混动模式下，前驱通过发动机减速器输出的动力传动，后驱由动力电池通过直流母线与第二逆变器相连通，将直流高压电源转换为三相交流电源供给后驱电机，组合型逆变装置内部的直流电压转换装置将高压转换成13.8V的直流低压给整车低压电器使用。

在使用交流充电模式下，外部充电枪插在所述交流充电座上，通过所述车载充电器给动力电池充电。

实施例二

本实施例中，请参阅图2，为了解决现有的动力电池高压电气结构部件间高压线束连接多，高压用电器分开布置所占据空间大，每个元件都需要壳体保护重量重，直接从直流母线上接线所需保护元件多等缺点，本实施例提供了一种电机驱动系统。所述电机驱动系统包括：动力装置1、充电装置、前驱装置和后驱装置，所述动力装置1分别与所述前驱装置和所述后驱装置通过直流母线电连接，所述充电装置与所述动力装置1电连接。

在一个具体的实施方式中，所述动力装置1为动力电池。

在一个具体的实施方式中，所述前驱装置包括组合型逆变装置2和前驱电机4，所述组合型逆变装置2一端通过直流母线与所述动力装置1电连接，另一端与所述前驱电机4电连接，所述组合型逆变装置2包括直流电压转换装置202和第一电机控制装置201，所述直流电压转换装置202一端与所述动力电池1电连接，另一端与低压电器8电连接，所述第一电机控制器201的一端与所述动力电池1电连接，另一端与所述前驱电机4电连接，所述第一电机控制器201包括第一逆变装置2011。

进一步地，所述电机驱动系统还包括空调压缩机9，所述空调压缩机9 与所述组合型逆变装置2电连接。

在一个具体的实施方式中，所述后驱装置包括第二电机控制器3和后驱电机5，所述第二电机控制器3一端与所述后驱电机5电连接，另一端通过所述直流母线与所述动力装置1电连接，所述第二电机控制器3包括第二逆变装置301。

在一个具体的实施方式中，所述充电装置包括车载充电器6和交流充电座7，所述车载充电器6的一端与所述交流充电座7电连接，另一端与所述动力电池1电连接。

另一方面，本实施例还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括上述的电机驱动系统。

本实施例电机驱动系统的工作原理为：在纯电动四驱模式下，动力电池通过直流母线给组合型逆变装置供电，相较于实施例一，本实施例中组合型逆变装置内部的第一逆变装置将直流高压电源逆变成三相交流电源给前驱电机供电的同时也给空调压缩机供电，同理也可给车内高压电器供电，加装空调使得车内温度适宜，乘坐环境更为舒适，动力电池同时也通过直流母线给第二逆变装置供电，第二逆变装置将直流高压逆变成三相交流电给后驱电机供电，在混动模式下，前驱通过发动机减速器输出的动力传动，后驱由动力电池通过直流母线与第二逆变器相连通，将直流高压电源转换为三相交流电源供给后驱电机，组合型逆变装置内部的直流电压转换装置将高压转换成13.8V的直流低压给整车低压电器使用。

在使用交流充电模式下，外部充电枪插在所述交流充电座上，通过所述车载充电器给动力电池充电。

实施例三

本实施例中，请参阅图3，本实用新型为了解决现有的动力电池高压电气结构部件间高压线束连接多，高压用电器分开布置所占据空间大，每个元件都需要壳体保护重量重，直接从直流母线上接线所需保护元件多等缺点，本实用新型提供了一种电机驱动系统，包括：动力装置1、充电装置、前驱装置和后驱装置，所述动力装置1分别与所述前驱装置和所述后驱装置通过直流母线电连接，所述充电装置与所述动力装置1电连接；

在一个具体的实施方式中，所述动力装置1为动力电池；

在一个具体的实施方式中，所述前驱装置包括组合型逆变装置2和前驱电机4，所述组合型逆变装置2一端通过直流母线与所述动力装置1电连接，另一端与所述前驱电机4电连接，所述组合型逆变装置2包括直流电压转换装置202和第一电机控制装置201，所述直流电压转换装置201一端与所述动力装置1电连接，另一端与低压电器8电连接，所述第一电机控制器201的一端与所述动力装置1电连接，另一端与所述前驱电机4电连接，所述第一电机控制器201包括第一逆变装置2011；

进一步地，还包括空调压缩机9，所述空调压缩机9与所述组合型逆变装置2电连接。

在一个具体实施方式中，所述后驱装置包括第二电机控制器3和后驱电机5，所述第二电机控制器3一端与所述后驱电机5电连接，另一端通过所述直流母线与所述动力装置1电连接，所述第二电机控制器3包括第二逆变装置301；

在一个具体的实施方式中，所述充电装置包括车载充电器6和交流充电座7，所述车载充电器6的一端与所述交流充电座7电连接，另一端与所述动力电池电连接。

进一步地，本实施例还包括PTC装置10，所述PTC装置10与所述动力电池电连接。

另一方面，本实施例还提供了一种电动汽车，所述电动汽车包括所述电机驱动系统。

所述电机驱动系统的工作原理为：在纯电动四驱模式下，动力电池通过直流母线给组合型逆变装置供电，组合型逆变装置内部的第一逆变装置将直流高压电源逆变成三相交流电源给前驱电机供电，给前驱电机供电的同时也给空调压缩机供电，同理也可给车内高压电器供电，动力电池同时也通过直流母线给第二逆变装置供电，第二逆变装置将直流高压逆变成三相交流电给后驱电机供电，在混动模式下，前驱通过发动机减速器输出的动力传动，后驱由动力电池通过直流母线与第二逆变器相连通，将直流高压电源转换为三相交流电源供给后驱电机，组合型逆变装置内部的直流电压转换装置将高压转换成13.8V的直流低压给整车低压电器使用。

在使用交流充电模式下，外部充电枪插在所述交流充电座上，通过所述车载充电器给动力电池充电，当在低温条件下给动力电池充电时，PTC 装置给所述动力电池的电芯加热，本实施例中相较于实施例二增加了PTC 装置，主要作用是在低温条件下充电时给电池加热，使得电池的充电效率更高，由于温度对电池的影响较大，此装置减小了温度对电池的影响，扩大了本实施例的适用范围。

同时本实用新型按照不同的车辆需求可以控制前驱装置或者后驱装置单独工作。

实施本实用新型，具有如下有益效果：

1.本实用新型未使用后驱的驱动轴，所以由于后驱驱动轴导致的后排座椅的鼓包也可以被抹平，使得后排的乘坐空间更为宽敞舒适，乘客的乘坐选择也可以更为多样性。

2.本实用新型不需要重新开发新的分线盒，将分线的功能集成至所述直流电压转换装置，有利于总体布置的同时也减少了开发成本，使得工作效率更高。

3.本实用新型减少了高压线束的布置，使得车辆整体的重量减轻，制作车辆所需要的总成本也得到了降低。

4.本实用新型高压电气布线较少对整车的安全性能有所提高。

5.本实用新型零部件布置分散，整车重量更为均匀，可以灵活分配前后驱的动力分配，实现分时四驱的功能。

6.本实用新型相较于现有技术来说，现有技术是由安装于车头位置的分线装置将电流供给到整车，线束将通过门槛梁或者底盘，而本实用新型的高压线束无需通过门槛梁或者底盘，增加了车辆的安全性能。

上所揭露的仅为本实用新型的几个较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (8)

1.一种电机驱动系统，其特征在于，包括动力装置(1)、前驱装置和后驱装置，所述动力装置(1)分别与所述前驱装置和所述后驱装置电连接；

所述前驱装置包括组合型逆变装置(2)和前驱电机(4)，所述组合型逆变装置(2)分别与所述动力装置(1)和所述前驱电机(4)电连接；

所述组合型逆变装置(2)包括直流电压转换装置(202)和第一电机控制器(201)，所述直流电压转换装置(202)分别与所述动力装置(1)和低压电器(8)电连接，所述第一电机控制器(201)分别与所述动力装置(1)和所述前驱电机(4)电连接；

所述后驱装置包括第二电机控制器(3)和后驱电机(5)，所述第二电机控制器(3)分别与所述后驱电机(5)和所述动力装置(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的电机驱动系统，其特征在于，所述动力装置(1)为动力电池。

3.根据权利要求2所述的电机驱动系统，其特征在于，所述系统还包括充电装置，所述充电装置包括车载充电器(6)和交流充电座(7)，所述车载充电器(6)分别与所述交流充电座(7)和所述动力装置(1)电连接。

4.根据权利要求3所述的电机驱动系统，其特征在于，所述第一电机控制器(201)包括第一逆变装置(2011)。

5.根据权利要求4所述的电机驱动系统，其特征在于，所述第二电机控制器(3)包括第二逆变装置(301)，所述第二逆变装置(301)与所述动力装置(1)通过直流母线电连接，所述第二逆变装置(301)还和所述后驱电机(5)电连接。

6.根据权利要求5所述的电机驱动系统，其特征在于，还包括空调压缩机(9)，所述空调压缩机(9)与所述组合型逆变装置(2)电连接。

7.根据权利要求5所述的电机驱动系统，其特征在于，还包括PTC装置(10)，所述PTC装置(10)与所述动力装置(1)电连接。

8.一种电动汽车，其特征在于，包括如权利要求1-7任意一项所述的电机驱动系统。

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