CN212392832U - 可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种永磁同步电机控制领域；具体涉及一种可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器，包括主控器、多相电机驱动电路、电流传感器、多相电机端线接口、旋转变压器解调电路和电机旋转变压器接口，所述多相电机驱动电路包括六相逆变桥电路，六相逆变桥电路的输入端连接控制器的PWM输出端，多相电机驱动电路输出端连接多相电机端线接口，多相电机驱动电路输出端连接多相电机端线接口之间的连线上分别设置电流传感器，旋转变压器解调电路通过电机旋转变压器接口连接至电机旋转变压器，电流传感器和旋转变压器解调电路分别与主控器相连。本实用新型可驱动多种类型的永磁轮毂电机，通用性高，节约成本。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种永磁同步电机控制领域；具体涉及一种可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器。
背景技术
轮毂电机又被称为车轮内装电机，它的最大特点是将车轮和电磁驱动装置合为一体，由于将动力、传动和制动装置都整合到轮毂内，因此可以给车辆带来更加灵活的空间设计，最大程度降低车身自重以及噪声，同样使得电动车辆的机械部分大为简化，少了这些机械传动机构的机械损失，直接提高了传动效率，减少不必要的能量损耗。
电动汽车作为未来汽车研发的趋势之一，其电机驱动器的好坏直接决定了电动汽车的性能和可靠性，特别地，军用车辆由于工作环境、运行工况、负载特性与传统车辆存在着较大的差异，其对电机驱动系统的可靠性提出了更高的要求，并且由于工况多变，对电机驱动系统的通用性也提出了较高要求。军用车辆搭载轮毂电机能够提升军用车俩的机动性，能够提高军事侦查、人员输送、后勤保障等战术功能，能够改善车辆的经济性，提升军用车辆对复杂军用行驶工况的适应性，在复杂多变的现代战场中发挥着不可替代的作用。
对于通用性来说，现有的军用车辆的轮毂电机驱动器大多只能驱动一种相数的电机，其中最为广泛的是三相永磁轮毂电机驱动器，而在驱动其他相数的永磁轮毂电机时，往往需要重新更换与之匹配的电机驱动器才可将其他相数的永磁轮毂电机进行驱动，间接地增加了成本，且其通用性不高。
以目前最为流行的三相永磁轮毂电机驱动器为例，现有技术方案中的三相永磁轮毂电机闭环控制系统如图1所示，永磁轮毂电机闭环控制系统采用双闭环控制方法，内环为电流环，外环为转速环。左侧框图为三相永磁轮毂电机驱动器的总体结构，其中包括主控电路、三相电机驱动电路和接口反馈三大部分组成。右侧三相永磁轮毂电机的电机绕组端线接在三相永磁轮毂电机驱动器的三相电机端线接口上，三相永磁轮毂电机的旋转变压器引出线接在三相永磁轮毂电机驱动器的电机旋转变压器接口上。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型提供一种可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器，可驱动多种类型的永磁轮毂电机，通用性高，节约成本。
本实用新型所述可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器，包括主控器、多相电机驱动电路、电流传感器、多相电机端线接口、旋转变压器解调电路和电机旋转变压器接口，所述多相电机驱动电路包括六相逆变桥电路，六相逆变桥电路的输入端连接控制器的PWM输出端，多相电机驱动电路输出端连接多相电机端线接口，多相电机驱动电路输出端连接多相电机端线接口之间的连线上分别设置电流传感器，旋转变压器解调电路通过电机旋转变压器接口连接至电机旋转变压器，电流传感器和旋转变压器解调电路分别与主控器相连。
本实用新型通过六相逆变桥电路对应设有六相电机端线接口，通过多相电机驱动电路可以驱动一台三相永磁轮毂电机、两台三相永磁轮毂电机、一台四相永磁轮毂电机、一台五相永磁轮毂电机或一台六相永磁轮毂电机，避免了电机驱动器因可驱动永磁轮毂电机种类少而造成的替换成本高、通用性差的问题。
优选地，旋转变压器解调电路包括第一旋转变压器解调电路和第二旋转变压器解调电路，第一旋转变压器解调电路连接至第一电机旋转变压器接口，第二旋转变压器解调电路连接至第二电机旋转变压器接口，当驱动一台多相永磁轮毂电机时，第一旋转变压器解调电路通过第一电机旋转变压器接口连接至电机旋转变压器，当驱动两台三相永磁轮毂电机时，两旋转变压器解调电路分别通过对应的电机旋转变压器接口连接至相应的电机旋转变压器。
优选地，多相电机驱动电路的开关器件采用带有体二极管的MOSFET管，MOSFET管的门极连接控制器的PWM输出端。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
本实用新型通过六相逆变桥电路对应设有六相电机端线接口，通过相电机驱动电路可以驱动一台三相永磁轮毂电机、两台三相永磁轮毂电机、一台四相永磁轮毂电机、一台五相永磁轮毂电机或一台六相永磁轮毂电机，避免了电机驱动器因可驱动永磁轮毂电机种类少而造成的替换成本高、通用性差的问题。
附图说明
图1现有三相永磁轮毂电机闭环控制系统框图。
图2本实用新型结构框图。
图3本实用新型六相逆变桥电路原理图。
图4旋转变压器解调电路原理图。
具体实施方式
实施例1：
如图2-3所示，本实用新型所述可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器，包括主控器、多相电机驱动电路、电流传感器、多相电机端线接口、旋转变压器解调电路和电机旋转变压器接口，所述多相电机驱动电路包括六相逆变桥电路，六相逆变桥电路的输入端连接控制器的PWM输出端，多相电机驱动电路输出端连接多相电机端线接口，多相电机驱动电路输出端连接多相电机端线接口之间的连线上分别设置电流传感器，旋转变压器解调电路通过电机旋转变压器接口连接至电机旋转变压器，电流传感器和旋转变压器解调电路分别与主控器相连。
其中，旋转变压器解调电路包括第一旋转变压器解调电路和第二旋转变压器解调电路，第一旋转变压器解调电路连接至第一电机旋转变压器接口，第二旋转变压器解调电路连接至第二电机旋转变压器接口，当驱动一台多相永磁轮毂电机时，第一旋转变压器解调电路通过第一电机旋转变压器接口连接至电机旋转变压器，当驱动两台三相永磁轮毂电机时，两旋转变压器解调电路分别通过对应的电机旋转变压器接口连接至相应的电机旋转变压器，如图4所示，旋转变压器解调电路核心部件为旋变解码芯片，REFP、REFN信号为旋变解码芯片传送到旋转变压器的两路互补激磁信号，SIN、SINLO信号为旋转变压器传回到旋变解码芯片的两路互补正弦信号，COS、COSLO信号为旋转变压器传回到旋变解码芯片的两路互补余弦信号；多相电机驱动电路的开关器件采用带有体二极管的MOSFET管，MOSFET管的门极连接控制器的PWM输出端。
图3中，多相电机驱动电路含有6组桥臂，分别可以驱动多达6根多相电机绕组端线，端线在图中标记为A相、B相、C相、D相、E相、F相，分别与多相电机端线接口A端、B端、C端、D端、E端、F端相连接，Udc为直流母线电压。
本实用新型驱动永磁轮毂电机的几种工作方式如下：
1、只驱动一个三相永磁轮毂电机。在此工作方式下，只有一个三相永磁轮毂电机被接在驱动器上，分为两种情况：
(1)若将此电机的三根电机绕组端线分别接在多相电机端线接口的A、B、C端上，则其旋转变压器引出线也该相应的接到第一电机旋转变压器接口上。这时六相逆变桥电路的A、B、C相正常工作，六相逆变桥电路的D、E、F相停止工作，第一电机旋转变压器接口正常工作，第二电机旋转变压器接口停止工作。
(2)若将此电机的三根电机绕组端线分别接在多相电机端线接口的D、E、F端上，则其旋转变压器引出线也该相应的接到第二电机旋转变压器接口上。这时六相逆变桥电路的D、E、F相正常工作，六相逆变桥电路的A、B、C相停止工作，第二电机旋转变压器接口正常工作，第一电机旋转变压器接口停止工作。
2、同时驱动两个三相永磁轮毂电机。在此工作方式下，第一个三相永磁轮毂电机绕组的三根端线应接在多相电机端线接口的A、B、C端上，其旋转变压器引出线应接在第一电机旋转变压器接口上。第二个三相永磁轮毂电机绕组的三根端线应接在多相电机端线接口的D、E、F端上，其旋转变压器引出线应接在第二电机旋转变压器接口上。这时六相逆变桥电路的A、B、C、D、E、F相都正常工作，第一、二电机旋转变压器接口都正常工作。
3、只驱动一个四相永磁轮毂电机。在此工作方式下，此四相永磁轮毂电机绕组的四根端线应接在多相电机端线接口的A、B、C、D端上，其旋转变压器引出线应接在第一电机旋转变压器接口上。这时六相逆变桥电路的A、B、C、D相正常工作，逆变桥E、F相停止工作，第一电机旋转变压器接口正常工作，第二电机旋转变压器接口停止工作。
4、只驱动一个五相永磁轮毂电机。在此工作方式下，此五相永磁轮毂电机绕组的五根端线应接在多相电机端线接口的A、B、C、D、E端上，其旋转变压器引出线应接在第一电机旋转变压器接口上。这时六相逆变桥电路的A、B、C、D、E相正常工作，逆变桥F相停止工作。第一电机旋转变压器接口正常工作，第二电机旋转变压器接口停止工作。
5、只驱动一个六相永磁轮毂电机。在此工作方式下，此六相永磁轮毂电机绕组的六根端线应接在多相电机端线接口的A、B、C、D、E、F端上，其旋转变压器引出线应接在第一电机旋转变压器接口上。这时逆变桥A、B、C、D、E、F相都正常工作。第一电机旋转变压器接口正常工作，第二电机旋转变压器接口停止工作。
6、当电机绕组端线和旋转变压器引出线的连接方式与上述几种工作方式的连接形式都不符合时，此永磁轮毂电机驱动器停止工作，这时六相逆变桥电路的A、B、C、D、E、F相都停止工作，第一、二电机旋转变压器接口都停止工作。
本实用新型通过六相逆变桥电路对应设有六相电机端线接口，通过相电机驱动电路可以驱动一台三相永磁轮毂电机、两台三相永磁轮毂电机、一台四相永磁轮毂电机、一台五相永磁轮毂电机或一台六相永磁轮毂电机，避免了电机驱动器因可驱动永磁轮毂电机种类少而造成的替换成本高、通用性差的问题。
Claims (3)
1.一种可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器，其特征在于，包括主控器、多相电机驱动电路、电流传感器、多相电机端线接口、旋转变压器解调电路和电机旋转变压器接口，所述多相电机驱动电路包括六相逆变桥电路，六相逆变桥电路的输入端连接控制器的PWM输出端，多相电机驱动电路输出端连接多相电机端线接口，多相电机驱动电路输出端连接多相电机端线接口之间的连线上分别设置电流传感器，旋转变压器解调电路通过电机旋转变压器接口连接至电机旋转变压器，电流传感器和旋转变压器解调电路分别与主控器相连。
2.根据权利要求1所述的可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器，其特征在于，旋转变压器解调电路包括第一旋转变压器解调电路和第二旋转变压器解调电路，第一旋转变压器解调电路连接至第一电机旋转变压器接口，第二旋转变压器解调电路连接至第二电机旋转变压器接口。
3.根据权利要求1所述的可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器，其特征在于，多相电机驱动电路的开关器件采用带有体二极管的MOSFET管，MOSFET管的门极连接控制器的PWM输出端。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202021570932.7U CN212392832U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器 |
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| CN202021570932.7U CN212392832U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器 |
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| CN202021570932.7U Active CN212392832U (zh) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | 可向下兼容的多相永磁轮毂电机通用驱动器 |
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| CN (1) | CN212392832U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112968653A (zh) * | 2021-01-29 | 2021-06-15 | 中国第一汽车股份有限公司 | 一种电驱系统及车辆 |
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2020
- 2020-07-31 CN CN202021570932.7U patent/CN212392832U/zh active Active
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