[發(fā)明專利]電機系統(tǒng)以及使用該電機系統(tǒng)的電動汽車或混合動力汽車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110459082.2
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN103187832A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王凌潔
• 申請（專利權(quán)）人: 上海捷能汽車技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02K11/00
• 分類號: H02K11/00;B60L15/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 唐立;盧江

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于汽車技術(shù)領(lǐng)域，涉及電動汽車或混合動力汽車中的電機系統(tǒng)，尤其涉及一種使用射頻（RF）技術(shù)的無線式旋轉(zhuǎn)變壓器的電機系統(tǒng)以及包括使用該電機系統(tǒng)的電動汽車或混合動力汽車。

背景技術(shù)

????旋轉(zhuǎn)變壓器（Resolver?或Transformer）是一種電磁式傳感器，又稱為同步分解器，其通常設(shè)置有轉(zhuǎn)子和定子。其中，定子繞組作為變壓器的原邊，接受勵磁電壓；轉(zhuǎn)子繞組作為變壓器的副邊，通過電磁耦合得到感應(yīng)電壓。旋轉(zhuǎn)變壓器的工作原理和普通變壓器基本相似，區(qū)別在于普通變壓器的原邊、副邊繞組是相對固定的，所以輸出電壓和輸入電壓之比是常數(shù)，而旋轉(zhuǎn)變壓器的原邊、副邊繞組則隨轉(zhuǎn)子的角位移發(fā)生相對位置的改變，因而其輸出電壓的大小隨轉(zhuǎn)子角位移而發(fā)生變化，輸出繞組的電壓幅值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角成正弦、余弦函數(shù)關(guān)系，或保持某一比例關(guān)系，或在一定轉(zhuǎn)角范圍內(nèi)與轉(zhuǎn)角成線性關(guān)系。因此，旋轉(zhuǎn)變壓器輸出的電壓信號為模擬信號；通常地，對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)變壓器會相應(yīng)地設(shè)置旋變解碼單元，其通過鑒相或者鑒幅等方式對旋轉(zhuǎn)變壓器所輸出的信號進(jìn)行調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子位置信號的數(shù)字轉(zhuǎn)換。

????在電動汽車或混合動力汽車技術(shù)領(lǐng)域，使用電機作為動力源。在對電機的控制過程中，需要檢測電機的轉(zhuǎn)子的位置。現(xiàn)有技術(shù)中，通常在電機中安裝旋轉(zhuǎn)變壓器來檢測電機的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動位置，并進(jìn)一步通過旋變解碼單元得出關(guān)于轉(zhuǎn)動位置的數(shù)字信號（例如，角度位置信號和電機轉(zhuǎn)速信號），并進(jìn)一步輸出給電機控制單元進(jìn)行處理以得到相關(guān)信號（例如，車速、需加載的電機轉(zhuǎn)子上的驅(qū)動電壓）。

????圖1所示為現(xiàn)有技術(shù)中電動汽車所使用的電機系統(tǒng)的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，電機系統(tǒng)10通常包括電機110以及電機控制單元130，電機110上設(shè)置有旋轉(zhuǎn)變壓器111，旋轉(zhuǎn)變壓器111可以用作電機110的傳感元件，因此，其輸出模擬信號至旋變解碼單元131，旋變解碼單元131設(shè)置在電機控制單元130上，并且與電機控制器（MCU）133集成地設(shè)置，旋變解碼單元131輸出的數(shù)字信號（例如，角度位置信號和電機轉(zhuǎn)速信號）被輸入至電機控制器133以進(jìn)行進(jìn)一步的處理。通常地，旋轉(zhuǎn)變壓器111與旋變解碼單元131之間通過旋變線束150連接以在二者之間傳輸信號，在該實例中，旋變線束150采用6根硬線，其中4根硬線用于從旋轉(zhuǎn)變壓器111傳輸各種函數(shù)（例如，Sin+，Sin-，Cos+，Cos-）的模擬信號至旋變解碼單元131，其中2根硬線用于從旋變解碼單元131傳輸激勵信號至旋轉(zhuǎn)變壓器111。

在圖1所示的電機系統(tǒng)應(yīng)用于電動汽車中時，如果根據(jù)汽車的整車布置需要，電機110與其相應(yīng)的電機控制單元130可能需要相隔較遠(yuǎn)的距離，因此，所需的旋變線束150的長度較長，容易影響信號質(zhì)量并且較易受電磁干擾（外部電磁干擾等容易導(dǎo)致解算出的轉(zhuǎn)子位置等產(chǎn)生誤差）；另外，較長的旋變線束150在車體中布置時，也需要額外的保護(hù)、支架裝置。

在混合動力汽車中，使用類似圖1所示結(jié)構(gòu)的電機系統(tǒng)時，同樣存在以上問題。

有鑒于此，有必要提出一種新型的包括旋轉(zhuǎn)變壓器的電機系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的之一在于，避免電機系統(tǒng)中的旋轉(zhuǎn)變壓器與旋變解碼單元之間使用較長的旋變線束。

本發(fā)明的又一目的在于，使電機系統(tǒng)適用于電動汽車或混合動力汽車的靈活整車布局。

本發(fā)明的還一目的在于，避免旋轉(zhuǎn)變壓器與旋變解碼單元之間的信號傳輸?shù)碾姶鸥蓴_并保證該信號傳輸?shù)馁|(zhì)量。

為實現(xiàn)以上目的或者其他目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案。

按照本發(fā)明的一方面，提供一種用于電動汽車或混合動力汽車的電機系統(tǒng)，其包括電機和電機控制單元，其中，電機系統(tǒng)中所述電機所在的一端設(shè)置有旋轉(zhuǎn)變壓器及其相應(yīng)的旋變解碼單元，所述旋變解碼單元所輸出的數(shù)字信號通過射頻通信傳輸至所述電機控制單元。

按照本發(fā)明一實施例的電機系統(tǒng)，其中，所述電機系統(tǒng)還包括：

在所述電機所在的一端設(shè)置的射頻發(fā)射單元；以及

在所述電機控制單元所在的一端設(shè)置的射頻接收單元。

在之前所述任意實施例的電機系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述射頻發(fā)射單元包括第一微控制器和射頻發(fā)射機。

在之前所述任意實施例的電機系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述射頻接收單元包括第二微控制器和射頻接收機。

在之前所述任意實施例的電機系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述射頻通信的頻率為2.4GHz或者5GHz。

在之前所述任意實施例的電機系統(tǒng)中，優(yōu)選地，所述射頻接收單元輸出所述數(shù)字信號至電機控制器。