[發明專利]一種集成式電機及其驅動器控制方法

在審

• 申請號: 201510077413.4
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104617707A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發明（設計）人: 余恒
• 申請（專利權）人: 深圳市南方安華電子科技有限公司
• 主分類號: H02K7/20
• 分類號: H02K7/20;H02P5/46
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及電機領域，具體涉及一種集成式電機及其驅動器控制方法。

背景技術

電動車的系統動力部分包括電池、驅動器和電機。目前電池大多采用鋰電池。鋰電池由3.2V的單元通過串聯形成需要的電壓等級。在國內鋰電池電壓高的達到600V左右。在同樣功率情況下，這么高的電壓電流小，效率會高點。但高壓會帶來也帶來很多問題，例如絕緣需要增強，安全性差，成本高等。所以現在低壓電動車還相當有市場。

低壓電動車的電池電壓低，絕緣和安全性高，由于電壓低，器件平臺成本降低。但是難處是擴大功率很困難。例如600V電池要是做額定功率30KW，峰值功率60KW，額定電流僅僅50A，峰值電流100A。如果采用75V電池供電，額定電流400A，峰值電流800A。這么大的電流對電機繞組很大影響，需要很粗的電機繞組，電機直徑很大，體積很大。

發明內容

本發明的目的是為解決上述不足，提供一種集成式電機及其驅動器控制方法。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種集成式電機及其驅動器控制方法，包括集成式電機和驅動器的控制方法，所述的集成式電機包括機殼、N個電機單元的定轉子、和一個驅動器，N個電機單元安裝成在同一個機殼內部并且同軸，?N個電機單元為負載提供動力。驅動器輸出N路3相電源，分別電連接驅動N個電機單元。所述的N個電機單元，每一個電機單元包括一個轉子和一個定子。

驅動器為多路3相輸出的驅動器，能夠同時驅動多個獨立的電機單元。

驅動器的控制方法采用三相驅動控制，驅動器的每一路3相輸出驅動其中的一個電機單元。

多路3相輸出的驅動器能夠通過開關把損壞的電機單元切除，實現冗余工作。

多路3相輸出驅動器的輸出采取錯相控制方法工作來改善系統性能。

????錯相控制方法的規律為：

設集成的電機單元N個，那么以第一個電機單元的控制角度為0度，那么第二個電機單元的控制比第一個電機單元滯后120/N角度，第三個電機單元的控制比第一個電機單元滯后2*120/N角度，…….，第N個電機單元的控制比第一個電機單元滯后(N-1)*120/N角度。

本發明具有如下有益的效果：

本發明設計合理，降低繞組電流，還可以減小電機的總外徑，也減小轉子的直徑，降低電機的轉動慣量，改善了電機的動態性能，有利于電動車的加速和減速，解決了高壓電動車的安全性等問題，又解決了目前低壓車方案的電流大的問題，同時改善了驅動系統的控制性能和提高驅動系統的可靠性。

附圖說明

圖1為本發明的整體結構示意圖；

圖2為本發明的控制方法例子示意圖；

圖3為本發明的轉矩控制方式1波形圖；

圖4為本發明的轉矩控制方式2波形圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的說明：

????如圖1所示，一種集成式電機及其驅動器控制方法，包括集成式電機和驅動器的控制方法，所述的集成式電機包括機殼1、N個電機單元的定轉子、和一個驅動器5，N個電機單元安裝成在同一個機殼1內部并且同軸，?N個電機單元為負載4提供動力。驅動器輸出N路3相電源，分別電連接驅動N個電機單元。所述的N個電機單元，每一個電機單元包括一個轉子3和一個定子2；驅動器為多路3相輸出的驅動器，能夠同時驅動多個獨立的電機單元；驅動器的控制方法采用三相驅動控制，驅動器的每一路3相輸出驅動其中的一個電機單元；多路3相輸出的驅動器能夠通過開關把損壞的電機單元切除，實現冗余工作；多路3相輸出驅動器的輸出采取錯相控制方法工作來改善系統性能；錯相控制方法的規律為：設集成的電機單元N個，那么以第一個電機單元的控制角度為0度，那么第二個電機單元的控制比第一個電機單元滯后120/N角度，第三個電機單元的控制比第一個電機單元滯后2*120/N角度，…….，第N個電機單元的控制比第一個電機單元滯后(N-1)*120/N角度。

驅動器控制方法以集成2個電機為例，驅動器輸出2個三相，共6相電源，其中三相驅動定子，另外三相驅動定子，如圖2。

1）轉矩控制方式1：驅動器的電流矢量?（，，），?（，，）。和，和，和同相位，同幅值，那么驅動器輸出的等效的總電流=+=2*，=+=2*，=+=2*。轉矩為T=2*T1，等效于兩個電機同步出力。因此分擔了輸出功率，每個繞組的電流有效值為總電流的1/2，如圖3。