[發(fā)明專利]一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及動(dòng)力系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201911167478.2
• 申請(qǐng)日: 2019-11-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111030550B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 封寧波;劉春陽(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華為技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): H02P25/22
• 分類號(hào): H02P25/22;H02P27/06;B60L15/00;B60L15/06
• 代理公司: 深圳市深佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44285
• 代理人: 常忠良

本申請(qǐng)公開(kāi)了一種電機(jī)的混合功率器件驅(qū)動(dòng)器及動(dòng)力系統(tǒng)，應(yīng)用于電動(dòng)汽車技術(shù)領(lǐng)域。該驅(qū)動(dòng)器的第一驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的種類與第二驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的種類不同；第一驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的損耗大于第二驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的損耗，第一驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的耐流能力大于第二驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的耐流能力。第一驅(qū)動(dòng)電路將直流電逆變?yōu)榻涣麟娞峁┙o電機(jī)的第一部分繞組；第二驅(qū)動(dòng)電路將直流電逆變?yōu)榻涣麟娞峁┙o電機(jī)的第二部分繞組。控制單元確定電機(jī)的負(fù)載小于預(yù)設(shè)負(fù)載時(shí)控制第一驅(qū)動(dòng)電路停止工作，控制第二驅(qū)動(dòng)電路工作；當(dāng)確定電機(jī)的負(fù)載大于或等于預(yù)設(shè)負(fù)載時(shí)控制第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路均工作。利用該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器能夠提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及動(dòng)力系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代社會(huì)能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的加劇，電動(dòng)汽車受到了各界的廣泛關(guān)注。電動(dòng)汽車以車載的動(dòng)力電池組為能源來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，電機(jī)帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行驅(qū)動(dòng)車輛行駛。

電動(dòng)汽車中的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器(Motor Control Unit，MCU)一般采用IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)三相半橋驅(qū)動(dòng)電路來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。由于電機(jī)為交流電機(jī)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的作用是將動(dòng)力電池組輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟娞峁┙o電機(jī)。

但是，由于電機(jī)驅(qū)動(dòng)器使用的IGBT器件的損耗較大，因此，致使車輛行駛中電機(jī)驅(qū)動(dòng)器自身的能量損失較多。而電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組的電量有限，IGBT器件消耗過(guò)多的能量會(huì)降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的效率，影響電動(dòng)汽車的續(xù)航能力。

申請(qǐng)內(nèi)容

為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N電機(jī)驅(qū)動(dòng)器及動(dòng)力系統(tǒng)，能夠提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的效率。

第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，該電機(jī)驅(qū)動(dòng)器包括控制單元和至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)電路：第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路。其中，第一驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的種類與第二驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的種類不同；第一驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的損耗大于第二驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的損耗，第一驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的耐流能力大于第二驅(qū)動(dòng)電路中功率器件的耐流能力。第一驅(qū)動(dòng)電路將對(duì)應(yīng)的直流電源輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟娞峁┙o電機(jī)的第一部分繞組。第二驅(qū)動(dòng)電路用于將對(duì)應(yīng)的直流電源輸出的直流電逆變?yōu)榻涣麟娞峁┙o電機(jī)的第二部分繞組。其中，耐流能力表征功率器件正常工作時(shí)能夠承受的最大電流的能力，即功率器件耐流能力越大，功率器件正常工作時(shí)能夠承受的最大電流越大。

控制單元當(dāng)確定電機(jī)的負(fù)載小于預(yù)設(shè)負(fù)載(即輕載)時(shí)，控制第一驅(qū)動(dòng)電路停止工作，控制第二驅(qū)動(dòng)電路工作，由于第二驅(qū)動(dòng)電路的損耗較低，應(yīng)用于電機(jī)輕載時(shí)可以降低電機(jī)驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生的損耗，進(jìn)而提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的效率。控制單元當(dāng)確定電機(jī)的負(fù)載大于或等于預(yù)設(shè)負(fù)載(即重載)時(shí)，控制第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路均工作，增大為電機(jī)提供的電流，以確保電機(jī)重載時(shí)能夠正常工作。

因此該電機(jī)的驅(qū)動(dòng)器既可以利用第一驅(qū)動(dòng)電路較高的耐流能力，又可以利用第二驅(qū)動(dòng)電路較低的損耗，即綜合了第一驅(qū)動(dòng)電路和第二驅(qū)動(dòng)電路各自的優(yōu)點(diǎn)，既可以提高工作效率又保證在大電流時(shí)工作的安全性。當(dāng)應(yīng)用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域時(shí)，電機(jī)可以為電動(dòng)汽車上的電機(jī)，此時(shí)電機(jī)輕載的場(chǎng)景可以對(duì)應(yīng)于輕踩油門踏板、車速較低等情況，而電機(jī)重載的場(chǎng)景可以對(duì)應(yīng)于重踩油門踏板、車速較快等情況。由于電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池組容量有限，因此提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的工作效率還能夠提升電動(dòng)汽車的續(xù)航能力。

結(jié)合第一方面，在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，第一驅(qū)動(dòng)電路的功率器件為絕緣柵雙極型晶體管IGBT，第二驅(qū)動(dòng)電路的功率器件為寬禁帶半導(dǎo)體器件。

由于IGBT器件的耐流能力較高，可以通過(guò)較大的電流，因此需要使用的IGBT 器件的數(shù)量較少，能夠減少成本。而寬禁帶半導(dǎo)體器件的損耗較低，因此應(yīng)用于電機(jī)輕載的場(chǎng)景下能夠提升電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的效率，多個(gè)寬禁帶半導(dǎo)體器件在使用時(shí)可以并聯(lián)連接，以使每個(gè)寬禁帶半導(dǎo)體器件對(duì)整體的電流進(jìn)行分流。