[發明專利]一種電機驅動器及動力系統

有效

• 申請號: 201911167478.2
• 申請日: 2019-11-25
• 公開（公告）號: CN111030550B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 封寧波;劉春陽
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02P25/22
• 分類號: H02P25/22;H02P27/06;B60L15/00;B60L15/06
• 代理公司: 深圳市深佳知識產權代理事務所(普通合伙) 44285
• 代理人: 常忠良

本申請公開了一種電機的混合功率器件驅動器及動力系統，應用于電動汽車技術領域。該驅動器的第一驅動電路中功率器件的種類與第二驅動電路中功率器件的種類不同；第一驅動電路中功率器件的損耗大于第二驅動電路中功率器件的損耗，第一驅動電路中功率器件的耐流能力大于第二驅動電路中功率器件的耐流能力。第一驅動電路將直流電逆變為交流電提供給電機的第一部分繞組；第二驅動電路將直流電逆變為交流電提供給電機的第二部分繞組。控制單元確定電機的負載小于預設負載時控制第一驅動電路停止工作，控制第二驅動電路工作；當確定電機的負載大于或等于預設負載時控制第一驅動電路和第二驅動電路均工作。利用該電機驅動器能夠提升電機驅動器的效率。

技術領域

本申請涉及電力電子技術領域，尤其涉及一種電機驅動器及動力系統。

背景技術

隨著現代社會能源短缺和環境污染問題的加劇，電動汽車受到了各界的廣泛關注。電動汽車以車載的動力電池組為能源來驅動電機，電機帶動車輪旋轉，進行驅動車輛行駛。

電動汽車中的電機驅動器(Motor Control Unit，MCU)一般采用IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，絕緣柵雙極型晶體管)三相半橋驅動電路來驅動電機。由于電機為交流電機，電機驅動器的作用是將動力電池組輸出的直流電逆變為交流電提供給電機。

但是，由于電機驅動器使用的IGBT器件的損耗較大，因此，致使車輛行駛中電機驅動器自身的能量損失較多。而電動汽車的動力電池組的電量有限，IGBT器件消耗過多的能量會降低電機驅動器的效率，影響電動汽車的續航能力。

申請內容

為了解決以上技術問題，本申請提供一種電機驅動器及動力系統，能夠提升電機驅動器的效率。

第一方面，本申請提供了一種電機驅動器，該電機驅動器包括控制單元和至少兩個驅動電路：第一驅動電路和第二驅動電路。其中，第一驅動電路中功率器件的種類與第二驅動電路中功率器件的種類不同；第一驅動電路中功率器件的損耗大于第二驅動電路中功率器件的損耗，第一驅動電路中功率器件的耐流能力大于第二驅動電路中功率器件的耐流能力。第一驅動電路將對應的直流電源輸出的直流電逆變為交流電提供給電機的第一部分繞組。第二驅動電路用于將對應的直流電源輸出的直流電逆變為交流電提供給電機的第二部分繞組。其中，耐流能力表征功率器件正常工作時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能夠承受的最大電流越大。

控制單元當確定電機的負載小于預設負載(即輕載)時，控制第一驅動電路停止工作，控制第二驅動電路工作，由于第二驅動電路的損耗較低，應用于電機輕載時可以降低電機驅動器產生的損耗，進而提升電機驅動器的效率。控制單元當確定電機的負載大于或等于預設負載(即重載)時，控制第一驅動電路和第二驅動電路均工作，增大為電機提供的電流，以確保電機重載時能夠正常工作。

因此該電機的驅動器既可以利用第一驅動電路較高的耐流能力，又可以利用第二驅動電路較低的損耗，即綜合了第一驅動電路和第二驅動電路各自的優點，既可以提高工作效率又保證在大電流時工作的安全性。當應用于電動汽車領域時，電機可以為電動汽車上的電機，此時電機輕載的場景可以對應于輕踩油門踏板、車速較低等情況，而電機重載的場景可以對應于重踩油門踏板、車速較快等情況。由于電動汽車的動力電池組容量有限，因此提升電機驅動器的工作效率還能夠提升電動汽車的續航能力。

結合第一方面，在第一種可能的實現方式中，第一驅動電路的功率器件為絕緣柵雙極型晶體管IGBT，第二驅動電路的功率器件為寬禁帶半導體器件。

由于IGBT器件的耐流能力較高，可以通過較大的電流，因此需要使用的IGBT 器件的數量較少，能夠減少成本。而寬禁帶半導體器件的損耗較低，因此應用于電機輕載的場景下能夠提升電機驅動器的效率，多個寬禁帶半導體器件在使用時可以并聯連接，以使每個寬禁帶半導體器件對整體的電流進行分流。