用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统
技术特征:
1.一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,该系统包括电机驱动器(1)和永磁同步电机(2),其特征在于,所述的电机驱动器(1)的内部包括两条独立的正母线p1、正母线p2和一条负母线n,所述的电机驱动器(1)由直流高压输入模块(11)、逆变模块(12)、开关模块(13)以及控制模块(14)组成;
2.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,其特征在于,所述的逆变模块(12)中的第一逆变器(121)、第二逆变器(122)的三相桥臂以及开关模块(13)的第七桥臂(131)、第八桥臂(132)均由串联的两个开关器件组成,所述的开关器件包括二极管和开关管,所述的第一逆变器(121)三相桥臂以及开关模块(13)的第七桥臂(131)均跨接于正母线p1和正母线p2之间,所述的第二逆变器(122)三相桥臂以及开关模块(13)的第八桥臂(132)均跨接在正母线p2和负母线n之间,所述的第一逆变器(121)和第二逆变器(122)的三相输出以及开关模块(13)的输出7、输出8分别位于各三相桥臂以及第七桥臂(131)、第八桥臂(132)的两个开关器件之间。
3.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,其特征在于,所述的永磁同步电机(2)包括定子绕组(21)、中性线(22)、六相线(23)、转子永磁体(24)和位置传感器(25),所述的永磁同步电机(2)为8极48槽六相电机,所述定子绕组(21)包括a、b、c三相定子绕组与a、b、c三相定子绕组,所述六相定子绕组的相带角为120°,所述定子绕组(21)线圈类型为圆线,所述中性线(22)包括a、b、c三相中性线(222)与a、b、c三相中性线(221),所述六相线(23)包括a相线(231)、b相线(232)、c相线(233)与a相线(234)、b相线(235)、c相线(236)。
4.根据权利要求3所述的一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,其特征在于,所述的永磁同步电机a、b、c三相和a、b、c三相定子绕组均呈y字形连接,所述的a、b、c三相定子绕组的一端与a、b、c三相中性点连接,所述的a、b、c三相线包括分别与逆变模块(12)第一逆变器(121)的三相输出进行连接的a相、b相和c相定子绕组引出线,所述的a、b、c三相中性点通过a、b、c三相中性线(222)与开关模块(13)第七桥臂(131)的输出7连接;所述的a、b、c三相线包括分别与逆变模块(12)第二逆变器(122)的三相输出进行连接的a相、b相和c相定子绕组引出线,所述的a、b、c三相中性点通过a、b、c三相中性线(221)与开关模块(13)第八桥臂(132)的输出8连接;位置传感器(25)与电机驱动器(1)的控制模块(14)连接,并向其发送信号θ,用以获取电机定子和转子之间的相对位置。
5.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,其特征在于,所述的控制模块(14)向逆变模块(12)的十二个开关器件以及开关模块(13)的四个开关器件发送脉宽调制pwm信号和开关控制信号,所述的脉宽调制pwm信号包括控制逆变模块(12)第一逆变器(121)中六个开关器件状态的信号s1、s2、s3、s4、s5和s6,第二逆变器(122)中六个开关器件状态的信号s7、s8、s9、s10、s11和s12,所述的开关控制信号包括控制开关模块(13)四个开关器件状态的信号s13、s14、s15和s16,以实现直流母线电流和电机六相电流不同的产生方式。
6.根据权利要求1所述的一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,其特征在于,所述六相永磁同步电机驱动系统的工作模式包括:
7.根据权利要求6所述的一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,其特征在于,应用该系统实现驻车状态下对电池的交流阻抗检测时,则有:
8.根据权利要求6所述的一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,其特征在于,应用该系统实现驻车状态下对电池的大功率高频充放电时,则有:
9.根据权利要求8所述的一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,其特征在于,所述高压直流电源接口vh1的外接电源动力电池包上包向高压直流电源接口vh2的外接电源动力电池包下包充电时:
10.根据权利要求9所述的一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,其特征在于,所述三路buck pwm信号之间以及boost pwm信号之间分别插入120°相移角,以产生平稳的电流波形。
技术总结
本发明涉及一种用于电动汽车的多工作模式六相永磁同步电机驱动系统,包括电机驱动器和永磁同步电机,永磁同步电机包括六相线、中性线、定子绕组、转子永磁体和位置传感器,电机驱动器内部包括正母线P1、正母线P2和负母线N,电机驱动器由直流高压输入模块、逆变模块、开关模块以及控制模块组成;直流高压输入模块包括两个外部直流电源输入接口VH1、VH2;逆变模块包括2个逆变器,每个逆变器分别包括三相桥臂和对应的三相输出;开关模块包括两个桥臂和对应的两个输出;控制模块分别与2个逆变器的十二个开关器件以及开关模块中的四个开关器件连接,与现有技术相比,本发明满足多工作模式的需求、提高电动汽车和燃料电池汽车的性能。
技术研发人员:王心坚,刘臣职,王松毅,魏学哲,戴海峰,王学远,朱建功
受保护的技术使用者:同济大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/14
技术研发人员:王心坚,刘臣职,王松毅,魏学哲,戴海峰,王学远,朱建功
技术所有人:同济大学
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