CN113905922B - 一种电机的驱动***、动力***及电动汽车 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种电机的驱动***、动力***及电动汽车,涉及电力电子技术领域。该驱动***用于驱动以动力电池组作为电源的电机,动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组,驱动***包括:至少两个直流‑交流DC‑AC电路,电池模组与DC‑AC电路一一对应。每个电池模组对应连接一个DC‑AC电路的输入端,每个DC‑AC电路的输出端连接电机的对应绕组;DC‑AC电路用于将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电驱动电机的对应绕组。利用该驱动***,当有的电池模组出现故障时,不会影响其它电池模组的正常供电,而其它正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,以使车辆能够继续行驶。

Description

一种电机的驱动***、动力***及电动汽车
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域,尤其涉及一种电机的驱动***、动力***及电动汽车。
背景技术
随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧,电动汽车受到了各界的广泛关注。电动汽车以车载的动力电池组为电源来驱动电机,以使电机带动车轮旋转,进而驱动车辆行驶。
参见图1,该图为电机的一种驱动***的示意图。
该电机的驱动***包括动力电池组101、DC-AC(直流-交流)电路102和电机103。其中,动力电池组101包括多节串并联在一起的电池,例如电池可以是先并联,然后再串联,DC-AC电路能够将动力电池组101输出的直流电逆变为交流电提供给电机103。
当动力电池组101中的部分电池存在故障时,则会触发电动汽车的保护***,而保护***会控制动力电池组停止为DC-AC(直流-交流)电路102供电,进而导致电动汽车完全停止,不能继续行驶。
发明内容
为了解决以上技术问题,本申请实施例提供了一种电机的驱动***、动力***及电动汽车,在动力电池组的部分电池存在故障时,能够使车辆继续行驶。
第一方面,本申请提供了一种电机的驱动***,用于驱动以动力电池组作为电源的电机,动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组,驱动***包括至少两个直流-交流DC-AC电路,电池模组与所述DC-AC电路一一对应。每个电池模组对应连接一个DC-AC电路的输入端,每个DC-AC电路的输出端连接电机的对应绕组。DC-AC电路将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电驱动电机的对应绕组。
通过将动力电池组分为相互独立的电池模组,每个电池模组通过自身对应的DC-AC电路为电机的一组绕组供电。因此,当有的电池模组出现故障时,不影响其他电池模组的正常供电,其他正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电。
结合第一方面,在第一种可能的实现方式中,该驱动***还包括整车控制器、主控制器和从控制器。每个DC-AC电路对应一个从控制器,整车控制器当确定电池模组存在故障时,通过主控制器向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作。
该实现方式下,每个DC-AC电路对应一个从控制器,即从控制器的数量与DC-AC电路的数量相同。当整车控制器确定存在故障的电池模组时,能够通过主控制器向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,以降低故障带来的影响,实现故障隔离,并且其他正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,进而使电动汽车可以继续行驶。
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第二种可能的实现方式中,驱动***还包括:整车控制器和主控制器。整车控制器当确定电池模组存在故障时,向主控制器发送关闭指令,关闭指令携带故障的电池模组的ID。主控制器在收到关闭指令时,根据故障的电池模组的ID控制故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作。
利用该实现方式,能够降低故障带来的影响,实现故障隔离;而其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路可以正常工作,以使车辆能够继续行驶,以便于车辆救援,因此还提高了驱动***冗余性,并且由于不需要从控制器,因此简化了电路结构,降低了成本。
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第三种可能的实现方式中,该驱动***还包括整车控制器和主控制器。主控制器用于当确定电池模组存在故障时,控制故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作,并将故障的电池模组的故障信息发送给所述整车控制器。整车控制器用于将故障信息在显示屏进行显示。
本实现方式通过主控制器确定电池模组存在故障时,能够控制对应的DC-AC电路停止工作,以降低故障带来的影响,实现故障隔离,还可以控制正常工作的电池模组对应的DC-AC电路继续工作,以使其它正常工作的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,以便于车辆救援,因此还提高了驱动***冗余性,并且由于不需要从控制器,因此简化了电路结构,降低了成本。
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第四种可能的实现方式中,该驱动***还包括整车控制器、主控制器和从控制器。每个DC-AC电路对应一个从控制器,主控制器当确定电池模组存在故障时,向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,并将故障的电池模组的故障信息发送给整车控制器。
利用本实现方式能够降低故障带来的影响,实现故障隔离,还可以控制正常工作的电池模组对应的DC-AC电路继续工作,以使其它正常工作的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,以便于车辆救援,因此还提高了驱动***冗余性。
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第五种可能的实现方式中,整车控制器还用于获得电机的负载量,根据所述负载量的大小向主控制器发送控制指令。主控制器还用于根据控制指令控制工作的DC-AC电路数量,工作的DC-AC数量与负载量正相关。
因此能够依据电动汽车所处的场景选择供电的电池模组的数量,进而能够节约能耗,延长动力电池组的续航里程
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第六种可能的实现方式中,主控制器还用于当确认电机的绕组存在故障时,控制故障的绕组对应的DC-AC电路停止工作。
因此能够在电机的绕组存在故障时,及时控制故障绕组对应的DC-AC电路停止工作,以实现故障隔离。
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第七种可能的实现方式中,当电机的一组绕组为三相绕组时,每组三相绕组的三相之间的相位角依次交错120°。
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第八种可能的实现方式中,当电机的一组绕组为三相绕组时,每相邻的两组三相绕组之间的交错第一预设角度,第一预设角度的取值范围为0°-180°。例如包括三个三相绕组,分别为U1/V1/W1、U2/V2/W2和U3/V3/W3时,第一预设角度为60°时,绕组U2/V2/W2的相位角可以超前绕组U1/V1/W1的相位角60°,绕组U3/V3/W3的相位角可以超前绕组U2/V2/W2的相位角60°。
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第九种可能的实现方式中,DC-AC电路为两电平的三相半桥电路、两电平的三相全桥电路或多电平电路。
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第十种可能的实现方式中,当DC-AC电路为两电平的三相半桥电路,每个电池模组的负极接公共参考地。
结合第一方面及以上的任意一种实现方式,在第十一种可能的实现方式中,该驱动***还包括充电机。当DC-AC电路为两电平的三相半桥电路,每个电池模组的负极接公共参考地时,充电机的第一端连接电机的绕组的公共抽头,充电机的第二端连接所述公共参考地。
充电机可以输出直流电压,也可以输出交流电压。当充电机输出直流电时,充电电流依次流经电机绕组、DC-AC电路、电池模组,再经过公共参考地流回充电机。
当充电机输出交流电时,可以通过控制DC-AC电路中的可控开关管,将流经DC-AC电路的电流逆变为直流电后传输给对应的电池模组,即此时的DC-AC电路用于实现交流一直流变换,相当于逆变器。
充电过程中各个电池模组相互独立,充电机能够为各个电池模组分别进行充电。对于存在故障的电池模组,可以停止为该故障的电池模组充电,而对于其它正常的电池模组,依然可以正常进行充电不受影响,因此提升了驱动***冗余性。
第二方面,本申请提供了一种动力***,该动力***包括电机、动力电池组和以上任意实现方式提供的驱动***。动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组,驱动***用于驱动电机的绕组,电机用于为负载提供动力,电机包括N组绕组,N组绕组中的每组绕组的相数为2或3,N为大于或等于2的整数。
该动力***将动力电池组分为相互独立的电池模组,每个电池模组通过自身对应的DC-AC电路为电机的一组绕组供电。因此,当有的电池模组出现故障时,不影响其他电池模组的正常供电,其他正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电。
结合第二方面,在第一种可能的实现方式中,每组绕组对应连接一个所述DC-AC电路的输出端。
结合第二方面及以上任意一种可能的实现方式,在第二种可能的实现方式中,当每组绕组的相数为2时,每组绕组中每相的两端分别连接对应的所述DC-AC电路中每相的输出端的两端。
结合第二方面及以上任意一种可能的实现方式,在第三种可能的实现方式中,当每组绕组的相数为3时,每组绕组中每相的第一端对应连接一个DC-AC电路中每相的输出端,每组绕组中每相的第二端连接在一起。
结合第二方面及以上任意一种可能的实现方式,在第四种可能的实现方式中,每个所述电池模组的负极接公共参考地。此时当利用充电机对动力电池组进行充电时,充电机的一端连接三相电机的绕组的公共抽头,另一端连接驱动***电池模组的公共参考地。
结合第二方面及以上任意一种可能的实现方式,在第五种可能的实现方式中,当电机的绕组为3的N倍时,电机的绕组可以为下任意一种:六相绕组、九相绕组、十二相绕组或十五相绕组。
第三方面,本申请还提供了一种电动汽车,包括以上任意一种可能的实现方式项所述的动力***。该动力***将动力电池组分为相互独立的电池模组,每个电池模组通过自身对应的DC-AC电路为电机的一组绕组供电。因此,当有的电池模组出现故障时,不影响其他电池模组的正常供电,其他正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电。
本申请提供的方案至少具有以下优点:
该驱动***对应的动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组,驱动***包括至少两个DC-AC电路,电池模组和DC-AC电路一一对应,即电池模组和DC-AC电路的数目相同。每个电池模组对应连接一个DC-AC电路的输入端,每个DC-AC电路的输出端连接电机对应的一组绕组,即DC-AC电路与电机的每组绕组一一对应。该DC-AC电路能够将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电来驱动电机的一组绕组。本申请的方案将动力电池组分为相互独立的电池模组,每个电池模组通过自身对应的DC-AC电路为电机的一组绕组供电。因此,当有的电池模组出现故障时,不影响其他电池模组的正常供电,其他正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电。
附图说明
图1为电机的一种驱动***的示意图;
图2为本申请实施例提供的一种电机的驱动***的示意图;
图3为本申请实施例提供的一种电机绕组的排布示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种电机的驱动***的示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种电机绕组的排布示意图;
图6为本申请实施例提供的又一种电机的驱动***的示意图;
图7为本申请实施例提供的一种DC-AC电路的控制时序图;
图8为本申请实施例提供的电机负载量与各DC-AC电路工作状态对应关系的时序图;
图9为本申请实施例提供的再一种电机的驱动***的示意图;
图10为本申请实施例提供的两电平的三相全桥电路的示意图;
图11为本申请实施例提供的驱动***在进行充电时的示意图;
图12为本申请实施例提供的一种动力***的示意图;
图13为本申请实施例提供的一种电机的驱动方法的流程图;
图14为本申请实施例提供的一种电动汽车的示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案,下面首先介绍电机的驱动***。
继续参见图1所示的电机驱动***。其中,电动汽车的动力电池组101包括多节串并联在一起的电池,一般是电池先并联,然后再串联,动力电池组内部没有设置开关,因此动力电池组两端会持续存在高压直流电,一股电压范围在200V-800V之间。DC-AC电路102能够将动力电池组101输出的直流电逆变为交流电提供给电机103。
当动力电池组的部分电池出现故障时,会触发电动汽车的保护***,而保护***会控制动力电池组停止为DC-AC电路102供电,使得电动汽车完全停止,实际应用中,会导致电动汽车只能被动等待救援,而无法主动行驶至维修站。
为了解决以上技术问题,本申请提供了一种电机的驱动***、动力***及驱动方法,该驱动***对应的动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组。驱动***包括至少两个DC-AC电路,电池模组和DC-AC电路一一对应,即电池模组和DC-AC电路的数目相同。每个电池模组对应连接一个DC-AC电路的输入端,每个DC-AC电路的输出端对应连接电机的一组绕组,即DC-AC电路与电机的每组绕组一一对应。当有的电池模组出现故障时,不会影响其它电池模组的正常供电;而其它正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,以使车辆能够继续行驶。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚地描述。
可以理解的是,本申请实施例中的“第一”和“第二”等用词仅是为了方便说明,并不构成对于本申请的限定。
驱动***实施例一:
本申请实施例提供了一种电机的驱动***,应用于电动汽车,具体用于驱动电动汽车的电机。电动汽车包括动力电池组,动力电池组可以包括多个电池,多个电池形成至少两个相互独立的电池模组,电池模组的数量可以根据实际情况确定,本申请实施例对次不作具体限定,下面结合附图具体说明。
参见图2,该图为本申请实施例提供的一种电机的驱动***的示意图。
该驱动***包括:DC-AC电路102a1-102an。
电池模组分别为101a1、101a2、…、101an,各个电池模组相互独立。其中,n表示电池模组的数量。例如当n=2时,动力电池组包括电池模组101a1和电池模组101a2。
其中,各个电池模组的输出电压可以相等,也可以不相等,即每个电池模组内包括的电池的数量可以相等,也可以不相等,本申请实施例对此不作具体限定。
例如电池模组101a1的输出电压可以为36V,电池模组101a2的输出电压可以为24V。
实际应用中,电池模组的带电金属部件与车架金属部件的绝缘***可能被破坏,或者出现绝缘性能下降的情况(实际应用中可能因为电池模组遭遇外力挤压、碰撞、穿刺等异常情况引发),进而可能带来电池能量的不可控泄放或漏电等情况,为了降低安全隐患,电池模组101a1的输出电压可以设置为不高于人体的安全电压。
DC-AC电路的数量与电池模组的数量相同,每个电池模组对应连接一个DC-AC电路的输入端。即电池模组101a1连接DC-AC电路102a1、电池模组101a2连接DC-AC电路102a2、…、电池模组101an连接DC-AC电路102an。
每个DC-AC电路的输出端对应连接电机103的一组绕组,电机绕组的数量与DC-AC电路的数量相同。
图2中以电机的绕组为三相绕组为例,此时对应连接的DC-AC电路可以为两电平的三相半桥结构的DC-AC电路、两电平的三相全桥结构的DC-AC电路或者多电平的DC-AC电路。
DC-AC电路用于将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电驱动电机103的一组绕组。
各DC-AC电路对应连接的各电池模组相互独立,当部分电池模组出现故障时,并不会影响其它电池模组的正常供电。实际应用中,还可以使出现故障的电池模组对应连接的DC-AC电路停止工作,以实现故障源的隔离,能够防止故障影响的扩大化,降低事故风险。
例如当电池模组101a1出现故障时,通过使电池模组101a1对应连接的DC-AC电路102a1停止工作,能够使得故障的电池模组101a1停止继续向对应的电机绕组供电。
此时,对于其它正常工作的电池模组,能够继续为对应的电机绕组供电,进而使车辆能够继续行驶。
参见图3,该图为本申请实施例提供的一种电机绕组的排布示意图。
图示电机绕组的排布方式对应于图2,电机的绕组数目为3的n倍,n为大于或等于2的整数,即电机包括n个三相绕组,分别为U1/V1/W1、U2/V2/W2、…、Un/Vn/Wn,对于每个三相绕组,三相之间的相位角依次交错120°。
此外,每相邻的两组三相绕组之间还可以交错第一预设角度,该第一预设角度的取值范围为0°-180°。例如当n=3,第一预设角度为60°时,绕组U2/V2/W2的相位角可以超前绕组U1/V1/W1的相位角60°,绕组U3/V3/W3的相位角可以超前绕组U2/V2/W2的相位角60°。该第一预设角度的具体取值可以根据实际情况确定,本申请实施例对此不作具体限定。
参见图4,该图为本申请实施例提供的另一种电机的驱动***的示意图。
图4所示驱动***与图2所示驱动***的区别在于:电机103采用的绕组为两相绕组,此时对应连接的DC-AC电路可以为全桥结构的DC-AC电路。
关于电池模组以及工作原理的说明可参见图2说明对应的部分,在此不再赘述。
参见图5,该图为本申请实施例提供的另一种电机绕组的排布示意图。
图示电机绕组的排布方式对应于图4,此时电机的绕组数目为2的n倍,n为大于或等于2的整数,即电机包括n个两相绕组,分别为U1/V1、U2/V2、…、Un/Vn,电机每个单相绕组的两端全部引出用于连接DC-AC电路。
综上所述,本申请实施例提供的驱动***对应的动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组,驱动***包括至少两个DC-AC电路,电池模组和DC-AC电路一一对应,即电池模组和DC-AC电路的数目相同。每个电池模组对应连接一个DC-AC电路的输入端,每个DC-AC电路的输出端对应连接电机的一组绕组,即DC-AC电路与电机的每组绕组一一对应。该DC-AC电路能够将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电来驱动电机的一组绕组。本申请的方案将动力电池组分为相互独立的电池模组,每个电池模组通过自身对应的DC-AC电路为电机的一组绕组供电。因此,当有的电池模组出现故障时,不影响其他电池模组的正常供电,其他正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,进而使电动汽车可以继续行驶。
驱动***还包括具有控制功能的器件,能够控制各DC-AC电路的工作状态,下面结合附图具体说明所述具有控制功能的器件的实现方式与工作原理。以下实施例中以电机的绕组为三相绕组为例,可以理解的是,当电机的绕组为两相绕组时原理类似。
驱动***实施例二:
参见图6,该图为本申请实施例提供的又一种电机的驱动***的示意图。
其中,该驱动***的电机采用了三相绕组,还包括:整车控制器104、主控制器105和从控制器106a1-106an。
每个DC-AC电路对应一个从控制器,即从控制器的数量与DC-AC电路的数量相同。从控制器能够对对应连接的DC-AC电路的工作状态进行控制,实际应用中,从控制器可以通过向对应连接的DC-AC电路中的各个可控开关管发送驱动信号以实现对DC-AC电路的工作状态的控制,驱动信号可以为PWM(Pulse Width Modulation,脉冲宽度调制)信号。
可以通过温度传感器、电压传感器和电流传感器等采集动力电池包内电池的工作数据,利用该采样的工作数据可以确定出各电池是否出现故障。
在一种可能的实现方式中,整车控制器104可以根据该采样的工作数据确定存在故障的电池模组。在另一种可能的实现方式中,可由电动汽车上其它具有数据处理功能的器件根据该采样的工作数据确定存在故障的电池模组,并将对应结果告知整车控制器104,本申请实施例不作具体限定。
当整车控制器104确定部分电池模组存在故障时,通过主控制器105向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,实现了故障的隔离。
此外,整车控制器104还可以向驾驶员上报故障情况,例如可以在车辆的显示屏上显示故障情况或者进行语音播报。
而对于其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路,则可以按照整车控制器104的控制逻辑或者车辆驾驶员下发的指令选择继续工作或关闭。
进一步的,实际应用中整车控制器104可以确定故障的严重情况并对应执行不同的控制逻辑。
例如,当整车控制器104确定存在电池模组出现严重的故障时,例如存在起火、***的危险时,可通过主控制器105所有从控制器发送关闭指令,使所有DC-AC电路停止工作,还可以提示驾驶员离开车辆。
又例如,当整车控制器104确定电池模组存在轻微的故障时,例如电池缺电故障,接触不良等,则可以通过主控制器105向故障的电池模组所对应的从控制器发送关闭指令,使得该从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,而其它正常工作的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,以使车辆能够继续行驶。
下面结合附图具体说明。
参见图7,该图为本申请实施例提供的一种DC-AC电路的控制时序图。
当整车控制器104确定电池模组101ax存在故障时(x可以为1至n的任意取值),以该故障为轻微故障为例,此时整车控制器104通过主控制器向故障电池模组101ax所对应的从控制器发送关闭指令,使得该从控制器控制对应的DC-AC电路102ax停止工作,而其它的DC-AC电路,例如102a1和102a2等可以继续正常工作,进而能够使电动汽车继续行驶。
进一步的,整车控制器104还可以根据电机的负载量的大小,确定投入工作的DC-AC电路的数量,下面结合附图具体说明。
参见图8,该图为本申请实施例提供的电机负载量与各DC-AC电路工作状态对应关系的时序图。
整车控制器104可以获得电机的负载量,并根据负载量的大小向主控制器105发送控制指令。
主控制器105根据控制指令控制工作的DC-AC电路数量,工作的DC-AC数量与负载量正相关。即随着负载量的增加,逐渐增加投入工作的DC-AC电路的数量。
综上所述,利用本申请实施例提供的控制***,当整车控制器确定存在故障的电池模组时,能够通过主控制器向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,以降低故障带来的影响,实现故障隔离,并且其他正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,进而使电动汽车可以继续行驶。
进一步的,利用本申请实施例提供的电机的驱动***,整车控制器还能够依据电机负载量的大小向主控制器发送控制指令,以使主控制器根据控制指令控制投入工作的DC-AC电路数量,即能够依据电动汽车所处的场景选择供电的电池模组的数量,进而能够节约能耗,延长动力电池组的续航里程。
此外,当电机的绕组存在故障时,本申请实施例提供的控制***还能够进行故障隔离,下面具体说明。其中,电机的绕组故障包括绕组短路故障和绕组断路故障中的至少一种。
在一种可能的实现方式中,主控制器能够当确认电机的绕组存在故障时,控制故障的绕组对应的DC-AC电路停止工作,以实现故障隔离。
在另一种可能的实现方式中,可以由整车控制器确定出现故障的电机绕组,并通过主控制器向故障绕组所对应的从控制器发送关闭指令,以使收到所述关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,以实现故障隔离。
以上实施例以上实施例以整车控制器通过主控制器向从控制器下发对DC-AC电路的控制指令为例,下面结合附图介绍另一种控制DC-AC电路的方式。
驱动***实施例三:
继续参见图6所示电机的驱动***,本申请实施例提供的驱动***同样包括整车控制器104、主控制器105和从控制器106a1-106an。区别在于,本申请实施例的主控制器105用于当确定存在电池模组出现故障时,向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,并将故障的电池模组的故障信息发送给整车控制器104。而整车控制器104用于通知驾驶员该故障信息,例如在车辆的显示屏显示故障信息或者进行语音播报,下面具体说明。
可以通过温度传感器、电压传感器和电流传感器等采集动力电池包内电池的工作数据,利用该采样的工作数据可以确定出各电池是否出现故障。
在一种可能的实现方式中,主控制器105可以根据该采样的工作数据确定存在故障的电池模组。在另一种可能的实现方式中,可由电动汽车上其它具有数据处理功能的器件根据该采样的工作数据确定存在故障的电池模组,并将对应结果告知主控制器105,本申请实施例不作具体限定。
当主控制器105确定存在电池模组出现故障时,向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,实现了故障的隔离。主控制器105还可以向整车控制器105反馈故障信息。
而对于其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路,则可以按主控制器105的控制逻辑或者车辆驾驶员下发的指令选择继续工作或关闭。
例如,当主控制器105确定存在电池模组出现严重的故障时,例如可能存在起火、***的危险时,主控制器105可以向所有的从控制器发送关闭指令,以使从控制器控制所有DC-AC电路停止工作,还可以向整车控制器105发送故障信息以提示驾驶员离开车辆。
又例如,当主控制器105确定电池模组出现轻微的故障时,例如电池缺电故障,接触不良等,则可以仅向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭信号,只控制故障电池模组对应的DC-AC电路停止工作,而其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路可以正常工作,以使车辆能够继续行驶。
可以继续参见图7所示的控制时序图,当主控制器105确定电池模组101ax(x可以为1至n的任意取值)存在故障时,以该故障为轻微故障为例,此时主控制器向从控制器106ax发送关闭指令,以使从控制器106ax依据该关闭指令控制DC-AC电路102ax停止工作,而其它的DC-AC电路可以继续正常工作,因此电动汽车能够继续行驶。
继续参见图8所示的时序图,整车控制器104还可以根据电机的负载量的大小,确定各DC-AC电路的工作状态。
整车控制器104可以获得电机的负载量,并根据负载量的大小向主控制器105发送控制指令,此时控制指令中还可以包括需要投入工作的各个DC-AC电路ID。
主控制器105可以根据控制指令通过从控制器控制工作的DC-AC电路数量,工作的DC-AC数量与负载量正相关。即随着负载量的增加,逐渐增加投入工作的DC-AC电路的数量。
综上所述,利用本申请实施例提供的控制***,当主控制器确定电池模组存在故障时,向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭信号,以使从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,降低故障带来的影响,实现故障隔离;而其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路可以正常工作,以使车辆能够继续行驶,,便于车辆救援,因此还提高了驱动***冗余性。
进一步的,利用本申请实施例提供的电机的驱动***,整车控制器还能够依据电机负载量的大小向主控制器发送控制指令,以使主控制器根据控制指令通过从控制器控制工作的DC-AC电路数量,即能够依据电动汽车所处的场景选择供电的电池模组的数量,进而能够节约能耗,延长动力电池组的续航里程。
此外,当电机的绕组存在故障时,本申请实施例提供的控制***还能够进行故障隔离,下面具体说明。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例主控制器还能够当确认电机的绕组存在故障时,向故障绕组对应的从控制器发送关闭指令,以使从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,以实现故障隔离。
在另一种可能的实现方式中,可以由整车控制器确定出现故障的电机绕组,并通过所述主控制器向故障绕组对应的从控制器发送关闭指令,以使从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,实现故障隔离。
以上实施例以驱动***包括整车控制器、主控制器和从控制器为例进行说明,下面结合附图介绍另一种控制DC-AC电路的方式。
驱动***实施例四:
参见图9,该图为本申请实施例提供的再一种电机的驱动***的示意图。
其中,该驱动***对应于图2,电机采用了三相绕组,还包括:整车控制器104和主控制器105。
其中,主控制器105分别与各DC-AC电路连接,能够对各DC-AC电路的工作状态进行控制。
可以通过温度传感器、电压传感器和电流传感器等采集动力电池包内电池的工作数据,利用该采样的工作数据可以确定出各电池是否出现故障。
在一种可能的实现方式中,整车控制器104可以根据该采样的工作数据确定存在故障的电池模组。在另一种可能的实现方式中,可由电动汽车上其它具有数据处理功能的器件根据该采样的工作数据确定存在故障的电池模组,并将对应结果告知整车控制器104,本申请实施例不作具体限定。
预先对电池模组进行编号,获取电池模组的ID,将电池模组与ID的对应关系保存在整车控制器104中。
整车控制器104当确定电池模组存在故障时,能够向主控制器105发送关闭指令,关闭指令携带故障的电池模组的ID,能够指示具体需要关闭DC-AC电路。
主控制器105在收到关闭指令时,根据故障的电池模组的ID控制故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作,实现了故障的隔离。此外,整车控制器104还可以通知驾驶员故障情况,例如可以通过车辆的显示屏显示故障情况或者进行语音播报。
而对于其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路,则可以按照整车控制器104的控制逻辑或者车辆驾驶员下发的指令选择继续工作或关闭。
进一步的,实际应用中整车控制器104可以确定故障的严重情况并对应不同的控制逻辑。
例如,当整车控制器104确定存在电池模组出现严重的故障时,例如存在起火、***的危险时,整车控制器104可以向主控制器105发送携带所有电池模组的ID的关闭指令,以使主控制器105控制所有DC-AC电路停止工作,还可以提示驾驶员离开车辆。
又例如,当整车控制器104确定电池模组存在轻微的故障时,例如电池缺电故障,接触不良等,则可以只控制故障电池模组对应的DC-AC电路停止工作,而其它正常工作的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,以使车辆能够继续行驶至维修点。
下面结合附图具体说明。
可以继续参见图7所示的控制时序图,当整车控制器104确定电池模组101ax(x可以为1至n的任意取值)存在故障时,以该故障为轻微故障为例,此时整车控制器向主控制器发送携带电池模组101ax的ID的关闭指令,以使主控制器控制DC-AC电路102ax停止工作,而其它的DC-AC电路,例如102a1和102a2等可以继续正常工作,因此电动汽车能够继续行驶。
继续参见图8所示的时序图,整车控制器还可以根据电机的负载量的大小,确定各DC-AC电路的工作状态。
整车控制器104可以获得电机的负载量,并根据负载量的大小向主控制器105发送控制指令,此时控制指令中还包括需要投入工作的各个DC-AC电路ID。
主控制器105根据控制指令控制工作的DC-AC电路数量,工作的DC-AC数量与负载量正相关。即随着负载量的增加,逐渐增加投入工作的DC-AC电路的数量。
综上所述,利用本申请实施例提供的控制***,当整车控制器确定电池模组存在故障时,能够向主控制器发送携带故障的电池模组的ID的关闭指令,以使主控制器根据关闭指令控制对应的DC-AC电路停止工作,以降低故障带来的影响,实现故障隔离;而其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路可以正常工作,以使车辆能够继续行驶,以便于车辆救援,因此还提高了驱动***冗余性,并且由于不需要从控制器,因此简化了电路结构,降低了成本。
进一步的,利用本申请实施例提供的电机的驱动***,整车控制器还能够依据电机负载量的大小向主控制器发送控制指令,以使主控制器根据控制指令控制工作的DC-AC电路数量,即能够依据电动汽车所处的场景选择供电的电池模组的数量,进而能够节约能耗,延长动力电池组的续航里程。
此外,当电机的绕组存在故障时,本申请实施例提供的控制***还能够进行故障隔离,下面具体说明。
在一种可能的实现方式中,主控制器能够当确认电机的绕组存在故障时,控制故障的绕组对应的DC-AC电路停止工作,以实现故障隔离。
在另一种可能的实现方式中,可以由整车控制器确定出现故障的电机绕组,并向主控制器发送关闭指令,以使主控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,实现故障隔离。
以上实施例以整车控制器向主控制器发送携带有故障的电池模组ID的关闭指令,再有主控制器依据关闭指令控制DC-AC电路的工作状态为例进行说明,下面结合附图介绍又一种控制DC-AC电路的方式。
驱动***实施例五:
可以继续参见图9所示的电机的驱动***的示意图。
本申请实施例提供的电机的驱动***如实施例四中所述,同样包括了整车控制器104和主控制器105。
但是,区别在于本申请实施例中的主控制器105用于当确定电池模组存在故障时,控制故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作,并将故障的电池模组的故障信息发送给整车控制器104。而整车控制器105用于通知驾驶员该故障信息,例如在车辆的显示屏显示故障信息或者进行语音播报,下面具体说明。
可以通过温度传感器、电压传感器和电流传感器等采集动力电池包内电池的工作数据,利用该采样的工作数据可以确定出各电池是否出现故障。
在一种可能的实现方式中,主控制器105可以根据该采样的工作数据确定存在故障的电池模组。在另一种可能的实现方式中,可由电动汽车上其它具有数据处理功能的器件根据该采样的工作数据确定存在故障的电池模组,并将对应结果告知主控制器105,本申请实施例不作具体限定。
当主控制器105确定电池模组存在故障时,控制故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作,实现了故障的隔离,并向整车控制器105反馈故障信息。
而对于其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路,则可以按主控制器105的控制逻辑或者车辆驾驶员下发的指令选择继续工作或关闭。
进一步的,实际应用中的主控制器105可以确定故障的严重情况并对应不同的控制逻辑。
例如,当主控制器105确定存在电池模组出现严重的故障时,例如可能存在起火、***的危险时,主控制器105可以控制所有DC-AC电路停止工作,还可以向整车控制器105发送故障信息以提示驾驶员离开车辆。
又例如,当主控制器105确定电池模组存在轻微的故障时,例如电池缺电故障,接触不良等,则可以只控制故障电池模组对应的DC-AC电路停止工作,而其它正常工作的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,以使车辆能够继续行驶。
下面结合附图具体说明。
可以继续参见图7所示的控制时序图,当主控制器105确定电池模组101ax(x可以为1至n的任意取值)存在故障时,以该故障为轻微故障为例,此时主控制器控制DC-AC电路102ax停止工作,而其它的DC-AC电路,例如102a1和102a2等可以继续正常工作,进而其它正常工作的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,因此车辆能够继续行驶。
继续参见图8所示的时序图,整车控制器104还可以根据电机的负载量的大小,确定各DC-AC电路的工作状态。
整车控制器104可以获得电机的负载量,并根据负载量的大小向主控制器105发送控制指令,此时控制指令中还可以包括需要投入工作的各个DC-AC电路ID。
主控制器105根据控制指令控制工作的DC-AC电路数量,工作的DC-AC数量与负载量正相关。即随着负载量的增加,逐渐增加投入工作的DC-AC电路的数量。
综上所述,利用本申请实施例提供的控制***,当主控制器确定电池模组存在故障时,能够控制对应的DC-AC电路停止工作,以降低故障带来的影响,实现故障隔离;还可以控制正常工作的电池模组对应的DC-AC电路继续工作,以使其它正常工作的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电,以便于车辆救援,因此还提高了驱动***冗余性,并且由于不需要从控制器,因此简化了电路结构,降低了成本。
进一步的,利用本申请实施例提供的电机的驱动***,整车控制器还能够依据电机负载量的大小向主控制器发送控制指令,以使主控制器根据控制指令控制工作的DC-AC电路数量,即能够依据电动汽车所处的场景选择供电的电池模组的数量,进而能够节约能耗,延长动力电池组的续航里程。
此外,当电机的绕组存在故障时,本申请实施例提供的控制***还能够进行故障隔离,下面具体说明。
在一种可能的实现方式中,本申请实施例主控制器还能够当确认电机的绕组存在故障时,控制故障的绕组对应的DC-AC电路停止工作,以实现故障隔离。
在另一种可能的实现方式中,可以由整车控制器确定出现故障的电机绕组,并告知所述主控制器,以使主控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,实现故障隔离。
以上驱动***实施例二至五提供的驱动***均以电机的绕组为三相绕组为例进行说明,可以理解的时,当电机的绕组为两相绕组时,以上实施例二至五提供的各控制方式同样适用,本申请实施例不再一一赘述。
此外,各个电池模组的负极可以连接公共参考地,也可以不连接公共参考地,本申请实施例对此不作具体限定。
进一步的,以上实施例均以DC-AC电路为两电平的三相半桥电路为例,实际应用中DC-AC电路还可以为两电平的三相全桥电路、多电平电路或者其它能够实现直流-交流变换的电路,下面以DC-AC电路为两电平的三相全桥电路为例进行说明。
参见图10,该图为本申请实施例提供的两电平的三相全桥电路的示意图。
其中,U1、U2为第一组全桥逆变的输出,V1、V2为第二组全桥逆变的输出,W1、W2为第三组全桥逆变的输出。
如上所述,根据实际需求,DC-AC电路还可以具备其它的实现方式,本申请实施例在此不一一赘述。
下面以电机采用三相绕组、DC-AC电路采用两电平的三相半桥电路且各个电池模组的负极接公共参考地为例说明通过本申请提供的驱动***对电池模组进行充电时的工作原理。
驱动***实施例六:
参见图11,该图为本申请实施例提供的驱动***在进行充电时的示意图。
对于驱动***的具体说明可以参见以上实施例,本申请实施例在此不再赘述。需要注意的是,本申请实施例提供的驱动***得各个电池模组的负极连接公共参考地。
在对动力电池组进行充电时,可以外接充电机200,充电机200的一端连接三相电机的绕组的公共抽头,另一端连接驱动***电池模组的公共参考地。
其中,充电机200可以输出直流电压,也可以输出交流电压,下面分别进行说明。
当充电机200输出直流电时,充电过程中的电流流向如图11中的箭头指向所示,充电电流依次流经电机绕组、DC-AC电路、电池模组,再经过公共参考地流回充电机。
当充电机200输出交流电时,此时可以通过控制DC-AC电路中的可控开关管,将流经DC-AC电路的电流逆变为直流电后传输给对应的电池模组,即此时的DC-AC电路用于实现交流-直流变换,相当于逆变器。
对于以上两种情况,均需要对DC-AC电路的开关管的工作状态进行控制,下面具体说明各种实现方式。
第一种:驱动***包括整车控制器、主控制器和从控制器。
当整车控制器当确定驱动***对电池模组进行充电时,根据充电桩输出电流的类型(直流电或交流电)以及电池模组和绕组的工作情况(是否出现故障),确定各DC-AC电路对应的控制指令。
整车控制器将控制指令通过主控制器发送至各个对应的从控制器,以使各从控制器依据控制指令控制对应的DC-AC电路中的可控开关管的工作状态,以对电池模组内的电池进行充电。
第二种:驱动***包括整车控制器、主控制器和从控制器。
当主控制器当确定驱动***对电池模组进行充电时,根据充电桩输出电流的类型(直流电或交流电)以及电池模组和绕组的工作情况(是否出现故障),确定各DC-AC电路对应的控制指令。
主控制器将控制指令发送至各个对应的从控制器,以使各从控制器依据控制指令控制对应的DC-AC电路中的可控开关管的工作状态,对电池模组内的电池进行充电。
主控制器还能够向整车控制器反馈充电信息,以使整车控制器将充电信息在显示屏上进行显示。本申请实施例对充电信息不作具体限定,例如,充电信息可以包括正在进行充电的电池模组的ID。
第三种:驱动***包括整车控制器和主控制器。
当整车控制器当确定驱动***对电池模组进行充电时,根据充电桩输出电流的类型(直流电或交流电)以及电池模组和绕组的工作情况(是否出现故障),确定各DC-AC电路对应的控制指令。
整车控制器将控制指令发送至主控制器,以使主控制器依据控制指令控制对应的DC-AC电路中的可控开关管的工作状态,以对电池模组内的电池进行充电。
第四种:驱动***包括整车控制器和主控制器。
当主控制器当确定驱动***对电池模组进行充电时,根据充电桩输出电流的类型(直流电或交流电)以及电池模组和绕组的工作情况(是否出现故障)控制各DC-AC电路中的可控开关管的工作状态,对电池模组内的电池进行充电。
主控制器还能够向整车控制器反馈充电信息,以使整车控制器将充电信息在显示屏上进行显示。
综上所述,当利用本申请提供的驱动***对电池模组进行充电时,各个电池模组相互独立,充电机能够为各个电池模组分别进行充电。对于存在故障的电池模组,可以停止为该故障的电池模组充电,而对于其它正常的电池模组,依然可以正常进行充电不受影响,因此提升了驱动***冗余性。
动力***实施例:
基于以上实施例提供的电机的驱动***,本申请实施例还提供了一种动力***,该动力***可以应用于电动汽车。下面结合附图具体说明。
参见图12,该图为本申请实施例提供的一种动力***的示意图。
该动力***300包括:动力电池组101、驱动***100和电机103。
其中,驱动***100用于驱动电机103的绕组。
动力电池组101包括至少两个相互独立的电池模组,电池模组与DC-AC电路一一对应,即如图所示每个电池模组对应一个DC-AC电路,每个DC-AC电路对应电机的一组绕组,电池模组的数量和DC-AC电路的数量相同。
各个电池模组的输出电压可以相等,也可以不相等,即每个电池模组内包括的电池的数量可以相等,也可以不相等,本申请实施例对此不作具体限定。
该驱动***100包括:DC-AC电路102a1-102an。
DC-AC电路用于将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电驱动所述电机的一组绕组。
关于驱动***100的具体说明可以参见以上的驱动***实施例,本申请实施例在此不再赘述。
电机103用于为负载提供动力,电机包括N组绕组,N组绕组中的每组绕组的相数可以为2或3,即电机可以为包括N组两相绕组,或者包括N组三相绕组,本申请实施例不作具体限定。其中,N为大于或等于2的整数。
电机103的每组绕组对应连接一个DC-AC电路的输出端。
当电机103的每组绕组的相数为2时,即电机103的绕组为两相绕组时,DC-AC电路可以为全桥电路,每组绕组中每相的两端分别连接对应的DC-AC电路中每相的输出端的两端。
一一电机103的的相数可以为2或3绕组为三相绕组时,DC-AC电路可以为两电平的三相半桥电路、两电平的三相全桥电路或多电平电路,每组绕组中每相的第一端对应连接一个DC-AC电路中每相的输出端,每组绕组中每相的第二端连接在一起。
可选的,当电机103的绕组为3的N倍时,电机的绕组可以为六相绕组、九相绕组、十二相绕组或十五相绕组等,本申请实施例不作具体限定。
各个电池模组的负极可以连接公共参考地,也可以不连接公共参考地,本申请实施例对此不作具体限定。
综上所述,该动力***的驱动***对应的动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组,驱动***包括至少两个DC-AC电路,电池模组和DC-AC电路一一对应,即电池模组和DC-AC电路的数目相同。每个电池模组对应连接一个DC-AC电路的输入端,每个DC-AC电路的输出端对应连接电机的一组绕组,即DC-AC电路与电机的每组绕组一一对应。其中,电机的每组组绕组的相数可以为2或3。该DC-AC电路能够将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电来驱动电机的一组绕组。本申请的方案将动力电池组分为相互独立的电池模组,每个电池模组通过自身对应的DC-AC电路为电机的一组绕组供电。因此,当有的电池模组出现故障时,不影响其他电池模组的正常供电,其他正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电。
进一步的,该驱动***还能够依据电机负载量的大小控制工作的DC-AC电路的数量,即能够依据电动汽车所处的场景选择供电的电池模组的数量,进而能够节约能耗,延长动力电池组的续航里程。
可以理解的是,本申请实施例提供的动力***还可以应用于其它通过电池组驱动电机绕组的场景,本申请实施例对此不作具体限定。
方法实施例:
基于以上实施例提供的电机的驱动***,本申请实施例还提供了一种电机的驱动方法,下面具体说明。
参见图13,该图为本申请实施例提供的一种电机的驱动方法的流程图。
该方法用于驱动以动力电池组作为电源的电机。其中,动力电池组包括至少两个电池模组,电池模组与DC-AC电路一一对应,每个电池模组对应一个DC-AC电路,每个DC-AC电路对应电机的一组绕组,电池模组的数量和DC-AC电路的数量相同,电机的绕组可以为两相绕组或三相绕组。
关于电机的驱动***的具体说明可以参见以上实施例,本申请实施例再次不再赘述。
该方法用于控制DC-AC电路将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电驱动所述电机的一组绕组,具体包括以下步骤:
S401:当确定电池模组存在故障时,控制故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作。
S402:当确定电池模组无故障时,控制无故障的电池模组对应的DC-AC电路正常工作。
由于驱动***具有控制功能的器件可以存在不同的实现方式,因此以上的驱动方法也相应具备不同的实现方式,下面分别具体说明。
第一种:驱动***包括整车控制器、主控制器和从控制器。
当整车控制器确定电池模组存在故障时,通过主控制器向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,使该DC-AC电路不再驱动电机的绕组,实现了故障的隔离。此外,整车控制器还可以向驾驶员故障情况,例如可以在车辆的显示屏上显示故障情况或者进行语音播报。
而对于其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路,则可以按照整车控制器的控制逻辑或者车辆驾驶员下发的指令选择继续工作或关闭。
第二种:驱动***包括整车控制器、主控制器和从控制器。
当主控制器确定电池模组存在故障时,向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作,实现了故障的隔离,并向整车控制器反馈故障信息。
而对于其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路,则可以按主控制器的控制逻辑或者车辆驾驶员下发的指令选择继续工作或关闭。
第三种:驱动***包括整车控制器和主控制器。
主控制器在收到关闭指令时,根据故障的电池模组的ID控制故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作,实现了故障的隔离。此外,整车控制器还可以通知驾驶员故障情况。
而对于其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路,则可以按照整车控制器的控制逻辑或者车辆驾驶员下发的指令选择继续工作或关闭。
第四种:驱动***包括整车控制器和主控制器。
当主控制器确定电池模组存在故障时,控制故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作,实现了故障的隔离,并向整车控制器反馈故障信息。
而对于其它正常工作的电池模组对应的DC-AC电路,则可以按主控制器的控制逻辑或者车辆驾驶员下发的指令选择继续工作或关闭。
进一步的,整车控制器还用于获得电机的负载量,根据所述负载量的大小向所述主控制器发送控制指令。
主控制器还用于根据控制指令控制工作的所述DC-AC电路数量,所述工作的DC-AC数量与所述负载量正相关。即随着负载量的增加,逐渐增加投入工作的DC-AC电路的数量。
进一步的,主控制器还用于当确认电机的绕组存在故障时,控制故障的绕组对应的DC-AC电路停止工作,以实现故障的隔离。
综上所述,利用本申请实施例提供的方法,当确定电池模组存在故障时,通过使故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作,以降低故障带来的影响,实现故障隔离;还可以控制正常工作的电池模组对应的DC-AC电路继续工作,以使正常工作的电池模组继续为电动汽车供电,进而使车辆能够继续行驶,便于车辆救援,因此还提高了驱动***冗余性。
电动汽车实施例:
基于以上实施例提供的动力***,本申请实施例还提供了一种电动汽车,下面结合附图具体说明。
参见图14,该图为本申请实施例提供的一种电动汽车的示意图。
本申请实施例提供的电动汽车1400包括动力***300。其中,该动力***300具体包括:动力电池组、驱动***和电机。
驱动***用于驱动电机的绕组。
动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组,电池模组与DC-AC电路一一对应,即如图所示每个电池模组对应一个DC-AC电路,每个DC-AC电路对应电机的一组绕组,电池模组的数量和DC-AC电路的数量相同。
各个电池模组的输出电压可以相等,也可以不相等,即每个电池模组内包括的电池的数量可以相等,也可以不相等,本申请实施例对此不作具体限定。
进一步的,该驱动***包括至少两个DC-AC电路。
DC-AC电路用于将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电驱动所述电机的一组绕组。
关于驱动***的具体说明可以参见以上的驱动***实施例,本实施例在此不再赘述。
电机用于为负载提供动力,电机包括N组绕组,N组绕组中的每组绕组的相数可以为2或3,即电机可以为包括N组两相绕组,或者包括N组三相绕组,本申请实施例不作具体限定。其中,N为大于或等于2的整数。
电机的每组绕组对应连接一个DC-AC电路的输出端。
综上所述,本申请实施例提供的电动汽车包括了动力***,该动力***的驱动***对应的动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组,驱动***包括至少两个DC-AC电路,电池模组和DC-AC电路一一对应,即电池模组和DC-AC电路的数目相同。每个电池模组对应连接一个DC.AC电路的输入端,每个DC-AC电路的输出端对应连接电机的一组绕组,即DC-AC电路与电机的每组绕组一一对应。其中,电机的每组组绕组的相数可以为2或3。该DC-AC电路能够将对应的电池模组提供的直流电转换为交流电来驱动电机的一组绕组。本申请的方案将动力电池组分为相互独立的电池模组,每个电池模组通过自身对应的DC-AC电路为电机的一组绕组供电。因此,当有的电池模组出现故障时,不影响其他电池模组的正常供电,其他正常供电的电池模组可以继续为对应的电机绕组供电。
进一步的,该驱动***还能够依据电机负载量的大小控制工作的DC-AC电路的数量,即能够依据电动汽车所处的场景选择供电的电池模组的数量,进而能够节约能耗,延长动力电池组的续航里程。本申请所述的可控开关管的类型可以为以下任意一种:继电器、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor,MOSFET,)、SiCMOSFET(Silicon Carbide Metal Oxide Semiconductor,碳化硅场效应管)等,本申请实施例不作具体限定。
应当理解,在本申请中,“至少一个(项)”是指一个或者多个,“多个”是指两个或两个以上。“和/或”,用于描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,“A和/或B”可以表示:只存在A,只存在B以及同时存在A和B三种情况,其中A,B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达,是指这些项中的任意组合,包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如,a,b或c中的至少一项(个),可以表示:a,b,c,“a和b”,“a和c”,“b和c”,或“a和b和c”,其中a,b,c可以是单个,也可以是多个。
以上所述,仅是本申请的较佳实施例而已,并非对本申请作任何形式上的限制。虽然本申请已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本申请。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本申请技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本申请技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本申请技术方案的内容,依据本申请的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本申请技术方案保护的范围内。

Claims (18)

1.一种电机的驱动***,其特征在于,用于驱动电动汽车中以动力电池组作为电源的电机,所述动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组,所述驱动***包括:至少两个直流-交流DC-AC电路和充电机,所述电池模组与所述DC-AC电路一一对应;
每个所述电池模组对应连接一个所述DC-AC电路的输入端,每个所述DC-AC电路的输出端连接所述电机的对应绕组;所有所述DC-AC电路的输出端连接的绕组的另一端均连接公共抽头;所述充电机的第一端连接所述电机的绕组的公共抽头,所述充电机的第二端连接公共参考地;所述充电机用于输出直流电压或交流电压对所述电池模组进行充电;当所述充电机输出直流电时,充电过程中的电流流向依次流经电机绕组、所述DC-AC电路、所述电池模组,再经过公共参考地流回所述充电机;当所述充电机输出交流电时,通过控制所述DC-AC电路中的可控开关管,将流经所述DC-AC电路的电流逆变为直流电后传输给对应的所述电池模组;
所述DC-AC电路,用于将对应的所述电池模组提供的直流电转换为交流电驱动所述电机的对应绕组;
电池模组存在故障时,故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作。
2.根据权利要求1所述的驱动***,其特征在于,还包括:整车控制器、主控制器和从控制器;
每个所述DC-AC电路对应一个所述从控制器;
所述整车控制器,用于当确定电池模组存在故障时,通过所述主控制器向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到所述关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作。
3.根据权利要求1所述的驱动***,其特征在于,还包括:整车控制器和主控制器;
所述整车控制器,用于当确定电池模组存在故障时,向所述主控制器发送关闭指令,所述关闭指令携带故障的电池模组的ID;
所述主控制器,用于在收到所述关闭指令时,根据所述故障的电池模组的ID控制所述故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作。
4.根据权利要求1所述的驱动***,其特征在于,还包括:整车控制器和主控制器;
所述主控制器,用于当确定电池模组存在故障时,控制故障的电池模组对应的DC-AC电路停止工作,并将所述故障的电池模组的故障信息发送给所述整车控制器;
所述整车控制器,用于将所述故障信息在显示屏进行显示。
5.根据权利要求1所述的驱动***,其特征在于,还包括:整车控制器、主控制器和从控制器;
每个所述DC-AC电路对应一个所述从控制器;
所述主控制器,用于当确定电池模组存在故障时,向故障的电池模组对应的从控制器发送关闭指令,以使收到所述关闭指令的从控制器控制对应的DC-AC电路停止工作;并将所述故障的电池模组的故障信息发送给所述整车控制器。
6.根据权利要求2-5任一项所述的驱动***,其特征在于,所述整车控制器,还用于获得所述电机的负载量,根据所述负载量的大小向所述主控制器发送控制指令;
所述主控制器,还用于根据所述控制指令控制工作的所述DC-AC电路数量,所述工作的DC-AC数量与所述负载量正相关。
7.根据权利要求2-5任一项所述的驱动***,其特征在于,所述主控制器,还用于当确认所述电机的绕组存在故障时,控制故障的绕组对应的DC-AC电路停止工作。
8.根据权利要求1-7任一项所述的驱动***,其特征在于,当所述电机的一组绕组为三相绕组时,每组三相绕组的三相之间的相位角依次交错120°。
9.根据权利要求8所述的驱动***,其特征在于,当所述电机的一组绕组为三相绕组时,每相邻的两组三相绕组之间的交错第一预设角度,所述第一预设角度的取值范围为0°-180°。
10.根据权利要求1-7任一项所述的驱动***,其特征在于,所述DC-AC电路为两电平的三相半桥电路、两电平的三相全桥电路或多电平电路。
11.根据权利要求10所述的驱动***,其特征在于,当所述DC-AC电路为两电平的三相半桥电路,每个所述电池模组的负极接公共参考地。
12.一种动力***,其特征在于,包括电机、动力电池组和权利要求1-11任一项所述的驱动***;
所述动力电池组包括至少两个相互独立的电池模组;
所述驱动***用于驱动所述电机的绕组;
所述电机,用于为负载提供动力,所述电机包括N组绕组,所述N组绕组中的每组绕组的相数为2或3,所述N为大于或等于2的整数。
13.根据权利要求12所述的动力***,其特征在于,所述每组绕组对应连接一个所述DC-AC电路的输出端。
14.根据权利要求13所述的动力***,其特征在于,当所述每组绕组的相数为2时,所述每组绕组中每相的两端分别连接对应的所述DC-AC电路中每相的输出端的两端。
15.根据权利要求13所述的动力***,其特征在于,当所述每组绕组的相数为3时,所述每组绕组中每相的第一端对应连接一个所述DC-AC电路中每相的输出端,所述每组绕组中每相的第二端连接在一起。
16.根据权利要求12-15的任一项所述的动力***,其特征在于,每个所述电池模组的负极接公共参考地。
17.根据权利要求12-15的任一项所述的***,其特征在于,当所述电机的绕组为3的N倍时,所述电机的绕组可以为下任意一种:六相绕组、九相绕组、十二相绕组或十五相绕组。
18.一种电动汽车,其特征在于,包括权利要求12-17任一项所述的动力***。
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