电源驱动系统技术方案

本发明专利技术提供一种电源驱动系统，适用于具有马达的电动车，包含：多组电池箱；第一直流母线，与多组电池箱电连接，以选择性地接收每一组电池箱所提供的电能；第二直流母线，与多组电池箱电连接，以选择性地接收每一组电池箱所提供的电能；以及电源转换器，电连接于第一及第二直流母线之间，用以当电源驱动系统由稳态供电作业模式进入驱动电压切换作业模式时，执行驱动电压切换作业，以利用原本在稳态作业中的第一直流母线或第二直流母线的电压来调整原本在待机状态中的第二直流母线或第一直流母线的电压。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源驱动系统
本专利技术有关于一种电源驱动系统，尤指一种可利用行车电脑控制多组直流母线的电压以阶段式升降压，且于行车间能切换各组可变组态串联式电池箱内的电池模块的串联组态至最优化来供应电力至马达，并能进行即时的电池模块主动平衡作业的电源驱动系统。
技术介绍
近年来，由于能源短缺的现象越来越严重，再加上环保意识抬头与环保观念普及，电动车已逐渐取代传统燃油汽车，成为近年来颇受大众欢迎的代步工具之一。目前电动车，例如大型电动车等，皆具有电源驱动系统以及马达，电源驱动系统驱动马达运作，以带动电动车行驶。现有的电源驱动系统接收由电池箱所提供的具有固定值的一直流母线电压，并通过功率晶体管而以脉宽调变方式产生正弦波，以驱动马达。使用脉宽调变方式虽可大幅减少电能耗损及晶体管发热，但当马达以低速运转时，功率晶体管的责任周期需降到极低，如此一来，马达驱动器输出的正弦波将发生失真的现象，而由于失真的正弦波会导致扭力涟波，进而影响电机功率及电动车的乘坐舒适性。虽然降低直流母线电压可以克服马达低转速的扭力涟波，但会导致马达的最高转速降低，因此为了避免因马达低转速所导致的扭力涟波，目前较普遍的做法是使用电压较低的电压源，并在电压源与直流母线间增加一升压回路，在马达以低转速运行时，电压源直接供应电能至直流母线，当马达到达一定转速后，则启动升压回路以提高直流母线电压。然而随着电机功率的加大，升压回路的成本也随之升高，导致电源驱动系统价格居高不下。同时，升压回路所使用的功率晶体管也会产生些微的压降，导致效率的降低。另一减少扭力涟波的方案则是使用可切换电压的电压源；在电动车上，例如大型电动车，经常会配有多组电池，故通过继电器可将多组电池依需求串接，以达到切换电压的效果。虽然使用继电器可以降低成本及电能耗损，但继电器于切换时所产生的电弧会对继电器内的接点产生破坏，而继电器于切换时所产生的涌浪电流亦对电池的寿命有不良影响。因此，如何发展一种电源驱动系统以解决现有技术所面临的问题，实为目前迫切需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种电源驱动系统，其利用电源转换器将原本无接受电能的第一直流母线或第二直流母线的电压调整至串联个数与电池模块串联数目标值相对应的多个电池模块串联后的电压，且利用驱动电压切换作业模式来切换各可变组态串联式电池箱的供电回路的电压，并利用两组能同步供应电力至第一马达的第一马达驱动功率晶体管模块及第二马达驱动功率晶体管模块以不同阶段的电压和最佳的晶体管责任周期来提供稳定的动力输出，另通过调整可变组态串联式电池箱内部的电池模块的串联个数而改变可变组态串联式电池箱的供电电压，以解决现有电源驱动系统可能具有扭力涟波的产生、生产成本过高以及在进行电压切换时产生涌浪电流等缺失。为达上述目的，本专利技术的较佳实施方式为提供一种电源驱动系统，适用于电动车，其中电动车具有马达，电源驱动系统包含：多组可变组态串联式电池箱；第一直流母线，与多组可变组态串联式电池箱电连接，以选择性地接收每一组可变组态串联式电池箱所提供的电能；第二直流母线，与多组可变组态串联式电池箱电连接，以选择性地接收每一组可变组态串联式电池箱所提供的电能；以及电源转换器，电连接于第一直流母线以及第二直流母线之间，用以当电源驱动系统由稳态供电作业模式进入驱动电压切换作业模式时，执行驱动电压切换作业，以利用原本在稳态作业中的第一直流母线的电压来调整原本在待机状态中的第二直流母线的电压，或利用原本在稳态作业中的第二直流母线的电压来调整原本在待机状态中的第一直流母线的电压。为达上述目的，本专利技术的另一较佳实施方式为提供一种电源驱动系统，包含：马达；第一直流母线；第一马达驱动功率晶体管模块，电连接于马达与第一直流母线之间，用以选择性驱动马达；第二直流母线；第二马达驱动功率晶体管模块，电连接于马达与第二直流母线之间，用以选择性驱动马达；电源转换器，电连接第一直流母线及第二直流母线之间，用以将第一直流母线上的电能传送至第二直流母线或将第二直流母线上的电能传送至第一直流母线；第一组可变组态串联式电池箱，包含多组电池模块，且通过第一旁通回路旁通第一组可变组态串联式电池箱的部分多个电池模块，以减少第一组可变组态串联式电池箱的输出电压；第一电池箱第一功率晶体管，电连接于第一组可变组态串联式电池箱与第一直流母线之间；第一电池箱第二功率晶体管，电连接于第一组可变组态串联式电池箱与第二直流母线之间；第二组可变组态串联式电池箱，包含多个电池模块，并可通过第二旁通回路旁通第二组可变组态串联式电池箱的部分多个电池模块，以减少输出电压；第二电池箱第一功率晶体管，电连接于第二组可变组态串联式电池箱与第一直流母线之间；第二电池箱第二功率晶体管，电连接于第二组可变组态串联式电池箱与第二直流母线之间；第三组可变组态串联式电池箱，包含多个电池模块，并可通过第三旁通回路旁通第三组可变组态串联式电池箱的部分多个电池模块，以减少输出电压；第三电池箱第一功率晶体管，电连接于第三组可变组态串联式电池箱与第一直流母线之间；第三电池箱第二功率晶体管，电连接于第三组可变组态串联式电池箱与第二直流母线之间；控制单元，用以控制电源转换器、第一组可变组态串联式电池箱、第一电池箱第一功率晶体管、第一电池箱第二功率晶体管、第二组可变组态串联式电池箱、第二电池箱第一功率晶体管、第二电池箱第二功率晶体管、第三组可变组态串联式电池箱、第三电池箱第一功率晶体管及第三电池箱第二功率晶体管的运作。为达上述目的，本专利技术的再一较佳实施方式为提供一种电源驱动系统，包含：第一马达；第二马达；第一直流母线；第一马达驱动功率晶体管模块，电连接于第一马达与第一直流母线之间，用以选择性驱动第一马达；第二直流母线；第二马达驱动功率晶体管模块，电连接于第一马达及第二直流母线之间，且与第一马达马达驱动功率晶体管模块构成第一马达驱动器，用以选择性驱动第一马达；第三直流母线；第二马达驱动器，电连接于第二马达与第三直流母线之间，用以驱动第二马达；第一电源转换器，电连接第一直流母线及第二直流母线之间，用以将第一直流母线上的电能传送第二直流母线间或将由第二直流母线上的电能传送至第一直流母线；第二电源转换器，电连接于第一直流母线与第三直流母线之间，用以将第一直流母线的电能传送至该第三直流母线；第三电源转换器，电连接于第二直流母线与第三直流母线之间，用以将第二直流母线的电能传送至第三直流母线；第一组可变组态串联式电池箱，包含多个电池模块，且通过第一旁通回路旁通第一组可变组态串联式电池箱的部分多个电池模块，以减少第一组可变组态串联式电池箱的输出电压；第一电池箱第一功率晶体管，电连接于第一组可变组态串联式电池箱与第一直流母线之间；第一电池箱第二功率晶体管，电连接于第一组可变组态串联式电池箱与第二直流母线之间；第二组可变组态串联式电池箱，包含多个电池模块，并可通过第二旁通回路旁通第二组可变组态串联式电池箱的部分多个电池模块，以减少输出电压；第二电池箱第一功率晶体管，电连接于第二组可变组态串联式电池箱与第一直流母线之间；第二电池箱第二功率晶体管，电连接于第二组可变组态串联式电池箱与第二直流母线之间；第三组可变组态串联式电池箱，包含多个电池模块，并可通过第三旁通回路旁通第三组可变组态串联本文档来自技高网...

【技术保护点】
PCT国内申请，权利要求书已公开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.04.30 US 61/817,6111.一种电源驱动系统，适用于一电动车，其中该电动车具有一马达，该电源驱动系统包含：多组可变组态串联式电池箱；一第一直流母线，与该多组可变组态串联式电池箱电连接，以选择性地接收每一组该可变组态串联式电池箱所提供的电能；一第二直流母线，与该多组可变组态串联式电池箱电连接，以选择性地接收每一组该可变组态串联式电池箱所提供的电能；以及一电源转换器，电连接于该第一直流母线以及该第二直流母线之间，用以当该电源驱动系统由一稳态供电作业模式进入一驱动电压切换作业模式时，执行一驱动电压切换作业，以利用原本在稳态作业中的该第一直流母线的电压来调整原本在待机状态中的该第二直流母线的电压，或利用原本在稳态作业中的该第二直流母线的电压来调整原本在待机状态中的该第一直流母线的电压；其中该电源驱动系统还具有一第一马达驱动功率晶体管模块及一第二马达驱动功率晶体管模块，该第一马达驱动功率晶体管模块电连接于该第一直流母线以及该马达之间，该第二马达驱动功率晶体管模块电连接于该第二直流母线以及该马达之间，该第一马达驱动功率晶体管模块以及该第二马达功率晶体管模块用以驱动该马达。2.如权利要求1所述的电源驱动系统，其中当该电源驱动系统进入该稳态供电作业模式时，该第一直流母线和该第二直流母线的其中的一直流母线进入稳态状态，且利用该多组可变组态串联式电池箱的电力驱动该马达，同时，该第一直流母线和第二直流母线中的另一直流母线进入为待机模式。3.如权利要求2所述的电源驱动系统，其中该驱动电压切换作业包含一母线电压调整程序，利用该电源转换器对处于待机模式的该第一直流母线或该第二直流母线进行充放电作业，使原本处于待机模式的该第一直流母线或该第二直流母线上的电压达到一目标驱动电压。4.如权利要求3所述的电源驱动系统，其中该驱动电压切换作业包含一可变组态串联式电池箱电压切换程序，利用改变每一该可变组态串联式电池箱内的多个电池模块的串联组态，以轮流切换该多组可变组态串联式电池箱的输出电压至该目标驱动电压。5.如权利要求1所述的电源驱动系统，其中该驱动电压切换作业还包含一电流负载分配程序，在进行该可变组态串联式电池箱电压切换程序之时，将该第一直流母线和该第二直流母线同时利用对应的该第一马达驱动功率晶体管模块以及该第二马达功率晶体管模块以一预设比例输出电力至该马达。6.一种电源驱动系统，包含：一马达；一第一直流母线；一第一马达驱动功率晶体管模块，电连接于该马达与该第一直流母线之间，用以选择性驱动该马达；一第二直流母线；一第二马达驱动功率晶体管模块，电连接于该马达与该第二直流母线之间，用以选择性驱动该马达；一电源转换器，电连接该第一直流母线及该第二直流母线之间，用以将该第一直流母线上的电能传送至该第二直流母线或将该第二直流母线上的电能传送至该第一直流母线；一第一组可变组态串联式电池箱，包含多个电池模块，且通过一第一旁通回路旁通该第一组可变组态串联式电池箱的部分该多个电池模块，以减少该第一组可变组态串联式电池箱的输出电压；一第一电池箱第一功率晶体管，电连接于该第一组可变组态串联式电池箱与该第一直流母线之间；一第一电池箱第二功率晶体管，电连接于该第一组可变组态串联式电池箱与该第二直流母线之间；一第二组可变组态串联式电池箱，包含多个电池模块，并可通过一第二旁通回路旁通该第二组可变组态串联式电池箱的部分该多个电池模块，以减少输出电压；一第二电池箱第一功率晶体管，电连接于该第二组可变组态串联式电池箱与该第一直流母线之间；一第二电池箱第二功率晶体管，电连接于该第二组可变组态串联式电池箱与该第二直流母线之间；一第三组可变组态串联式电池箱，包含多个电池模块，并可通过一第三旁通回路旁通该第三组可变组态串联式电池箱的部分该多个电池模块，以减少输出电压；一第三电池箱第一功率晶体管，电连接于该第三组可变组态串联式电池箱与该第一直流母线之间；一第三电池箱第二功率晶体管，电连接于该第三组可变组态串联式电池箱与该第二直流母线之间；以及一控制单元，用以控制该电源转换器、该第一组可变组态串联式电池箱、该第一电池箱第一功率晶体管、该第一电池箱第二功率晶体管、该第二组可变组态串联式电池箱、该第二电池箱第一功率晶体管、该第二电池箱第二功率晶体管、该第三组可变组态串联式电池箱、该第三电池箱第一功率晶体管及该第三电池箱第二功率晶体管的运作。7.如权利要求6所述的电源驱动系统，其中当该电源驱动系统启动时，该控制单元启动该第一电池箱第一功率晶体管、该第二电池箱第一功率晶体管、该第三电池箱第一功率晶体管为导通状态，使该第一组可变组态串联式电池箱、该第二组可变组态串联式电池箱以及该第三组可变组态串联式电池箱的电能经由该第一电池箱第一功率晶体管、该第二电池箱第一功率晶体管、该第三电池箱第一功率晶体管传送至该第一直流母线。8.如权利要求7所述的电源驱动系统，其中当该电源驱动系统由一稳态供电作业模式进入一驱动电压切换...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨安陶，陈铮铮，
申请(专利权)人：台湾立凯绿能移动股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71