带可扩展可组合功率模块的逆变器制造技术

本发明专利技术公开了带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定，功率模块的数量M的数值确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载。它适用多种不同的负载，灵活方便，通用性强，可缩短开发周期，降低开发成本。

【技术实现步骤摘要】

：本专利技术涉及带可扩展可组合功率模块的逆变器，属于电机驱动系统，尤其涉及新能源电动汽车领域。
技术介绍
：本专利技术涉及电动汽车,如混合动力汽车或电池电动汽车。所说的电动汽车包括电机和由高压电池驱动的逆变器，所述的电动汽车也可能含有高压直流/直流转换器。具体来说,包括多相电机和多相逆变器的类型,如3-相,6-相,9-相的汽车电机和逆变器。电动汽车包括电驱动系统(逆变器)和牵引电机(定子+转子)，每种类型的混合动力汽车或电池电动汽车的电驱动系统都是不同的，因功率、转速、力矩、电流等不同的要求导致逆变器的软硬件有不同的要求，这样存在如下的问题：1)通用性不强，增加管理成本(因为电驱动系统的型号必然很多；2)在原来电驱动系统基础上，逆变器不可扩展和组合，即一旦负载(电机或者其它)发生变化，原来的逆变器就不适应，必须重新开发，导致开发时间和开发成本的大幅增加。
技术实现思路
：本专利技术的目的是提供一种带可扩展可组合功率模块的逆变器，可根据负载的不同灵活扩展组合，适用多种不同的负载，灵活方便，通用性强，可缩短开发周期，降低开发成本，减少产品型号降低管理费用，便于维修。本专利技术的目的是通过下述技术方案予以实现的：带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。上述所述的功率模块的数量M的数值确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载。上述所述的每个功率模块通过1个驱动电路连接微处理器，微处理器通过1个驱动电路来驱动1个功率模块。上述所述的功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构。上述所述的上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。上述所述的上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是MOSFET，上半桥的MOSFET的源极和下半桥的MOSFET的漏极连接起来并引出引脚，上半桥的MOSFET的漏极和栅极引出引脚，下半桥的MOSFET的栅极和源极引出引脚。上述所述的微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块以适应功率模块的数量的变化。上述所述的微处理器里面存储多个运行程序模块，每个运行程序模块对应一种负载。上述所述的微处理器里面只存储1个运行程序模块，每次更换负载时重新写入新的运行程序模块。上述所述当微处理器控制9个功率模块时，负载是：1台9相电机，或者是3台各自独立的3相电机，或者是1台3相电机和1台6相电机，或者是1台三3相电机，或者是1台3相电机，或者是1台3相电机和1台双3相电机，或者是1台6相电机和1个3相电感器，或者是1台双3相电机和1个3相电感器，或者是2台3相电机和1个3相电感器。上述所述的当微处理器控制6个功率模块时，负载是：1台6相电机，或者是2台各自独立的3相电机，或者是1台双3相电机，或者是1台3相电机和1个3相电感器。上述所述当微处理器控制4个功率模块时，负载是1台3相电机和1个单相电感器。上述所述的驱动电路与功率模块集成为一体，驱动电路的两个输出端分别连接上半桥的电子开关与下半桥的电子开关。上述所述的微处理器还连接有参数检测电路，微处理器的输出端通过驱动电路驱动功率模块，参数检测电路检测直流母线电压、直流母线电流、电机位置信号、相电流信号、电机温度信号、功率模块的温度信号并将上述信号送到微处理器。上述所述微处理器、驱动电路和参数检测电路都由电源板供电，电源板上布置有滤波电路和DC-DC变换电路，12VDC或者24VDC供电电源依次连接滤波电路和DC-DC变换电路，DC-DC变换电路输出端为各电路供应低压直流电源。本专利技术与现有技术相比，具有如下效果：1)本专利技术的逆变器功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定，可以增加或者缩小功率模块以适用不同的负载，灵活方便，通用性强，可缩短开发周期，降低开发成本，减少产品型号降低管理费用；2)本专利技术的逆变器在功率模块的数量M的数值确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载。灵活方便，通用性强，可缩短开发周期，降低开发成本。3)当某块功率模块损坏时，传统的做法是大多数是报废整个逆变器，本专利技术可以通过扩展功率模块来替换原来的损坏的功率模块，维修简单，维修价格低，避免报废整个逆变器造成的重大损失。附图说明：图1是现有逆变器的原理示意图；图2是图1对应的电路图；图3是本专利技术的实施例一的原理示意图；图4是本专利技术的实施例二的原理示意图；图5是本专利技术的功率模块一种电路结构图；图6是图5基础上增加驱动电路的电路结构图；图7是本专利技术的实施例一的应用实例1的示意图；图8是本专利技术的实施例一的应用实例2的示意图；图9本专利技术的实施例一的应用实例3的示意图；图10是专利技术的实施例一的应用实例4的示意图；图11是本专利技术的实施例二的应用实例1的示意图；图12是本专利技术的实施例二的应用实例2的示意图；图13是本专利技术的实施例二的应用实例3的示意图；图14是本专利技术的实施例二的应用实例4的示意图；图15是本专利技术的实施例二的应用实例5的示意图；图16是本专利技术的实施例二的应用实例6的示意图；图17是本专利技术的实施例二的应用实例7的示意图；图18是本专利技术的实施例二的应用实例8的示意图；图19是本专利技术的实施例二的应用实例9的示意图；图20是本专利技术的实施例三的示意图；图21是本专利技术的实施例四的应用实例1示意图；图22是本专利技术的实施例四的应用实例2示意图；图23是本专利技术的实施例五的示意图；图24是本专利技术的功率模块另一种电路结构图。具体实施方式：下面通过具体实施例并结合附图对本专利技术作进一步详细的描述。如图1、图2所示，传统的逆变器包括微处理器、电子开关模块、驱动电路单元及检测电路，电子开关模块采用IGBT模块，IGBT模块是有6个IGBT,组成3相全桥结构，是不可改变的，6个IGBT全部集成在一块线路板上，不可扩展的，因此不能很好适应不同的负载，通用性差。实施例一：如图3、图5、图6所示，本专利技术的带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围中，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。图5和图6中所述功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构，上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT或者是其它功率开关元件，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚(作为高压输出端)，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。根据负载需要选择连接功率模块的数量，微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块，图3中的功率模块的数量M等于6，6个功率模块确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载，每个功率模块都有一个高本文档来自技高网...

【技术保护点】
带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。

【技术特征摘要】
1.带可扩展可组合功率模块的逆变器，包括微处理器、功率模块、驱动电路，功率模块通过驱动电路连接微处理器，微处理器通过驱动电路来驱动功率模块，其特征在于：功率模块的数量M是可变化的，其范围在3个至N个的范围，N是大于3的整数，功率模块的数量M根据负载需要确定。2.根据权利要求1所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：功率模块的数量M的数值确定后，各功率模块可以组合以适应不同的负载。3.根据权利要求2所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：每个功率模块通过1个驱动电路连接微处理器，微处理器通过1个驱动电路来驱动1个功率模块。4.根据权利要求3所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：所述功率模块都是由上半桥的电子开关和下半桥的电子开关组成的单相半桥结构。5.根据权利要求4所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是IGBT，上半桥的IGBT的发射极和下半桥的IGBT的集电极连接起来并引出引脚，上半桥的IGBT的集电极和栅极引出引脚，下半桥的IGBT的栅极和发射极引出引脚。6.根据权利要求4所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：上半桥的电子开关和下半桥的电子开关都是MOSFET，上半桥的MOSFET的源极和下半桥的MOSFET的漏极连接起来并引出引脚，上半桥的MOSFET的漏极和栅极引出引脚，下半桥的MOSFET的栅极和源极引出引脚。7.根据权利要求5或6所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：微处理器根据不同的负载调用不同的运行程序模块以适应功率模块的数量的变化。8.根据权利要求7所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在于：微处理器里面存储多个运行程序模块，每个运行程序模块对应一种负载。9.根据权利要求7所述的带可扩展可组合功率模块的逆变器，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄风太，
申请(专利权)人：中山大洋电机股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44