本申请提供了一种电驱动系统、动力总成及电动汽车，涉及电力电子技术领域。该电驱动系统用于驱动电机，电机包括了励磁绕组，该电驱动系统包括：母线、三电平逆变电路、电励磁电路和控制器。其中，母线包括正母线和负母线；三电平逆变电路包括第一母线电容和第二母线电容；第一母线电容连接在正母线和母线中点间，第二母线电容连接在负母线和所述母线中点间；电励磁电路的第一输入端与第一母线电容并联，电励磁电路的第二输入端与第二母线电容并联，电励磁电路的输出端连接电机的励磁绕组；控制器用于控制电励磁电路的工作状态，以使母线中点的电位平衡。利用该电驱动系统，提升了对母线中点电位的调节能力。点电位的调节能力。点电位的调节能力。
【技术实现步骤摘要】
一种电驱动系统、动力总成以及电动汽车
[0001]本申请涉及电力电子
，尤其涉及一种电驱动系统、控制方法、电励磁电路、动力总成及电动汽车。
技术介绍
[0002]随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，电动汽车作为新能源汽车受到了各界的广泛关注。由于电动汽车的电驱动系统直接影响电动汽车的安全性与效率，因此电驱动系统一直是研究热点。
[0003]三电平电驱动系统与传统的两电平电驱动系统相比，可以有效提升电驱动系统的NEDC(New European Driving Cycle，新欧洲驾驶周期)效率、降低输出电压谐波含量并优化电磁干扰性能，因此三电平电驱动系统逐渐成为研究的对象。
[0004]参见图1，该图为现有的一种三电平逆变电路的示意图。
[0005]三电平逆变电路10用于将动力电池组提供的直流电转换为交流电后提供给电机20。三电平逆变电路10母线中点(图中O电)电位的平衡程度直接影响到了三电平电驱动系统的性能，因此如何使母线中点的电位平衡至关重要。
[0006]现有技术可以通过基于SVPWM(Space Vector Pulse Width Modulation，空间矢量脉宽调制)的软件控制方式调节三电平逆变电路10的母线中点电位，但该方式调节能力有限，当母线中点电位偏移量较大时，难以实现母线中点电位的平衡。
技术实现思路
[0007]为了解决现有技术存在的上述问题，本申请提供了一种电驱动系统、控制方法、电励磁电路、动力总成及电动汽车，提升了对母线中点电位的调节能力。
[0008]第一方面，本申请提供了一种电驱动系统，该电驱动系统的输入端连接电动汽车的动力电池组，用于驱动电机，该电机为电励磁电机或混合励磁电机，电机中包括励磁绕组。该电驱动系统包括：母线、三电平逆变电路、电励磁电路和控制器。其中，母线包括正母线和负母线。三电平逆变电路包括第一母线电容和第二母线电容。第一母线电容连接在正母线和母线中点间，第二母线电容连接在负母线和母线中点间。电励磁电路的第一输入端与第一母线电容并联，电励磁电路的第二输入端与第二母线电容并联，电励磁电路的输出端连接励磁绕组；控制器用于控制电励磁电路的工作状态，以使母线中点的电位平衡。
[0009]该电驱动系统的电励磁电路的输入端分别从两个母线电容取电，控制器通过控制电励磁电路的工作状态，以对电机中的励磁绕组进行励磁，同时控制电励磁电路从两个母线电容取电时消耗的电量不同，进而起到平衡母线中点电位的作用。该方案通过复用电励磁电路，不需增加额外的均衡电路，即使母线中点电位偏移量较大，仍能实现母线中点电位的平衡。
[0010]此外，现有的电励磁电路从动力电池组直接取电时，对其功率器件的耐压值要求较高，导致选型困难，成本较高。而本申请方案分别从两个母线电容取电，电励磁电路中的
功率器件的耐压值要求为现有技术方案的一半左右，降低了功率器件的开关损耗，在相同的输出功率下，本申请的电励磁电路可以选择使用耐压值更低的功率器件，便于选型设计。另一方面，在动力电池组体积不变的情况下，目前为了最大程度增加电动汽车的续航里程，往往会选择高压动力电池组供电，本申请提供的电驱动系统也更加便于高压动力电池组供电方案的实现。
[0011]结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，电励磁电路包括第一励磁电路和第二励磁电路。第一励磁电路的输入端为电励磁电路的第一输入端，第二励磁电路的输入端为电励磁电路的第二输入端。两路励磁电路分别从两个母线电容取电。
[0012]结合第一方面，在第二种可能的实现方式中，第一励磁电路的输出端与第二励磁电路的输出端并联，然后连接电励磁电路的输出端，以为励磁绕组输出励磁电流。控制器根据母线的电压采样值以及三电平逆变电路的输出电流采样值中的至少一项，以及励磁绕组所需的励磁电流，控制第一励磁电路和第二励磁电路的工作状态。
[0013]其中，母线电压的采样值直接表征了当前正、负母线的电压，当正母线的电压采样值和负母线的电压采样值的绝对值大小不同时，表征此时母线中点的电位不均衡。
[0014]三电平逆变电路的输出电流可以表征当前正、负母线的电压情况，当母线中点的电位均衡时，输出电流的直流分量为零；当正母线的电压高于负母线的电压时，输出电流的直流分量大于零；当正母线的电压低于负母线的电压时，输出电流的直流分量小于零。
[0015]结合第一方面，在第三种可能的实现方式中，控制器通过调节第一励磁电路和第二励磁电路的控制信号的开关频率，以调节第一励磁电路和第二励磁电路的输出电流。第一励磁电路的输出电流大小与正母线和母线中点的电位的偏移幅值正相关，第二励磁电路的输出电流大小与负母线和母线中点的电位的偏移幅值正相关。
[0016]对于混合励磁电机，励磁绕组所需的励磁电流与电机的输出扭矩呈正相关关系，而三电平逆变电路的母线电位偏移幅值与电机的输出扭矩同样呈正相关关系。因此在确保励磁绕组的励磁电流大小满足当前需求的前提下，当励磁电路输入端电位偏移幅值越高，则该路励磁电路的输出电流越大，以消耗更多的电量，实现母线中点电位的平衡。
[0017]结合第一方面，在第四种可能的实现方式中，第一励磁电路包括第一LLC谐振变换电路和第一整流电路，第二励磁电路包括第二LLC谐振变换电路和第二整流电路。第一LLC谐振变换电路的输入端为第一励磁电路的输入端，第一LLC谐振变换电路的输出端连接第一整流电路输入端，第一整流电路输出端为第一励磁电路的输出端。第二LLC谐振变换电路的输入端为第二励磁电路的输入端，第二LLC谐振变换电路的输出端连接第二整流电路输入端，第二整流电路输出端为第二励磁电路的输出端。控制器控制第一LLC谐振变换电路和第二LLC谐振变换电路的工作状态。
[0018]结合第一方面，在第五种可能的实现方式中，第一整流电路和第二整流电路包括可控开关管，控制器通过控制可控开关管的工作状态，以调节第一整流电路和第二整流电路的输出电流。
[0019]结合第一方面，在第六种可能的实现方式中，电励磁电路还包括第三整流电路，第一励磁电路包括第一LLC谐振变换电路，第二励磁电路包括第二LLC谐振变换电路；第一LLC谐振变换电路和第二LLC谐振变换电路的原边绕组的同名端相同、线圈匝数相同且共用一个变压器的磁芯，变压器的副边绕组连接所述第三整流电路。第一LLC谐振变换电路和第二
LLC谐振变换电路的谐振频率相同；第三整流电路的输出端为电励磁电路的输出端。
[0020]结合第一方面，在第七种可能的实现方式中，控制器根据相同的控制信号控制第一LLC谐振变换电路和第二LLC谐振变换电路的工作状态。此时由于变压器原边的两个绕组同名端相同且共用磁芯，即为正激的变压器关系，因此两个LLC谐振变换电路之间存在能量的交换。能量会从输入电压高的LLC谐振变换电路向输入电压低的LLC谐振变换电路转移，进而实现母线中点电位的均衡。
[0021]结合第一方面，在第八种可能的实现方式中，控制器根据励磁绕组所需的励磁电流，调节控制本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电驱动系统，用于连接动力电池组以驱动电机，所述电机包括励磁绕组，其特征在于，所述电驱动系统包括：母线、三电平逆变电路、电励磁电路和控制器；其中，所述母线包括正母线和负母线；所述三电平逆变电路包括第一母线电容和第二母线电容；所述第一母线电容连接在所述正母线和母线中点间，所述第二母线电容连接在所述负母线和所述母线中点间；所述电励磁电路的第一输入端与所述第一母线电容并联，所述电励磁电路的第二输入端与所述第二母线电容并联，所述电励磁电路的输出端连接所述励磁绕组；所述控制器用于控制所述电励磁电路的工作状态，以使所述母线中点的电位平衡。2.根据权利要求1所述的电驱动系统，其特征在于，所述电励磁电路包括第一励磁电路和第二励磁电路；所述第一励磁电路的输入端为所述电励磁电路的第一输入端；所述第二励磁电路的输入端为所述电励磁电路的第二输入端。3.根据权利要求2所述的电驱动系统，其特征在于，第一励磁电路的输出端与所述第二励磁电路的输出端并联，然后连接所述电励磁电路的输出端；所述控制器根据所述母线的电压采样值以及所述三电平逆变电路的输出电流采样值中的至少一项，以及所述励磁绕组所需的励磁电流，控制所述第一励磁电路和第二励磁电路的工作状态。4.根据权利要求3所述的电驱动系统，其特征在于，所述控制器通过调节所述第一励磁电路和所述第二励磁电路的控制信号的开关频率，以调节所述第一励磁电路和所述第二励磁电路的输出电流；所述第一励磁电路的输出电流大小与所述正母线和母线中点的电位的偏移幅值正相关，所述第二励磁电路的输出电流大小与所述负母线和母线中点的电位的偏移幅值正相关。5.根据权利要求3或4所述的电驱动系统，其特征在于，所述第一励磁电路包括第一LLC谐振变换电路和第一整流电路，所述第二励磁电路包括第二LLC谐振变换电路和第二整流电路；所述第一LLC谐振变换电路的输入端为所述第一励磁电路的输入端，所述第一LLC谐振变换电路的输出端连接所述第一整流电路输入端，所述第一整流电路输出端为所述第一励磁电路的输出端；所述第二LLC谐振变换电路的输入端为所述第二励磁电路的输入端，所述第二LLC谐振变换电路的输出端连接所述第二整流电路输入端，所述第二整流电路输出端为所述第二励磁电路的输出端；所述控制器用于控制所述第一LLC谐振变换电路和所述第二LLC谐振变换电路的工作状态。6.根据权利要求5所述的电驱动系统，其特征在于，所述第一整流电路和所述第二整流电路包括可控开关管，所述控制器通过控制所述可控开关管的工作状态，以调节所述第一整流电路和所述第二整流电路的输出电流。7.根据权利要求2所述的电驱动系统，其特征在于，所述电励磁电路还包括第三整流电路，所述第一励磁电路包括第一LLC谐振变换电路，所述第二励磁电路包括第二LLC谐振变
换电路；所述第一LLC谐振变换电路和所述第二LLC谐振变换电路的原边绕组的同名端相同、线圈匝数相同且共用一个变压器的磁芯，所述变压器的副边绕组连接所述第三整流电路；所述第一LLC谐振变换电路和所述第二LLC谐振变换电路的谐振频率相同；所述第三整流电路的输出端为所述电励磁电路的输出端。8.根据权利要求7所述的电驱动系统，其特征在于，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈跃，章雪亮，封宁波，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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