电动机驱动装置制造方法及图纸

电动机驱动装置对具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组的电动机的驱动进行控制。切换调停部(303)对使两台逆变器(60、70)中的任一方进行开关驱动的“单侧驱动模式”与使两台逆变器(60、70)这两者进行开关驱动的“两侧驱动模式”的切换进行判定，并且，在切换时对各逆变器(60、70)的输出进行调停，以使电动机的输出在驱动模式的切换前后连续。切换调停部(303)在从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时，使驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加，在从两侧驱动模式切换到单侧驱动模式时，使驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零。少到零。少到零。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电动机驱动装置
相关申请的援引
[0001]本申请以2019年2月19日申请的日本专利申请2019
‑
027470号以及2020年2月6日申请的日本专利申请2020
‑
018720号为基础，在此援引其记载内容。


[0002]本公开涉及一种电动机驱动装置。

技术介绍

[0003]以往，已知对设置于两台逆变器之间的一台交流电动机进行驱动的技术。例如，专利文献1所公开的逆变器系统使用不同种类的两个电源(例如输出型电源和容量型电源)的组合，根据使用温度区域使用更适合的一方的电源来驱动电动机。另外，为了补偿电动机的瞬间的输出降低，该系统考虑各电源的状态和特性，对单侧电源驱动和两侧电源驱动进行切换。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1：美国专利第US8102142B2号说明书

技术实现思路

[0005]在专利文献1中，记载有如下内容：基于设备的驱动状态或电动机输出，对使用由不同特性构成的双电源中的一个或两个的驱动模式进行切换。但是，作为双电源双逆变器系统的宿命性的技术问题，在驱动模式的切换时，必然会产生电动机线圈两端电压的急剧变化。在专利文献1中，未提及能应对该技术问题的具体切换方法。
[0006]两台逆变器分别独立地输出电压脉冲，由此决定了电动机线圈施加电压。换言之，若无法将各逆变器的输出控制为在该时间点处成为电动机所要求的最佳值，则由于电压过量或不足而产生的电流紊乱会引起转矩变动。更严重的情况是由于过度的电压施加而产生的过电流可能会导致部件的故障。该技术问题不仅适用于双电源双逆变器系统，还适用于在一个共用电源连接有两台逆变器的系统。
[0007]本公开的目的在于提供一种电动机驱动装置，上述电动机驱动装置在双逆变器的结构中，在对单侧驱动模式与两侧驱动模式进行切换时使电动机输出稳定，并且保持连续性。
[0008]根据本公开的第一方式的电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组的电动机的驱动进行控制。该电动机驱动装置包括第一逆变器、第二逆变器和控制部。
[0009]第一逆变器从第一电源接收直流电力，并且具有与开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件，并且连接到开放绕组的一端。第二逆变器从第二电源接收直流电力，并且具有与开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件，并且连接到开放绕组的另一
端。
[0010]控制部具有第一逆变器控制电路和第二逆变器控制电路这两个逆变器控制电路以及切换调停部，上述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令，上述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令。切换调停部对使两台逆变器中的任一方进行开关驱动的“单侧驱动模式”与使两台逆变器这两者进行开关驱动的“两侧驱动模式”的切换进行判定，并且在切换时对各逆变器的输出进行调停，以使电动机的输出在驱动模式的切换前后连续。
[0011]至少一个逆变器控制电路具有对从两个电源供给到两台逆变器的电力量进行调节的功能。切换调停部在从单侧驱动模式切换到两侧驱动模式时，使驱动开始侧逆变器的电力量从零开始逐渐变化而增加。另外，切换调停部在从两侧驱动模式向单侧驱动模式切换时，使驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零。
[0012]此处，“驱动开始侧逆变器”是指从停止状态开始开关驱动的逆变器。“驱动结束侧逆变器”是指结束开关驱动而转移至停止状态的逆变器。另外，电力量的“零”不限于严格的0[W]，还包括基于该
的技术常识判断为零附近的范围的微小值。“逐渐变化”是指反馈控制能够追随的级别的速度变化。
[0013]本公开的切换调停部在驱动模式的切换时使各逆变器的电力量逐渐变化，由此使切换前后的电动机的输出连续。由此，能够避免电动机的转矩变动或由变动时产生的过电流所引起的设备的破损。另外，能够排除由于切换驱动模式时的动作所引起的电力变动的影响导致电动机的转矩变动。
[0014]根据本公开的第二方式的电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组的电动机的驱动进行控制。该电动机驱动装置包括第一逆变器、第二逆变器和控制部。
[0015]第一逆变器从第一电源接收直流电力，并且具有与第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件，并且连接到第一绕组组。第二逆变器从第二电源接收直流电力，并且具有与第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件，并且连接到第二绕组组。控制部的结构与第一方式的电动机驱动装置相同。
[0016]根据本公开的第三方式的电动机驱动装置是使用连接到共用电源的两台逆变器来对具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组的电动机的驱动进行控制的电动机驱动装置。该电动机驱动装置包括第一逆变器、第二逆变器、共用高电位侧配线、共用低电位侧配线、开闭器、以及控制部。
[0017]第一逆变器具有与开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件，并且连接到开放绕组的一端。第二逆变器具有与开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件，并且连接到开放绕组的另一端。共用高电位侧配线将第一逆变器和第二逆变器的高电位侧配线彼此连接。共用低电位侧配线将第一逆变器和第二逆变器的低电位侧配线彼此连接。开闭器设置于共用高电位侧配线或共用低电位侧配线中的至少一个，并且能够切断电流路径。
[0018]根据第三方式的电动机驱动装置在开闭器打开的状态下，在将一个逆变器进行中性点耦合而构成的星形接线电路中，能够使另一个逆变器以单侧驱动模式进行动作。另外，在
开闭器关闭的状态下，在由对应的各相的第一开关元件和第二开关元件构成的H桥电路中，能够以两侧驱动模式进行动作。在控制部中，至少一个逆变器控制电路具有对从共用电源供给到两台逆变器的电力量进行调节的功能。除此之外的控制部的结构与第一方式的电动机驱动装置相同。
[0019]根据本公开的第四方式的电动机驱动装置是使用连接到共用电源的两台逆变器来对具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组和第二绕组组的电动机的驱动进行控制的电动机驱动装置。电动机是例如具有两组的三相绕组组的六相双型电动机。该电动机驱动装置包括第一逆变器、第二逆变器、共用高电位侧配线、共用低电位侧配线、以及控制部。
[0020]第一逆变器具有与第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件，并且连接到第一绕组组。第二逆变器具有与第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件，并且连接到第二绕组组。共用高电位侧配线、共用低电位侧配线及控制部的结构与第三方式的电动机驱动装置相同。
附图说明
[0021]参照附图和以下详细的记述，可以更明确本公开的上述目的、其他目的、特征和优点。附图如下所述。图1是应用第一实施方式的电动机驱动装置的系统的整体结构图。图2A是表示单侧驱动模式的开关驱动的图。图2B是表示两侧驱动模式的开关驱动的图。图3A是表示应用单侧驱本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电动机驱动装置，所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机(80)的驱动进行控制，所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组(81、82、83)，所述电动机驱动装置包括：第一逆变器(60)，所述第一逆变器从第一电源(11)接收直流电力，并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第一开关元件(61～66)，并且连接到所述开放绕组的一端；第二逆变器(70)，所述第二逆变器从第二电源(12)接收直流电力，并且具有与所述开放绕组的各相对应地设置的多个第二开关元件(71～76)，并且连接到所述开放绕组的另一端；以及控制部(300)，所述控制部具有第一逆变器控制电路(301)和第二逆变器控制电路(302)这两个逆变器控制电路以及切换调停部(303)，所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令，所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令，所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定，并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停，以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续，至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能，所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时，使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加，所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时，使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零。2.一种电动机驱动装置，所述电动机驱动装置使用分别连接到两个电源的两台逆变器来对电动机(90)的驱动进行控制，所述电动机具有星形接线或三角形接线的三相以上的第一绕组组(910)和第二绕组组(940)，所述电动机驱动装置包括：第一逆变器(60)，所述第一逆变器从第一电源(11)接收直流电力，并且具有与所述第一绕组组的各相对应地设置的多个第一开关元件(61～66)，并且连接到所述第一绕组组；第二逆变器(70)，所述第二逆变器从第二电源(12)接收直流电力，并且具有与所述第二绕组组的各相对应地设置的多个第二开关元件(71～76)，并且连接到所述第二绕组组；以及控制部(300)，所述控制部具有第一逆变器控制电路(301)和第二逆变器控制电路(302)这两个逆变器控制电路以及切换调停部(303)，所述第一逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第一逆变器输出的输出电压指令即第一电压指令，所述第二逆变器控制电路基于转矩指令生成向所述第二逆变器输出的输出电压指令即第二电压指令，所述切换调停部对使所述两台逆变器中的任一方进行开关驱动的单侧驱动模式与使所述两台逆变器这两者进行开关驱动的两侧驱动模式的切换进行判定，并且在切换时对各所述逆变器的输出进行调停，以使所述电动机的输出在驱动模式的切换前后连续，
至少一个所述逆变器控制电路具有对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力量进行调节的功能，所述切换调停部在从所述单侧驱动模式切换到所述两侧驱动模式时，使从停止状态开始开关驱动的驱动开始侧逆变器的电力量从零逐渐变化而增加，所述切换调停部在从所述两侧驱动模式切换到所述单侧驱动模式时，使结束开关驱动而转移至停止状态的驱动结束侧逆变器的电力量逐渐变化而减少到零。3.如权利要求1或2所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述切换调停部基于对所述电动机的输出要求、所述电源的SOC状态、或者所述电源、所述逆变器或所述电动机的温度中的至少一个，进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。4.如权利要求1至3中任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，针对至少一个所述逆变器，所述切换调停部基于将逆变器线间电压除以逆变器输入电压而计算出的自逆变器电压利用率，进行所述单侧驱动模式与所述两侧驱动模式的切换判定。5.如权利要求1至4中任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，至少一个所述逆变器控制电路作为对从所述两个电源供给到所述两台逆变器的电力的分配进行管理的电力管理电路而动作，所述切换调停部在切换驱动模式时，在两个所述逆变器控制电路之间调换所述电力管理电路的作用，并且将即将切换前的控制状态继承到对方侧。6.如权利要求1至5中任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，在如下的控制结构即在所述单侧驱动模式下，基于一个所述电源的电压来决定所述逆变器的输出，在所述两侧驱动模式下，基于所述两个电源的电压和来决定各所述逆变器的输出中，所述切换调停部在切换驱动模式时，根据所述两个电源的电压和的急剧变化来瞬时修正电压指令，并且继承到下次的处理周期。7.如权利要求1至6中任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，在如下的控制结构即在所述单侧驱动模式下，基于一个所述电源的电压来决定所述逆变器的输出，在所述两侧驱动模式下，基于所述两个电源的电压和来决定各所述逆变器的输出中，在切换驱动模式时，所述切换调停部相对于所述两个电源的电压和的急剧变化来执行使控制上的电压识别值逐渐变化的平缓变化处理。8.如权利要求1至7中任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，在从由作为所述驱动结束侧逆变器的一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式切换到由作为所述驱动开始侧逆变器的另一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式的情况下，在中途经过所述两侧驱动模式对驱动模式进行切换，所述切换调停部在所述两侧驱动模式下，使所述驱动结束侧逆变器的输出从100％逐渐减小到0％，并且使所述驱动开始侧逆变器的输出从0％逐渐增大到100％。9.如权利要求1至8中任一项所述的电动机驱动装置，其特征在于，在从由作为所述驱动结束侧逆变器的一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式切换到由作为所述驱动开始侧逆变器的另一个所述逆变器实现的所述单侧驱动模式的情况下，在中途经由所述两侧驱动模式对驱动模式进行切换，
所述切换调停部将所述驱动结束侧逆变器所输出的输出电压指令与基于所述两个电源的电压比的修正系数相乘而得到的值作为所述驱动开始侧逆变器的电压指令而继承。10.一种电动机驱动装置，所述电动机驱动装置使用连接到共用电源(13)的两台逆变器来对电动机(80)的驱动进行控制，所述电动机具有端点彼此开放的两相以上的开放绕组(81、82、83)，所述电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：小俣隆士，藤井学典，野辺大悟，中村诚，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：