本发明专利技术涉及一种电动机驱动装置，其驱动具有分别对应于多个相的多个绕组的电动机，该电动机驱动装置包括：第一逆变器，包括多个第一开关元件并分别连接至所述多个绕组的第一端；第二逆变器，包括多个第二开关元件并分别连接至所述多个绕组的第二端；以及控制器，在通过空间矢量脉冲宽度调制方式同时操作所述第一逆变器和所述第二逆变器并通过开放式绕组方式驱动所述电动机时，固定所述第二开关元件的开关状态，并且切换所述第一开关元件，以合成目标电压矢量。目标电压矢量。目标电压矢量。
【技术实现步骤摘要】
电动机驱动装置
[0001]本专利技术涉及一种电动机驱动装置，更具体地，涉及一种可以根据电动机所需的输出将电动机驱动模式转换为Y型连接电动机驱动模式和开放式绕组电动机驱动模式，以提高用于驱动电动机的逆变器的效率的电动机驱动装置。
技术介绍
[0002]通常，电动机中包括的各相绕组的一端连接到一个逆变器而另一端彼此连接以形成Y型连接。
[0003]在驱动电动机时，逆变器内的开关元件在通过脉冲宽度调制控制接通/断开的同时，将线电压施加到Y型连接的电动机的绕组上以产生交流电流，从而产生转矩。
[0004]将如上所述通过电动机产生的转矩作为动力的诸如电动车辆的环保车辆的燃料效率(或电力效率)由逆变器
‑
电动机的电力转换效率来确定，因此，为了提高燃料效率，重要的是使逆变器的电力转换效率和电动机的效率最大化。
[0005]逆变器
‑
电动机系统的效率主要取决于逆变器的电压利用率，在形成由在电压利用率高的区域中的电动机速度和转矩之间的关系确定的车辆的驱动点的情况下，可以提高车辆的燃料效率。
[0006]然而，随着增加电动机的绕组匝数以增加电动机的最大转矩，电压利用率高的区域逐渐远离作为车辆的主要驱动点的低转矩区域，从而可能会出现燃料效率变差的问题。另外，考虑到燃料效率，在将主要驱动点设计为包含在电压利用率高的区域中的情况下，电动机的最大转矩受到限制，因此可能会出现车辆的加速启动性能变差的问题。
[0007]因此，在本
中需要一种能够在使用一个电动机覆盖低输出区域和高输出区域的同时提高系统效率的电动机驱动技术。
[0008]作为上述
技术介绍
说明的内容仅用于增强对本专利技术的背景的理解，而不应被视为属于本领域技术人员已知的现有技术。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011](专利文献1)US 2009
‑
0033253 A1
[0012](专利文献2)JP 6285256 B2
技术实现思路
[0013](一)要解决的技术问题
[0014]因此，本专利技术要解决的技术问题是提供一种电动机驱动装置，该电动机驱动装置能够根据电动机所需的输出将电动机驱动模式转换为Y型连接电动机驱动模式和开放式绕组电动机驱动模式，以提高用于驱动电动机的逆变器的效率。
[0015](二)技术方案
[0016]作为用于解决上述技术问题的技术方案，本专利技术提供一种电动机驱动装置，其驱
动具有分别对应于多个相的多个绕组的电动机，其中，所述电动机驱动装置包括：第一逆变器，包括多个第一开关元件并分别连接至所述多个绕组的第一端；第二逆变器，包括多个第二开关元件并分别连接至所述多个绕组的第二端；以及控制器，在通过空间矢量脉冲宽度调制方式同时操作所述第一逆变器和所述第二逆变器并通过开放式绕组方式驱动所述电动机时，固定所述第二开关元件的开关状态，并且切换所述第一开关元件，以合成目标电压矢量。
[0017]在本专利技术的一个实施方式中，所述控制器可以合成目标电压矢量，所述目标电压矢量不包括可通过第一逆变器和第二逆变器合成的电压矢量中的所述第一逆变器的共模电压与所述第二逆变器的共模电压之差不为0的电压矢量。
[0018]在本专利技术的一个实施方式中，所述控制器可以对可由所述第一逆变器和所述第二逆变器合成的电压矢量的每个区域固定所述第二开关元件的接通/断开状态并切换所述第一开关元件，以合成目标电压矢量。
[0019]在本专利技术的一个实施方式中，所述控制器可以在示出可由所述第一逆变器和所述第二逆变器合成的电压矢量的矢量图中，连接第二逆变器的开关状态相同的点，以预先设定所述区域。
[0020]在本专利技术的一个实施方式中，所述控制器可以通过固定与包含所述目标电压矢量的区域对应的所述第二开关元件的开关状态并且切换第一开关元件以在预定模式下重复所述第一开关元件的开关状态，从而合成目标电压矢量。
[0021]在本专利技术的一个实施方式中，所述第一开关元件的开关损耗可以小于所述第二开关元件的开关损耗。
[0022]在本专利技术的一个实施方式中，所述第一开关元件可以是SiC材料的场效应晶体管，所述第二开关元件可以是Si材料的绝缘栅双极型晶体管。
[0023]作为用于解决上述技术问题的技术方案，本专利技术提供一种电动机驱动装置，其驱动具有分别对应于多个相的多个绕组的电动机，其中，所述电动机驱动装置包括：第一逆变器，包括多个第一开关元件并分别连接至所述多个绕组的第一端；第二逆变器，包括多个第二开关元件并分别连接至所述多个绕组的第二端；多个第三开关元件，一端分别连接至将所述多个绕组的匝数分别划分为预设定的比例的点，另一端彼此连接；以及控制器，在所述电动机所需的输出为预设定的参考值以上时，接通所述第三开关元件，固定所述第二开关元件的开关状态，并且切换所述第一开关元件，以合成目标电压矢量，从而通过空间矢量脉冲宽度调制方式同时操作所述第一逆变器和所述第二逆变器。
[0024](三)有益效果
[0025]根据所述电动机驱动装置，能够基于电动机所需的输出来确定是否对电动机的绕组的匝数比进行划分，在低输出区域中对绕组的匝数进行划分，以使车辆的主要驱动点被包含在电动机逆变器系统的高效率区域中，从而提高电动机逆变器系统的效率，并且在高输出区域中可以利用绕组的整体匝数来以低电流实现高转矩。
[0026]因此，根据所述电动机驱动装置，与传统的Y型连接电动机由一个逆变器驱动的情况相比，所述电动机驱动装置可以提高整个转矩区域的效率，从而有助于提高车辆的燃料效率。
[0027]另外，根据所述电动机驱动装置，在通过同时操作分别连接在电动机的绕组的两
端的两个逆变器来驱动电动机的开放式绕组方式的驱动中，当合成用于空间矢量脉冲宽度调制的电压矢量时，使采用开关损耗大的开关元件的逆变器的切换最小化，并且通过采用开关损耗相对较小的开关元件的逆变器实现切换，从而可以减少开关损耗，并且可以提高整个系统的效率。
[0028]从本专利技术可获得的效果并不限定在以上提及的效果，并且本专利技术所属
的普通技术人员从以下描述可以清楚地理解其他未提及的效果。
附图说明
[0029]图1是根据本专利技术的一个实施方式的电动机驱动装置的电路图。
[0030]图2是示出根据本专利技术的一个实施方式的电动机驱动装置的各电动机驱动模式的旋转速度(RPM)
‑
转矩曲线和高效率区域的图。
[0031]图3是示出通过应用于开放式绕组电动机的两个逆变器合成的电压矢量的图。
[0032]图4是示出在驱动开放式绕组方式的电动机时通过两个逆变器合成的电压矢量的图。
[0033]图5是简略示出的从图4所示的矢量图中去除产生两个逆变器的共模电压差的电压矢量的矢量图。
[0034]图6是示出图5所示的各区域的第一逆变器和第二逆变器的切换例子的图。
[0035]图7是示出根据本专利技术的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种电动机驱动装置，其驱动具有分别对应于多个相的多个绕组的电动机，其中，所述电动机驱动装置包括：第一逆变器，包括多个第一开关元件并分别连接至多个所述绕组的第一端；第二逆变器，包括多个第二开关元件并分别连接至多个所述绕组的第二端；以及控制器，在通过空间矢量脉冲宽度调制方式同时操作所述第一逆变器和所述第二逆变器并通过开放式绕组方式驱动所述电动机时，固定所述第二开关元件的开关状态，并且切换所述第一开关元件，以合成目标电压矢量。2.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述控制器合成所述目标电压矢量，所述目标电压矢量不包括通过所述第一逆变器和所述第二逆变器合成的电压矢量中的所述第一逆变器的共模电压与所述第二逆变器的共模电压之差不为0的电压矢量。3.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述控制器对由所述第一逆变器和所述第二逆变器合成的电压矢量的每个区域固定所述第二开关元件的接通/断开状态并切换所述第一开关元件，以合成目标电压矢量。4.根据权利要求3所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述控制器在示出由所述第一逆变器和所述第二逆变器合成的电压矢量的矢量图中，连接第二逆变器的开关状态相同的点，以预先设定所述区域。5.根据权利要求3所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述控制器通过固定与包含所述目标电压矢量的区域对应的所述第二开关元件的开关状态并且切换所述第一开关元件以在预定模式下重复所述第一开关元件的开关状态，从而合成目标电压矢量。6.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述第一开关元件的开关损耗小于所述第二开关元件的开关损耗。7.根据权利要求1所述的电动机驱动装置，其特征在于，所述第一开关元件是SiC材料的场效应晶体管，所述第二开关元件是Si材料的绝缘栅双极型晶体管。8.一种电动机驱动装置，其驱动具有分别对应于多个相的多个绕组的电动机，其中，所述电动机...
【专利技术属性】
技术研发人员：郑冈镐，申相哲，李镕在，河廷穓，崔铉奎，沈载勋，
申请(专利权)人：起亚自动车株式会社首尔大学校产学协力团，
类型：发明
国别省市：
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