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变换器、电动驱动装置以及电动设备制造方法及图纸

技术编号:34884155 阅读:18 留言:0更新日期:2022-09-10 13:41
本发明专利技术提供了一种性能可靠的变换器、电动驱动装置以及电动设备。本发明专利技术的变换器,是电动驱动装置的主要组成部分,设置在电动设备中,用于驱动电动设备,包括:驱动部,包含k组驱动信号线;变换部,包含k个并联连接的桥臂电路;其特征在于:其中,每个桥臂电路均包括串联连接的一个上桥臂电路和一个下桥臂电路,每个上桥臂电路的一端连接至电源正极,每个下桥臂电路的一端连接至电源负极,每个桥臂电路中的上桥臂电路的另一端与下桥臂电路的另一端连接所形成的连接点作为输出端,k组驱动信号线一一对应连接k个桥臂电路,k为大于3的正整数。k为大于3的正整数。k为大于3的正整数。

【技术实现步骤摘要】
变换器、电动驱动装置以及电动设备


[0001]本专利技术属于电机控制领域,特别涉及一种性能可靠的变换器、电动驱动装置以及电动设备。

技术介绍

[0002]随着环保要求的提高,中国甚至全世界对燃油设备的尾气排放也管理的越来越严格,因此,各种电动设备如电动汽车、电动工具等越来越受到生产商和消费者的青睐。另外,电动设备比燃油设备还具有能源利用率高、结构简单、噪声小、动态性能好和便携性高等优点。
[0003]在以动力电池供电的电动驱动装置以及电动设备,例如电动摩托车、电动工具等,由于供电电压受限,一般低于48伏,而且电机功率比较大,导致电机电流较大,可达几百安培。从而,变换器的输出电流必然增大,构成变换器的功率开关元件也必须选用额定电流更大的。
[0004]然而,受各种条件的影响,大电流的功率开关元件价格很高或者无法购买,甚至不存在,在这种情况下,往往选用两个或两个以上的总价格偏低、容易购买的小电流的功率开关元件,采用并联均流的方式搭建逆变器。
[0005]在开关特性一致性很高的情况下,并联的功率开关元件能够同时导通和同时关断,从而能够实现平均分担电流,均流效果较好。但是一致性很高的功率开关元件需要向原厂定制或通过筛选得到,致使成本增加,并联的数量越多,成本上升越快。此外,一致性很高的功率开关元件,随着使用环境的影响和时间的老化,也难以长期保证很高的一致性。并联的功率开关元件如果不能平均分担电流,将导致均流失败,出现单个功率开关元件损坏,进而导致变换器整体损坏。
[0006]随着功率开关元件并联数量的增长,其开关特性的一致性更加难以保证,致使均流效果越差,从而损坏的可能性越高,问题愈发严重。由于并联均流技术无法保证任意多个并联的开关元件同时导通和同时关断,而严重影响和限制了电机电流值和功率的增大,使得大电流和大功率的电动驱动装置以及电动设备的发展成为一个很难跨越的障碍。
[0007]在申请号为“2021219511470”的专利中,虽然给出了一种解决方案,但是,一组驱动信号线需要驱动多个桥臂电路工作,连接多个桥臂电路的驱动电路容易因为负载太大而不能可靠驱动多个桥臂电路同时工作,从而影响了电机的性能和效率。
[0008]综上,这些问题已经严重影响了大电流和大功率的电动驱动装置以及电动设备,包括电动摩托车、电动摩托艇、电动工具、电动车、电动船等的发展。

技术实现思路

[0009]本专利技术是为了解决上述问题而进行的,目的在于提供一种性能可靠的变换器、电动驱动装置以及电动设备。
[0010]<结构1>
[0011]本专利技术提供了一种变换器,用于电能的转换和控制,包括:驱动部,包含k组驱动信号线;变换部,包含k个并联连接的桥臂电路;其特征在于:其中,每个桥臂电路均包括串联连接的一个上桥臂电路和一个下桥臂电路,每个上桥臂电路的一端连接至电源正极,每个下桥臂电路的一端连接至电源负极,每个桥臂电路中的上桥臂电路的另一端与下桥臂电路的另一端连接所形成的连接点作为输出端,k组驱动信号线一一对应连接k个桥臂电路,k为大于3的正整数。
[0012]在本专利技术提供的<结构1>变换器中,还可以具有这样的特征:其中,驱动部包含至少k 个单相驱动电路,每组驱动信号线对应连接着一个单相驱动电路和一个桥臂电路,k为大于 3的正整数。
[0013]在本专利技术提供的<结构1>变换器中,还可以具有这样的特征:其中,每个桥臂电路包含的功率开关元件的数量都相等,每组驱动信号线包含的驱动信号线的数量都相等,每条驱动信号线对应连接一个功率开关元件的触发端。
[0014]在本专利技术提供的<结构1>变换器中,还可以具有这样的特征:其中,驱动部的信号输入端连接至少一个电容。
[0015]在本专利技术提供的<结构1>变换器中,还可以具有这样的特征:其中,与驱动部的信号输入端相连接的控制信号线连接至少一个电容。
[0016]在本专利技术提供的<结构1>变换器中,还包括:控制部,包含至少2组控制信号线;其特征在于:其中,每组控制信号线包含至少2条控制信号线,控制信号线连接控制部和驱动部。
[0017]在本专利技术提供的<结构1>变换器中,还可以具有这样的特征:其中,每组控制信号线包含至少两组支路线,每组控制信号线中,至少有一组支路线连接了至少一个电容。
[0018]<结构2>
[0019]本专利技术提供了一种电动驱动装置,设置在电动设备中,用于驱动电动设备,包括:电源,提供电能;电机,包含k个电源连接端;<结构1>的变换器,其特征在于:其中,电机的k 个电源连接端一一对应连接变换器的k个输出端;k为大于3的正整数。
[0020]在本专利技术提供的<结构2>电动驱动装置中,还可以具有这样的特征:其中,电机包含至少2个相互绝缘的绕组单元。
[0021]<结构3>
[0022]进一步,本专利技术还提供了一种含有<结构2>电动驱动装置的电动设备。
[0023]专利技术的作用和效果
[0024]根据本专利技术所涉及的用于电能的转换和控制的变换器,其中的驱动部,包含k组驱动信号线;变换部,包含k个并联连接的桥臂电路;其特征在于:其中,每个桥臂电路均包括串联连接的一个上桥臂电路和一个下桥臂电路,每个上桥臂电路的一端连接至电源正极,每个下桥臂电路的一端连接至电源负极,每个桥臂电路中的上桥臂电路的另一端与下桥臂电路的另一端连接所形成的连接点作为输出端,k组驱动信号线一一对应连接k个桥臂电路,k为大于3的正整数,所以,每个桥臂电路都对应连接着一组驱动信号线,每组驱动信号都有足够的功率、电流或电压去驱动每个桥臂电路可靠地工作。
[0025]综上,本专利技术的变换器具有结构设计简单、合理、故障率低、使用寿命长等优点。特别是对于大电流的桥臂电路数量较多的变换器,可以安全、可靠地工作。
附图说明
[0026]图1是本专利技术的实施例中电动驱动装置的电路结构示意图;
[0027]图2是本专利技术的实施例中一个驱动单元的结构示意图;
[0028]图3是本专利技术的实施例中电机绕组的第一种结构示意图;以及
[0029]图4是本专利技术的实施例中电机绕组的第二种结构示意图。
具体实施方式
[0030]为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,以下结合附图来说明本专利技术的具体实施方式。
[0031]电动驱动装置设置在电动设备如电动工具、电动汽车、电动摩托车、电动摩托艇等设备内,用于驱动电动设备。
[0032]图1是本专利技术的实施例中电动驱动装置的电路结构示意图。
[0033]如图1所示,电动驱动装置10本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变换器,用于电能的转换和控制,包括:驱动部,包含k组驱动信号线;变换部,包含k个并联连接的桥臂电路;其特征在于:其中,每个所述桥臂电路均包括串联连接的一个上桥臂电路和一个下桥臂电路,每个所述上桥臂电路的一端连接至电源正极,每个所述下桥臂电路的一端连接至电源负极,每个所述桥臂电路中的所述上桥臂电路的另一端与所述下桥臂电路的另一端连接所形成的连接点作为输出端,k组所述驱动信号线一一对应连接k个所述桥臂电路,与所述驱动部的信号输入端相连接的控制信号线连接至少一个电容,所述k为大于3的正整数。2.根据权利要求1所述的变换器,其特征在于:其中,所述驱动部包含至少k个单相驱动电路,每组所述驱动信号线对应连接着一个所述单相驱动电路和一个所述桥臂电路,所述k为大于3的正整数。3.根据权利要求1所述的变换器,其特征在于:其中,每个所述桥臂电路包含的功率开关元件的数量都相等,每组所述驱动信号线包含的所述驱动信号线的数量都相等,每条所述驱动信号线对应连接一个所述功率开关元件的触发端。4.根据权利要求1所述的变换器,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:ꢀ五一IntClH零二M七五三八七
申请(专利权)人:李静怡
类型:新型
国别省市:

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