马达驱动系统技术方案

本公开涉及一种马达驱动系统，其包括：第一马达和第二马达，包括多个第一绕组和多个第二绕组；第一逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到多个第一绕组的AC端子；第一开关部，包括连接到多个第一绕组的多个第一模式转换开关；第二逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到多个第一模式转换开关的AC端子；第二开关部，包括连接到第二逆变器的AC端子和多个第二绕组的多个第二模式转换开关；第三开关部，包括连接到多个第一绕组的多个第三模式转换开关；以及控制器，被配置为基于是否驱动第一马达和第二马达来控制多个第一模式转换开关、第二模式转换开关和第三模式转换开关的短路/开路状态。短路/开路状态。短路/开路状态。

【技术实现步骤摘要】
马达驱动系统


[0001]本公开涉及一种马达驱动装置，更具体地，涉及一种能够根据所需的马达输出以各种方式驱动两个以上的马达的马达驱动系统。

技术介绍

[0002]通常，包括在马达中的各相的绕组的第一端连接到逆变器，第二端彼此连接，从而形成Y形连接。
[0003]当马达驱动时，逆变器内部的开关元件通过脉宽调制控制接通/断开(on/off)，并且将线电压施加到Y形连接的马达绕组以产生AC电流，从而产生扭矩。
[0004]利用马达产生的扭矩作为动力的环保型车辆(例如，电动汽车)的燃料效率(或电效率)取决于逆变器
‑
马达功率转换效率，并且使逆变器功率转换效率和马达效率最大化对于提高燃料效率至关重要。
[0005]逆变器
‑
马达系统的效率很大程度上取决于逆变器的电压利用率。当在电压利用率高的区间内形成由马达速度和扭矩之间的关系确定的车辆驱动点电压利用率时，可以提高车辆的燃料效率。
[0006]然而，当增加马达绕组的数量以增加最大马达扭矩时，具有高电压利用率的区间变得远离低扭矩区域(车辆的主要驱动点)，从而降低了燃料效率。当考虑到燃料效率，高电压利用率的区间中包括主要驱动点时，最大马达扭矩可能会受到限制，从而降低车辆加速性能。
[0007]为了解决这样的问题，在相关
中已经提出了一种开放式绕组(open
‑
end winding，OEW)方式的马达驱动技术，该技术不是通过Y形连接将马达绕组的第一端短路，而是使两个逆变器分别连接到马达绕组的两端，并相应地驱动。
[0008]这种OEW方式的马达驱动技术的优点在于，与驱动具有一般的Y形连接结构的马达相比，增加了相电压，从而提高了电压利用率，实现了高输出。
[0009]然而，OEW方式的马达驱动技术存在的问题在于，由于采用两个逆变器驱动单个马达，因此单个马达能够输出的功率有限，因此该技术不适用于需要更大功率的驱动条件。
[0010]以上关于
技术介绍
的描述仅用于帮助理解本公开的背景，本领域技术人员不应认为与已知的相关技术相对应。
[0011]在本公开的
技术介绍
部分中公开的信息仅用于增强对本公开的一般背景的理解，并且不可被视为该信息形成了本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。

技术实现思路

[0012]本公开的各方面旨在提供一种马达驱动系统，其能够根据所需马达输出以各种方式驱动两个以上的马达，使得例如以Y形连接方式和开放式绕组方式驱动单个马达，或者以Y形连接方式驱动每个马达。
[0013]根据一方面，本公开提供一种马达驱动系统，其包括：第一马达，包括分别对应于
多个相的多个第一绕组；第二马达，包括分别对应于多个相的多个第二绕组，多个第二绕组的各自的第一端彼此连接；第一逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到多个第一绕组的各自第一端的AC端子；第一开关部，包括多个第一模式转换开关，多个第一模式转换开关的第一端分别连接到多个第一绕组中的各自的第二端；第二逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到多个第一模式转换开关的各自第二端的AC端子；第二开关部，包括多个第二模式转换开关，多个第二模式转换开关的两端连接到第二逆变器的AC端子和多个第二绕组的各自第二端；第三开关部，包括多个第三模式转换开关，多个第三模式转换开关的第一端分别连接到多个第一绕组中的每一个的第二端，多个第三模式转换开关的第二端彼此连接；以及控制器，被配置为根据第一马达和第二马达的驱动请求来控制多个第一模式转换开关、多个第二模式转换开关和多个第三模式转换开关的短路/开路状态。
[0014]在本公开的示例性实施例中，在驱动第一马达而不驱动第二马达的模式下，控制器可以将多个第一模式转换开关调整为短路状态，可以将多个第二模式转换开关和多个第三模式转换开关调整为开路状态，并可以调整分别连接到第一绕组的两端的第一逆变器和第二逆变器，以开放绕组方式驱动第一马达。
[0015]在本公开的示例性实施例中，在驱动第一马达而不驱动第二马达的模式下，控制器可以将多个第三模式转换开关调整为短路状态以在多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并可以调整第一逆变器，以驱动第一马达。
[0016]在本公开的示例性实施例中，控制器可以将多个第一模式转换开关调整为开路状态，可以将第二模式转换开关调整为开路状态，或可以将第二逆变器中的开关元件调整为开路状态。
[0017]在本公开的示例性实施例中，在同时驱动第一马达和第二马达的模式下，控制器可以将多个第三模式转换开关调整为短路状态以在多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并可以调整第一逆变器，以驱动第一马达，并且可以将多个第一模式转换开关调整为开路状态，可以将第二模式转换开关调整为短路状态、并可以调整第二逆变器，以驱动第二马达。
[0018]在本公开的示例性实施例中，控制器可以接收所需输出的输入，并可以基于输入的所需输出与预定的第一参考值和大于第一参考值的第二参考值之间的比较结果来确定用于驱动第一马达和第二马达的模式。
[0019]在本公开的示例性实施例中，当所需输出小于或等于预定的第一参考值时，控制器可以将多个第三模式转换开关调整为短路状态以在多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并可以调整第一逆变器，以驱动第一马达。
[0020]在本公开的示例性实施例中，控制器可以将多个第一模式转换开关调整为开路状态，可以将多个第二模式转换开关调整为开路状态，或者可以将第二逆变器中的开关元件调整为开路状态。
[0021]在本公开的示例性实施例中，当所需输出大于第一参考值并小于或等于第二参考值时，控制器可以将多个第一模式转换开关调整为短路状态，可以将多个第二模式转换开关和多个第三模式转换开关调整为开路状态，并可以调整分别连接到第一绕组的两端的第一逆变器和第二逆变器，以开放绕组方式驱动第一马达。
[0022]在本公开的示例性实施例中，当所需输出大于第二参考值时，控制器可以将多个
第三模式转换开关调整为短路状态以在多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并可以调整第一逆变器，以驱动第一马达，并且可以将多个第一模式转换开关调整为开路状态、可以将多个第二模式转换开关调整为短路状态、并可以调整第二逆变器，以驱动第二马达。
[0023]根据上述马达驱动系统，当在开放式绕组方式的马达驱动系统中需要较大输出时，可以应用应用于开放式绕组方式的一些逆变器来驱动额外的马达，而无需增加单独的逆变器，因此只需增加马达而不增加逆变器就可以确保所需输出，从而可以最大程度地抑制制造成本随着输出增加而增加。
[0024]此外，根据本公开的各种实施例的马达驱动系统可以以最佳地符合所需输出的水平的各种方式，例如，诸如单马达Y形连接驱动、单马达OEW驱动和多马达驱动的各种选择来驱动马达，从而可以提高系统的整体效率。
[0025]本公开的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点将从一起用于解释本公开的某些原理的并入本文的附图和以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种马达驱动系统，包括：第一马达，包括分别对应于多个相的多个第一绕组；第二马达，包括分别对应于多个相的多个第二绕组，所述多个第二绕组的第一端彼此连接；第一逆变器，包括连接到DC电压源的DC端子和连接到所述多个第一绕组的各自第一端的AC端子；第一开关部，包括多个第一模式转换开关，所述多个第一模式转换开关的第一端分别连接到所述多个第一绕组的第二端；第二逆变器，包括连接到所述DC电压源的DC端子和连接到所述多个第一模式转换开关的各自第二端的AC端子；第二开关部，包括多个第二模式转换开关，所述多个第二模式转换开关的两端连接到所述第二逆变器的AC端子和所述多个第二绕组的各自第二端；第三开关部，包括多个第三模式转换开关，所述多个第三模式转换开关的第一端分别连接到所述多个第一绕组的第二端，所述多个第三模式转换开关的第二端彼此连接；以及控制器，连接到所述第一逆变器、所述第二逆变器、所述第一开关部、所述第二开关部和所述第三开关部，并且被配置为根据所述第一马达和所述第二马达的驱动请求来控制所述多个第一模式转换开关、所述多个第二模式转换开关和所述多个第三模式转换开关的短路/开路状态。2.根据权利要求1所述的马达驱动系统，其中，所述控制器被配置为：在驱动所述第一马达而不驱动所述第二马达的模式下，将所述多个第一模式转换开关调整为所述短路状态，将所述多个第二模式转换开关和所述多个第三模式转换开关调整为所述开路状态，并调整分别连接到所述第一绕组的两端的所述第一逆变器和所述第二逆变器，以开放式绕组方式驱动所述第一马达。3.根据权利要求1所述的马达驱动系统，其中，所述控制器被配置为：在驱动所述第一马达而不驱动所述第二马达的模式下，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达。4.根据权利要求3所述的马达驱动系统，其中，所述控制器被配置为：将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述开路状态，或将所述第二逆变器中的开关元件调整为所述开路状态。5.根据权利要求1所述的马达驱动系统，其中，所述控制器被配置为：在同时驱动所述第一马达和所述第二马达的模式下，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达，并且将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述短路状态，并调整所述第二逆变器，以驱动所述第二马
达。6.根据权利要求1所述的马达驱动系统，其中，所述控制器被配置为：接收所需输出的输入，并基于输入的所需输出与预定的第一参考值和大于所述第一参考值的第二参考值之间的比较结果来确定用于驱动所述第一马达和所述第二马达的模式。7.根据权利要求6所述的马达驱动系统，其中，所述控制器被配置为：当所述所需输出小于或等于所述预定的第一参考值时，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达。8.根据权利要求7所述的马达驱动系统，其中，所述控制器被配置为：将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述开路状态，或者将所述第二逆变器中的开关元件调整为所述开路状态。9.根据权利要求6所述的马达驱动系统，其中，所述控制器被配置为：当所述所需输出大于所述第一参考值并小于或等于所述第二参考值时，将所述多个第一模式转换开关调整为所述短路状态，将所述多个第二模式转换开关和所述多个第三模式转换开关调整为所述开路状态，并调整分别连接到所述第一绕组的两端的所述第一逆变器和所述第二逆变器，以开放绕组方式驱动所述第一马达。10.根据权利要求6所述的马达驱动系统，其中，所述控制器被配置为：当所述所需输出大于所述第二参考值时，将所述多个第三模式转换开关调整为所述短路状态以在所述多个第一绕组的第二端处形成Y形连接，并调整所述第一逆变器，以驱动所述第一马达，并且将所述多个第一模式转换开关调整为所述开路状态，将所述多个第二模式转换开关调整为所述短路状态，并调整所述第二逆变器，以驱动所述第二马达。11....

【专利技术属性】
技术研发人员：金庆哲，金钟泫，朴商振，
申请(专利权)人：起亚株式会社，
类型：发明
国别省市：