电机、动力总成、交通工具和绕组支路控制方法技术

本发明专利技术提供一种电机、动力总成、交通工具和绕组支路控制方法，包括支路控制模块，支路控制模块设置有输入线路组件、输出线路组件和转接线路组件；输入线路组件包括输入母线和n路输入支线IP1～IPn，输出线路组件包括输出母线和n路输出支线OP1～OPn，转接线路组件包括n－1路转接支线C1～C(n－1)，每一路转接支线上均设置有支路开关，一路转接支线连接在第n路输入支线和第n－1路输出支线之间。通过转接支线的连接，并通过控制输入开关、输出开关和支路开关，继而可实现n路绕线的1路并联输出或两路或多路并联输出，可实现在低速区采用小并联支路数，在高速区采用大并联支路数，提高电机高速区的效率，同时还可以提高高速区的峰值外特性。外特性。外特性。

【技术实现步骤摘要】
电机、动力总成、交通工具和绕组支路控制方法


[0001]本专利技术涉及电机领域，尤其涉及一种电机、动力总成、交通工具和绕组支路控制方法。

技术介绍

[0002]随着新能源汽车主驱电机的发展，电机功率密度越来越高，需要通过提高电机峰值转速的方式，来减小电机体积，从而达到增大功率密度的目的，但是系能源汽车电机的高速化发展，将会带来高速区效率偏低的问题，根据电机的控制原理可知，由于电压的限制，在扭矩达到拐点后，需要通过增大弱磁电流来限制电机的端电压，转速越高弱磁电流越大，电机效率越低，导致整车在跑高速时，电量消耗较快，降低整车的续航能力。
[0003]针对这个问题，行业内还没有比较好的解决方法，目前市面上的新能源汽车电机为了满足CLTC工况，将电机的高效区设计在低速低扭区，无法同时兼顾高速区的效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的是提供一种可改变电机的并联支路数的电机。
[0005]本专利技术的第二目的是提供一种具有上述电机的动力总成。
[0006]本专利技术的第三目的是提供一种具有上述电机的交通工具。
[0007]本专利技术的第四目的是提供一种应用于上述电机的绕组支路控制方法。
[0008]为了实现本专利技术第一目的，本专利技术提供一种电机，包括电机转子和电机定子，电机定子包括定子铁芯和定子绕组，电机转子可转动地设置在定子铁芯内，定子绕组设置在定子铁芯上并位于电机转子的外周；电机还包括支路控制模块，支路控制模块设置有输入线路组件、输出线路组件和转接线路组件；输入线路组件包括输入母线和n路输入支线，n路输入支线分别为IP1～IPn，n路输入支线与输入母线并联连接，IP1～IPn上均设置有输入开关；输出线路组件包括输出母线和n路输出支线，n路输出支线分别为OP1～OPn，n路输出支线与输出母线并联连接，OP1～OPn上均设置有输出开关；转接线路组件包括n－1路转接支线，n－1路转接支线分别为C1～C(n－1)，每一路转接支线上均设置有支路开关，一路转接支线连接在第n路输入支线和第n－1路输出支线之间，即C1连接在IP2和OP1之间，C2连接在IP3和OP2之间，依此连接规律执行，直至C(n－1)连接在IPn和OP(n－1)之间；定子绕组设置有n路绕线，n路绕线分别为R1～Rn，第n路绕线连接在第n路输入支线和第n路输出支线之间，即R1连接在IP1和OP1之间，R2连接在IP2和OP2之间，依此连接规律执行，直至Rn连接在IPn和OPn之间，n≥2；输入支线与输入母线连接的第一输入连接端、输入开关、输入支线与转接支线连接的第二输入连接端、输入支线与绕线连接的第三输入连接端依次布置；输出支线与输出母线连接的第一输出连接端、输出开关、输出支线与转接支线连接的第二输出连接端、输出支线与绕线连接的第三输出连接端依次布置。
[0009]由上述方案可见，通过设置转接线路组件，将一路转接支线连接在第n路输入支线和第n－1路输出支线之间，并在每一路转接支线上均设置有支路开关，继而通过控制输入
开关、输出开关和支路开关，继而可实现n路绕线的1路串联输出或两路或多路并联输出，通过并联支路数切换控制，在低速区采用小并联支路数，在相同安匝数的情况下，减小电机的相电流，减小控制器的损耗，提高控制器效率和峰值电流持续时间，而在高速区采用大并联支路数，减小电机的弱磁电流，提高电机高速区的效率，同时还可以提高高速区的峰值外特性。
[0010]更进一步的方案是，输入线路组件还包括输入引线，输出线路组件还包括输出引线，输入引线的输入节点与输入母线连接，输出引线的输出节点与输出母线连接。
[0011]更进一步的方案是，n≥4；输入母线基于输入节点设置有两路并联的输入分路，至少两路输入支线并联连接在一路输入分路上，每路输入分路设置有至少一个母线开关，一个母线开关位于输入分路上相邻的两路输入支线之间；输出母线基于输出节点设置有两路并联的输出分路，至少两路输出支线并联连接在一路输出分路上，每路输出分路设置有至少一个母线开关，一个母线开关位于输出分路上相邻的两路输出支线之间。
[0012]更进一步的方案是，n≥8；输入母线基于输入节点设置有两路并联的输入分路，至少四路输入支线并联连接在一路输入分路上，每路输入分路设置有至少两个母线开关，一个母线开关位于输入分路上相邻的两路输入支线之间；输出母线基于输出节点设置有两路并联的输出分路，至少四路输出支线并联连接在一路输出分路上，每路输出分路设置有至少两个母线开关，一个母线开关位于输出分路上相邻的两路输出支线之间。
[0013]由上可见，通过将输入引线和输出引线接入在输入母线和输出母线的中端，因此每一输入分路和输出分路构成大并联分路，而输入支线和输出支线构成小并联分路，并通过母线开关的控制，继而可实现多种并联支路数的切换控制。
[0014]更进一步的方案是，定子绕组设置有三相绕组，每相绕组设置有n路绕线；电机还包括三个支路控制模块，一个支路控制模块与一相绕组连接，三个支路控制模块的输出母线相互连接。
[0015]由上可见，通过设置三相绕组和三个支路控制模块，使得电机在高速区，使用大并联支路数，降低电机的端电压，从而减小弱磁电流，提高电机效率，而在低速区使用小并联支路数，可以降低电机的三相电流，降低控制器损耗，提高控制器低速区的效率和峰值电流的持续时间。
[0016]更进一步的方案是，电机还包括控制线路板，支路控制模块设置在控制线路板上，n路绕线在电机轴向端分别设置有引出端，引出端与控制线路板焊接并与输入支线、输出支线连接。
[0017]更进一步的方案是，控制线路板设置在定子铁芯的轴向端，多个引出端沿定子铁芯的周向分布并与控制线路板焊接。
[0018]由上可见，通过设置控制线路板，可方便地对n路绕线的引出端焊接连接，并通过设置在定子铁芯的轴向端，以及多个引出端沿周向分布地，继而方便支路控制模块的连接与控制。
[0019]为了实现本专利技术第二目的，本专利技术提供一种动力总成，包括如上述方案的电机和减速器，电机与减速器连接。
[0020]为了实现本专利技术第三目的，本专利技术提供一种交通工具，包括如上述方案的电机。
[0021]为了实现本专利技术第四目的，本专利技术提供一种电机的绕组支路控制方法，电机为上
述方案的电机；
[0022]绕组支路控制方法包括串联控制方法和并联控制方法；
[0023]串联控制方法包括：
[0024]导通IP1输入支线的输入开关，阻断IP2～IPn输入支线的输入开关，导通C1～C(n－1)转接支线的支路开关，阻断OP1～OP(n－1)输出支线的输出开关，导通OPn输出支线的输出开关；
[0025]并联控制方法包括：
[0026]导通IP1～IPn输入支线的输入开关，阻断C1～C(n－1)转接支线的支路开关，导通OP1～OPn输出支线的输出开关。
[0027]由上述方案可见，通过控制输入开关、输出开关和支路开关，可实现串联输出或并联输出，继而可根据工况实时调本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电机，包括电机转子和电机定子，所述电机定子包括定子铁芯和定子绕组，所述电机转子可转动地设置在所述定子铁芯内，所述定子绕组设置在所述定子铁芯上并位于所述电机转子的外周；其特征在于：所述电机还包括支路控制模块，所述支路控制模块设置有输入线路组件、输出线路组件和转接线路组件；所述输入线路组件包括输入母线和n路输入支线，n路所述输入支线分别为IP1～IPn，n路所述输入支线与所述输入母线并联连接，IP1～IPn上均设置有输入开关；所述输出线路组件包括输出母线和n路输出支线，n路所述输出支线分别为OP1～OPn，n路所述输出支线与所述输出母线并联连接，OP1～OPn上均设置有输出开关；所述转接线路组件包括n－1路转接支线，n－1路所述转接支线分别为C1～C(n－1)，每一路所述转接支线上均设置有支路开关，一路所述转接支线连接在第n路输入支线和第n－1路输出支线之间，即C1连接在IP2和OP1之间，C2连接在IP3和OP2之间，依此连接规律执行，直至C(n－1)连接在IPn和OP(n－1)之间；所述定子绕组设置有n路绕线，n路所述绕线分别为R1～Rn，第n路绕线连接在第n路输入支线和第n路输出支线之间，即R1连接在IP1和OP1之间，R2连接在IP2和OP2之间，依此连接规律执行，直至Rn连接在IPn和OPn之间，n≥2；所述输入支线与所述输入母线连接的第一输入连接端、所述输入开关、所述输入支线与所述转接支线连接的第二输入连接端、所述输入支线与所述绕线连接的第三输入连接端依次布置；所述输出支线与所述输出母线连接的第一输出连接端、所述输出开关、所述输出支线与所述转接支线连接的第二输出连接端、所述输出支线与所述绕线连接的第三输出连接端依次布置。2.根据权利要求1所述的电机，其特征在于：所述输入线路组件还包括输入引线，所述输出线路组件还包括输出引线，所述输入引线的输入节点与所述输入母线连接，所述输出引线的输出节点与所述输出母线连接。3.根据权利要求2所述的电机，其特征在于：n≥4；所述输入母线基于所述输入节点设置有两路并联的输入分路，至少两路所述输入支线并联连接在一路所述输入分路上，每路所述输入分路设置有至少一个母线开关，一个所述母线开关位于所述输入分路上相邻的两路所述输入支线之间；所述输出母线基...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕林阳，李忠雨，叶超，肖意南，王朋政，高峰，候文镜，
申请(专利权)人：珠海英搏尔电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：