一种新能源汽车的电驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种新能源汽车的电驱动系统，包括隔离式非全桥DC-DC变换器，分别与所述隔离式非全桥DC-DC变换器连接的低压电池LV、变换器控制器、高压电池HV和电机驱动器，以及分别与所述电机驱动器连接的驱动器控制器和三相交流电机；所述高压电池HV还与电机驱动器连接，所述隔离式非全桥DC-DC变换器的隔离变压器高压侧的同名端（A）连接至三相交流电机绕组的中性点O。本发明专利技术所述新能源汽车的电驱动系统，可以克服现有技术中占用空间大、成本高和能源转换效率低等缺陷，以实现占用空间小、成本低和能源转换效率高的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种新能源汽车的电驱动系统，包括隔离式非全桥DC-DC变换器，分别与所述隔离式非全桥DC-DC变换器连接的低压电池LV、变换器控制器、高压电池HV和电机驱动器，以及分别与所述电机驱动器连接的驱动器控制器和三相交流电机；所述高压电池HV还与电机驱动器连接，所述隔离式非全桥DC-DC变换器的隔离变压器高压侧的同名端（A）连接至三相交流电机绕组的中性点O。本专利技术所述新能源汽车的电驱动系统，可以克服现有技术中占用空间大、成本高和能源转换效率低等缺陷，以实现占用空间小、成本低和能源转换效率高的优点。【专利说明】—种新能源汽车的电驱动系统
本专利技术涉及混合动力汽车的动力系统
，具体地，涉及一种新能源汽车的电驱动系统。
技术介绍
能源枯竭和环境污染问题已成为当今社会急需解决的问题，也是全球面临的重大挑战和制约汽车工业可持续发展的症结所在。为了减缓这种情况，人们积极探索和研究绿色可再生能源以及新的汽车驱动方式，因而诞生了新能源汽车。在新能源汽车中，混合动力汽车是将传统燃油发动机驱动与电力驱动相结合，通过对机械、计算机、电力电子、智能控制、新能源等技术的综合利用，控制其动力系统使之按照整车的实际运行工况要求灵活调控，达到提高汽车燃油经济性、减少排放、降低污染的目的，具有高性能、低能耗和低污染的特点以及在技术、经济和环境等方面的综合优势，这决定了它在汽车变革史上起到承上启下的作用，是目前新能源汽车实现产业化的最佳产品。混合动力汽车动力系统方案中，除了燃油的发动机作为动力源外，还有用电池提供电能的电机系统作为动力源。特别是对于并联混合式混合动力汽车来说，通常需要两个电能存储包，一个用高压电池(HV,高压直流电源)构成，另一个用低压电池(LV,低压直流电源)构成。当汽车需要电机辅助驱动时，高压电池主要用于将其存储的电能提供给电机系统；当汽车再生制动时，主要用于存储电机系统将动能转化过来的电能，此时电机系统为发电状态。高压电池通过高压直流母线与电机系统连接，电机系统通过驱动器(通常也称为逆变器，将直流电变为交流电)连接到高压直流母线。低压电池主要给车载低压负载，如风扇、照明等，提供电能。在这个动力系统方案中，需要双向DC-DC变换器将低压直流母线和高压直流母线连接起来，可将低电压等级的直流电变换成高电压等级或者高电压等级变换成低电压等级，实现整车的能量流动控制。关于该系统的实现，目前的做法如:双向DC-DC变换器及其控制器、电机驱动系统及其控制器都是独立设计、制作的，然后与电池、电机等部件进行适当的安装和连接，构成常规的电驱动系统。DC-DC变换器和电机系统中的驱动器都主要由功率开关器件构成，如IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor),若在系统中这些器件应用较多，贝U成本高，体积和重量大，另外DC-DC变换的效率可能会变低，多消耗了能量。在实现本专利技术的过程中，专利技术人发现现有技术中至少存在占用空间大、成本高和能源转换效率低等缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，针对上述问题，提出一种新能源汽车的电驱动系统，以实现占用空间小、成本低和能源转换效率高的优点。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是:一种新能源汽车的电驱动系统，包括隔离式非全桥DC-DC变换器，分别与所述隔离式非全桥DC-DC变换器连接的低压电池LV、变换器控制器、高压电池HV和电机驱动器，以及分别与所述电机驱动器连接的驱动器控制器和三相交流电机； 所述高压电池HV还与电机驱动器连接，所述隔离式非全桥DC-DC变换器的隔离变压器高压侧的同名端(A)连接至三相交流电机绕组的中性点O。进一步地，所述隔离式非全桥DC-DC变换器，包括依次连接在所述低压电池LV与电机驱动器之间的降压全桥功率开关电路、隔离变压器和升压半桥功率开关电路，所述变换器控制器分别与降压全桥功率开关电路和升压半桥功率开关电路连接，所述隔离变压器高压侧的同名端(A)连接至三相交流电机绕组的中性点O。进一步地，所述降压全桥功率开关电路，主要由功率开关器件Dl、D2、D3、D4连接而成，形成一个全桥开关电路； 所述全桥开关电路的端子S1、S2分别与低压电池LV的正、副极连接，全桥开关电路的端子01、02分别与隔离变压器低压侧的同名端、异名端连接；4个功率开关器件D1、D2、D3、D4的门极端gl、g2、g3、g4，分别连接至变换器控制器的4个控制脉冲输出端，由变换器控制器控制这4个功率开关器件的开通、关断。进一步地，在所述全桥开关电路中，所述功率开关器件Dl、D2的漏极连接，作为全桥开关电路的SI端；所述功率开关器件D3、D4的源极连接，作为全桥开关电路的S2端； 所述功率开关器件Dl的源极和功率开关器件D3的漏极连接，作为全桥开关电路的02端；所述功率开关器件D2的源极和功率开关器件D4的漏极连接，作为全桥开关电路01端。进一步地，所述升压半桥功率开关电路，主要由功率开关器件D5、D6连接而成，形成一个半桥开关电路； 所述半桥开关电路的端子S3与隔离变压器高压侧的异名端连接，半桥开关电路的端子03、04分别与高压直流母线的高电位线H、低电位线L连接；2个功率开关器件D5、D6的门极端g5、g6，分别连接至变换器控制器的2个控制脉冲输出端，由变换器控制器控制这2个功率开关器件的开通、关断。进一步地，在所述半桥开关电路中，所述功率开关器件D5的漏极作为半桥开关电路的03端；功率开关器件D5的源极与功率开关器件D6的漏极连接，作为半桥开关电路的S3端；功率开关器件D6的源极，作为半桥开关电路的04端。进一步地，所述电机驱动器，主要由功率开关器件D7、D8、D9、D10、D11、D12连接而成； 所述电机驱动器的端子S4、S5分别与高压直流母线的高电位线H、低电位线L连接，电机驱动器的端子05、06、07分别与三相交流电机的3个绕组端连接；6个功率开关器件D7、D8、D9、D10、D11、D12的门极端g7、g8、g9、glO、gll、gl2，分别连接至驱动器控制器的6个控制脉冲输出端，由驱动器控制器控制这6个功率开关器件的开通、关断，控制三相交流电机的运行。进一步地，在所述电机驱动器中，所述功率开关器件D7、D8、D9的漏极连接，作为电机驱动器的S4端；所述功率开关器件DIO、DlU D12的源极连接，作为电机驱动器的S5端；所述功率开关器件D7的源极和功率开关器件DlO的漏极连接，作为电机驱动器的07端；所述功率开关器件D8的源极和功率开关器件Dll的漏极连接，作为电机驱动器的06端；所述功率开关器件D9的源极和功率开关器件D12的漏极连接，作为电机驱动器的05端。本专利技术各实施例的新能源汽车的电驱动系统，由于包括隔离式非全桥DC-DC变换器，分别与隔离式非全桥DC-DC变换器连接的低压电池LV、变换器控制器、高压电池HV和电机驱动器，以及分别与电机驱动器连接的驱动器控制器和三相交流电机；高压电池HV还与电机驱动器连接，隔离式非全桥DC-DC变换器的隔离变压器高压侧的同名端(A)连接至三相交流电机绕组的中性点O ;可以减少功率开关器件的个数，降低新能源汽车电驱动系统的成本，提闻DC-DC变换器的转换效率；从而可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新能源汽车的电驱动系统，其特征在于，包括隔离式非全桥DC?DC变换器，分别与所述隔离式非全桥DC?DC变换器连接的低压电池LV、变换器控制器、高压电池HV和电机驱动器，以及分别与所述电机驱动器连接的驱动器控制器和三相交流电机；所述高压电池HV还与电机驱动器连接，所述隔离式非全桥DC?DC变换器的隔离变压器高压侧的同名端（A）连接至三相交流电机绕组的中性点O。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：罗文广，蓝红莉，李振强，陈文辉，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：发明
国别省市：