一种驱动电机系统结构及汽车的制作方法

本实用新型涉及汽车技术领域，特别涉及一种驱动电机系统结构及汽车。

背景技术：

随着全球石化能源的日益紧张，以电动汽车、混合动力汽车为代表的新能源汽车技术蓬勃发展，而我国的电动汽车在国家的大力支持下，发展越来越快，应用越来越广泛。但电动汽车动力电池容量有限，续驶里程短是电动汽车的一大痛点。

技术实现要素：

本实用新型实施例的目的在于提供一种驱动电机系统结构及汽车，能在不增加电动汽车动力电池容量的情况下，有效提高电动汽车的续驶里程。

为了达到上述目的，本实用新型的实施例提供了一种驱动电机系统结构，包括：逆变器、与逆变器的输入端连接的电源以及与逆变器的输出端连接的电机绕组，该驱动电机系统结构还包括：

第一三相开关，第一三相开关的第一动触点与电机绕组的U相绕组的末端连接，第一三相开关的第二动触点与电机绕组的V相绕组的末端连接，第一三相开关的第三动触点与电机绕组的W相绕组的末端连接，第一三相开关的第一静触点、第一三相开关的第二静触点与第一三相开关的第三静触点相连；

第二三相开关，第二三相开关的第一动触点与电机绕组的U相绕组的首端连接，第二三相开关的第二动触点与电机绕组的V相绕组的首端连接，第二三相开关的第三动触点与电机绕组的W相绕组的首端连接，第二三相开关的第一静触点与电机绕组的W相绕组的末端连接，第二三相开关的第二静触点与电机绕组的U相绕组的末端连接，第二三相开关的第三静触点与电机绕组的V相绕组的末端连接；

电机转速采集元件；电机扭矩采集元件；存储元件；以及信号发送元件；

其中，电机转速采集元件的信号输出端与存储元件的第一信号输入端连接，电机扭矩采集元件的信号输出端与存储元件的第二信号输入端连接，存储元件的信号输出端与信号发送元件的输入端连接，信号发送元件的输出端与第一三相开关的信号输入端以及第二三相开关的信号输入端连接，信号发送元件向第一三相开关输出第一打开信号或者第一关闭信号，信号发送元件向第二三相开关输出第二打开信号或者第二关闭信号。

可选的，电机转速采集元件为转速传感器。

可选的，电机扭矩采集元件为扭矩传感器。

可选的，第一三相开关为一真空断路器。

可选的，第二三相开关为一真空断路器。

可选的，逆变器为三相逆变器。

本实用新型的实施例还提供了一种汽车，包括上述的驱动电机系统结构。

本实用新型的上述方案有如下的有益效果：

在本实用新型的实施例中，通过第一三相开关与第二三相开关的打开与关闭，使电机绕组实现不同形式的连接，同时由于电机绕组以不同形式连接时，驱动电机系统结构的高效率运行区间不同，使得驱动电机系统结构通过连接形式的切换，便能扩大驱动电机系统结构的高效率运行区间，提高驱动电机系统结构的效率，进而达到在不增加电动汽车动力电池容量的情况下，有效提高电动汽车的续驶里程的效果。

附图说明

图1为本实用新型实施例中驱动电机系统结构的示意图；

图2为本实用新型实施例中驱动电机系统结构的输出特性曲线的示意图。

附图标记说明：

1、逆变器；2、电源；3、电机绕组；4、第一三相开关；5、第二三相开关；6、电机转速采集元件；7、电机扭矩采集元件；8、存储元件；9、信号发送元件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

第一实施例

如图1所示，本实用新型的第一实施例提供了一种驱动电机系统结构，包括：逆变器1、与逆变器1的输入端连接的电源2以及与逆变器1的输出端连接的电机绕组3，该驱动电机系统结构还包括：第一三相开关4，第一三相开关4的第一动触点与电机绕组3的U相绕组的末端连接，第一三相开关4的第二动触点与电机绕组3的V相绕组的末端连接，第一三相开关4的第三动触点与电机绕组3的W相绕组的末端连接，第一三相开关4的第一静触点、第一三相开关4的第二静触点与第一三相开关4的第三静触点相连；第二三相开关5，第二三相开关5的第一动触点与电机绕组3的U相绕组的首端连接，第二三相开关5的第二动触点与电机绕组3的V相绕组的首端连接，第二三相开关5的第三动触点与电机绕组3的W相绕组的首端连接，第二三相开关5的第一静触点与电机绕组3的W相绕组的末端连接，第二三相开关5的第二静触点与电机绕组3的U相绕组的末端连接，第二三相开关5的第三静触点与电机绕组3的V相绕组的末端连接；电机转速采集元件6；电机扭矩采集元件7；存储元件8；以及信号发送元件9。

其中，电机转速采集元件6的信号输出端与存储元件8的第一信号输入端连接，电机扭矩采集元件7的信号输出端与存储元件8的第二信号输入端连接，存储元件8的信号输出端与信号发送元件9的输入端连接，信号发送元件9的输出端与第一三相开关4的信号输入端以及第二三相开关5的信号输入端连接，信号发送元件9向第一三相开关4输出第一打开信号或者第一关闭信号，信号发送元件9向第二三相开关5输出第二打开信号或者第二关闭信号。此外，图1中U表示U相，V表示V相，W表示W相，且上述电源2还应与一接地端(例如图1中的GND)连接。

其中，在本实用新型的实施例中，当信号发送元件9向第一三相开关4输出第一打开信号时，第一三相开关4会打开，即第一三相开关4的第一动触点与第一三相开关4的第一静触点导通、第一三相开关4的第二动触点与第一三相开关4的第二静触点导通、且第一三相开关4的第三动触点与第一三相开关4的第三静触点导通；而当信号发送元件9向第一三相开关4输出第一关闭信号时，第一三相开关4会关闭，即第一三相开关4的第一动触点与第一三相开关4的第一静触点断开、第一三相开关4的第二动触点与第一三相开关4的第二静触点断开、且第一三相开关4的第三动触点与第一三相开关4的第三静触点断开。类似的，当信号发送元件9向第二三相开关5输出第二打开信号时，第二三相开关5会打开，即第二三相开关5的第一动触点与第二三相开关5的第一静触点导通、第二三相开关5的第二动触点与第二三相开关5的第二静触点导通、且第二三相开关5的第三动触点与第二三相开关5的第三静触点导通；而当信号发送元件9向第二三相开关5输出第二关闭信号时，第二三相开关5会关闭，即第二三相开关5的第一动触点与第二三相开关5的第一静触点断开、第二三相开关5的第二动触点与第二三相开关5的第二静触点断开、且第二三相开关5的第三动触点与第二三相开关5的第三静触点断开。

其中，在本实用新型的实施例中，上述电机转速采集元件6主要用于采集电机转速，电机扭矩采集元件7主要用于采集电机扭矩，需要说明的是，电机扭矩采集元件7采集电机扭矩的方式包括两种：一种是电机扭矩采集元件7直接采集电机扭矩，另一种是通过接收整车控制器输出的电机扭矩的方式采集电机扭矩。且在本实用新型的实施例中，上述电机转速采集元件6可以为转速传感器，电机扭矩采集元件7可以为扭矩传感器。当然可以理解的是，在本实用新型的实施例中，并不限定上述电机转速采集元件6以及电机扭矩采集元件7的具体形式。

其中，在本实用新型的实施例中，上述存储元件8中主要用于存储电机转速和电机扭矩与打开信号和关闭信号(即上述第一打开信号、第一关闭信号、第二打开信号以及第二关闭信号)之间的对应关系。这样当电机转速采集元件6向存储元件8输出电机转速、且电机扭矩采集元件7向存储元件8输出电机扭矩时，存储元件8便能根据接收到的电机转速与电机扭矩，确定出与接收到的电机转速与电机扭矩对应的打开信号和关闭信号，并将确定出的打开信号和关闭信号输出给信号发送元件9，以使信号发送元件9将存储元件8确定出的打开信号和关闭信号(例如第一打开信号与第二关闭信号)对应的输出给第一三相开关4与第二三相开关5。

且需要说明的是，在本实用新型的实施例中，当上述第一三相开关4与第二三相开关5中的一个为关闭状态时，另一个应为打开状态。

具体的，在本实用新型的实施例中，当第一三相开关4为打开状态、且第二三相开关5为关闭状态时，电机绕组3Y型连接；而当第一三相开关4为关闭状态、且第二三相开关5为打开状态时，电机绕组3三角形连接。且电机绕组3以不同形式连接(即上述Y型连接与三角形连接)时，驱动电机系统结构的高效率运行区间不同。

且在本实用新型的实施例中，为便于理解电机绕组3以不同形式连接(即上述Y型连接与三角形连接)时，驱动电机系统结构的高效率运行区间不同。在此以一实验数据为例进行说明。具体的，以某车型进行多次实验发现当电机绕组3Y型连接时，驱动电机系统结构的输出特性曲线如图2中的实线所示，此时驱动电机系统结构的高效率运行区间如图2中的实线椭圆所示；而当电机绕组3三角形连接时，驱动电机系统结构的输出特性曲线如图2中的虚线所示，此时驱动电机系统结构的高效率运行区间如图2中的虚线椭圆所示。其中，图2中的横坐标表示电机转速，纵坐标表示电机扭矩。

其中，在本实用新型的实施例中，对于上述存储元件8中的电机转速和电机扭矩与打开信号和关闭信号之间的对应关系，可以是工程师通过多次实验后预先存储于存储元件8中的。在具体的实验过程中，为确保实验数据的准确性，需要测试在电机转速和电机扭矩的数值为给定值时，电机绕组3Y型连接时驱动电机系统结构的效率以及电机绕组3三角形连接时驱动电机系统结构的效率，然后将这两个效率中数值较大者对应的连接形式作为：在电机转速和电机扭矩的数值为给定值时电机绕组3的连接形式，紧接着确定当电机绕组3为该连接形式时，第一三相开关4与第二三相开关5各自的状态(即打开状态与关闭状态)，并根据第一三相开关4与第二三相开关5各自的状态，确定出在电机转速和电机扭矩的数值为给定值时，对应的打开信号和关闭信号。

需要说明的是，通过改变每次测试过程中电机转速和电机扭矩的数值，便能得到电机转速和电机扭矩与打开信号和关闭信号之间的多组对应关系，从而得到上述存储元件8中的电机转速和电机扭矩与打开信号和关闭信号之间的对应关系。且在本实用新型的实施例中，作为一个示例，上述存储元件8可以为一个简单的存储器。当然可以理解的是，在本实用新型的实施例中，并不限定上述存储元件8的具体形式。

其中，在本实用新型的实施例中，为便于操作驱动电机系统结构，上述第一三相开关4可以为一真空断路器，上述第二三相开关5也可以为一真空断路器。当然可以理解的是，在本实用新型的实施例中，并不限定上述第一三相开关4与第二三相开关5的具体形式。

另外，在本实用新型的实施例中，上述逆变器1可以为三相逆变器。当然可以理解的是，在本实用新型的实施例中，并不限定上述逆变器1的具体形式。需要说明的是，在本实用新型的实施例中，逆变器1在与电机绕组3连接时，逆变器1的U相输出与电机绕组3的U相绕组的首端连接，逆变器1的V相输出与电机绕组3的V相绕组的首端连接，逆变器1的W相输出与电机绕组3的W相绕组的首端连接。

且在本实用新型的实施例中，如图1所示，上述逆变器1可具体包括：三个上桥臂(如图1中的Q1、Q2、Q3)、三个下桥臂(如图1中的Q4、Q5、Q6)以及电容(如图1中的C)。且逆变器1所包含的各组件之间的连接关系与目前驱动电机系统结构中的逆变器所包含的各组件之间的连接关系相同，因此在此，不对逆变器1所包含的各组件之间的连接关系进行过多赘述。

此外，上述逆变器1的作用与工作方式，与目前驱动电机系统结构中的逆变器的作用与工作方式相同。因此在此，不对逆变器1的作用与工作方式进行过多赘述。

可见，在本实用新型的实施例中，通过第一三相开关4与第二三相开关5的打开与关闭，使电机绕组3实现不同形式的连接，同时由于电机绕组3以不同形式连接时，驱动电机系统结构的高效率运行区间不同，使得驱动电机系统结构通过连接形式的切换，便能扩大驱动电机系统结构的高效率运行区间，提高驱动电机系统结构的效率，进而达到在不增加电动汽车动力电池容量的情况下，有效提高电动汽车的续驶里程的效果。

第二实施例

本实用新型的第二实施例提供了一种汽车，包括上述的驱动电机系统结构。

其中，上述汽车可以为电动汽车。

且在本实用新型的第二实施例中，需要说明的是，由于上述汽车是包括上述驱动电机系统结构的汽车，因此，上述驱动电机系统结构的所有实施例均适用于该汽车，且均能达到相同或相似的有益效果。

即，在本实用新型的实施例中，汽车可通过第一三相开关与第二三相开关的打开与关闭，使电机绕组实现不同形式的连接，同时由于电机绕组以不同形式连接时，驱动电机系统结构的高效率运行区间不同，使得驱动电机系统结构通过连接形式的切换，便能扩大驱动电机系统结构的高效率运行区间，提高驱动电机系统结构的效率，进而达到在不增加电动汽车动力电池容量的情况下，有效提高电动汽车的续驶里程的效果。

应理解，说明书的描述中，提到的参考术语“第一实施例”、“第二实施例”或“一些实施例”意味着与实施例有关的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例或示例中。因此，在整个说明书各处出现的“在一实施例中”、“在一个实施例中”或“在一些实施例中”未必一定指相同的实施例。此外，这些特定的特征、结构或特性可以任意适合的方式结合在一个或多个实施例中。

另外，在本文中的一个或多个实施例中，诸如“包括”或“包含”用于说明存在列举的特征或组件，但不排除存在一个或多个其它列举的特征或者一个或多个其它组件。

此外，在实用新型实施例中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。