i+1个绕组的第二端；独 立开关SO的第一端连接第一个开关串联单元的第一独立端和第1个绕组的第二端，独立 开关SO的第二端连接第1个开关串联单元的第二独立端和第N+1个绕组的第二端；其中 1《i《N-I ;
[0118] 绕组驱动单元构成功率管驱动器23_2,每个绕组驱动单元连接一个绕组的第一连 接端，提供绕组驱动电流；所述绕组驱动单元，包括第一功率管和第二功率管，第一功率管 的源极连接第二功率管的漏极，第一功率管的漏极连接接电源端，第二功率管的源极接地， 第一功率管和第二功率管的栅极作为控制端，第一功率管的源极还与独立绕组电机30的 一个绕组的第一端相连。
[0119] 参见图8,在高速工作时，可W让独立绕组电机工作在星形结构，即通过打开功率 开关组2_50上"口"字形状中的竖排功率开关2_51，即功率开关1S1、3S1、1S2、3S2打开，横 排功率开关2_51关闭，即功率开关S0、2S1、2S2关闭，运样绕组有一端短接在了一起，并由 功率管组2_40上的6个功率管2_41驱动，构成星形驱动拓扑结构，即绕组1W1-1W3与绕组 2W1-2W3分别形成两个星型连接，运样就相当于双S相电机分别由S相全桥驱动拓扑进行 驱动控制。
[0120] 绕组1W1-1W3分别与绕组2W1-2W3,在功能上相同，在某个绕组或者功率管发生故 障后，并将发生故障的那=相绕组全部关闭，可由另外=个绕组电流加倍来弥补故障相的 缺失，从而可W保证输出转矩保持平稳，实现故障容错功能。 阳121] 在低速工作时，可W让独立绕组电机的两个绕组串联在一起并工作在独立H桥结 构，即通过打开功率开关组2_50上"口 "字形状中的横排功率开关2_51，即功率开关SO、 2SU2S2打开，竖排功率开关2_51关闭，即功率开关1S1、3S1、1S2、3S2关闭，绕组1W1-1W3 分别与绕组2W1-2W3串联起来，形成新的一相绕组，并由功率管组2_40上的四个功率管 2_41驱动，构成独立H桥驱动拓扑结构。
[0122] 逻辑控制器根据主控制器发送的状态指令输出拓扑变结构的驱动指令；主控制器 发送的状态指令包括星形驱动拓扑结构、H桥驱动拓扑结构；星形驱动拓扑结构包括轻载、 重载、正常=种工况；H桥驱动拓扑结构包括轻载、重载、正常=种工况。当主控制器发送的 状态指令为星形驱动拓扑结构，且工作在轻载模式时，逻辑控制器输出驱动功率开关组中 口字形单元左侧边上或右侧边上的功率开关，关闭其他功率开关，如图8所示开启ISl和 1S2,或者开启3S1和3S2,且开启时间较短，例如为30% W下；当主控制器发送的状态指令 为星形驱动拓扑结构，且工作在正常模式时，逻辑控制器输出驱动功率开关组中口字形单 元左侧边上和右侧边上的功率开关，如图8所示开启1S1、1S2、3S1和3S2,且开启时间较短， 例如为30% -60% ;当主控制器发送的状态指令为星形驱动拓扑结构，且工作在重载模式 时，逻辑控制器输出驱动功率开关组中口字形单元左侧边上和右侧边上的功率开关，如图8 所示开启1S1、1S2、3S1和3S2,且开启时间较长，例如为70% W上。 阳123]绕组1W1-1W3分别与绕组2W1-2W3,在功能上相同，在某个绕组或者功率管发生故 障后，并将发生故障的那=相绕组全部关闭，可由另外=个绕组电流加倍来弥补故障相的 缺失，从而可W保证输出转矩保持平稳，实现故障容错功能。
[0124]当主控制器发送的状态指令为H桥驱动拓扑结构，且工作在轻载模式时，逻辑控 制器输出驱动功率开关组中口字形单元横向边上的功率开关，关闭竖向功率开关，如图7 所示开启S0、2S1，2S2,且开启时间较短，例如为30% W下；当主控制器发送的状态指令为 H桥驱动拓扑结构，且工作在正常模式时，逻辑控制器输出驱动功率开关组中口字形单元横 向边上的功率开关，关闭竖向功率开关，如图7所示开启S0、2S1，2S2,且开启时间较短，例 如为30 % -60 % ;当主控制器发送的状态指令为H桥驱动拓扑结构，且工作在重载模式时， 逻辑控制器输出驱动功率开关组中口字形单元横向边上的功率开关，关闭竖向功率开关， 如图7所示开启S0、2S1，2S2,且开启时间较短，例如为70% W上；
[0125] 工作在星形驱动拓扑结构时，主控制器实时执行故障诊断算法，诊断出故障位置 和类型，例如诊断出绕组IWl发生故障，关闭绕组IWl所在星形驱动拓扑结构，由另外一个 星形驱动拓扑结构输出功率加倍，W弥补故障造成的功率缺失，从而可实现容错控制。
[01%] 工作在H桥驱动拓扑结构，主控制器实时执行故障诊断算法，诊断出故障位置和 类型，例如诊断出绕组IWl或2W1发生故障，可将IWl或2W1所在H桥上功率管全部关闭， 相当于绕组发生了开路故障，采用现有方法将剩余相绕组电流幅值和相位按照容错控制后 的电流幅值和相位进行驱动控制，从而可保障故障后电机输出转矩接近正常值，W达到满 足系统工况的需求。
[0127]主控制器10发送的控制指令包括轻载H桥驱动拓扑结构、正常H桥驱动拓扑结 构、重载H桥驱动拓扑结构、轻载星形驱动拓扑结构、正常星形驱动拓扑结构或重载星形驱 动拓扑结构；控制指令为轻载H桥驱动拓扑结构时，控制开启一个独立开关SO和每个开关 串联单元中的第二开关，开启时间为30% W下，关闭每个开关串联单元中的第一开关和第 =开关；控制指令为正常H桥驱动拓扑结构时，控制开启一个独立开关so和每个开关串联 单元中的第二开关，开启时间为30% -60%，关闭每个开关串联单元中的第一开关和第= 开关；控制指令为重载H桥驱动拓扑结构时，控制开启一个独立开关SO和每个开关串联单 元中的第二开关，开启时间为70% W上，关闭每个开关串联单元中的第一开关和第=开关； 控制指令为轻载星形驱动拓扑结构时，控制开启每个开关串联单元中的第一开关或第=开 关，开启时间为30% W下，关闭一个独立开关SO和每个开关串联单元中的第二开关；控制 指令为正常星形驱动拓扑结构时，控制开启每个开关串联单元中的第一开关和第=开关， 开启时间为30% -60%，关闭一个独立开关SO和每个开关串联单元中的第二开关；控制指 令为重载星形驱动拓扑结构时，控制开启每个开关串联单元中的第一开关和第=开关，开 启时间为70% W上，关闭一个独立开关SO和每个开关串联单元中的第二开关。
[0128] 主控制器发现存在绕组或绕组驱动单元24_2中的功率管故障后，当驱动拓扑结 构为H桥驱动拓扑结构时，关闭故障所在支路的绕组驱动单元W及第二开关或独立开关 S0,并采取保持故障前后磁动势不变的策略，调整非故障支路的输出电流幅值和相位；
[0129] 当驱动拓扑结构为星形驱动拓扑结构时，关闭故障所在的星形驱动拓扑上的绕组 驱动单元W及第一开关或第=开关，调整非故障支路的输出电流幅值加倍，相位不变；或者 将星形驱动拓扑结构变更为H桥驱动拓扑结构，并采取保持故障前后磁动势不变的策略， 调整非故障支路的输出电流幅值和相位，再关闭故障所在支路的绕组驱动单元W及第二开 关或独立开关S0,调整非故障支路的输出电流幅值加倍，相位不变。
[0130] 从W上的描述中，可W看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果： 阳131] 根据本发明的变结构永磁电机系统，可满足不同的工况需求，相比高速电机+低 速电机+离合器结构，能够有效地降低电机驱动系统重量和体积，并有效地提高功率密度 和系统效率，消除机械震动和噪声。
[0132] W上所述，仅为本发明最佳的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明掲露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。
[0133] 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1. 一种变结构电机系统，其特征在于，包括主控制器（10)、第一驱动器（20)、电流采集 模块和独立绕组电机（30); 所述电流采集模块采集独立绕组电机（30)每个绕组输出的电流并传输给主控制器 (10); 独立绕组电机（30)具有2N个绕组，N彡2 ; 所述第一驱动器（20)包括功率管驱动器（22)、开关驱动器（23)、功率管组（24)和电 源开关组（25); 功率管组（24)包括4N个H桥臂（45);每个H桥臂（45)包括第一功率管和第二功率 管，第一功率管的源极连接第二功率管的漏极； 电源开关组（25)包括电源组（60)和4N个功率开关（51);电源组（60)包括N个直流 功率电源（61)，每个直流功率电源（61)具有正输出端子（i_Vs)和负输出端子（i_PGND); 第i个直流功率电源（61)的正输出端子（i_Vs)连接第i个和第2N+i个功率开关（51) 的第一接入端，第i个功率开关（51)的第二接入端连接第iQl个和第（N+i)Ql个第一功率 管的漏极，第iQl个第一功率管的源极与独立绕组电机（30)的第i个绕组的第一端相连， 第（N+i)Ql个第一功率管的源极与独立绕组电机（30)的第N+i个绕组的第一端相连；第 i个直流功率电源(61)的负输出端子（i_Vs)连接第N+i个和第3N+i个功率开关（51)的 第一接入端，第N+i个功率开关（51)的第二接入端连接第iQ4个和第（N+i)Q4个第二功 率管的源极，第3N+i个功率开关（51)的第二接入端连接第iQ2个和第（N+i)Q2个第二功 率管的源极；第2N+i个功率开关（51)的第二接入端连接第iQ3个和第（N+i)Q3个第一功 率管的漏极，第iQ3个第一功率管的源极与独立绕组电机（30)的第i个绕组的第二端相 连，第（N+i)Q3个第一功率管的源极与独立绕组电机（30)的第N+i个绕组的第二端相连； I^i^N-I； 所述功率管驱动器（22)，根据主控制器发送的控制命令驱动功率管组（24)中的第一 功率管和第二功率管； 开关驱动器（23)根据主控制器发送的控制命令驱动电源开关组（25)中的4N个功率 开关（51); 所述主控制器接收每个绕组输出的电流，执行故障诊断算法，判断是否发生故障，当发 生故障时，诊断出故障位置和故障类型，并通过改变驱动拓扑结构实现故障恢复；接收上位 机发送的控制命令，并将控制命令转发给功率管驱动器（22)和开关驱动器（23)。2. 根据权利要求1所述的变结构电机系统，其特征在于，所述第一驱动器（20)根据控 制指令能够构成N个H桥驱动拓扑结构或2N个H桥驱动拓扑结构；2N个H桥的驱动拓扑 结构构成方式为：开启4N个功率开关（51)以及全部第一功率管和第二功率管；N个H桥的 驱动拓扑结构构成方式为：开启iQl、iQ4、（N+i)Ql和（N+i)Q4 ;且开启第1到N和第N+1到 2N个功率开关（51)，关闭第2N+1到3N和第3N+1到4N个功率开关（51);并且关闭iQ3和 (N+i)Q3,开启iQ2和（N+i)Q2,或者开启iQ3和（N+i)Q3,关闭iQ2和（N+i)Q2,实现第i个 绕组和第N+i个绕组的串联。3. 根据权利要求1所述的变结构电机系统，其特征在于，所述第一驱动器（20)根据控 制指令能够构成N个H桥驱动拓扑结构或2N个H桥驱动拓扑结构；2N个H桥的驱动拓扑 结构构成方式为：开启4N个功率开关（51)以及全部第一功率管和第二功率管；N个H桥的 驱动拓扑结构构成方式为：开启iQ2、iQ3、（N+i)Q2和（N+i)Q3 ;并关闭第1到N和第N+1到 2N个功率开关（51)，开启第2N+1到3N和第3N+1到4N个功率开关（51);并且关闭iQl和 (糾1)〇1，开启1〇4和（糾丨）〇4，或者开启