电动汽车的动力驱动系统及其逆变器的制造方法_3

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施例中,三相定子绕组仍能够在两种接线方式之间切换。其中,如图18a所示,U、V、W三相定子绕组在第一种接线方式下,三相定子绕组以星形接法连接;如图18b所示,U、V、W三相定子绕组在第二种接线方式下,三相定子绕组以三角形接法连接。
[0080]在本实施例中,三相定子绕组在第一种接线方式下,电机的转速与电机输出转矩、输出功率之间的关系与第一实施例相同,在此不再赘述;三相定子绕组在第二种接线方式下,电机的转速与电机输出转矩、输出功率之间的关系可以根据电机的工作原理推知。
[0081]经比较得知,三相定子绕组在两种不同的接线方式下,电机输出的最大转矩、最大功率之间的大小关系如下:在第一种接线方式下,电机输出转矩的最大值为200Nm、输出功率的最大值为40kW ;在第二种接线方式下,电机输出转矩的最大值为115.5Nm、输出功率的最大值为69.3kW。
[0082]在本实施例中,当电机在相对较低的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第二种接线方式切换至所述第一种接线方式;当电机在相对较高的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第一种接线方式切换至所述第二种接线方式。
[0083]第四实施例
[0084]第四实施例与第一实施例之间的区别在于:如图19所示,在本实施例中,开关装置的结构、以及与三相定子绕组的所有端子的电连接方式均与第一实施例不相同,使得U、V、W三相定子绕组在两种接线方式下,三相定子绕组均以三角形接法连接。
[0085]其中,如图19a所示,U、V、W三相定子绕组在第一种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间串联;如图1%所示,U、V、W三相定子绕组在第二种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间并联。
[0086]在本实施例中,三相定子绕组在第一、二种接线方式下,电机的转速与电机输出转矩、输出功率之间的关系可以根据电机的工作原理推知。
[0087]经比较得知,三相定子绕组在两种不同的接线方式下,电机输出的最大转矩、最大功率之间的大小关系如下:在第一种接线方式下,电机输出转矩的最大值为115.5Nm、输出功率的最大值为69.3kff ;在第二种接线方式下,电机输出转矩的最大值为57.7Nm、输出功率的最大值为138.6kW。
[0088]在本实施例中,当电机在相对较低的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第二种接线方式切换至所述第一种接线方式;当电机在相对较高的速度下运行时,在所述控制电路接收到换挡指令时,三相定子绕组的接线方式由所述第一种接线方式切换至所述第二种接线方式。
[0089]第五实施例
[0090]第五实施例与第一实施例之间的区别在于:如图20所示,在本实施例中,开关装置的结构、以及与三相定子绕组的所有端子的电连接方式均与第一实施例不相同;另外,三相定子绕组能够在三种接线方式之间切换。
[0091]其中,如图20a所示,U、V、W三相定子绕组在第一种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间串联,且三相定子绕组以星形接法连接;如图20b所示,U、V、W三相定子绕组在第二种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间并联,且三相定子绕组以星形接法连接;如图20c所示,U、V、W三相定子绕组在第三种接线方式下,同一相定子绕组的各段子绕组之间串联,且三相定子绕组以三角形接法连接。
[0092]当电机在相对较低的速度下运行时,控制电路会收到第一种换挡指令,使得三相定子绕组的接线方式切换至所述第一种接线方式,此时,在电机转速相同的前提下,三相定子绕组以所述第一种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,大于三相定子绕组以所述第二、三种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,使得电机的输出转矩、输出功率均增大。
[0093]当电机在相对居中的速度下运行时,控制电路会收到第二种换挡指令,使得三相定子绕组的接线方式切换至所述第三种接线方式,此时,在电机转速相同的前提下,三相定子绕组以所述第三种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,大于三相定子绕组以所述第一、二种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,使得电机的输出转矩、输出功率均增大。
[0094]当电机在相对较高的速度下运行时,控制电路会收到第三种换挡指令,使得三相定子绕组的接线方式切换至所述第二种接线方式,此时,在电机转速相同的前提下,三相定子绕组以所述第二种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,大于三相定子绕组以所述第一、三种接线方式连接时电机的输出转矩、输出功率,使得电机的输出转矩、输出功率均增大。
[0095]第五实施例与第一实施例相比,具有以下进一步的有益效果:三相定子绕组所具有接线方式的种类越多,电机能够更大范围的调节电机的输出转矩、以及输出功率。
[0096]需说明的是,三相定子绕组中各相定子绕组的分割段数,以及在控制电路和开关装置的作用下,三相定子绕组的接线方式不应局限于上述所给实施例,三相定子绕组所具有接线方式的种类也不应局限于两种或三种。在其他实施例中,也可以通过控制电路和开关装置的控制,使得电机的三相定子绕组能够在四种以上(包含四种)的接线方式之间切换。
[0097]第六实施例
[0098]第六实施例与上述任一实施例之间的区别在于:如图21所示,在第六实施例中,开关装置60集成在逆变器20内,使得动力驱动系统Q占据的空间进一步缩小。
[0099]本发明中,各实施例采用递进式写法,重点描述与前述实施例的不同之处,各实施例中的相同部分可以参照前述实施例。
[0100]虽然本发明披露如上,但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种更动与修改,因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
【主权项】
1.一种电动汽车的动力驱动系统,包括:电连接的电源、逆变器、电机,所述逆变器位于电源和电机之间; 所述电机包括:嵌放在定子铁芯的槽内的三相定子绕组; 其特征在于,所述动力驱动系统还包括: 开关装置,与所述三相定子绕组的所有端子电连接; 控制电路,用于接收换挡指令,并根据所述换挡指令控制所述开关装置的工作状态,使得所述三相定子绕组至少在两种接线方式之间切换; 在所述控制电路接收到换挡指令时,所述三相定子绕组切换接线方式,使得在所述电机转速相同的条件下,电机在切换后的接线方式下的输出转矩大于在其余接线方式下的输出转矩。2.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述三相定子绕组中至少有一相绕组分割为至少两段子绕组,每段所述子绕组具有两个独立的端子; 所述三相定子绕组的接线方式切换时,同一相定子绕组的各段子绕组之间在以下两种连接方式之间切换:各段所述子绕组串联;各段所述子绕组并联。3.如权利要求1或2所述的动力驱动系统,其特征在于,所述三相定子绕组的接线方式切换时,所述三相定子绕组始终以星形接法或三角形接法连接;或者, 所述三相定子绕组的接线方式在星形接法和三角形接法之间切换。4.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述控制电路集成在逆变器内。5.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,还包括:单档变速器,与所述电机的输出轴连接。6.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述开关装置具有多个开关,所述开关为半导体元件。7.如权利要求6所述的动力驱动系统,其特征在于,所述半导体元件为MOSFET或IGBT08.如权利要求1所述的动力驱动系统,其特征在于,所述开关装置集成在所述逆变器内。9.一种应用于权利要求1至7任一项所述的电动汽车的动力驱动系统的逆变器,其特征在于,所述逆变器包括:控制电路,用于接收换挡指令,并基于所述换挡指令所述开关装置的工作状态。10.如权利要求9所述的逆变器,其特征在于,所述逆变器集成有所述开关装置。
【专利摘要】一种电动汽车的动力驱动系统及其逆变器,动力驱动系统包括:电连接的电源、逆变器、电机,所述逆变器位于电源和电机之间;所述电机包括:嵌放在定子铁芯的槽内的三相定子绕组;所述动力驱动系统还包括:开关装置,与所述三相定子绕组的所有端子电连接;控制电路,用于接收换挡指令,并根据所述换挡指令控制所述开关装置的工作状态,使得所述三相定子绕组至少在两种接线方式之间切换;在所述控制电路接收到换挡指令时,所述三相定子绕组切换接线方式,使得在所述电机转速相同的条件下,电机在切换后的接线方式下的输出转矩大于在其余接线方式下的输出转矩。本发明提供了一种新的电动汽车的动力驱动系统,以满足在不同行驶条件下对转矩的要求。
【IPC分类】B60L15/20, H02P25/18, H02K7/10
【公开号】CN105515494
【申请号】CN201410491846
【发明人】陈静, 王昭军
【申请人】舍弗勒技术股份两合公司
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2014年9月23日
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