电机驱动装置的制作方法

本发明大体上涉及电机驱动装置。更具体地，本发明涉及这样一种电机驱动装置，其中，根据电机的所需输出，可以将电机驱动模式改变为y型连接电机驱动模式(y-connection motor drive mode)和开放端部绕组电机驱动模式(open end winding motordrive mode)，并且可以改变电机的各个绕组的电感以实现高效的电机驱动。

背景技术：

1、通常，包括在电机中的各相的绕组的第一端电连接至一个逆变器，第二端彼此电连接，以形成y型连接。

2、当电机驱动时，逆变器中的开关元件通过脉宽调制控制进行接通/关断，并且通过向y型连接的电机的绕组施加线电压来产生交流电，从而产生扭矩。

3、利用由电机产生的扭矩作为动力的环保车辆(例如，电动车辆)的燃料效率由逆变器和电机的电力转换效率决定，因此，使逆变器和电机的电力转换效率最大化非常重要。

4、逆变器和电机系统的效率主要由逆变器的电压利用率决定。当由电机速度与扭矩的关系决定的车辆的驱动点在电压利用率较高的区间内形成时，可以提高车辆的燃料效率。

5、然而，当增加电机的绕组的数量以增大电机的最大扭矩时，具有较高的电压利用率的区间会远离作为车辆的主要驱动点的低扭矩区域，这会使车辆的燃料效率降低。此外，在燃效方面，在设计成使得主要驱动点包括在电压利用率较高的区间内的情况下，电机的最大扭矩受到限制，这会使车辆的加速启动性能降低。

6、由于在本领域中需要一种能够在利用一个电机覆盖低输出区间和高输出区间两者的同时提高系统效率的电机驱动技术，近来，引入了一种通过利用两个逆变器和模式改变开关以两种不同的模式驱动一个电机的技术。

7、包括在本发明的背景技术中的信息仅用于增强对本发明的一般背景的理解，不应视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员已知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的各个方面旨在提供一种电机驱动装置，其中，根据电机的所需输出，将电机驱动模式改变为y型连接电机驱动模式和开放端部绕组电机驱动模式，以提高用于驱动电机的逆变器效率，并改变电机的电感。

2、本发明所要实现的技术目的不限于上述技术目的，本发明所属领域的技术人员将从以下描述中清楚地理解未提及的其他技术目的。

3、在本发明的各个方面，提供了一种电机驱动装置，其包括：电机，其包括分别对应于多个相的多个绕组；第一逆变器，其包括多个第一开关元件，并且电连接至多个绕组的每一个的第一端；第二逆变器，其包括多个第二开关元件，并且电连接至多个绕组的每一个的第二端；多个第三开关元件，所述多个第三开关元件的第一端分别电连接至多个绕组的第二端，所述多个第三开关元件的第二端彼此电连接；以及控制器，其中，多个绕组的每一个可以包括：多个线圈；多个第四开关元件，其配置为改变多个线圈之间的连接状态，所述控制器可以配置为基于电机的所需输出、所需扭矩和所需速度中的至少一个来控制多个第一开关元件、多个第二开关元件、多个第三开关元件和多个第四开关元件的接通/关断状态。

4、例如，所述控制器可以配置为控制多个第四开关元件，使得多个线圈彼此并联或串联。

5、例如，多个绕组的每一个可以包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈位于相应绕组的第一端与第二端之间并且彼此并联，所述多个第四开关元件可以包括：4-1开关元件，其位于第一线圈与所述相应绕组的第二端之间，并且与第一线圈串联；4-2开关元件，其位于所述相应绕组的第一端与第二线圈之间，并且与第二线圈串联；4-3开关元件，其第一端电连接至第一线圈与4-1开关元件之间的位置，第二端电连接至4-2开关元件与第二线圈之间的位置。

6、例如，当多个线圈彼此并联时，所述控制器配置为将4-1开关元件和4-2开关元件控制为接通，并且配置为将4-3开关元件控制为关断。

7、例如，当多个线圈彼此串联时，所述控制器配置为将4-1开关元件和4-2开关元件控制为关断，并且配置为将4-3开关元件控制为接通。

8、例如，当所需扭矩高于预设扭矩标准并且所述速度为预设速度标准或小于预设速度标准时，所述控制器可以接通所述多个第三开关元件，并且可以控制第四开关元件，使得所述多个线圈彼此串联，并且可以通过对多个第一开关元件执行脉宽调制控制来驱动电机。

9、例如，当所需扭矩为预设扭矩标准或小于预设扭矩标准、所需输出高于预设输出标准并且所述速度为预设速度标准或小于预设速度标准时，所述控制器可以接通所述多个第三开关元件，并且可以控制第四开关元件，使得所述多个线圈彼此并联，并且可以通过对多个第一开关元件执行脉宽调制控制来驱动电机。

10、例如，当所需扭矩高于预设扭矩标准、所需输出高于预设输出标准并且所述速度高于预设速度标准时，所述控制器配置为关断所述多个第三开关元件，并且配置为控制第四开关元件，使得所述多个线圈彼此串联，并且通过对多个第一开关元件和多个第二开关元件的每一个执行脉宽调制控制来驱动电机。

11、例如，当所需扭矩为预设扭矩标准或小于预设扭矩标准、所需输出高于预设输出标准并且所述速度高于预设速度标准时，所述控制器可以关断多个第三开关元件，并且可以控制第四开关元件，使得所述多个线圈彼此并联，并且可以通过对多个第一开关元件和多个第二开关元件的每一个执行脉宽调制控制来驱动电机。

12、例如，第四开关元件的每一个可以选择性地允许或阻止双向电流在其两端之间流动。

13、根据电机驱动装置，通过基于电机的速度、所需输出和所需扭矩改变电机的绕组的连接状态来改变电机的多个绕组的每一个的电感，并且执行y型连接电机驱动模式与开放端部绕组电机驱动模式之间的切换，从而提高动力性能并且促进更高效的驱动。

14、从本发明获得的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员将从以下描述中清楚地理解上述未描述的其它效果。

15、本发明的方法和装置具有其它的特征和优点，这些特征和优点从并入本文中的所附附图和下面的详细描述中将是显而易见的，或者将在并入本文中的所附附图和下面的详细描述中进行更详细的陈述，这些所附附图和下面的详细描述共同用于解释本发明的特定原理。

技术特征：

1.一种电机驱动装置，其包括：

2.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其中，所述控制器进一步配置为控制多个第四开关元件，使得所述多个线圈彼此并联或串联。

3.根据权利要求2所述的电机驱动装置，其中，

4.根据权利要求3所述的电机驱动装置，其中，当所述多个线圈彼此并联时，所述控制器进一步配置为将4-1开关元件和4-2开关元件控制为接通，并且将4-3开关元件控制为关断。

5.根据权利要求3所述的电机驱动装置，其中，当所述多个线圈彼此串联时，所述控制器进一步配置为将4-1开关元件和4-2开关元件控制为关断，并且将4-3开关元件控制为接通。

6.根据权利要求2所述的电机驱动装置，其中，当所需扭矩高于预设扭矩标准并且所述速度为预设速度标准或小于预设速度标准时，所述控制器进一步配置为接通多个第三开关元件，并且控制第四开关元件，使得所述多个线圈彼此串联，并且通过对多个第一开关元件执行脉宽调制控制来驱动电机。

7.根据权利要求2所述的电机驱动装置，其中，当所需扭矩为预设扭矩标准或小于预设扭矩标准、所需输出高于预设输出标准并且所述速度为预设速度标准或小于预设速度标准时，所述控制器进一步配置为接通多个第三开关元件，并且控制第四开关元件，使得所述多个线圈彼此并联，并且通过对多个第一开关元件执行脉宽调制控制来驱动电机。

8.根据权利要求2所述的电机驱动装置，其中，当所需扭矩高于预设扭矩标准、所需输出高于预设输出标准并且所述速度高于预设速度标准时，所述控制器进一步配置为关断多个第三开关元件，并且控制第四开关元件，使得所述多个线圈彼此串联，并且配置为通过对多个第一开关元件和多个第二开关元件的每一个执行脉宽调制控制来驱动电机。

9.根据权利要求2所述的电机驱动装置，其中，当所需扭矩为预设扭矩标准或小于预设扭矩标准、所需输出高于预设输出标准并且所述速度高于预设速度标准时，所述控制器进一步配置为关断多个第三开关元件，并且控制第四开关元件，使得所述多个线圈彼此并联，并且通过对多个第一开关元件和多个第二开关元件的每一个执行脉宽调制控制来驱动电机。

10.根据权利要求1所述的电机驱动装置，其中，所述多个第四开关元件的每一个选择性地允许或阻止双向电流在多个第四开关元件的每一个的第一端与第二端之间流动。

11.一种控制权利要求2的电机驱动装置的方法，所述方法包括：

12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

14.根据权利要求11所述的方法，进一步包括：

技术总结
本发明涉及电机驱动装置。所述电机驱动装置驱动包括分别对应于多个相的多个绕组的电机，所述电机驱动装置包括：电机，其包括分别对应于多个相的多个绕组；第一逆变器，其包括多个第一开关元件，并且电连接至多个绕组的每一个的第一端；第二逆变器，其包括多个第二开关元件，并且电连接至多个绕组的每一个的第二端；多个第三开关元件，所述多个第三开关元件的第一端分别电连接至多个绕组的第二端，所述多个第三开关元件的第二端彼此电连接；以及控制器。

技术研发人员：郑冈镐,金明镐,申相哲,林英卨
受保护的技术使用者：现代自动车株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15