[实用新型]一种具有容错功能的电动汽车动力系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电动汽车，特别涉及电动汽车的动力系统。 

背景技术

近年来电动汽车车得到了迅猛发展，电动汽车的可靠性也越来越受到人们的关注。常规的电动汽车采用一台电机作为动力源驱动汽车行进，电机又由电机驱动器进行驱动，电机驱动器的电源又来自于动力电池。这一条动力传输线上的任意一个部件的故障都将会导致动力系统失效。 

发明内容

本发明提出一种具有容错功能的电动汽车动力系统，相比于传统的电动汽车动力系统，本发明提出的电动汽车动力系统可靠性得到了大幅增强。 

电机作为汽车的动力源，是电动汽车的核心部件。为实现其容错运行，同时不显著增加成本，本发明提出在电机内设置两套绕组，两套绕组之间相互绝缘。这样其中一套绕组发生故障，另一套绕组仍然可以工作，驱动电机运行，从而实现电机的容错运行。由于电机采用了两套绕组，则电机驱动器也要做相应的调整。为分别驱动这两套绕组，电机驱动器的功率系统也分为两套，分别驱动这两套绕组。为降低成本，这两套功率系统可以共用一套控制系统，仅功率部分分为两部分，两部分功率系统共同作为控制系统的执行部件。这样做，带来的另一个好处在于，驱动电流能力大大提高了。因为功率系统分为了两个部分，正常工作时，原来由一套功率系统提供的电流由两套功率系统提供。 

电池部分也可以分为两个独立的部分，分别给电机驱动器的两套功率系统供电。这样电动汽车的整个动力系统就变成了一个双冗余系统。 

该电动汽车动力系统，包括一台电机，该电机内具有多套绕组，这多套绕组的作用都是驱动电机旋转；还包括分别驱动这多套绕组的多套功率系统以及给功率系统供电的电池。 

该电动汽车动力系统，电机内具有多套绕组，多套绕组均可设置为3相绕组的结构，并且电机内的多套绕组匝数可以设置为相同。每个电机定子槽内，均可设置有多套绕组，且电机的多套绕组的接法相同。 

该电动汽车动力系统，还包括一个控制系统，该控制系统控制驱动多套绕组的多套功率系统。电机内具有绕组的套数为两套，还包括两个电流传感器，用以测量任意两相的两套绕组电流之和，以及一个用以测量其中一套绕组中的任一相的电流。 

该电动汽车动力系统，也可设置多套控制系统，驱动多套绕组的多套功率系统分别由这多套控制系统控制。 

该电动汽车动力系统，还可包括多套供电电池，分别为驱动多套绕组的多套功率系统供电。 

该电动汽车动力系统，还可包括多套供电电池，多套供电电池分别通过多个断路器共同为驱动多套绕组的多套功率系统供电。 

该电动汽车动力系统，采用的电机可以为永磁无刷直流电机。 

附图说明

图1是电机并联导线拆成双绕组的示意图。 

图2是电机独立双绕组的示意图。 

图3是并联导线拆成双绕组的系统结构框图。 

图4是独立双绕组的系统结构框图。 

图5是并联导线拆成双绕组的故障检测方案图。 

图6是可靠性进一步增强的独立双绕组的系统结构框图。 

图中标号意义：1-绕组甲、2-绕组乙、3-电机、4-绕组丙、5-绕组丁、6-电池、7-电机驱动器、8-功率系统甲、9-功率系统乙、10-控制系统、11-电池甲、12-电池乙、13-控制系统甲、14-控制系统乙、15-电机驱动器甲、16-电机驱动器乙、17-绕组甲A相、18-绕组乙A相、19-绕组甲B相、20-绕组乙B相、21-绕组甲C相、22-绕组乙C相、23-绕组甲电流传感器、24-A相电流传感器、25-B相电流传感器、26-断路器甲、27-断路器乙。 

具体实施方式

为实现电机的容错运行，同时不显著增加成本，在电机内设置两套绕组，两套绕组之间相互绝缘。这两套绕组的功能是相同的，都用来驱动电机运行。根据电机原理可知，要实现上述功能的双绕组，可以采用两种形式：一种是将电机内原有的一套绕组的每相并联匝绕的导线根数一份为二，并将一分为二后的绕组中心点分别接在一起，这样电机3内原有的一套绕组就变成了相互绝缘的两套绕组:绕组甲1和绕组乙 2，如图1所示；另一种是，在电机3内同时设置两套绕组：绕组丙3和绕组丁4，两套绕组相互独立，如图2所示。前一种方案的优点是改造成双绕组后电机的参数没有本质变化，实现起来较方便，但是由于两套绕组紧密结合，两套绕组间的绝缘完全依靠漆包线的漆层，同时一套绕组的过热易引起另一绕组的过热，容错性略差。后一种方案的优点是两套绕组相互独立，绝缘性能好，容错性好，但是制造较前一种方案复杂。