[发明专利]一种电动汽车用强容错电机驱动系统

说明书

本发明公开了一种电动汽车用强容错电机驱动系统，该系统包括一台电机、十二个功率开关管、六个熔断器、两个电解电容、两个双向晶闸管和一个直流电源。本发明具有高可靠性和强容错性，当电动汽车故障后不需要停机或锁死，所需空间小，无需全功率备份即可提高系统可靠性，且基本不增加硬件成本，可降低系统谐波损耗，具有熔断保护功能，能实现系统功率开关管的开路和短路故障、电机定子绕组的开路和短路故障以及桥臂短路直通故障的容错运行。

技术领域

本发明涉及车用电驱动系统领域，尤其是涉及一种电动汽车用强容错电机驱动系统。

背景技术

新能源汽车的大规模发展能有效缓解我国能源与环境压力，是推动汽车 产业技术创新与转型升级的重要战略举措。电动汽车作为新能源汽车的重要组成 部分，在国家与地方的产业政策和各种研发计划的支持和推动下，我国电动汽车 产业发展较快，电动汽车总量已达世界前列。电动汽车电驱动系统是整车系统的 心脏，主要由驱动电机、驱动拓扑以及控制技术构成，其相关研发一直受到整车 企业、专业厂家、科研院所和高等院校的关注，各项新技术层出不穷，甚至在部 分核心技术上取得了重大突破。

但是，由于电动汽车目前存在当电动汽车工作于雨雪、高低温等恶劣环境下适应能力差的问题以及当电动汽车电驱动系统发生故障，将危及人身安全的问题。尤其是在高速公路场景中，电动汽车处于高速运行状态，一旦汽车的驱动系统发生故障，在惯性的作用下，汽车将陷入不可预测的非人为控制状态，引发严重的交通事故。因此，针对电动汽车电驱动系统，除了要满足特定功能外，还必须具备高可靠性和强容错性。而目前电动汽车电驱动系统仍需要提高其可靠性，在故障后不能简单采取停机或锁死措施，同时电动汽车内空间有限，不宜采取全功率备份。

发明内容

本发明的目的是克服上述的缺陷，提供一种具有高可靠性和强容错能力的一种电动汽车用强容错电机驱动系统。

实现本发明的方案为：一种电动汽车用强容错电机驱动系统，包括一台电机、十二个功率开关管、六个熔断器、两个电解电容、两个双向晶闸管和一个直流电源，其中：

电机，由定子绕组和转子绕组组成，定子绕组包含ABC对称绕组和XYZ对称绕组，ABC绕组和XYZ绕组相差30°，两套绕组的中性点O1、O2独立，转子绕组为对称分布；

十二个功率开关管组成两套三相全桥驱动电路，分别为功率开关管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7、T8、T9、T10、T11、T12，电机的ABC定子绕组由T1、T2、T3、T4、T5、T6组成的三相全桥电路进行驱动控制，XYZ定子绕组由T7、T8、T9、T10、T11、T12组成的三相全桥电路进行驱动控制；

系统两套三相全桥驱动电路中的每个桥臂底端设置一个熔断器，分别为熔断器F1、F2、F3、F4、F5、F6，熔断器F1、F2、F3、F4、F5、F6分别与功率开关管T2、T4、T6、T8、T10、T12连接；

两个双向晶闸管分别为TR1和TR2，TR1一端连接ABC定子绕组的中性点O1，另一端连接两个电解电容C1、C2的中点，TR2一端连接XYZ定子绕组的中性点O2，另一端连接两个电解电容C1、C2的中点；

系统由一个直流电源供电，双向晶闸管TR1、TR2在系统正常运行时处于断开状态，当系统ABC定子绕组出现故障时，TR1处于开通状态，实现容错运行，当系统XYZ定子绕组出现故障时，TR2处于开通状态，实现系统容错运行。