本發(fā)明專利技術提供了一種具有均流功能的電動驅(qū)動裝置以及電動設備。本發(fā)明專利技術的電動驅(qū)動裝置，設置在電動設備中，用于驅(qū)動電動設備，包括：電機，其相數(shù)為k；直流電源；驅(qū)動器，根據(jù)控制信號輸出k組驅(qū)動信號；逆變器，根據(jù)驅(qū)動信號將直流電轉(zhuǎn)換為交流電并提供給電機，其特征在于：其中，電機具有j個繞組單元，每個繞組單元的相數(shù)為k且包含k根相線，逆變器包含至少k個半橋單元，每個半橋單元具有j個并聯(lián)連接的半橋電路，j個半橋電路對應連接j個繞組單元的同相的相線，每組驅(qū)動信號驅(qū)動一個半橋單元工作，k為大于2的正整數(shù)，j為大于1的正整數(shù)。j為大于1的正整數(shù)。j為大于1的正整數(shù)。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
電動驅(qū)動裝置以及電動設備
[0001]本專利技術屬于電機領域，特別涉及一種具有均流功能的電動驅(qū)動裝置以及電動 設備。
技術介紹
[0002]隨著環(huán)保要求的提高，中國甚至全世界對燃油設備的尾氣排放也管理的越來 越嚴格，因此，各種電動設備如電動汽車、電動工具等越來越受到生產(chǎn)商和消費 者的青睞。另外，電動設備比燃油設備還具有能源利用率高、結構簡單、噪聲小、 動態(tài)性能好和便攜性高等優(yōu)點。
[0003]在以動力電池供電的電動驅(qū)動裝置以及電動設備，例如電動摩托車、電動工 具等，由于供電電壓受限，一般低于48伏，而且電機功率比較大，導致電機電 流較大，可達幾百安培。從而，逆變器的輸出電流必然增大，構成逆變器的功率 開關元件也必須選用額定電流更大的。
[0004]然而，受各種條件的影響，大電流的功率開關元件價格很高或者無法購買， 甚至不存在，在這種情況下，往往選用兩個或兩個以上的總價格偏低、容易購買 的小電流的功率開關元件，采用并聯(lián)均流的方式搭建逆變器。
[0005]在開關特性一致性很高的情況下，并聯(lián)的功率開關元件能夠同時導通和同時 關斷，從而能夠?qū)崿F(xiàn)平均分擔電流，均流效果較好。但是一致性很高的功率開關 元件需要向原廠定制或通過篩選得到，致使成本增加，并聯(lián)的數(shù)量越多，成本越 急劇上升。此外，一致性很高的功率開關元件，隨著使用環(huán)境的影響和時間的老 化，也難以長期保證很高的一致性。并聯(lián)的功率開關元件如果不能平均分擔電流， 將導致均流失敗，出現(xiàn)單個功率開關元件損壞，進而導致逆變器整體損壞。
[0006]隨著功率開關元件并聯(lián)數(shù)量的增長，其開關特性的一致性更加難以保證，致 使均流效果越差，從而損壞的可能性越高，問題愈發(fā)嚴重。由于并聯(lián)均流技術無 法保證任意多個并聯(lián)的開關元件同時導通和同時關斷，而嚴重影響和限制了電機 電流值和功率的增大，使得大電流和大功率的電動驅(qū)動裝置以及電動設備的發(fā)展 成為一個很難跨越的障礙。
[0007]由于中國生產(chǎn)的功率開關元件的一致性較差，導致中國每年都需要進口大量 的功率半導體。根據(jù)相關資料顯示，中國每年進口的功率開關元件金額高達幾千 億元。另外，某些特殊領域或特殊產(chǎn)品如果使用進口的功率半導體，都有可能由 于功率半導體的短缺導致嚴重的后果。對進口的嚴重依賴，也影響了相關的中國 生產(chǎn)廠家的發(fā)展，削弱了中國產(chǎn)品在國際市場中的影響力。
[0008]綜上，這些問題已經(jīng)嚴重影響了大電流和大功率的電動驅(qū)動裝置以及電動設 備，包括電動摩托車、電動摩托艇、電動工具、電動車、電動船等的發(fā)展。
技術實現(xiàn)思路
[0009]本專利技術是為了解決上述課題而進行的，目的在于提供一種具有均流功能的電 動
驅(qū)動裝置以及電動設備。
[0010]<結構1>
[0011]本專利技術提供了一種電動驅(qū)動裝置，設置在電動設備中，用于驅(qū)動電動設備， 包括：電機，其相數(shù)為k，具有額定線電壓以及額定線電流；直流電源，具有與 額定線電壓相對應的恒定電壓，用于提供與額定線電流相對應的直流電；驅(qū)動器， 根據(jù)控制信號輸出k組驅(qū)動信號；逆變器，根據(jù)驅(qū)動信號將直流電轉(zhuǎn)換為交流電 并提供給電機，其特征在于：其中，電機具有j個繞組單元，每個繞組單元的相 數(shù)為k且包含k根相線，逆變器包含至少k個半橋單元，每個半橋單元具有j個 并聯(lián)連接的半橋電路，j個半橋電路對應連接j個繞組單元的同相的相線，每組 驅(qū)動信號驅(qū)動一個半橋單元工作，k為大于2的正整數(shù)，j為大于1的正整數(shù)。
[0012]在本專利技術提供的電動驅(qū)動裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，還包括控 制器，計算并輸出控制信號。
[0013]在本專利技術提供的電動驅(qū)動裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，每個繞組 單元的繞組連接方式為k邊形連接或無中性線的星形連接。
[0014]在本專利技術提供的電動驅(qū)動裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，每個繞組 單元的繞組連接方式為帶中性線的星形連接，每個繞組單元包含k根相線和一根 中性線，逆變器包含k+1個半橋單元，其中一個半橋單元對應連接j個繞組單元 的中性線。
[0015]在本專利技術提供的電動驅(qū)動裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，j個繞組 單元中同相的j個繞組是并繞的關系。
[0016]在本專利技術提供的電動驅(qū)動裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，每個半橋 電路包含一個上橋臂和一個下橋臂，上橋臂包含至少一個功率開關元件，下橋臂 包含至少一個功率開關元件，上橋臂和下橋臂包含的功率開關元件數(shù)量相等。
[0017]在本專利技術提供的電動驅(qū)動裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，驅(qū)動器包 含一個驅(qū)動模塊或k個相同的驅(qū)動模塊，每組驅(qū)動信號具有2個驅(qū)動信號。
[0018]在本專利技術提供的電動驅(qū)動裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，每個半橋 單元都有2根獨立的電源引出線。
[0019]在本專利技術提供的電動驅(qū)動裝置中，還可以具有這樣的特征：其中，每個半橋 單元的j個半橋電路輸出的電流相位相同。
[0020]<結構二>
[0021]進一步，本專利技術還提供了一種含有上述電動驅(qū)動裝置的電動設備。
[0022]專利技術的作用和效果
[0023]根據(jù)本專利技術所涉及的電動驅(qū)動裝置以及電動設備，其中的電機，其相數(shù)為k， 具有額定線電壓以及額定線電流；直流電源，具有與額定線電壓相對應的恒定電 壓，用于提供與額定線電流相對應的直流電；驅(qū)動器，根據(jù)控制信號輸出k組驅(qū) 動信號；逆變器，根據(jù)驅(qū)動信號將直流電轉(zhuǎn)換為交流電并提供給電機，其特征在 于：其中，電機具有j個繞組單元，每個繞組單元的相數(shù)為k且包含k根相線， 逆變器包含至少k個半橋單元，每個半橋單元具有j個并聯(lián)連接的半橋電路，j 個半橋電路對應連接j個繞組單元的同相的相線，每組驅(qū)動信號驅(qū)動一個半橋單 元工作，k為大于2的正整數(shù)，j為大于1的正整數(shù)，所以，j個繞組單元沒有直 接的電路連接，電機的電流被j個繞組單元分攤，逆變器每個半橋單元的輸出電 流也被j個半橋電路分攤，從而，在每個半橋電路中可以采用小電流的功率開關 元件或功率
模塊，而且j個繞組單元可以實現(xiàn)同步工作，有利于增大電機的動態(tài) 轉(zhuǎn)矩。另外，k可以等于3，可以直接利用成熟的三相電機控制技術，也可以直 接采用三相電機的生產(chǎn)設備和模具等結構，有利于縮短研發(fā)過程，減小研發(fā)成本 和生產(chǎn)成本。
[0024]綜上，本專利技術的電動驅(qū)動裝置具有結構設計簡單、合理，成本低，故障率低， 使用壽命長等優(yōu)點。對于大電流的電動驅(qū)動裝置，可以使用中國生產(chǎn)的功率開關 元件，且可以安全可靠工作。
附圖說明
[0025]圖1是本專利技術的實施例中電動驅(qū)動裝置的電路結構示意圖；
[0026]圖2是本專利技術的實施例中電機繞組的第一種結構示意圖；以及
[0027]圖3是本專利技術的實施例中電機繞組的第二種結構示意圖。
具體實施方式
[0028]為了使本專利技術實現(xiàn)的技術手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解， 以下結合附圖來說明本專利技術的具體實施方式。...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種電動驅(qū)動裝置，設置在電動設備中，用于驅(qū)動所述電動設備，包括：電機，其相數(shù)為k，具有額定線電壓以及額定線電流；直流電源，具有與所述額定線電壓相對應的恒定電壓，用于提供與所述額定線電流相對應的直流電；驅(qū)動器，根據(jù)控制信號輸出k組驅(qū)動信號；逆變器，根據(jù)所述驅(qū)動信號將所述直流電轉(zhuǎn)換為交流電并提供給所述電機，其特征在于：其中，所述電機具有j個繞組單元，每個所述繞組單元的相數(shù)為k且包含k根相線，所述逆變器包含至少k個半橋單元，每個所述半橋單元具有j個并聯(lián)連接的半橋電路，j個所述半橋電路對應連接j個所述繞組單元的同相的相線，每組所述驅(qū)動信號驅(qū)動一個所述半橋單元工作，所述k為大于2的正整數(shù)，所述j為大于1的正整數(shù)。2.根據(jù)權利要求1所述的電動驅(qū)動裝置，其特征在于：其中，還包括控制器，計算并輸出所述控制信號。3.根據(jù)權利要求1所述的電動驅(qū)動裝置，其特征在于：其中，每個所述繞組單元的繞組連接方式為k邊形連接或無中性線的星形連接。4.根據(jù)權利要求1所述的電動驅(qū)動裝置，其特征在于：其中，每個所述繞組單元的繞組連接方式為...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：?五一IntClH零二P六零八，
申請(專利權)人：李靜怡，
類型：發(fā)明
國別省市：
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