[发明专利]电机系统以及使用该电机系统的电动汽车或混合动力汽车

说明书

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及电动汽车或混合动力汽车中的电机系统，尤其涉及一种使用射频（RF）技术的无线式旋转变压器的电机系统以及包括使用该电机系统的电动汽车或混合动力汽车。

背景技术

    旋转变压器（Resolver 或Transformer）是一种电磁式传感器，又称为同步分解器，其通常设置有转子和定子。其中，定子绕组作为变压器的原边，接受励磁电压；转子绕组作为变压器的副边，通过电磁耦合得到感应电压。旋转变压器的工作原理和普通变压器基本相似，区别在于普通变压器的原边、副边绕组是相对固定的，所以输出电压和输入电压之比是常数，而旋转变压器的原边、副边绕组则随转子的角位移发生相对位置的改变，因而其输出电压的大小随转子角位移而发生变化，输出绕组的电压幅值与转子转角成正弦、余弦函数关系，或保持某一比例关系，或在一定转角范围内与转角成线性关系。因此，旋转变压器输出的电压信号为模拟信号；通常地，对应于旋转变压器会相应地设置旋变解码单元，其通过鉴相或者鉴幅等方式对旋转变压器所输出的信号进行调节，实现对转子位置信号的数字转换。

    在电动汽车或混合动力汽车技术领域，使用电机作为动力源。在对电机的控制过程中，需要检测电机的转子的位置。现有技术中，通常在电机中安装旋转变压器来检测电机的转子的转动位置，并进一步通过旋变解码单元得出关于转动位置的数字信号（例如，角度位置信号和电机转速信号），并进一步输出给电机控制单元进行处理以得到相关信号（例如，车速、需加载的电机转子上的驱动电压）。

    图1所示为现有技术中电动汽车所使用的电机系统的模块结构示意图。如图1所示，电机系统10通常包括电机110以及电机控制单元130，电机110上设置有旋转变压器111，旋转变压器111可以用作电机110的传感元件，因此，其输出模拟信号至旋变解码单元131，旋变解码单元131设置在电机控制单元130上，并且与电机控制器（MCU）133集成地设置，旋变解码单元131输出的数字信号（例如，角度位置信号和电机转速信号）被输入至电机控制器133以进行进一步的处理。通常地，旋转变压器111与旋变解码单元131之间通过旋变线束150连接以在二者之间传输信号，在该实例中，旋变线束150采用6根硬线，其中4根硬线用于从旋转变压器111传输各种函数（例如，Sin+，Sin-，Cos+，Cos-）的模拟信号至旋变解码单元131，其中2根硬线用于从旋变解码单元131传输激励信号至旋转变压器111。

在图1所示的电机系统应用于电动汽车中时，如果根据汽车的整车布置需要，电机110与其相应的电机控制单元130可能需要相隔较远的距离，因此，所需的旋变线束150的长度较长，容易影响信号质量并且较易受电磁干扰（外部电磁干扰等容易导致解算出的转子位置等产生误差）；另外，较长的旋变线束150在车体中布置时，也需要额外的保护、支架装置。

在混合动力汽车中，使用类似图1所示结构的电机系统时，同样存在以上问题。

有鉴于此，有必要提出一种新型的包括旋转变压器的电机系统。

发明内容

本发明的目的之一在于，避免电机系统中的旋转变压器与旋变解码单元之间使用较长的旋变线束。

本发明的又一目的在于，使电机系统适用于电动汽车或混合动力汽车的灵活整车布局。

本发明的还一目的在于，避免旋转变压器与旋变解码单元之间的信号传输的电磁干扰并保证该信号传输的质量。

为实现以上目的或者其他目的，本发明提供以下技术方案。

按照本发明的一方面，提供一种用于电动汽车或混合动力汽车的电机系统，其包括电机和电机控制单元，其中，电机系统中所述电机所在的一端设置有旋转变压器及其相应的旋变解码单元，所述旋变解码单元所输出的数字信号通过射频通信传输至所述电机控制单元。

按照本发明一实施例的电机系统，其中，所述电机系统还包括：

在所述电机所在的一端设置的射频发射单元；以及

在所述电机控制单元所在的一端设置的射频接收单元。

在之前所述任意实施例的电机系统中，优选地，所述射频发射单元包括第一微控制器和射频发射机。

在之前所述任意实施例的电机系统中，优选地，所述射频接收单元包括第二微控制器和射频接收机。

在之前所述任意实施例的电机系统中，优选地，所述射频通信的频率为2.4GHz或者5GHz。

在之前所述任意实施例的电机系统中，优选地，所述射频接收单元输出所述数字信号至电机控制器。