[实用新型]一种电压自均衡多电平结构的电机驱动系统

说明书

本实用新型公开了一种电压自均衡多电平结构的电机驱动系统，包括用于稳定电压的驱动控制器和分别串联在电压母线正端与电机三相绕组的各相之间以及电压母线负端与电机三相绕组的各相之间的桥臂；上述桥臂包括n个串联的子模块，所述子模块包括两个输入端和输出端依次顺序连接的控制模组，所述子模块的两条外部连线分别连接到两个控制模组的输入端；所述控制模组包括m个相互并联的场效应管，所述场效应管的源极连接在控制模组的输入端，漏极连接在控制模组的输出端，栅极连接在驱动控制器上。其开关频率高，结构紧凑，功率密度高，成本低。

技术领域

本实用新型涉及驱动系统，具体涉及一种电压自均衡多电平结构的电机驱动系统。

背景技术

当前，电动汽车驱动主流采用的是IGBT(Insulated Gate BipolarTransistor，绝缘栅双极型晶体管)作为电机驱动的变流器主功率器件，IGBT结构上是电压控制的三极管，其容易做到高电压、大电流。但由于它导通后会像三极管一样有CE电压，所以不适合用于低电压电路，相对来说开关损耗会变大。而且IGBT的价格相对来说比较昂贵，提高了新能源汽车的价格，阻碍了新能源汽车的普及。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种电压自均衡多电平结构的电机驱动系统，其开关频率高，结构紧凑，功率密度高，成本低。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电压自均衡多电平结构的电机驱动系统，包括用于稳定电压的驱动控制器和分别串联在电压母线正端与电机三相绕组的各相之间以及电压母线负端与电机三相绕组的各相之间的桥臂；上述桥臂包括n个串联的子模块，所述子模块包括两个输入端和输出端依次顺序连接的控制模组，所述子模块的两条外部连线分别连接到两个控制模组的输入端；所述控制模组包括m个相互并联的场效应管，所述场效应管的源极连接在控制模组的输入端，漏极连接在控制模组的输出端，栅极连接在驱动控制器上。

作为优选的，所述场效应管为小功率的MOSFET。

作为优选的，所述MOSFET为N沟道增强型MOSFET。

作为优选的，所述子模块包括电容C，所述电容C串联在两个控制模组其中一个输入端和输出端之间。

作为优选的，包括电感，所述电感分别串联在电压母线正端和电机三相绕组的各相之间以及电压母线的负端和电机三相绕组的各相之间。

作为优选的，所述场效应管上并联有二极管，所述二极管的正极和场效应管的源极连接，负极和漏极连接。

作为优选的，所述桥臂包括三个串联的子模块。

作为优选的，所述控制模组包括三个相互并联的场效应管。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型中多电平的子模块可以实现电压自均衡，具有开关频率高、结构紧凑的优点，同时可以提高系统的功率密度，减低成本，方便维护。

2、本实用新型驱动控制器通过排序算法实现每个单元的电压稳定控制，整个驱动系统，全数字化实现，具有控制算法保密性强、抗干扰性高、可扩展和集成度高的特点。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型实施例技术中的技术方案，下面将对实施例技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够根据这些附图获得其他的附图。

图1为电压自均衡多电平电机驱动系统的结构示意图；

图2为子模块的电路结构示意图。

其中，1-电压母线正端，2-电压母线负端，3-桥臂，4-子模块，41-控制模组，5-电机三相绕组。