纯电动客车电机分布式控制系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种纯电动客车电机分布式控制系统。所述纯电动客车电机分布式控制系统至少包括：并联在电源线路上的多个分布式功率变换器，每一分布式功率变换器连接电机的一相，且各分布式功率变换器还通过通讯总线连接。可见，本实用新型专利技术采用分布式架构，具有模块化、标准化、通用化等特点，易于维护和扩展，并有助于形成统一的电机控制技术平台，可有效推动下一代纯电动客车电驱动系统的技术研发。?（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供一种纯电动客车电机分布式控制系统。所述纯电动客车电机分布式控制系统至少包括：并联在电源线路上的多个分布式功率变换器，每一分布式功率变换器连接电机的一相，且各分布式功率变换器还通过通讯总线连接。可见，本技术采用分布式架构，具有模块化、标准化、通用化等特点，易于维护和扩展，并有助于形成统一的电机控制技术平台，可有效推动下一代纯电动客车电驱动系统的技术研发。【专利说明】纯电动客车电机分布式控制系统
本技术涉及电机控制领域，特别是涉及一种纯电动客车电机分布式控制系统。
技术介绍
在当今能源危机和环境污染问题日益严峻的背景下，对汽车节能减排的要求也日益渐增，因此，发展纯电动车辆是汽车工业发展的必然趋势。电机控制系统是纯电动客车关键核心技术，其性能决定着电动客车运行性能的好坏，现有的纯电动客车多采用双电机驱动，例如，在申请号为201320252607.X的中国专利文献中，公开了一种纯电动客车的电机驱动控制系统。该电机驱动控制系统包括两个驱动轮，每一个驱动轮由一个电机驱动，电机连接电机控制器，电机控制器与差速控制模块交互式连接，差速控制模块连接采集客车驱动扭矩信息的第一采集模块及采集方向盘转向与驱动轮转速的第二采集模块。采用双电机驱动虽然能保证客车在行使中的动力性，但电机之间的耦合和协调控制比较困难。故也有部分客车采用单台电机直接驱动，例如，在申请号为201120439816.6的中国专利文献中，公开了一种直驱式纯电动客车动力系统。该直驱式纯电动客车动力系统包括驱动电机、电机控制器、动力电池组、电池组管理系统、地面充电机、整车控制器；其中，驱动电机连接驱动半轴上的主减速器，直接驱动电动机实现变速和差速转换，电机控制器与驱动电机电气连接，并且通过高速控制器局域网络总线连接整车控制器，从而获取整车控制器的信号，实现对驱动电机的控制。又例如，在申请号为201220265399.2的中国专利文献中公开了一种纯电动客车用直驱电机系统。该直驱电机系统包括驱动电机及电机控制器，驱动电机直接与车辆驱动轴相连并驱动车辆，电机控制器连接并控制驱动电机。该种单电机驱动虽然结构简单，但由于控制系统采用集中式控制结构，会出现控制系统容错性较差，冗余性不高，研制周期长，在线维护性、在线扩展性和产品的升级换代都不方便等问题。因此，迫切需要对现有纯电动客车的电机控制系统进行改进。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种易于维护和扩展的纯电动客车电机分布式控制系统。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种纯电动客车电机分布式控制系统，其至少包括:并联在电源线路上的多个分布式功率变换器，每一分布式功率变换器连接电机的一相，且各分布式功率变换器还通过通讯总线连接。优选地，每一分布式功率变换器包括:连接电机一相且用于直流转交流的功率单元以及与所述功率单元连接的控制器。更为优选地，各控制器通过SERCOS通讯总线连接。更为优选地，所述功率单元包括耐压级1200V的半桥型功率电路。更为优选地，所述半桥型功率电路由两个互补工作的功率管串联而成。更为优选地，所述功率管为绝缘栅双极型晶体管(IGBT)。优选地，所述电机为设置在纯电动客车内的单电机或双电机。如上所述，本技术的纯电动客车电机分布式控制系统，具有以下有益效果:采用分布式架构，具有模块化、标准化、通用化等特点，易于维护和扩展，并有助于形成统一的电机控制技术平台，可有效推动下一代纯电动客车电驱动系统的技术研发。【专利附图】【附图说明】图1显示为本技术的纯电动客车电机分布式控制系统示意图。图2显示为本技术的纯电动客车电机分布式控制系统的分布式功率变换器示意图。图3显示为本技术的纯电动客车电机分布式控制系统的控制器的控制示意图。元件标号说明I纯电动客车电机分布式控制系统11分布式功率变换器111功率单元112控制器113硬件管理层114单元控制层115变换器控制层116应用层117系统层2 电机【具体实施方式】以下由特定的具体实施例说明本技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点及功效。请参阅图1至图3。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的
技术实现思路
得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本技术可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更
技术实现思路
下，当亦视为本技术可实施的范畴。本技术提供一种纯电动客车电机分布式控制系统。所述纯电动客车电机分布式控制系统I至少包括:多个分布式功率变换器11。各分布式功率变换器11并联在电源线路上，每一分布式功率变换器11还连接电机2的一相，且各分布式功率变换器11还通过通讯总线连接。其中，电机2包括任何一种交流电机，优选地，包括但不限于设置在纯电动客车内的电机。例如，设置在纯电动客车内的单电机或双电机等。其中，所述通讯总线包括任何一种能使分布式功率变换器11进行通信的总线，优选地，包括但不限于=SERCOS通讯总线等。例如，如图1所示，各分布式功率变换器11并联连接在直流母线上，同时，各分布式功率变换器11互连成SERCOS环形网络，每一分布式功率变换器11用于驱动电机2的一相。优选地，各分布式功率变换器11基于功率单元111及控制器112来构建，如图2所示。功率单元111连接电机2的某一相，用于实现DC/AC(直流转交流)电力电子变换，其可采用任何能驱动交流电机一相的功率电路，优选地，其可采用耐压等级1200V的IGBT半桥型功率电路。该IGBT半桥型功率电路由两个互补工作的IGBT上下管串联而成，其输入电源由锂电池提供的高压直流电，其输出直接驱动电机2的某一相。控制器112与所述功率单元111连接，用于产生IGBT驱动和保护信号等。各控制器112之间采用塑料光纤构成环网连接，且各控制器112内部含有SER0C0S通讯单元。优选地，控制器112的控制分成为硬件管理层113、单元控制层114、变换器控制层115、应用层116以及系统层117，如图3所示。其中，硬件管理层113采集温度、电压、电流等信号，并产生IGBT驱动和保护信号。其中，单元控制层114实现调制策略和IGBT驱动信号逻辑。其中，变换器控制层115实现分布式模块间同步控制、坐标变换以及电流控制等。其中，应用层116实现故障诊断、容错、拓扑重构。其中，系统层117用来实现分布式控制系统管理功能。由此可见，区别于现有技术，控制器112的控制从下至上对外部硬件的依赖性越来越小，而从上至下要求的响应速度越来越快，高层控制已经从较低级的任务中解放出来了，实现了分布式控制的集中管理，这也大大降低了高层控制的出错概率。综上所述，本技术的纯电动客车电机分布式控制系统采用分布式控制，具有模块化、标准化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种纯电动客车电机分布式控制系统，其特征在于，所述纯电动客车电机分布式控制系统至少包括：?并联在电源线路上的多个分布式功率变换器，每一分布式功率变换器连接电机的一相，且各分布式功率变换器还通过通讯总线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘安业，严帅，
申请(专利权)人：刘安业，严帅，
类型：实用新型
国别省市：