[发明专利]车辆驱动装置及其方法

说明书

一种车辆驱动装置及其方法，其中车辆驱动装置受一电源单元驱动。三相电动机包含第一定子绕组及第二定子绕组，第一定子绕组并联于第二定子绕组，且第一定子绕组与第二定子绕组彼此同步。第一电流感测器的第一端耦接于第一定子绕组的第一相绕组端，用以测量第一相电流。第二电流感测器的第一端耦接于第一定子绕组的第二相绕组端，用以测量第二相电流。第一定子绕组的第三相电流依据第一相电流与第二相电流运算而产生。第一功率模块及第二功率模块的占空比依据第一定子绕组的第一相电流、第二相电流及第三相电流反馈补偿并控制。借此，提高电机的输出功率及效率。

技术领域

本发明涉及一种车辆驱动装置及其方法，且特别涉及一种轻型油电复合车的车辆驱动装置及其方法。

背景技术

一般磁场导向控制(Field-Oriented Control，FOC)理论主要是根据马达转子的位置，配合对应的定子磁场的相位而控制三相电流的大小。近年来，利用功率晶体管(MOSFET or IGBT)做为开关(Switch)并调整开关的占空比(Duty Cycle)，进而控制三相电流的大小，其中每一相分别有一组电流感测器用以反馈补偿控制电流，反馈补偿控制理论最典型的为比例-积分-微分(PID)控制器。在传统现有技术中，测量三相中的两相并推算另一相，最后得到各相的总电流及相位后，根据电流相量、坐标转换及反馈补偿控制三相功率晶体管导通及关闭的占空比，达到稳定地控制马达的输出功率，进而调控马达驱动模式与发电模式。

然而，当电机的输出功率过大时，所需要控制的电流也跟着增加，同时电机及相关干扰的谐波也跟着提高，因此影响反馈电流测量的稳定性，导致电机输出功率无法提升及效率降低。48V轻型油电复合车变频器的马达控制主要以FOC理论为基础，但FOC理论得必须设定一些假设条件下其理论才得以成立，造成在控制实务上须考量假设条件及控制反馈信号准确度问题。针对上述FOC理论所存在的问题点，如何开发一种更精确的反馈信号检测装置与方法，实为民众所殷切企盼，亦是相关业者须努力研发突破的目标及方向。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种车辆驱动装置及其方法，通过并联电机的定子绕组并搭配独立的功率模块，且采用比率的方式而推算反馈电流做为控制电流的参考，使得减低电机及相关的谐波干扰，进而达到提高电机的输出功率及效率。

依据本发明一样式的一实施方式提供一种车辆驱动装置，受一电源单元驱动，其中车辆驱动装置包含一三相电动机、一第一电流感测器、一第二电流感测器、一第一功率模块以及一第二功率模块。三相电动机包含一第一定子绕组及一第二定子绕组，第一定子绕组并联于第二定子绕组，第一定子绕组与第二定子绕组彼此同步，且第一定子绕组与第二定子绕组的任一者包含一第一相绕组端、一第二相绕组端及一第三相绕组端。第一电流感测器具有一第一端及一第二端，第一电流感测器的第一端耦接于第一定子绕组的第一相绕组端，第一电流感测器用以测量第一定子绕组的一第一相电流。第二电流感测器具有一第一端及一第二端，第二电流感测器的第一端耦接于第一定子绕组的第二相绕组端，第二电流感测器用以测量第一定子绕组的一第二相电流。第一功率模块电性连接于电源单元、第一电流感测器的第二端、第二电流感测器的第二端及第一定子绕组的第三相绕组端。第二功率模块并联于第一功率模块，且电性连接于电源单元、第二定子绕组的第一相绕组端、第二相绕组端及第三相绕组端。其中，第一定子绕组的一第三相电流是依据第一定子绕组的第一相电流与第二相电流运算产生。其中，第一功率模块及第二功率模块的占空比是依据第一定子绕组的第一相电流、第二相电流及第三相电流反馈补偿并控制。

借此，本发明的车辆驱动装置通过并联第一定子绕组与第二定子绕组，并搭配第一电流感测器与第二电流感测器推算反馈电流做为控制电流的参考，达到稳定控制三相电动机的扭矩及转速。

根据前段所述实施方式的车辆驱动装置，其中车辆驱动装置还包含一检测模块。检测模块耦接于第一定子绕组及第二定子绕组，且检测模块依据第一定子绕组及第二定子绕组而输出多个检测信号。其中，多个检测信号为一第一相电压信号、一第二相电压信号及一第三相电压信号。