[发明专利]一种动力总成及车辆

说明书

本申请公开了一种动力总成及车辆。该动力总成包括电机和电机控制器，其中，电机包括第一绕组和第二绕组，电机控制器包括控制单元、第一驱动电路和第二驱动电路。控制单元用于当电机的负载小于预设负载时，控制第一驱动电路停止工作，控制所述第二驱动电路工作；还用于当电机的负载大于或等于预设负载时，控制第一驱动电路和第二驱动电路均工作。其中，第一驱动电路中每一相的功率器件均为绝缘栅双极型晶体管IGBT；第二驱动电路中每一相的功率器件均为宽禁带半导体器件。且第一绕组的电流密度大于第二绕组的电流密度。利用该动力总成能够提升电机控制器和电机的工作效率，进而提高电动汽车的续航能力。

技术领域

本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种动力总成及车辆。

背景技术

电动汽车中的电机控制器(Motor Control Unit，MCU)一般采用IGBT(InsulatedGate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)三相半桥驱动电路来驱动电机。由于电机为交流电机，电机控制器的作用是将动力电池组输出的直流电逆变为交流电提供给电机。

但是，由于电机控制器使用的IGBT器件的损耗较大，致使车辆行驶中电机控制器自身的能量损失较多。而电动汽车的动力电池组的电量有限，IGBT器件消耗过多的能量会降低电机控制器的效率，影响电动汽车的续航能力。

发明内容

为了解决以上技术问题，本申请提供一种动力总成及车辆，能够提升电机控制器的效率。

第一方面，本申请提供了一种动力总成，该动力总成包括电机和电机控制器，其中，电机包括第一绕组和第二绕组，电机控制器包括控制单元、第一驱动电路和第二驱动电路。第一驱动电路用于将对应的直流电源输出的直流电逆变为交流电提供给所述第一绕组；第二驱动电路用于将对应的直流电源输出的直流电逆变为交流电提供给所述第二绕组。控制单元用于确定所述电机的负载小于预设负载时，控制所述第一驱动电路停止工作，控制所述第二驱动电路工作；还用于确定所述电机的负载大于或等于所述预设负载时，控制所述第一驱动电路和所述第二驱动电路均工作。其中，第一驱动电路中每一相的功率器件的种类相同，均为绝缘栅双极型晶体管IGBT；第二驱动电路中每一相的功率器件的种类相同，均为宽禁带半导体器件。

控制单元当确定电机的负载小于预设负载(即轻载)时，控制第一驱动电路停止工作，控制第二驱动电路工作，由于第二驱动电路的损耗较低，应用于电机轻载时可以降低电机控制器产生的损耗，进而提升电机控制器的效率。控制单元当确定电机的负载大于或等于预设负载(即重载)时，控制第一驱动电路和第二驱动电路均工作，增大为电机提供的电流，以确保电机重载时能够正常工作。

因此该电机控制器既可以利用第一驱动电路较高的耐流能力，又可以利用第二驱动电路较低的损耗，其中，耐流能力表征功率器件正常工作时能够承受的最大电流的能力，即功率器件耐流能力越大，功率器件正常工作时能够承受的最大电流越大。即该电机控制器综合了第一驱动电路和第二驱动电路各自的优点，既可以提高工作效率又保证在大电流时工作的安全性。当应用于电动汽车领域时，电机可以为电动汽车上的电机，此时电机轻载的场景可以对应于轻踩油门踏板、车速较低等情况，而电机重载的场景可以对应于重踩油门踏板、车速较快等情况。由于电动汽车的动力电池组容量有限，因此提升电机控制器的工作效率还能够提升电动汽车的续航能力。

结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，第一绕组的电流密度大于第二绕组的电流密度。电机绕组的电流密度越小，则单位面积的铜耗越小。相比于第一绕组和第二绕组等电流密度分配的结构，第二绕组的电流密度较小的结构可以进一步降低电机在常用工况区的铜耗，提升效率，同时由于电流密度较小，可以降低第二绕组在长期使用的情况下的老化速度。

结合第一方面及以上任意一种实现方式，在第二种可能的实现方式中，第一绕组的导体面积大于所述第二绕组的导体面积。第一绕组的电流密度大于第二绕组的电流密度，具体表现为第一绕组分配更大的槽面积(也即导体面积)、或分配更少的导体数量等。