电控系统以及电动汽车的制作方法

1.本发明涉及新能源汽车领域，特别是涉及一种电控系统以及电动汽车。


背景技术：

2.随着新能源汽车技术的发展，基于新能源物流车需要更大功率的输出和长时间过载应用需求，因此新能源物流车在设计方面要考虑大功率应用场景，受到功率器件的设计能力限制，单功率器件不能满足整车应用需求，需要通过并机解决大功率器件的使用。
3.目前新能源车辆设计是以车架总体造型为主，车架定型后，结构空间和控制系统的空间基本锁定，且现有技术中新能源电控方案并机难度大，结构较为复杂，由于需要考虑电机侧具有多个电机时如何进行并机设计，若增加电机结构设计复杂度，拆卸麻烦，维修成本较高。


技术实现要素：

4.本发明提供一种电控系统以及电动汽车，以解决现有技术中电动汽车的电控系统中难以并机的问题。
5.为解决上述问题，本发明提供一种电控系统，所述电控系统用于驱动电机运行，所述电控系统包括：
6.控制模块，用于接收控制指令，基于所述控制指令产生至少一个驱动信号；
7.至少一个逆变模块，与所述控制模块连接，接收对应的所述驱动信号，且每个所述逆变模块连接对应的所述电机，所述逆变模块用于驱动所述电机运行；
8.其中，所述逆变模块包括三相桥臂，每相所述桥臂包括至少一个动力模块，每相所述桥臂的所有所述动力模块依次连接，且所述动力模块之间为可拆卸连接，基于所述驱动信号同步控制对应的所述电机运行。
9.进一步地，所述动力模块包括动力单元和驱动单元，其中：所述动力单元与所述电机连接，用于驱动所述电机运行；所述驱动单元与所述动力单元连接，包括信号发送接口和信号接收接口，用于接收所述驱动信号，基于所述驱动信号控制所述动力单元。
10.进一步地，所述逆变模块的每相所述桥臂至少包括第一动力模块和第二动力模块，所述第一动力模块包括第一驱动单元和第一动力单元，所述第二动力模块包括第二驱动单元和第二动力单元，其中：所述第一驱动单元与所述控制模块连接，用于接收所述驱动信号，所述第一动力模块的所述信号发送接口与所述第二驱动单元的所述信号接收接口连接，用于同步传输所述驱动信号至所述第二驱动单元，并实现所述第一动力模块与所述第二动力模块之间为可拆卸连接。
11.进一步地，所述控制模块包括主控单元和信号分配单元，其中：所述主控单元用于接收所述控制指令，基于所述控制指令产生至少一个所述驱动信号；所述信号分配单元分别与所述主控单元和所述逆变模块连接，用于分配所述驱动信号至对应的所述逆变模块。
12.进一步地，所述电控系统包括多个所述逆变模块，所述信号分配单元与所有所述
逆变模块之间的连接可变，基于所述信号分配单元与多个所述逆变模块中的任一个所述逆变模块的连接改变，与所述控制模块连接的所述逆变模块的数量改变，用于实现所述电控系统驱动的所述电机数量可变。
13.为解决上述问题，本发明还提供一种电动汽车，包括电控系统和至少一个电机，所述电控系统与所述电机连接，所述电控系统为上述的电控系统。
14.本发明所提供的电控系统用于驱动电机运行，包括：控制模块，用于接收控制指令，基于控制指令产生至少一个驱动信号；至少一个逆变模块，与控制模块连接，接收对应的驱动信号，且每个逆变模块连接对应的电机，逆变模块用于驱动电机运行；其中，逆变模块包括三相桥臂，每相桥臂包括至少一个动力模块，每相桥臂的所有动力模块依次连接，且动力模块之间为可拆卸连接，基于驱动信号同步控制对应的电机运行。通过上述方式，在电控系统中设置控制模块和至少一个逆变模块连接，从而实现了同一控制模块能够同时驱动与逆变模块对应的电机运行，电控系统中控制模块所连接的逆变模块数量可变，从而实现电控系统可驱动的电机数量可变。且通过在逆变模块的每相桥臂中设置可拆卸连接的动力模块，实现了同一桥臂中的动力模块数量可变，从而能够通过改变每相桥臂中并机的动力模块数量，从而实现了逆变模块可与不同的电机进行适配，无需进行逆变模块的替换，进而使得逆变模块驱动电机运行时不受现有的动力模块数量所限制，可以进行自由改变，进而通过上述方式实现了电控系统的并机自由度。
附图说明
15.图1是本发明电控系统第一实施例的结构示意图；
16.图2是本发明电控系统第二实施例的结构示意图；
17.图3是本发明电控系统第三实施例的结构示意图；
18.图4是本发明电控系统第四实施例的结构示意图；
19.图5是本发明电控系统第五实施例的结构示意图；
20.图6是本发明电动汽车一实施例的结构示意图。
具体实施方式
21.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本发明的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
22.本发明中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
23.在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
24.请参阅图1，图1是本发明电控系统1第一实施例的结构示意图。如图1所示，本发明的电控系统1包括控制模块10和与其连接的至少一个逆变模块20。
25.控制模块10接收外部输入的控制指令，基于该控制指令产生至少一个驱动信号，根据与电控系统1连接的电机2数量，将产生的驱动信号分配至对应的逆变模块20。
26.每个逆变模块20连接至对应的电机2，且逆变模块20与控制模块10连接，接收控制模块10输出的驱动信号，基于该驱动信号驱动与其连接的电机2运行。且每个逆变模块20包括三相桥臂，每相桥臂包括至少一个动力模块30，每相桥臂所有动力模块30分别与控制模块10和对应的电机2连接，用于基于接收的驱动信号控制对应的电机2运行。
27.每相桥臂的所有动力模块30依次连接，且动力模块30之间为可拆卸连接。由于电机2参数不同，驱动不同电机2运行所需的功率不同，通过在逆变模块20的每相桥臂上设置可拆卸连接的动力模块30，若当前每相桥臂动力模块30的数量无法满足与其连接的电机2运行所需功率，增加每相桥臂中动力模块30的数量能够使该逆变模块20满足电机2运行要求，而无需进行逆变模块20的替换，从而使得逆变模块20可自由拓展。
28.进一步地，请参阅图2，图2是本发明电控系统1第二实施例的结构示意图。如图2所示，电控系统1中的控制模块10包括主控单元11和信号分配单元12，动力模块30包括动力单元31和驱动单元32。
29.可选地，控制模块10中的主控单元11和信号分配单元12连接。主控单元11用于接收外部输入的转矩指令、速度指令等，并基于上述指令产生至少一个驱动信号，并将该驱动信号传输至与其连接的信号分配单元12。信号分配单元12还与至少一个逆变模块20连接，用于接收控制模块10输出的驱动信号，并根据与电控系统1连接的电机2数量，分配驱动信号至对应的逆变模块20。
30.可选地，逆变模块20的每相桥臂中，每个动力模块30中的动力单元31和驱动单元32连接。驱动单元32与控制模块10中的信号分配单元12连接，用于接收信号分配单元12分配的驱动信号。驱动单元32还用于基于接收的驱动信号控制对应的动力单元31，以控制动力单元31实现电控系统1的扭矩和电流输出，从而驱动对应的电机2运行。
31.进一步地，驱动单元32包括信号发送接口321和信号接收接口322，每相桥臂中相邻的动力模块30之间通过驱动单元32的信号发送接口321和信号接收接口322连接，用于在每相桥臂中同步传输接收到的驱动信号，并实现每相桥臂的动力模块30之间可拆卸连接。其中，每个驱动单元32的左侧设有上述信号接收接口322，右侧设有上述信号发送接口321。而在其他实施方式中，还可将信号接收接口322和信号发送接口321设置与驱动单元32的其他位置，如在驱动单元32的右侧设置该信号接收接口322，左侧设置该信号发送接口321。
32.通过在电控系统1中根据设备功能设置包括主控单元11和信号分配单元12的控制模块10和包括动力单元31和驱动单元32的动力模块30，使得电控系统1的各单元具备模块化设计，具备合理的结构和空间布局设计，进而在实际应用过程中，电控系统1在改变逆变模块20中每相桥臂的动力模块30数量或改变与控制模块10连接的逆变模块20数量以实现并机时能够更简单，同时上述模块化的设计使得电控系统1拆卸简单，进而降低了系统在后续维护的过程中的维修成本。
33.区别于现有技术，本发明所提供的电控系统1包括：控制模块10，用于接收控制指令，基于控制指令产生至少一个驱动信号；至少一个逆变模块20，与控制模块10连接，接收对应的驱动信号，且每个逆变模块20连接对应的电机2，逆变模块20用于驱动电机2运行；其中，逆变模块20包括三相桥臂，每相桥臂包括至少一个动力模块30，每相桥臂的所有动力模块30依次连接，且动力模块30之间为可拆卸连接，基于驱动信号同步控制对应的电机2运行。通过上述方式，在电控系统1中设置控制模块10和至少一个逆变模块20连接，从而实现了同一控制模块10能够同时驱动与逆变模块20对应的电机2运行，同时能够通过改变与控制模块10连接的逆变模块20数量，使得电控系统1中控制模块10所连接的逆变模块20数量可变，从而实现电控系统1可驱动的电机2数量可变。且通过在逆变模块20的每相桥臂中设置可拆卸连接的动力模块30，实现了同一桥臂中的动力模块30数量可变，从而能够通过改变每相桥臂中并机的动力模块30数量，从而实现了逆变模块20可与不同的电机2进行适配，无需进行逆变模块20的替换，进而使得逆变模块20驱动电机2运行时不受现有的动力模块30数量所限制，可以进行自由改变，进而通过上述方式实现了电控系统1的并机自由度。
34.请参阅图3，图3是本发明电控系统1第三实施例的结构示意图。如图3所示，逆变模块20的每相桥臂至少包括第一动力模块40和第二动力模块50。
35.具体地，第一动力模块40包括第一动力单元41和第一驱动单元42。第一驱动单元42与控制模块10中的信号分配单元12连接，用于接收信号分配单元12分配的驱动信号，第一驱动单元42还与第一动力单元41连接，用于基于接收的驱动信号控制第一动力单元41。
36.第二动力模块50包括第二动力单元51和第二驱动单元52。第二驱动单元52与第一驱动单元42连接，用于同步接收信号分配单元12分配至第一驱动单元42的驱动信号，第二驱动单元52还与第二动力单元51连接，用于基于接收的驱动信号控制第二动力单元51。第一动力模块40和第二动力模块50与同一电机2连接，用于同步驱动该电机2运行。
37.其中，第一驱动单元42设有第一信号发送接口421和第一信号接收接口422，第二驱动单元52设有第二信号发送接口521和第二信号接收接口522。第一驱动单元42的第一信号接收接口422未进行相关连接，第二驱动单元52的第二信号发送接口521未进行相关连接。第一驱动单元42的第一信号发送接口421与第二驱动单元52的第二信号接收接口522连接，用于将第一驱动单元42从信号分配单元12接收到的驱动信号同步传输至第二驱动单元52，使得信号分配单元12仅与逆变模块20每相桥臂中的一个动力模块30连接时，通过相邻动力模块30之间驱动信号的横向传输，即可实现将分配的驱动信号传输至该桥臂的所有动力模块30。
38.需要说明的是，在其他实施例中，逆变模块20的每相桥臂还可包括三个及三个以上的动力模块30，且基于动力模块30通过驱动单元32中设置的信号发送接口321和信号接收接口322进行连接，相邻动力模块30之间实现了可拆卸连接。电控系统1可基于电机2所需功率，改变每相桥臂中并机的动力模块30数量，从而实现了逆变模块20可与不同的电机2进行适配，无需进行逆变模块20的替换，进而使得逆变模块20驱动电机2运行时不受现有的动力模块30数量所限制，可以进行自由改变。
39.进一步地，通过在驱动单元32中设置信号发送接口321和信号接收接口322进行驱动信号的同步传输，可实现信号分配单元12仅连接每相桥臂中一个动力模块30时，每相桥臂的所有动力模块30都能接收到该驱动信号，从而同步控制每相桥臂的所有动力模块30同
步驱动电机2运行。且基于上述方式，控制模块10中的信号分配单元12无需与每相桥臂中的所有动力模块30一一连接，减少了控制模块10与逆变模块20的接线数量，接线简单，进而降低了生产过程中的接线故障率。
40.区别于现有技术，本发明所提供的电控系统1包括：控制模块10，用于接收控制指令，基于控制指令产生至少一个驱动信号；至少一个逆变模块20，与控制模块10连接，接收对应的驱动信号，且每个逆变模块20连接对应的电机2，逆变模块20用于驱动电机2运行；其中，逆变模块20包括三相桥臂，每相桥臂包括至少一个动力模块30，每相桥臂的所有动力模块30依次连接，且动力模块30之间为可拆卸连接，基于驱动信号同步控制对应的电机2运行。通过上述方式，通过在动力模块30中设置信号发送接口321和信号接收接口322，使得相邻动力模块30之间实现了可拆卸连接，同时使得每相桥臂中动力模块30所接收的驱动信号可横向传输，从而在驱动模块的每相桥臂具有多个动力模块30时，减少了控制模块10与驱动模块之间的接线数量，简化了接线，同时降低了生产过程中的接线故障率。
41.请参阅图4，图4是本发明电控系统1第四实施例的结构示意图。如图4所示，电控系统1至少包括第一逆变模块60和第二逆变模块70。
42.具体地，控制模块10中的信号分配单元12分别与第一逆变模块60和第二逆变模块70连接，主控单元11接收外部输入的控制指令，基于控制指令产生第一驱动信号和/或第二驱动信号，与主控单元11连接的信号分配单元12将第一驱动信号分配至第一逆变模块60，并将第二驱动信号分配至第二逆变模块70。
43.可选地，逆变模块20用于采集电机2的运行参数，得到电机运行信息，并将电机运行信息上报给控制模块10。在本实施例中，第一逆变模块60与第一电机3连接，基于接收的第一驱动信号驱动第一电机3运行，且第一逆变模块60用于采集第一电机3的运行参数，得到其运行信息并上报给控制模块10。第二逆变模块70与第二电机4连接，基于接收的第二驱动信号驱动第二电机4运行，且第二逆变模块70用于采集第二电机4的运行参数，得到其运行信息并上报给控制模块10。通过上述方式，电控系统1可控制第一电机3和第二电机4实现多种运行方式。当控制模块10基于控制指令仅产生第一驱动信号或第二驱动信号，并分配该驱动信号至对应的逆变模块20，以驱动对应的电机2运行；当控制模块10基于控制指令同时产生第一驱动信号和第二驱动信号，并分配该驱动信号至对应的逆变模块20，以驱动第一电机3和第二电机4同时运行。
44.进一步地，还可设置电控系统1同时与具有相同参数的第一电机3和第二电机4连接以实现系统的冗余设计。其中，控制模块10中的主控单元11基于第一逆变模块60和第二逆变模块70反馈的电机运行信息对其运行情况进行判断，在检测到第一电机3和第二电机4中的任一运行故障时，控制分配的驱动信号，以切换运行的电机。
45.具体为，控制模块10基于外部控制指令产生第一驱动信号，并分配第一驱动信号至第一逆变模块60，第一逆变模块60基于第一驱动信号驱动第一电机3运行。此时若第一电机3运行出现故障，第一逆变模块60将故障信息反馈至控制模块10，控制模块10基于该故障信息产生第二驱动信号，并分配第二驱动信号至第二逆变模块70，第二逆变模块70基于第二驱动信号驱动第二电机4运行，使得第一电机3故障时，电控系统1能够切换运行的电机为与第一电机3具有相同参数的第二电机4，从而避免了设备运行过程中出现停机以对设备的实际使用造成影响，降低了设备停机的风险，提高了电控系统1在实际使用中的安全性与可
靠性。
46.可选地，控制模块10与多个逆变模块20连接时，每个逆变模块20与对应的电机2连接，以驱动对应的电机2运行。基于控制模块10控制逆变模块20连接时是通过信号分配单元12将产生的驱动信号分配至对应的逆变模块20，通过改变信号分配单元12与所有逆变模块20中任一个逆变模块20的接线，可改变控制模块10连接的逆变模块20数量，使得电控系统1中控制模块10所连接的逆变模块20数量可变，从而实现电控系统1可驱动的电机2数量可变。
47.请参阅图5，图5是本发明电控系统1第五实施例的结构示意图。如图5所示，电控系统1至少包括第三逆变模块80和第二逆变模块70，且在第三逆变模块80和第四逆变模块90中，其每相桥臂至少包括两个动力模块30。
48.具体地，控制模块10所连接的逆变模块20至少包括第三逆变模块80和第四逆变模块90，控制模块10中主控单元11接收外部输入的控制指令，基于控制指令至少产生第一驱动信号和/或第二驱动信号，信号分配单元12将驱动信号分配至对应的逆变模块20。
49.第三逆变模块80的每相桥臂至少包括两个动力模块30，且每相桥臂的每个动力模块30通过设置信号发送接口321和信号接收接口322实现相邻动力模块30之间为可拆卸连接，并实现了第一驱动信号在每相桥臂所有动力模块30中的同步传输。进一步地，第三逆变模块80中每相桥臂的所有动力模块30与第三电机5连接，用于同步驱动第三电机5运行。需要说明的是，在其他实施例中，第三逆变模块80中每相桥臂的动力模块30数量可以为一个或多个，基于第三逆变模块80中每相桥臂中并机的动力模块30数量可改变，实现了第三逆变模块80可与不同功率的第三电机5进行适配。
50.第四逆变模块90的每相桥臂至少包括两个动力模块30，且每相桥臂的每个动力模块30通过设置信号发送接口321和信号接收接口322实现相邻动力模块30之间为可拆卸连接，并实现了第二驱动信号在每相桥臂所有动力模块30中的同步传输。进一步地，第四逆变模块90中每相桥臂的所有动力模块30与第四电机6连接，用于同步驱动第四电机6运行。需要说明的是，在其他实施例中，第四逆变模块90中每相桥臂的动力模块30数量可以为一个或多个，基于第四逆变模块90中每相桥臂中并机的动力模块30数量可改变，实现了第四逆变模块90可与不同功率的第四电机6进行适配。
51.可选地，基于控制模块10控制多个逆变模块20连接时是通过信号分配单元12将产生的驱动信号分配至对应的逆变模块20，通过改变信号分配单元12与所有逆变模块20中任一个逆变模块20的接线，可改变控制模块10连接的逆变模块20数量，使得电控系统1中控制模块10所连接的逆变模块20数量可变，从而实现电控系统1可驱动的电机2数量可变。本实施例中，同时控制模块10中的信号分配单元12无需与第三逆变模块80和第四逆变模块90中每相桥臂中的所有动力模块30一一连接，减少了控制模块10与第三逆变模块80和第四逆变模块90的接线数量，接线简单，进而降低了生产过程中的接线故障率。
52.基于上述电控系统1的架构，设置电控系统1同时与具有相同参数的第三电机5和第四电机6连接以实现系统的冗余设计，而在其他实施例中，设置电控系统1同时与具有不同参数的第三电机5和第四电机6连接能够实现电控系统1对不同电机的进行控制，无需在实际使用中设置多个电控系统1，进而节约了制造成本。
53.区别于现有技术，本发明所提供的电控系统1包括：控制模块10，用于接收控制指
令，基于控制指令产生至少一个驱动信号；至少一个逆变模块20，与控制模块10连接，接收对应的驱动信号，且每个逆变模块20连接对应的电机2，逆变模块20用于驱动电机2运行；其中，逆变模块20包括三相桥臂，每相桥臂包括至少一个动力模块30，每相桥臂的所有动力模块30依次连接，且动力模块30之间为可拆卸连接，基于驱动信号同步控制对应的电机2运行。通过上述方式，通过设置同一控制模块10与多个逆变模块20连接，在驱动参数相同的电机2时能够实现电控系统1的冗余设计，避免了实际运行时出现电机2停机，在驱动参数不同的电机2时能够实现控系统对不同电机2的同时控制，从而无需在实际使用中设置多个电控系统1，节约了制造成本。
54.请参阅图6，图6是本发明电动汽车7一实施例的结构示意图。如图6所示，本实施例的电动汽车7包括电控系统1和至少一个电机2，电控系统1与每个电机2连接，用于控制并驱动与其连接的所有电机2中的一个或多个电机2同时运行。其中，该电控系统1为上述实施例所描述的电控系统1，在此不再对其进行阐述。
55.以上所述仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。