动力装置及包含于动力装置的电动机驱动装置的制造方法

动力装置及包含于动力装置的电动机驱动装置的制造方法
【专利摘要】本发明公开一种动力装置，包括：第一电动机；第二电动机，与所述第一电动机并联连接；驱动部，用于将驱动电流供应给所述第一电动机和所述第二电动机；控制部，基于所述第一电动机的驱动电流及旋转速度而控制所述驱动部，其中，当所述第一电动机的旋转速度与所述第二电动机的旋转速度不相同时，所述控制部控制所述驱动部以使所述第一电动机的旋转速度与第二电动机的旋转速度趋于相同。所述动力装置利用单个驱动装置而以两个以上的电动机中的任意一个电动机的旋转速度及驱动电流为基础施加驱动电压，从而能够以相同的速度驱动两个以上的电动机。
【专利说明】
动力装置及包含于动力装置的电动机驱动装置
技术领域
[0001] 本公开发明设及一种动力装置及包含于动力装置的驱动装置，尤其设及一种用于 同时驱动多个电动机的动力装置及包含于动力装置的驱动装置。
【背景技术】
[0002] 电动机广泛应用于洗衣机、冰箱、空调机、清扫机等家电设备，不仅如此，近来还在 备受瞩目的电动汽车、混合动力汽车等中得到应用。
[0003] 其中，利用到永磁铁的永磁铁电动机(Permanent Magnet Motor)利用磁相互作用 而使转子旋转，该磁相互作用为两个磁场之间的相互作用，该两个磁场中一个是由电流导 通的线圈引起的磁场，另一个则是由永磁铁引起的磁场。
[0004] 为了驱动运种永磁铁电动机，需要配备可提供驱动电压的逆变器（invert er)等 驱动装置。由永磁铁电动机的转子生成的磁场根据转子位置而确定，因此逆变器需要通过 考虑转子的位置而施加驱动电压。
[0005] 结果，驱动电压的相位将会因永磁铁电动机的旋转速度、输出扭矩、转子位置而不 同。
[0006] 如此，为了控制永磁铁的电动机，需要由逆变器施加根据永磁铁电动机的旋转速 度、输出扭矩及转子位置而变化的驱动电压，因此为了控制两个W上的永磁铁电动机，需要 配备用于控制各个电动机的两个W上的逆变器。

【发明内容】

[0007] 技术问题
[000引本公开发明的一方面的目的在于提供一种利用单个逆变器控制两个W上的电动 机的动力装置及包含于动力装置的驱动装置。
[0009]本公开发明的另一方面的目的在于提供一种当利用单个逆变器控制两个W上的 电动机时实现用于检测两个W上的电动机的传感器的数量最少化的动力装置及包含于动 力装置的驱动装置。
[0010]技术方案
[0011] 根据公开发明的一方面，提供一种动力装置，可包括:第一电动机;第二电动机，与 所述第一电动机并联连接;驱动部，用于将驱动电流供应给所述第一电动机和所述第二电 动机;控制部，基于所述第一电动机的驱动电流及旋转速度而控制所述驱动部，其中，当所 述第一电动机的旋转速度与所述第二电动机的旋转速度不相同时，所述控制部控制所述驱 动部W使所述第一电动机的旋转速度与第二电动机的旋转速度趋于相同。
[0012] 并且，根据优选实施形态，当所述第一电动机的旋转速度与所述第二电动机的旋 转速度不相同时，所述控制部可基于所述第一电动机的旋转速度W及所述第一电动机的旋 转速度与所述第二电动机的旋转速度之差而控制所述驱动部。
[0013] 而且，根据实施形态，所述动力装置还可W包括:第一电流检测部，用于检测所述 第一电动机的驱动电流。
[0014] 并且，根据实施形态，所述动力装置还可W包括：总电流检测部，用于检测由所述 驱动部供应的总驱动电流;第二电流检测部，用于检测所述第二电动机的驱动电流。所述控 制部可基于所述第二电动机的驱动电流和总驱动电流而计算所述第一电动机的驱动电流。
[0015] 而且，根据实施形态，所述控制部可基于所述第一电动机的驱动电流而计算所述 第一电动机的旋转速度。
[0016] 并且，根据实施形态，所述动力装置还可W包括:第一位置检测部，用于检测所述 第一电动机的转子位置。所述控制部可基于所述第一电动机的转子位置而计算所述第一电 动机的旋转速度。
[0017] 而且，根据实施形态，所述动力装置还可W包括:第二位置检测部，用于检测所述 第二电动机的转子位置。所述控制部可基于所述第二电动机的转子位置而计算所述第二电 动机的旋转速度。
[0018] 并且，根据实施形态，所述动力装置还可W包括:第二电流检测部，用于检测所述 第二电动机的驱动电流。所述控制部可基于所述第二电动机的驱动电流而计算所述第二电 动机的旋转速度。
[0019] 而且，根据实施形态，所述动力装置还可W包括：总电流检测部，用于检测由所述 驱动部供应的总驱动电流。所述控制部可基于所述第一电动机的驱动电流和所述总驱动电 流而计算所述第二电动机的旋转速度。
[0020] 根据公开发明的另一方面，提供一种电动机驱动装置，可包括:驱动部，用于将驱 动电流供应给相互并联连接的第一电动机和第二电动机;控制部，基于所述第一电动机的 驱动电流及旋转速度而控制所述驱动部，其中，所述控制部可在所述第一电动机的旋转速 度与所述第二电动机的旋转速度不相同的情况下，控制所述驱动部W使所述第一电动机的 旋转速度与第二电动机的旋转速度趋于相同。
[0021 ]并且，根据实施形态，所述驱动装置还可W包括:第一电流检测部，用于检测所述 第一电动机的驱动电流。
[0022] 而且，根据实施形态，所述驱动装置还可W包括：总电流检测部，用于检测由所述 驱动部供应的总驱动电流;第二电流检测部，用于检测所述第二电动机的驱动电流。所述控 制部可基于所述第二电动机的驱动电流和总驱动电流而计算所述第一电动机的驱动电流。
[0023] 并且，根据实施形态，所述控制部可基于所述第一电动机的驱动电流而计算所述 第一电动机的旋转速度。
[0024] 而且，根据实施形态，当所述第一电动机包括用于检测所述第一电动机的转子位 置的第一位置检测部时，所述控制部可基于由所述第一位置检测部检测出的所述第一电动 机的转子位置而计算所述第一电动机的旋转速度。
[0025] 并且，根据实施形态，当所述第二电动机包括用于检测所述第二电动机的转子位 置的第二位置检测部时，所述控制部可基于由所述第二位置检测部检测出的所述第二电动 机的转子位置而计算所述第二电动机的旋转速度。
[0026] 而且，根据实施形态，所述驱动装置还可W包括:第二电流检测部，用于检测所述 第二电动机的驱动电流。所述控制部可基于所述第二电动机的驱动电流而计算所述第二电 动机的旋转速度。
[0027]并且，根据实施形态，所述驱动装置还可W包括：总电流检测部，用于检测由所述 驱动部供应的总驱动电流。所述控制部可基于所述第一电动机的驱动电流和所述总驱动电 流而计算所述第二电动机的旋转速度。
[002引有益效果
[0029] 根据公开发明的一方面，可利用单个驱动装置而W两个W上的电动机中的任意一 个电动机的旋转速度、驱动电流为基础施加驱动电压，从而能够W相同速度驱动两个W上 的电动机。
[0030] 根据公开发明的另一方面，当利用单个逆变器驱动两个W上的电动机时只有任意 一个电动机需要电流传感器，其他电动机则无需电流传感器，如此也能够驱动两个W上的 电动机。
【附图说明】
[0031] 图1表示根据一个实施例的动力装置的构成。
[0032] 图2表示根据一个实施例的动力装置中包含的驱动部的一例。
[0033] 图3表示根据一个实施例的动力装置中包含的驱动部的另一例。
[0034] 图4表示根据一个实施例的动力装置中包含的驱动部的又一例。
[0035] 图5表示当根据一个实施例的动力装置的第一电动机的负荷与第二电动机及的负 荷一致时的dq轴电流及dq轴电压。
[0036] 图6表示根据一个实施例的动力装置的第一电动机的负荷与第二电动机的负荷不 相同的情况下施加于第一电动机和第二电动机的dq轴电压。
[0037] 图7表示在根据一个实施例的动力装置的第一电动机的负荷与第二电动机的负荷 不相同的情况下供应到第二电动机的dq轴电流。
[0038] 图8表示使根据一个实施例的动力装置中包含的第一电动机的d轴电流发生变化 的情形。
[0039] 图9表示当使根据一个实施例的动力装置中包含的第一电动机的d轴电流发生变 化时的施加于第一电动机和第二电动机的dq轴电压。
[0040] 图10表示当使根据一个实施例的动力装置中包含的第一电动机的d轴电流发生变 化时的供应到第二电动机的dq轴电流。
[0041] 图11表示根据一个实施例的动力装置中包含的控制部的一例。
[0042] 图12表示根据一个实施例的动力装置中包含的d轴电流指令生成部的一例。
[0043] 图12表示根据一个实施例的动力装置中包含的第一电动机和第二电动机的旋转 速度、d轴电流及q轴电流。
[0044] 图13表示根据另一实施例的动力装置的构成。
[0045] 图14表示包含于图13所示动力装置中的控制部的一例。
[0046] 图15表示根据又一实施例的动力装置的构成。
[0047] 图16表示包含于图15所示动力装置中的控制部的一例。
[0048] 图17表示根据又一实施例的动力装置的构成。
[0049] 图18表示包含于图17所示动力装置中的驱动部的一例。
[0050] 图19表示根据又一实施例的动力装置的构成。
[0051] 图20表示包含于图19所示动力装置中的控制部的一例。
[0052] 图21表示根据又一实施例的动力装置的构成。
[0053] 图22表示包含于图21所示动力装置中的控制部的一例。
[0054] 图23表示根据又一实施例的动力装置的构成。
[0055] 图24表示包含于图23所示动力装置中的控制部的一例。
[0056] 图25表示根据又一实施例的动力装置的构成。
[0057] 图26表示根据又一实施例的动力装置的构成。
[0058] 图27表示包含于图26所示动力装置中的控制部的一例。
[0059] 图28表示根据又一实施例的动力装置的构成。
【具体实施方式】
[0060] 本说明书中记载的实施例和附图中图示的构造只是公开发明的一种优选实施例， 在本申请的申请时间点上，可存在能够替代本说明书的实施例和附图的多样的变形例。
[0061] 而且，本说明书的各个附图中披露的相同的附图标记或符号表示用于执行实质上 相同的功能的部件或构成要素。
[0062] 并且，"第一"、"第二"等包含序号的术语可用于说明多样的构成要素，然而所述构 成要素并不局限于运些术语。所述术语仅用于将一个构成要素与其他构成要素加W区分。 例如，在不超出本发明的权利范围的情况下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似 地也可W将第二构成要素命名为第一构成要素。"和/或"运一术语表示包括多个相关记载 项目的组合或者多个相关记载系项目中的任一项。
[0063] 而且，本说明书中使用的术语旨在说明实施例，并非意图限定和/或限制公开发 明。除非另有明确说明，否则单数型表述也包括复数型含义。本说明书中的"包括"或"具有" 等术语表示说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合的存在性， 而非旨在预先排除一个或者更多个其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或者其组合 的存在性或可附加性。各个附图中公开的相同的附图标记表示用于执行实质上相同的功能 的部件。
[0064] W下，参考附图详细说明根据一个实施例的动力装置及包含于动力装置的电动机 驱动装置。
[0065] 图1表示根据一个实施例的动力装置的构成。而且，图2表示根据一个实施例的动 力装置中包含的驱动部的一例，图3表示根据一个实施例的动力装置中包含的驱动部的另 一例，图4表示根据一个实施例的动力装置中包含的驱动部的又一例。
[0066] 参考图1至图4,根据一个实施例的动力装置(power apparatusHOO包括：电源部 (electric power supplyHlO、驱动部（化ive;r)120、第一电动机（first moto;r)150、第二 电动机（second moto;r)160、第一电流检测部（first current detecto;r)130、第一位置检 测部（first position detecto;r)170、第二位置检测部（second position detectorHSO、 控制部(controller)200。动力装置100从外界获得电能供应，并使该电能转变为动能。
[0067] 电源部110将直流电源供应给驱动部120。例如，当动力装置100从外部电源获得交 流电源的供应时，电源部110可包括二极管桥（diode bridge)等整流电路、平滑电容器 (capacitor)等平滑电路。并且，电源部110还可W包括：功率因数补偿（Power Factor CorrectionJFC)电路，用于选择性地改善输入电源的功率因数(power factor);直流电压 变换器(DC-DC Convener)，用于变更借助于整流电源而得到整流的电源的电压。
[006引作为另一例，当动力装置100从外部电源获得直流电源的供应时，电源部110可包 括用于改变所供应的直流电源的电压的直流电压变换器。
[0069] 驱动部120利用从电源部110获得供应的直流电源而将驱动电流供应给第一电动 机150和第二电动机160。具体而言，驱动部120根据由控制部200提供的控制信号化wm而开 闭布置于电源部110与第一电动机150及第二电动机160之间的多个切换电路，从而可将适 宜的驱动电压施加到第一电动机150和第二电动机160。此时，根据施加的驱动电压，驱动电 流被供应到第一电动机150和第二电动机160。
[0070] 例如，驱动部120可包括六开关逆变器(6switch invede;r)121。
[0071] 当驱动部120包括六开关逆变器121时，如图2所示，平滑电路包括电容器CIO,电容 器ClO两端形成有直流电源VDD和接地端GND。
[0072] 参考图2，六开关逆变器121包括a相输出端子OlTTa、b相输出端子OlTTb及C相输出端 子0111'(3，^个输出端子抓化、01]化、01]1'(3连接于第一电动机150和第二电动机160的曰相、6相、 C相输入端子。
[0073] S个输出端子0irra、0UTb、0UTc与直流电源V孤之间配备有S个上侧切换电路S11、 521、 S31，S个输出端子0UTa、0UTb、0UTc与接地端GND之间配备有S个下侧切换电路S12、 522、 S32。
[0074] 而且，S个上侧切换电路511、521、531和^个下侧切换电路512、522、532借助于由 控制部200生成的控制信号化丽1( Vpwml 1、Vpwml 2、Vpwm21、Vpwm22、Vpwm31、化师132)而实现 开闭。
[00"7日]作为另一例。驱动部120可包括二极管错位逆变器（diode clamped inverter) 122。
[0076] 当驱动部120包括二极管错位逆变器122时，如图3所示，平滑电路包括相互串联连 接的一对电容器C4UC42。而且，一对电容器C41、C42的两端形成有直流电源VDD和接地端 GND，连接有一对电容器C4UC42的节点处形成有具备VDD/2运一电压的中点（neutral point)NP。
[0077] 二极管错位逆变器122包括a相输出端子OUTa、b相输出端子OlTTb、C相输出端子 0171曰，^个输出端子011化、01]化、01]1'(3连接于第一电动机150和第二电动机160的曰相、6相、。 相输入端子。
[007引 S个输出端子0irra、0UTb、0UTc与直流电源V孤之间配备有S对上侧切换电路S41a 和S4化、S51a和S5化、S51a和S5化，S个输出端子01713,011113,0171(3与接地端GND之间配备有 =对下侧切换电路S42a和S4化、S5^i和S5化、S6^i和S6化。
[00巧]并且，S对上侧切换电路S41a和S4化、S51a和S5化、S51a和S5化相互连接的节点与 中点NP之间分别配备有S个上侧二极管041、051、061，^对下侧切换电路542曰和54化、552曰 和S52b、S6^和S6化相互连接的节点与中点NP之间分别配备有S个下侧二极管D42、D52、 D62。
[0080] S对上侧切换电路S41a和S41b、S51a和S51b、S51a和S51b与S对下侧切换电路 S42a和S42b、S5^i和S52b、S6^i和S6化分别借助于由控制部200生成的控制信号化wm而实现 开闭。
[0081 ] 作为另一例，驱动部120可包括T型中点错位逆变器（T-type neutral point clamped inverter)123。
[0082] 当驱动部120包括T型中点错位逆变器122时，如图4所示，平滑电路包括W串联方 式相连的一对电容器C71、C72。而且，一对电容器C71、C72的两端形成有直流电源VDD和接地 端GND，连接有一对电容器C7UC72的节点处形成有具备VDD/2运一电压的中点NP。
[0083] T型中点错位变换器123包括a相输出端子0irra、b相输出端子OlTTb W及C相输出端 子011化，^个输出端子抓化、01]化、01]化连接于第一电动机150和第二电动机160的曰相、6相、 C相输入端子。
[0084] S个输出端子0irra、0UTb、0irra与直流电源V孤之间配备有S个上侧切换电路S71、 581、 S91，S个输出端子OUTa、OUTb、OUTa与接地端GND之间配备有S个下侧切换电路S72、 582、 S92。并且，S个输出端子OlTTa、OlTTb、OlTTa与中点NP之间分别配备有S对中立切换电路 S73和S74、S83和S84、S93和S94。
[0085] =个上侧切换电路571、581、591、=个下侧切换电路572、582、592^及=对中立切 换电路S73和S74、S83和S84、S93和S94分别借助于由控制部200生成的控制信号化碰而实现 开闭。
[0086] 如此，形成逆变器121、122、123的切换电路可采用用于切断或导通高压大电流的 绝缘栅双极型晶体管（Insulated Gate Bipolar IYansistor: IGBT)或功率场效应晶体管 (Power Field Effect Transistor:Power FET)。
[0087] 第一电动机150和第二电动机160从驱动部120获得驱动电流的供应而生成动能 化inetic energy)。具体而言，第一电动机150和第二电动机160利用包含永磁铁的转子与 包含线圈的定子之间的磁相互作用而使转子旋转。
[008引例如，第一电动机150和第二电动机160可采用S相同步电动机（3phase synchronous motor)相同步电动机的转子可包括永磁铁，S相同步电动机的定子可包 括用于从驱动部120获得a相、b相、C相驱动电流的供应而生成旋转的磁场的线圈。
[0089] 而且，=相同步电动机利用由转子生成的磁场与定子的旋转的磁场之间的相互作 用而使转子旋转。
[0090] 第一电流检测部130对分别供应到第一电动机150的第一驱动电流label进行检 测。
[0091] 并且，第一电流检测部130可包括至少两个电流传感器。例如，第一电流检测部130 可包括:a相电流传感器，用于检测供应到第一电动机150的a相输入端子的a相电流;b相电 流传感器，用于检测供应到第一电动机150的b相输入端子的b相电流。如果第一电流检测部 130检测出a相电流和b相电流，则控制部200可基于a相电流和b相电流而计算出C相电流。
[0092] 当然，也可W使第一电流检测部130包括用于检测b相电流的b相电流传感器和用 于检测C相电流的C相电流传感器，或者包括用于检测C相电流的C相电流传感器和用于检测 a相电流的a相电流传感器。
[0093] 电动机中被供应从数安培(Ampere = A)至数百安培(A)的大电流。为了检测出运种 大电流，第一电流检测部130中包含的至少两个电流传感器可包括：变流器（current transformeriCT)，用于按比例减小驱动电流的大小；电流计（ampere meter)，用于检测按 比例减小的电流的大小。换言之，电流传感器可利用变流器而按比例减小驱动电流的大小， 然后测量按比例减小的电流的大小，从而可W检测出第一驱动电流。
[0094]关于第一电流检测部130,举例示出了包括变流器和电流计的电流传感器，然而并 不局限于此，还可W包括如下的电流传感器:包含有分流电阻（shunt resistor)的电流传 感器或包含有霍尔传感器化all sensor)的电流传感器。
[00M] 第一位置检测部170对包含于第一电动机150的转子的位置01进行检测。
[0096] 例如，第一位置检测部170可包括:霍尔传感器，用于检测由包含于第一电动机150 中的转子生成的磁场。霍尔传感器布置于包含在第一电动机150的定子的适当位置，从而检 测基于转子的旋转的磁场变化，并基于检测出的磁场而检测转子的位置。
[0097] 作为另一例，第一位置检测部170可包括:编码器(encoder),用于检测包含于第一 电动机150中的转子的旋转。编码器可根据转子的旋转而输出脉冲形态的信号，并基于脉冲 的周期和数量而检测转子的旋转位移或旋转速度。
[0098] 作为另一例，第一位置检测部170可包括:解角器(resolver),用于检测包含于第 一电动机150中的转子的旋转。解角器根据转子的旋转而输出正弦波，并可基于正弦波的周 期和数量而检测转子的旋转位移或旋转速度。
[0099] 第二位置检测部180对包含于第二电动机160中的转子的位置02进行检测。
[0100] 控制部200基于第一电动机150和第二电动机160的转子位置01、02W及第一电动 机150的第一驱动电流label而生成用于控制驱动部120的控制信号化wm。
[0101 ] 具体而言，控制部200基于第一电动机和第二电动机150、160的转子位置01、02而 计算第一电动机150和第二电动机160的旋转速度O 1、O 2,并基于第一电动机150和第二电 动机160的旋转速度O 1、O 2W及第一驱动电流label和第二驱动电流Iabc2而计算出需要 供应到第一电动机150或第二电动机160的电流指令Idq*,并基于电流指令Idq*而计算需要 供应到第一电动机150和第二电动机160的电压指令Vdq*。然后，控制部200对电压指令Vdq* 执行脉冲宽度调制(Pulse Wi化h Modulation:PWM)而生成控制信号化wm。
[0102] 由控制部200输出的控制信号化wm使驱动部120中包含的多个切换电路导通/断开 (0N/0FF)。而且，根据控制信号Vpwm导通时间的比率即负荷系数(duty rate )，驱动部120可 将与电压指令对应的驱动电压Vabc施加到第一电动机150和第二电动机160。第一电动机 150和第二电动机160中被供应对应于驱动电压化be的第一驱动电流label和第二驱动电流 Iabc2〇
[0103] 在第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷相同的情况下，控制部200基于 第一电动机150或第二电动机160中的任意一个电动机的旋转速度W及任意一个电动机的 驱动电流而控制第一电动机150和第二电动机160。例如，控制部200基于第一电动机150的 旋转速度及第一驱动电流label而生成电流指令和电压指令，并根据生成的电压指令而 生成控制信号化wm。
[0104] 如果第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷变得不同，则控制部200基于 第一电动机150的旋转速度CO 1与第二电动机160的旋转速度CO 2之差而生成d轴电流指令。 其中，d轴电流指令使得第一电动机150的旋转速度CO 1与第二电动机160的旋转速度CO 1变 得相同。
[01化]如上所述的控制部200可包括:一个或两个W上的微处理器(microprocessor)，根 据给定的程序和数据而执行运算;一个或两个W上的存储器(memory)，用于存储程序和数 据。
[0106] 控制部200的具体构成方式及操作方式将会在下面详细说明。
[0107] 虽然在图1和图2中没有图示，然而动力装置100可包括：栅极驱动器（gate 化iver)，用于生成栅极驱动信号，该栅极驱动信号用于根据由控制部200输出的控制信号 化wm而使包含于驱动部120中的多个切换电路导通/断开。
[010引通常，控制部200中包含的微处理器是驱动电压为3.3V至5V的逻辑电路，相比之 下，驱动部120包括具有300V或者超过该值的驱动电压的逆变器。
[0109] 例如，当电源部110对220V的交流电源进行整流而生成直流电源时，驱动部120中 被供应约为310V的直流电源。即，包含于驱动部120的多个切换电路的两端被施加310V的高 电压。用于将运种310V的高电压切断或导通的功率切换电路(例如，绝缘栅双极型晶体管或 功率场效应晶体管等)将具有15VW上的电压的信号利用为用于使通常的开关导通/断开的 栅极信号。
[0110] 由于存在如上所述的控制部200的输出电压(3.3V至5V)与驱动部120的输入电压 (15VW上)之差，栅极驱动器将由控制器200输出的控制信号化wm(3.3V至5V)变换为与驱动 部120的输入电压对应的栅极驱动信号（15VW上）。换言之，栅极驱动器可通过使控制信号 化wm升压而生成栅极驱动信号。
[0111] W上，已对根据一个实施例的动力装置的构造进行了说明。
[0112] W下，对根据一个实施例的动力装置100的操作进行说明，尤其对控制部200的操 作进行说明。
[0113] 根据一个实施例的动力装置100的控制部200将第一电动机150和第二电动机160 的a相、b相、C相变换为旋转向量坐标系d轴及q轴，从而控制第一电动机150和第二电动机 160的操作。
[0114] 具体而言，控制部200将第一电动机150和第二电动机160的a相、b相、C相电流变换 为d轴电流和q轴电流，并基于d轴电流和q轴电流而计算d轴电压和q轴电压，且将d轴电压和 q轴电压再变换为a相电压、b相电压、C相电压。然后，控制部200将a相电压、b相电压、C相电 压进行脉冲宽度调制，从而输出控制信号化wm。
[0115] 所谓的d轴表示方向与第一电动机150和第二电动机160的转子生成的磁场方向一 致的轴，q轴表示与转子生成的磁场方向相比超前90度的方向的轴。在此，90度并非转子的 机械意义的角度，而是如下的角度:包含于转子的相邻N极之间的角度或相邻S极之间的角 度W360度进行换算的电学角。
[0116] d轴电压Vd及q轴电压Vq与d轴电流Id及q轴电流Iq之间具有如数学式1所示的关 系。
[0117] 「撒豐井n [011 引
[0119] 共中，Vdk刃束k电翊机的d糊电比，V化刃束k电动机的q轴电压，Rs为包含于定子的 线圈的电阻，Ls为包含于定子的线圈的电感，Af为包含于转子的永磁铁的磁通，cor为转子 的旋转速度，I化为第k电动机的d轴电流，I化为第k电动机的q轴电流。
[0120] 此时，如果将包含于第一电动机150和第二电动机160的定子的线圈的电阻忽略不 计，则第一电动机150和第二电动机160的扭矩Te如数学式2。
[0121] [数学式2]
[0122]
[0123] 具甲，Ie刃巧翊机的扭矩，P为转子的极数，Af为包含于转子的永磁铁的磁通，Iqk 为第k电动机的q轴电流。
[0124] 根据数学式2,第一电动机150和第二电动机160的扭矩Te依赖于q轴电流Iqk。因 此，当第一电动机150与第二电动机160的负荷相同且第一电动机150和第二电动机160W相 同速度旋转时，控制部200W如下方式控制a相、b相及C相驱动电压:使基于第一电动机150 和第二电动机160的负荷的q轴电流Iqk得到供应，且d轴电流Idk成为"0"。
[0125] 图5表示根据一个实施例的动力装置的第一电动机的负荷与第二电动机的负荷一 致时的dq轴电流和dq轴电压。
[0126] 参考图5，当第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷一致时，第一电动机 150的dl轴-ql轴与第二电动机160的d2轴-q2轴相互一致下，当第一电动机的dl轴-ql轴 与第二电动机160的d2轴-q2轴一致时，称为do轴-qO轴）。
[0127] 并且，当第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷一致时，如图5所示，控制 部200可控制驱动部120W使与qO轴一致的方向的dq轴电流<10〉被供应到第一电动机150和 第二电动机160。即，驱动部120对第一电动机150和第二电动机160供应"(T的do轴电流和 "IOqO"的qO轴电流。
[0128] 对为了使dq轴电流<10〉供应而需要对第一电动机150和第二电动机160施加的dq 轴电压进行说明。
[0129] 首先，由转子的旋转引起的反电动势EO沿着与qO轴一致的方向产生。而且，电感的 电压和电流具有90度的相位差，因此由电动机的线圈引起的电压降< cor XLs X 10〉沿着与 dq轴电流<10〉垂直的方向产生。即，由线圈引起的电压降< cor XLs X 10〉沿着do轴方向产 生。
[0130] 如果要将dq轴电流<10〉供应到第一电动机150和第二电动机160,则与由定子的线 圈引起的电压降<?rXLsXI0〉和反电动势<E0〉的向量和相当的dq轴电压<V0〉需要施加到 第一电动机150和第二电动机160。即，如图5所示，第一电动机150和第二电动机160中需要 被施加"VOdO"的do轴电压和"VOqO"的qO轴电压。
[0131] 要而言之，当第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷一致时，如图5所示， 控制部200控制驱动部120 W使do轴电压"VOdO"和qO轴电压"VOqO"施加到第一电动机150及 第二电动机160。其结果，第一电动机150和第二电动机160中被供应"0"的do轴电流和qO轴 电流"IOqO"。
[0132] 如此，在第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷相同的情况下，第一电动 机150的dl轴-ql轴与第二电动机160的d2轴-q2轴一致，因此控制部200可基于第一电动机 150的驱动电流及旋转速度而控制第一电动机150和第二电动机160。
[0133] 具体而言，控制部200将向第一电动机150供应的a相、b相、C相电流变换成dq轴电 流，并基于变换的dq轴电流及第一电动机150的旋转速度而生成即将被供应到第一电动机 150的dq轴电流指令。
[0134] 然后，控制部200基于dq轴电流指令而生成将要被施加到第一电动机150的dq轴电 压指令，并将其变换成a相、b相、C相电压而输出。此时，第一电动机150与第二电动机160并 联连接，于是施加于第一电动机150的a相、b相、C相电压也被施加到第二电动机160。而且， 由于第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷相同，因此供应到第一电动机150的a 相、b相、C相电流相等于供应到第二电动机160的a相、b相、C相电流。
[0135] 然而，当由于扰乱等而第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷变得不一样 时，第一电动机150的旋转速度与第二电动机160的旋转速度变得不同，且第一电动机150的 转子位置01与第二电动机160的转子位置02变得不同。并且，第一电动机150的dl轴-ql轴与 第二电动机160的d2轴-q2轴变得不同。
[0136] 图6表示根据一个实施例的动力装置的第一电动机的负荷与第二电动机的负荷不 相同的情况下施加于第一电动机和第二电动机的dq轴电压，图7表示根据一个实施例的动 力装置的第一电动机的负荷与第二电动机的负荷不相同的情况下供应到第二电动机的dq 轴电流。
[0137] 在第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷不相同的情况下，如图6所示，第 一电动机150的dl轴-ql轴与第二电动机160的d2轴-q2轴彼此错开。
[0138] 第一电动机150的dl轴-ql轴与第二电动机160的d2轴-q2轴彼此错开的结果，如果 将dq轴电压<V0>施加于第一电动机150和第二电动机160,则第一电动机150中被施加 "VOdr的dl轴电压和"VOqr的ql轴电压，反观第二电动机160则被施加"V0d2 的d2轴电压 和"V0q2"'的q2轴电压。
[0139] 如此，施加于第一电动机150的dl-ql轴电压与施加于第二电动机160的d2-q2轴电 压不相同，因此被供应到第一电动机150的d 1 -q 1轴电流和被供应到第二电动机160的d2-q2 电流变得不同。
[0140] 如图7所示，由包含于第二电动机160中的转子的旋转引起的反电动势<E0'〉W与 第二电动机160的q2轴平行的方式生成。而且，施加于第二电动机160的dq轴电压<V0>与第 二电动机160的反电动势<E0'>的向量差变成由包含于第二电动机160中的线圈所引起的电 压降 <?rXLsXI0 -〉。
[0141] 而且，基于施加在第二电动机160的dq轴电压<V0>所引起的第二电动机160的dq轴 电流<1〇'>变成与线圈所引起的电压降< UrXLs X 10'〉垂直的方向。即，第二电动机160中 被供应如图7所示的"I0d2'"的d2轴电流和"I0q2'"的q轴电流。
[0142] 如此，供应到第二电动机160的dq轴电流<10'>与供应到第一电动机150的dq轴电 流<10〉不相同。即，供应到第一电动机150的第一驱动电流label与供应到第二电动机150的 第二驱动电流Iabc2不相同。
[0143] 换言之，当第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷不一样时，控制部200无 法再基于第一电动机150的驱动电流label和第二电动机150的旋转速度O 1而控制第二电 动机160。
[0144] 如此，在第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷不相同的情况下，控制部 200为了在不引起第一电动机150的输出扭矩变化的情况下改变第二电动机160的输出扭 矩，可W变更第一电动机150的dl轴电流Idl。
[0145] 基于[数学式2，]，电动机的输出扭矩Te依赖于电动机的q轴电流Iqk，因此即使改 变第一电动机150的dl轴电流Idl,对第一电动机150的输出扭矩不产生影响。
[0146] 如此，为了将第一电动机150的输出扭矩维持在恒定水平，控制部200 W恒定水平 固定第一电动机150的q 1轴电流，并为了使第二电动机160的输出扭矩发生变化，可W变更 第一电动机150的dl轴电流。
[0147] 由于第一电动机150的dl轴-ql轴与第二电动机160的d2轴-q2轴彼此错开，因此如 果第一电动机150的dl轴电流发生变化，则第二电动机160不仅d2轴电流发生变化，而且q2 轴电流也发生变化，并由于q2轴电流的变化而引起第二电动机160的输出扭矩的变化。
[0148] 要而言之，可通过改变第一电动机150的dl轴电流而引起第二电动机160的输出扭 矩的变化。
[0149] 图8表示使根据一个实施例的动力装置中包含的第一电动机的d轴电流发生变化 的情形。而且，图9表示当使根据一个实施例的动力装置中包含的第一电动机的d轴电流发 生变化时的被施加于第一电动机和第二电动机的dq轴电压，图10表示当使根据一个实施例 的动力装置中包含的第一电动机的d轴电流发生变化时的被供应到第二电动机的dq轴电 流。
[0150] 如图8所示，控制部200可将dl轴电流"Ildr附加于初始dq轴电流<10〉，从而使dq 轴电流< 11〉被供应到第一电动机150。
[0151] 为此，控制部200控制驱动部120W使相当于反电动势<E0>与由线圈引起的电压降 < OrXLs X II〉的向量和的dq轴电压<V1>被施加到第一电动机150和第二电动机160。换言 之，控制部200控制驱动部120 W使"VOdl ( =Vldl r的dl轴电压和"VOql+ ? r X Ls X Ildl (= Vlqir的ql轴电压施加到第一电动机150和第二电动机160。
[0152] 如果dq轴电压<V1>被施加到第一电动机150,则第二电动机160中被施加dq轴电压 <V2〉，并由于第一电动机150与第二电动机160相互并联连接，因此<￥1〉与<￥2〉相同。
[0153] 然而，由于第一电动机150的dl-ql轴与第二电动机160的d2-q2轴互彼此错开，因 此第二电动机160中如图9所示地被施加"V2d2"的d2轴电压和的q2轴电压。
[0154] 如图10所示，由包含于第二电动机160中的转子的旋转引起的反电动势<E2〉W与 第二电动机160的q2轴平行的方式产生。并且，施加于第二电动机160的dq轴电压<V2>与第 二电动机160的反电动势<E2>的向量差变成包含于第二电动机160中的线圈所引起的电压 降< OrXLs X 12〉。
[01巧]而且，施加于第二电动机160的dq轴电压<V2>所引起的第二电动机160的dq轴电流 <12〉变成与由线圈引起的电压降< COrLsIO〉垂直的方向。即，第二电动机160中被供应如图 10所示的"I2d2"的d2轴电流和的q轴电流。
[0156] 当dq轴电流<11〉被供应到第一电动机150时，供应到第二电动机160的dq轴电流< 12〉与第一电动机150的d轴电流发生变更之前的第二电动机160的dq中电流即<10'> (参考 图7)不相同。其结果，第一电动机150的d 1轴电流变更之后的第二电动机160的输出扭矩变 得不同于第一电动机150的dl中电流变更之前的第二电动机160的输出扭矩。
[0157] 基于如上所述的原理，在第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷不相同的 情况下，控制部200可通过改变第一电动机150的d轴电流而使第二电动机160的输出扭矩变 化。
[0158] 在第一电动机150的负荷与第二电动机160的负荷不相同的情况下，控制部200可 按使第二电动机160的旋转速度CO 2与第一电动机150的旋转速度CO 1趋于相同的方式改变 第一电动机150的d轴电流。
[0159] 例如，控制部200可获取第二电动机160的旋转速度O 2反馈(feed-back),并利用 比例控制器（Pr〇p〇：rti〇nal Controller :P)、比例积分控制器（P;ropo;rtional Integral Control Ier : PI)或比例积分微分控制器（P;ropo;rtional Integral Derivative Con化oiler :PID)等而控制第一电动机150的d轴电流Idl，W使第一电动机150的旋转速度 CO 1与第二电动机160的旋转速度《 2之差成为"0"。
[0160] W下，对用于执行如上所述的功能的控制部200的构造进行说明。
[0161] 图11表示根据一个实施例的动力装置中包含的控制部的一例，图12表示根据一个 实施例的动力装置中包含的d轴电流指令生成部的一例。
[0162] 参考图11和图12，控制部200包括:第一速度计算部221、第二速度计算部222、固定 坐标系变换部231、旋转坐标系变换部232、速度控制部240、q轴电流控制部250、d轴电流指 令生成部260、d轴电流控制部270、逆旋转坐标系变换部281、逆固定坐标系变换部282、脉冲 宽度调制部290。
[0163] 第一速度计算部221基于第一电动机150的转子位置01而计算第一电动机150的旋 转速度《1。例如，第一速度计算部222对第一电动机150的转子位置01进行微分，从而可计 算出第一电动机150的旋转速度CO 1。
[0164] 第二速度计算部222基于第二电动机160的转子位置02而计算第二电动机160的旋 转速度《2。
[0165] 固定坐标系变换部231利用[数学式3]而将a相、b相、C相电流变换成固定向量坐标 系a轴0轴电流。
[0166] [数学式3]
[0167]
[0168] 其中，Ia为固定向量坐标系a轴电流，10为固定向量坐标系0轴电流，Ia为a相电流， 扣为b相电流，Ic为C相电流。
[0169] 旋转坐标系变换部232利用[数学式4]而将固定向量坐标系a轴0轴电流变换为旋 转向量坐标系d轴q轴电流。
[0170] 「就此
[0171]
[0172] 其中，Id为旋转坐标系d轴电流，Iq为旋转坐标系q轴电流，01为第一电动机的转子 位置，Ia为固定向量坐标系a轴电流，10为固定向量坐标系0轴电流。
[0173] 结果，第一固定坐标系变换部231和旋转坐标系变换部232基于第一电动机150的 转子位置01而将a相、b相、C相电流变换为旋转向量坐标系d轴q轴电流。
[0174] 速度控制部240将外界输入的速度指令CO*与第一电动机150的旋转速度CO 1进行 比较，并根据比较结果而输出q轴电流指令Iq*。速度控制部240可包括比例控制器、比例积 分控制器或比例积分微分控制器。
[0175] q轴电流控制部250将速度控制器240输出的q轴电流指令Iq*与第一电动机150的q 轴电流Iql进行比较，并根据比较结果而输出q轴电压指令Vq*nq轴电流控制部250也可W包 括比例控制器、比例积分控制器或比例积分微分控制器。
[0176] d轴电流指令生成部260可基于第一电动机150的旋转速度CO 1、第二电动机160的 旋转速度《2、第一转子的位置01W及第二转子的位置02而输出d轴电流指令Id*。
[0177] 具体而言，d轴电流指令生成部260基于第一电动机150的旋转速度CO 1与第二电动 机160的旋转速度CO 2之差W及第一转子的位置01与第二转子的位置02之差而生成d轴电流 指令Idl*。
[0178] d轴电流指令生成部260可基于第一电动机150的旋转速度CO 1与第二电动机160的 旋转速度《2之差而生成d轴电流指令Idl*,然而并不局限于此。例如，由于第一电动机150 的旋转速度《 1跟踪速度指令《 *，因此d轴电流生成部260可基于速度指令CO *与第二电动 机160的旋转速度CO 2之差而生成d轴电流指令Idl*。
[0179] d轴电流控制部270将d轴电流指令生成部260输出的d轴电流指令Id*与第一电动 机150的d轴电流Idl进行比较，并根据比较结果而输出d轴电压指令Vd*Dd轴电流控制部270 也可W包括比例控制器、比例积分控制器或比例积分微分控制器。
[0180] 逆旋转坐标系变换部281利用[数学式5]而将旋转向量坐标系d轴q轴电压变换为 固定向量坐标系a轴0轴电压。
[0181]
[0182]
[0183] 其中，Va为固定向量坐标系a轴电压，W为固定向量坐标系0轴电压，01为第一电动 机的转子位置，Vd为旋转坐标系d轴电压，Vq为旋转坐标系q轴电压。
[0184] 逆固定坐标系变换部282利用[数学式6]而将固定向量坐标系a轴0轴电压变换成a 相、b相及C相电压。
[0185]
[0186]
[0187] 其中，化为a相电压，Vb为b相电压，Vc为C相电压，Va为固定向量坐标系a轴电压，VP 为固定向量坐标系e轴电压。
[0188] 结果，逆旋转坐标系变换部281和逆固定坐标系变换部282基于第一电动机150的 转子位置01而将d轴q轴电压变换成旋转向量坐标系a相、b相、C相电压。
[0189] 脉冲宽度调制部290基于a相、b相及C相电压Vabc而生成将要提供给驱动部120的 控制信号化wm。具体而言，a相、b相及C相电压Vabc分别被执行脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation :PWM)而输出控制信号Vpwm，该控制信号化wm用于将包含于驱动部120中的多个 切换电路导通/断开。
[0190] 图12表示根据一个实施例的动力装置中包含的第一电动机和第二电动机的旋转 速度、d轴电流W及q轴电流。
[0191] 参考图12的（a),起初在第一电动机（150)d和第二电动机160中附加相同的负荷， 并在50ms过后将第二电动机160的负荷减小20%。
[0192] 其结果，如图12的（d)所示，从Oms至50ms为止的第一电动机150和第二电动机160 的旋转速度《 1、《 2彼此相同。然而，在第二电动机160的负荷减小20 %的50ms过后，第二电 动机160的旋转速度CO 2发生变动。具体而言，如图12的(d)所示，因第二电动机160的负荷减 小而使第二电动机160的旋转速度CO 2增加。
[0193] 如果检测到第一电动机150的旋转速度O 1与第二电动机160的旋转速度O 2之差， 则控制部200如图12的（b)和(C)所示地将第一电动机150的q轴电流Iql维持恒定并改变第 一电动机150的d轴电流Idl。
[0194] 由于第一电动机150的d轴电流Idl的变化，如图12的(b)和(C)所示，不仅使第二电 动机160的d轴电流Id2变化，而且还使第二电动机160的q轴电流Iq2变化。具体而言，如图12 的(b)所示，第二电动机160的q轴电流I q2减小。
[01M]并且，由于第二电动机160的q轴电流Iq2减小，使得第二电动机160的旋转速度的 增幅减小，并最终减小。
[0196] 基于如上所述的过程，在发生第二电动机160的负荷减小之后，大约度过IOOms之 后，即经过了 150ms之后，第一电动机150的旋转速度CO 1与第二电动机160的旋转速度CO 2变 得几乎相同。而且，第一电动机150的d轴电流IdU第二电动机160的d轴电流Id2及q轴电流 Iq2的变化也几乎消失。
[0197] 然而，第二电动机160的q轴电流Iq2却由于第二电动机160的负荷减小而变得小于 第一电动机160的q轴电流Iql。
[0198] W上，已对根据一个实施例的动力装置进行了说明。
[0199] W下，对根据另一实施例的动力装置进行说明。而且，在根据另一实施例的动力装 置中，对于与根据前一实施例的动力装置的构造相同的部分则采用与根据上述一个实施例 的动力装置相同的附图标记，并省略其具体说明。
[0200] 图13表示根据另一实施例的动力装置的构造，图14表示包含于图13所示动力装置 中的控制部的一例。
[0201] 参考图13和图14,动力装置101包括电源部110、驱动部120、第一电动机150、第二 电动机160、第一电流检测部130、第二电流检测部140、第一位置检测部170、控制部201。
[0202] 而且，控制部201包括:第一速度计算部221、第二速度/位置计算部224、固定坐标 系变换部231、旋转坐标系变换部232、速度控制部240、q轴电流控制部250、d轴电流指令生 成部260、d轴电流控制部270、逆旋转坐标系变换部281、逆固定坐标系变换部282、脉冲宽度 调制部290。
[0203] 电源部110、驱动部120、第一电动机150、第一电流检测部130、第二电流检测部 140、第一速度计算部221、固定坐标系变换部231、旋转坐标系变换部232、速度控制部240、q 轴电流控制部250、d轴电流指令生成部260、d轴电流控制部270、逆旋转坐标系变换部281、 逆固定坐标系变换部282、脉冲宽度调制部290的相关说明予W省略。
[0204] 第二电流检测部140对分别供应到第二电动机160的第二驱动电流Iabc2进行检 测。
[0205] 并且，第二电流检测部140可包括至少两个电流传感器。例如，第二电流检测部10 可包括:a相电流传感器，用于检测供应到第二电动机160的a相输入端子的a相电流;b相电 流传感器，用于检测供应到第二电动机160的b相输入端子的b相电流。如果第二电流检测部 140检测出a相电流和b相电流，则控制部201可基于a相电流和b相电流而计算C相电流。
[0206] 当然，第二电流检测部140可包括用于检测b相电流的b相电流传感器和用于检测C 相电流的C相电流传感器，或者包括用于检测C相电流的C相电流传感器和用于检测a相电流 的a相电流传感器。
[0207] 为了检测大电流，包含于第二电流检测部120的至少两个电流传感器可包括:用于 按比例减小驱动电流的大小的变流器（州rrent transformer: CT)和用于检测按比例减小 的电流的大小的电流计(ampere meter)。换言之，电流传感器利用变流器而按比例减小驱 动电流的大小，然后测量按比例减小的电流的大小，从而可W检测出第二驱动电流。
[0208] 固定坐标系变换部231将第一a相C相C相电流label变换成固定向量坐标系第一a 轴0轴电流IaPl，不仅如此，将第二a相b相C相电流Iabc2也被转换成固定向量坐标系第二a 轴0轴电流Ia的。
[0209] 第二速度/位置计算部224基于固定向量坐标系第二a轴巧由电流Ia的和固定向量 坐标系a轴0轴电压VaP而计算第二电动机160的旋转速度CO 2及第二电动机160的转子位置0 2。
[0210] 具体而言，第二速度/位置计算部224利用固定向量坐标系第二a轴0轴电流Ia的和 固定向量坐标系a轴0轴电压VaP并利用电动机模型(motor model)估算第二电动机160的反 电动势。施加于电动机的驱动电压相等于由定子的线圈引起的电压降与反电动势之和，因 此可利用a轴0轴电压和a轴0轴电流而估算反电动势。
[0211] 然后，第二速度/位置计算部224基于估算的反电动势而计算第二电动机160的旋 转速度《2,并将第二电动机160的旋转速度CO 2对时间进行积分，从而计算出第二电动机 160的转子位置目2。
[0212] 虽然在图14中没有示出，然而为了更加准确地计算出第二电动机160的旋转速度 ?2,第二速度/位置计算部224可通过反馈计算出的第二电动机160的旋转速度CO 2而接收 该旋转速度《2。
[0213]将图1及图11与图13及图14进行比较，图13所示的动力装置101比起图1所示动力 装置100，省去了第二位置检测部140和第二速度计算部222，并额外配备有第二电流检测部 140和第二速度/位置计算部224。
[0214] 图1所示的动力装置100利用第一电流检测部130而检测第一电动机150的第一驱 动电流label,并利用第一位置检测部170而检测第一电动机150的转子位置01，且利用第二 位置检测部180而检测第二电动机160的转子位置02。
[0215] 相反地，图13所示的动力装置101利用第一电流检测部130而检测第一电动机150 的第一驱动电流label,并利用第一位置检测部170而检测第一电动机150的转子位置01，且 利用第二电流检测部140和第二速度/位置计算部224而检测第二电动机160的转子位置02。
[0216] 结果，图I所示动力装置100利用霍尔传感器等传感器而检测第一电动机150和第 二电动机160的转子位置01、02,而对于图13所示动力装置101而言，利用传感器检测出第一 电动机150的转子位置01，至于第二电动机160的转子位置02,则在没有传感器的情况下利 用第二电动机160的第二驱动电流Iabc2进行检测。
[0217] 图15表示根据又一实施例的动力装置的构造，图16表示包含于图15所示动力装置 中的控制部的一例。
[0218] 参考图15和图16,动力装置102包括电源部110、驱动部120、第一电动机150、第二 电动机160、第一电流检测部130、总电流检测部190、控制部202。
[0219] 而且，控制部202包括:第二电流计算部212、第一速度计算部221、第二速度/位置 计算部224、固定坐标系变换部231、旋转坐标系变换部232、速度控制部240、q轴电流控制部 250、d轴电流指令生成部260、d轴电流控制部270、逆旋转坐标系变换部281、逆固定坐标系 变换部282、脉冲宽度调制部290。
[0220] 对于已经说明的构造，省略其重复说明。
[0221] 总电流检测部190用于检测将第一电动机150的第一驱动电流label和第二电动机 160的第二驱动电流Iabc2求和而得的总驱动电流labct。具体而言，总电流检测部190可包 括:至少两个电流传感器，用于检测至少两个相的总驱动电流，所述至少两个相的总驱动电 流选自：a相总驱动电流，将第一a相驱动电流与第二a相驱动电流求和而得;b相驱动电流， 将第一 b相驱动电流与第二b相驱动电流求和而得;C相驱动电流，将第一 C相驱动电流与第 二C相驱动电流求和而得。
[0222] 并且，电流传感器可包括：变流器（州rrent transformeriCT)，用于按比例减小驱 动电流的大小；电流计，用于检测按比例减小的电流的大小。
[0223] 在此，总电流检测部190检测的至少两个相的总电流的相优选为与由第一电流检 测部130检测的两个相的第一驱动电流相同的相。
[0224] 第二电流计算部212基于总驱动电流Iabct和第一驱动电流label而计算第二驱动 电流Iabc2。具体而言，第二电流计算部212计算出彼此相同的相的总驱动电流Iabct与第一 驱动电流label之间的差，从而计算第二驱动电流Iabc2。
[0225] 例如，当总电流检测部190和第一电流检测部130分别检测出a相、C相的驱动电流 时，第二电流计算部212可计算出相当于总a相驱动电流与第一 a相驱动电流之差的第二a相 驱动电流。而且，第二电流计算部212可计算出相当于总C相驱动电流与第一 C相驱动电流之 差的第二C相驱动电流。
[0226] 将图1及图11与图15及图16进行比较，图13所示动力装置102比起图1所示动力装 置100而言，省去了第二位置检测部120和第二速度计算部222,并额外配备有总电流计算部 190、第二电流计算部212W及第二速度/位置计算部224。
[0227] 图1所示的动力装置100利用第二位置检测部180而检测第二电动机160的旋转位 置92,反观图15所示的动力装置102,则利用总电流检测部190、第二电流计算部212W及第 二速度/位置计算部224而检测第二电动机160的转子位置02。
[02%]结果，图1所示动力装置100利用霍尔传感器等传感器而检测第一电动机150和第 二电动机160的转子位置01、02,对于图15所示动力装置102而言，利用传感器而检测出第一 电动机150的转子位置01，至于第二电动机160的转子位置02,则利用第二电动机160的第二 驱动电流Iabc2进行检测，而无需利用传感器。
[0229] 而且，图15所示动力装置102可利用总电流检测部190而检测由驱动部120供应的 总驱动电流，因此通过将总电流检测部190检测出的总驱动电流与标准电流进行比较，可判 断出驱动部120中是否流过过电流(overcurrent)。如果判断为驱动部120中流过所述过电 流，则针对动力装置102可利用专口配备的保护电流限制流过驱动部120的驱动电流。
[0230] 图17表示根据又一实施例的动力装置的构造，图18表示包含于图17所示动力装置 的驱动部的一例。
[0231] 参考图17和图18,动力装置103包括电源部110、驱动部120'、第一电动机150、第二 电动机160、第一电流检测部130、控制部203。
[0232] 并且，控制部203包括:第二电流计算部212、第一速度计算部221、第二速度/位置 计算部224、固定坐标系变换部231、旋转坐标系变换部232、速度控制部240、q轴电流控制部 250、d轴电流指令生成部260、d轴电流控制部270、逆旋转坐标系变换部281、逆固定坐标系 变换部282、脉冲宽度调制部290。
[0233] 对于已经说明的构造，省略其重复说明。
[0234] 驱动部120'可包括六开关逆变器（6-switch inveder) 124和S个电流传感器 CS10、CS20、CS30。
[0235] 当驱动部120'包括六开关逆变器124时，图2所示，平滑电路包括电容器CIO,且电 容器ClO的两端形成有直流电源VDD和接地端GND。
[0236] 而且，六开关逆变器124包括a相输出端子OlTTa、b相输出端子OlTTb及C相输出端子 OUTa，S个输出端子OlTTa、OUTb、OUTc连接于第一电动机150和第二电动机160的a相、b相及C 相输入端子。
[0237] S个输出端子0irra、0UTb、0UTc与直流电源V孤之间配备有S个上侧切换电路S11、 521、 S31，S个输出端子0UTa、0UTb、0UTc与接地端GND之间配备有S个下侧切换电路S12、 522、 S32和S个电流传感器〔510、〔520、〔530。而且，^个下侧切换电路512、522、532与^个 电流传感器CSl 0、CS20、CS30分别串联连接。
[0238] S个电流传感器CS 10、CS20、CS30中的各个传感器包括:分流电阻R10、R20、R30，用 于通过电压变换流过=个下侧切换电路S12、S22、S32的电流;放大器010、020、030，用于检 测施加于分流电阻R10、R20、R30的两端的电压。
[0239] 电流传感器CS10、CS20、CS30检测流过下侧切换电路S12、S22、S32的电流，从而输 出总驱动电流Iabct。
[0240] 对于包含有电流传感器CS10、CS20、CS30的驱动部120'而言，取代高价格的变流器 和电流计而利用价格低廉的分流电阻R10、R20、R30和放大器010、020、030，从而可^检测出 由驱动部120 '供应给第一电动机150和第二电动机160的总电流。
[0241] 图18示出包含S个电流传感器CS10、CS20、CS30的驱动部120'，然而并不局限于 此。例如，还可W包括用于检测流过接地线GND的电流的单个电流传感器。
[0242] 如果与图15和图16所示的动力装置102进行比较，则图17和图18所示的动力装置 103排除总电流检测器190,并配备包含电流传感器CS10、CS20、CS30的驱动部120'，从而检 测总驱动电流I ab C t。
[0243] 控制部203可包括如图15和图16所示的动力装置102的控制部202之类的构造。
[0244] 而且，如果与图I和图11所示的动力装置100进行比较，则图I所示动力装置100利 用第二位置检测部180检测第二电动机160的转子位置02,反观图17所示的动力装置103却 利用包含有电流传感器CS10、CS20、CS30的驱动部120'、第二电流计算部212^及第二速度/ 位置计算部224而检测第二电动机160的旋转位置02。
[0245] 结果，图1所示的动力装置100利用霍尔传感器等传感器而检测第一电动机150和 第二电动机160的转子位置01、02,而对于图17所示的动力装置101而言，利用传感器检测出 第一电动机150的转子位置目1，至于第二电动机160的转子位置目2,则利用第二电动机160的 第二驱动电流Iabc2进行检测而无需利用传感器。
[0246] 图19表示根据又一实施例的动力装置的构造，图20表示包含于图19所示动力装置 中的控制部的一例。
[0247] 参考图19和图20,动力装置104包括电源部110、驱动部120、第一电动机150、第二 电动机160、第一电流检测部130、第二位置检测部180、控制部204。
[0248] 并且，控制部204包括:第一速度/位置计算部223、第二速度计算部222、固定坐标 系变换部231、旋转坐标系变换部232、速度控制部240、q轴电流控制部250、d轴电流指令生 成部260、d轴电流控制部270、逆旋转坐标系变换部281、逆固定坐标系变换部282、脉冲宽度 调制部290。
[0249] 对于已经说明的构造，省略其重复说明。
[0250] 第一速度/位置计算部223基于固定向量坐标系第一 a轴0轴电流Iam和固定向量 坐标系a轴0轴电压VaP而计算出第一电动机150的旋转速度O 1和第一电动机150的转子位 置白1。
[0251] 具体而言，第一速度/位置计算部223利用固定向量坐标系第一a轴0轴电流Iam和 固定向量坐标系a轴0轴电压VaP并利用电动机模型(motor model)估算第一电动机150的反 电动势。施加于电动机的驱动电压相等于由定子的线圈引起的电压降与反电动势之和，因 此可利用a轴0轴电压和a轴0轴电流而估算反电动势。
[0252] 然后，第一速度/位置计算部223基于估算的反电动势而计算第一电动机10的旋转 速度《1，并将第一电动机10的旋转速度对时间进行积分，从而计算出第一电动机150的 转子位置91。
[0253] 虽然在图20中没有示出，然而为了更加准确地计算出第一电动机10的旋转速度CO 1，第一速度/位置计算部223可通过反馈计算出的第一电动机150的旋转速度CO 1而接收该 旋转速度《1。
[0254]将图1及图11与图19及图20进行比较，图19所示的动力装置104比起图1所示动力 装置100,省去了第一位置检测部130和第一速度计算部221，并额外配备有第一速度/位置 计算部223。
[02W]图19所示的动力装置104利用第一电流检测部130而检测第一电动机150的第一驱 动电流label,并利用第一电流检测部130和第一速度/位置计算部223而检测第一电动机 150的转子位置01，且利用第二位置检测部180而检测第二电动机160的转子位置02。
[0256]结果，对于图19所示的动力装置104而言，利用第二电动机160的第二驱动电流 Iabc2检测第一电动机150的转子位置01而无需利用传感器，至于第二电动机160的转子位 置92,则利用传感器进行检测。
[0257] 图21表示根据又一实施例的动力装置的构造，图22表示包含于图21所示动力装置 中的控制部的一例。
[0258] 参考图21和图22,动力装置105包括：电源部110、驱动部120、第一电动机150、第二 电动机160、第一电流检测部130、第二电流检测部140、控制部205。
[0259] 而且，控制部205包括:第一速度/位置计算部223、第二速度/位置计算部224、固定 坐标系变换部231、旋转坐标系变换部232、速度控制部240、q轴电流控制部250、d轴电流指 令生成部260、d轴电流控制部270、逆旋转坐标系变换部281、逆固定坐标系变换部282、脉冲 宽度调制部290。
[0260] 将图1及图11与图21及图22进行比较，图21所示的动力装置105比起图1所示动力 装置100而言，省去了第一位置检测部130、第一速度计算部221、第二位置检测部140 W及第 二速度计算部222,并额外配备有第一速度/位置计算部223、第二电流检测部140W及第二 速度/位置计算部224。
[0261] 图21所示动力装置105利用第一电流检测部130检测第一电动机150的第一驱动电 流label,并利用第一电流检测部130和第一速度/位置计算部223而检测第一电动机150的 转子位置01，且利用第二电流检测部140和第二速度/位置计算部224而检测第二电动机160 的转子位置目2。
[0262] 结果，对于如图21所示的动力装置105而言，第一电动机150的转子位置01和第二 电动机160的转子位置02的检测无需利用到传感器，而是通过利用第一电动机150的第一驱 动电流label和第二电动机160的第二驱动电流Iabc2进行检测。
[0263] 图23表示根据又一实施例的动力装置的构造，图24表示包含于图23所示动力装置 的控制部的一例。
[0264] 参考图23和图24,动力装置106包括：电源部110、驱动部120、第一电动机150、第二 电动机160、第一电流检测部130、总电流检测部190、控制部206。
[0265] 并且，控制部206包括:第二电流计算部212、第一速度/位置计算部223、第二速度/ 位置计算部224、固定坐标系变换部231、旋转坐标系变换部232、速度控制部240、q轴电流控 制部250、d轴电流指令生成部260、d轴电流控制部270、逆旋转坐标系变换部281、逆固定坐 标系变换部282、脉冲宽度调制部290。
[0266] 将图21及图22与图23及图24进行比较，图23所示的动力装置106比起图21所示动 力装置105而言，省去了第二电流检测部140,并额外配备有总电流检测部190和第二电流计 算部212。
[0267] 图23所示的动力装置106利用第一电流检测部130而检测第一电动机150的第一驱 动电流label,并利用第一电流检测部130和第一速度/位置计算部223而检测第一电动机 150的转子位置01，且利用总电流检测部190、第二电流计算部212W及第二速度/位置计算 部224而检测第二电动机160的转子位置02。
[0268] 结果，图23所示的动力装置106利用第一电动机150的第一驱动电流label和第二 电动机160的第二驱动电流Iabc2而检测出第一电动机150的转子位置01和第二电动机160 的转子位置92,该检测无需利用到传感器。
[0269] 图25表示根据本发明的又一实施例的动力装置的构造。
[0270] 参考图25,动力装置107包括电源部110、驱动部120'、第一电动机150、第二电动机 160、第一电流检测部130、控制部207。
[0271 ] 驱动部120 '可如图18所示的驱动部120 '似地检测a相、b相及C相驱动电流，控制部 207与图24所示的控制部206(参见图24)相同。
[0272] 目P，图25所示的动力装置107利用第一电流检测部130而检测第一电动机150的第 一驱动电流label,并利用第一电流检测部130和第一速度/位置计算部223而检测第一电动 机150的转子位置01，且利用总电流检测部190、第二电流计算部212W及第二速度/位置计 算部224而检测第二电动机160的转子位置02。
[0273] 结果，图25所示的动力装置107利用第一电动机150的第一驱动电流label和第二 电动机160的第二驱动电流Iabc2而检测出第一电动机150的转子位置01和第二电动机160 的转子位置92,该检测无需利用到传感器。
[0274] 图26表示根据又一实施例的动力装置的构造，图27表示包含于图26所示动力装置 的控制部的一例。
[02巧]参考图26和图27,动力装置108包括电源部110、驱动部120、第一电动机150、第二 电动机160、第二电流检测部140、总电流检测部190、控制部208。
[0276] 而且，控制部208包括:第一电流计算部211、第一速度/位置计算部223、第二速度/ 位置计算部224、固定坐标系变换部231、旋转坐标系变换部232、速度控制部240、q轴电流控 制部250、d轴电流指令生成部260、d轴电流控制部270、逆旋转坐标系变换部281、逆固定坐 标系变换部282、脉冲宽度调制部290。
[0277] 将图21及图22与图26及图27进行比较，如图26所示的动力装置108比起图21所示 动力装置105而言，省去了第一电流检测部130,并额外配备有总电流检测部190和第一电流 计算部211。
[0278] 图26所示动力装置108利用总电流检测部190和第一电流计算部211而检测第一电 动机150的第一驱动电流label,并利用第一电流检测部130和第一速度/位置计算部223而 检测第一电动机150的转子位置01，且利用总电流检测部190、第二电流计算部212W及第二 速度/位置计算部224而检测第二电动机160的转子位置02。
[0279] 结果，图26所示动力装置108利用第一电动机150的第一驱动电流label和第二电 动机160的第二驱动电流Iabc2而检测出第一电动机150的转子位置01和第二电动机160的 转子位置92,该检测无需利用到传感器。
[0280] 图28表示根据又一实施例的动力装置的构造。
[0281] 动力装置109包括电源部110、驱动部120'、第一电动机150、第二电动机160、第二 电流检测部130、控制部207。
[0282] 驱动部120'可如同图18所示的驱动部120'似地检测a相、b相及C相驱动电流，控制 部207与图27所示的控制部208(参见图27)相同。
[0283] 目P，图28所示的动力装置109利用总电流检测部190和第一电流计算部211而检测 第一电动机150的第一驱动电流label,并利用第一总电流检测部190、第一电流计算部211 W及第一速度/位置计算部223而检测第一电动机150的转子位置01，且利用第二电流检测 部140和第二速度/位置计算部224而检测第二电动机160的转子位置02。
[0284] 结果，图28所示动力装置109利用第一电动机150的第一驱动电流label和第二电 动机160的第二驱动电流Iabc2而检测第一电动机150的转子位置01和第二电动机160的转 子位置02,该检测无需利用到传感器。
[0285] W上，已对公开发明的一个实施例进行了图示和说明，然而公开发明并不局限于 如上所述的特定实施例，公开发明所属的技术领域中具备基本知识的人员可在不脱离权利 要求书中请求保护的要义的前提下实施多样的变形，运是不言而喻的，不应将那些显而易 见的变形实施理解为超出本公开发明而独立的技术方案。
【主权项】
1. 一种动力装置，包括： 第一电动机； 第二电动机，与所述第一电动机并联连接； 驱动部，用于将驱动电流供应给所述第一电动机和所述第二电动机； 控制部，基于所述第一电动机的驱动电流及旋转速度而控制所述驱动部， 其中，当所述第一电动机的旋转速度与所述第二电动机的旋转速度不相同时，所述控 制部控制所述驱动部以使所述第一电动机的旋转速度与第二电动机的旋转速度趋于相同。2. 如权利要求1所述的动力装置，其中，当所述第一电动机的旋转速度与所述第二电动 机的旋转速度不相同时，所述控制部基于所述第一电动机的旋转速度以及所述第一电动机 的旋转速度与所述第二电动机的旋转速度之差而控制所述驱动部。3. 如权利要求2所述的动力装置，其中，还包括： 第一电流检测部，用于检测所述第一电动机的驱动电流。4. 如权利要求3所述的动力装置，其中，还包括： 第一位置检测部，用于检测所述第一电动机的转子位置。5. 如权利要求4所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第一电动机的转子位置而 计算所述第一电动机的旋转速度。6. 如权利要求4所述的动力装置，其中，还包括： 第二位置检测部，用于检测所述第二电动机的转子位置。7. 如权利要求6所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第二电动机的转子位置而 计算所述第二电动机的旋转速度。8. 如权利要求4所述的动力装置，其中，还包括： 第二电流检测部，用于检测所述第二电动机的驱动电流。9. 如权利要求8所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第二电动机的驱动电流而 计算所述第二电动机的旋转速度。10. 如权利要求4所述的动力装置，其中，还包括： 总电流检测部，用于检测由所述驱动部供应的总驱动电流。11. 如权利要求10所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第一电动机的驱动电流 和所述总驱动电流而计算所述第二电动机的旋转速度。12. 如权利要求3所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第一电动机的驱动电流 而计算所述第一电动机的旋转速度。13. 如权利要求12所述的动力装置，其中，还包括： 第二位置检测部，用于检测所述第二电动机的转子位置。14. 如权利要求13所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第二电动机的转子位置 而计算所述第二电动机的旋转速度。15. 如权利要求12所述的动力装置，其中，还包括： 第二电流检测部，用于检测所述第二电动机的驱动电流。16. 如权利要求15所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第二电动机的驱动电流 而计算所述第二电动机的旋转速度。17. 如权利要求12所述的动力装置，其中，还包括： 总电流检测部，用于检测由所述驱动部供应的总驱动电流。18. 如权利要求17所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第一电动机的驱动电流 和所述总驱动电流而计算所述第二电动机的旋转速度。19. 如权利要求2所述的动力装置，其中，还包括： 总电流检测部，用于检测由所述驱动部供应的总驱动电流； 第二电流检测部，用于检测所述第二电动机的驱动电流。20. 如权利要求19所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第二电动机的驱动电流 和总驱动电流而计算所述第一电动机的驱动电流。21. 如权利要求20所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第一电动机的驱动电流 而计算所述第一电动机的旋转速度。22. 如权利要求19所述的动力装置，其中，所述控制部基于所述第二电动机的驱动电流 而计算所述第二电动机的旋转速度。23. -种电动机驱动装置，包括： 驱动部，用于将驱动电流供应给相互并联连接的第一电动机和第二电动机； 控制部，基于所述第一电动机的驱动电流及旋转速度而控制所述驱动部， 其中，当所述第一电动机的旋转速度与所述第二电动机的旋转速度不相同时，所述控 制部基于所述第一电动机的旋转速度以及所述第一电动机的旋转速度与所述第二电动机 的旋转速度之差来控制所述驱动部，以使所述第一电动机的旋转速度与所述第二电动机的 旋转速度趋于相同。24. 如权利要求23所述的电动机驱动装置，其中，还包括： 第一电流检测部，用于检测所述第一电动机的驱动电流。25. 如权利要求24所述的电动机驱动装置，其中，所述控制部基于所述第一电动机中包 含的第一位置检测部检测出的所述第一电动机的转子位置而计算所述第一电动机的旋转 速度。26. 如权利要求25所述的电动机驱动装置，其中，所述控制部基于所述第二电动机中包 含的第二位置检测部检测出的所述第二电动机的转子位置而计算所述第二电动机的旋转 速度。27. 如权利要求25所述的电动机驱动装置，其中，还包括： 第二电流检测部，用于检测所述第二电动机的驱动电流， 其中，所述控制部基于所述第二电动机的驱动电流而计算所述第二电动机的旋转速 度。28. 如权利要求25所述的电动机驱动装置，其中，还包括： 总电流检测部，用于检测由所述驱动部供应的总驱动电流， 其中，所述控制部基于所述第一电动机的驱动电流和所述总驱动电流而计算所述第二 电动机的旋转速度。29. 如权利要求24所述的电动机驱动装置，其中，所述控制部基于所述第一电动机的驱 动电流而计算所述第一电动机的旋转速度。30. 如权利要求24所述的电动机驱动装置，其中，所述控制部基于所述第二电动机中包 含的第二位置检测部检测出的所述第二电动机的转子位置而计算所述第二电动机的旋转 速度。31. 如权利要求24所述的电动机驱动装置，其中，还包括： 第二电流检测部，用于检测所述第二电动机的驱动电流， 其中，所述控制部基于所述第二电动机的驱动电流而计算所述第二电动机的旋转速度 及转子位置。32. 如权利要求24所述的电动机驱动装置，其中，还包括： 总电流检测部，用于检测由所述驱动部供应的总驱动电流， 其中，所述控制部基于所述第一电动机的驱动电流和所述总驱动电流而计算所述第二 电动机的旋转速度及转子位置。33. 如权利要求23所述的电动机驱动装置，其中，还包括： 总电流检测部，用于检测由所述驱动部供应的总驱动电流； 第二电流检测部，用于检测所述第二电动机的驱动电流， 其中，所述控制部基于所述第二电动机的驱动电流和总驱动电流而计算所述第一电动 机的驱动电流。34. 如权利要求33所述的电动机驱动装置，其中，所述控制部基于所述第一电动机的驱 动电流而计算所述第一电动机的旋转速度。35. 如权利要求33所述的电动机驱动装置，其中，所述控制部基于所述第二电动机的驱 动电流而计算所述第二电动机的旋转速度。
【文档编号】H02P5/46GK105981289SQ201580008213
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2015年2月6日
【发明人】曹帝亨, 亚历克赛·波德罗夫, 金善镇, 李镕云
【申请人】三星电子株式会社