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CN118508560A - 一种升降压充电兼容的动力总成、电机控制器及电动车辆 - Google Patents

一种升降压充电兼容的动力总成、电机控制器及电动车辆 Download PDF

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CN118508560A
CN118508560A CN202410669365.7A CN202410669365A CN118508560A CN 118508560 A CN118508560 A CN 118508560A CN 202410669365 A CN202410669365 A CN 202410669365A CN 118508560 A CN118508560 A CN 118508560A
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direct current
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battery pack
power
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章雪亮
程洋
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Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
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Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
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Abstract

一种升降压充电兼容的动力总成、电机控制器及电动车辆。动力总成用于接收直流电源供电并为电动车辆的动力电池组充电，动力总成包括三个桥臂、三个可控开关和三相电机。每个桥臂的一端用于通过第一直流开关连接直流电源的一端，每个可控开关的一端用于连接三个桥臂中一个桥臂的桥臂中点，每个可控开关的另一端用于连接直流电源的另一端；每个桥臂的桥臂中点用于连接三相电机的一相绕组，每个桥臂的任一端用于通过第二直流开关连接动力电池；在动力总成用于接收直流电源供电并升高或降低直流电源输出的电压为动力电池组充电过程中，每个桥臂的一端和每个可控开关的另一端用于接收直流电源的供电，每个桥臂的两端用于对动力电池组充电。

Description

一种升降压充电兼容的动力总成、电机控制器及电动车辆
本申请是分案申请，原申请的申请号是202110083880.3，原申请日是2021年01月21日，原申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种升降压充电兼容的动力总成、电机控制器及电动车辆。
背景技术
随着现代社会能源短缺和环境污染问题的加剧，电动车辆作为新能源汽车受到了各界的广泛关注。电动车辆由动力电池组供电，进而使电机将电能转换为机械能以驱动电机。
根据动力电池组提供的电压的高低，将动力电池组分为高压动力电池组和低压动力电池组。当电动车辆安装高压动力电池组时，采用高压充电桩对高压动力电池组进行充电；当电动车辆安装的是低压动力电池组时，采用低压充电桩对低压动力电池组进行充电。这导致可能会出现低压充电桩对高压动力电池组进行充电的场景，为使此时仍可以对低压动力电池组正常充电，要求动力电池组的充电电路能够对不同的输入端电压进行适配，这提升了充电电路的体积与成本。
为了降低充电电路的体积与成本，现有的一种升压充电方案如图1所示，直流充电桩10的负输出端与动力电池组30的负极连接，直流充电桩10的正输出端通过电感L连接电机控制器(Motor Control Unit，MCU)的逆变电路40的桥臂中点。充电时，先导通开关管T2，直流充电桩10对电感L进行充电，然后导通开关管T3，关闭开关管T2，此时直流充电桩10和电感L共同为动力电池组30进行充电，实现升压(Boost)变换，进而实现低压充电桩10为高压动力电池组30充电。
但是一方面该方案需要增加额外的电感L，增加了电机控制器的体积与硬件成本，另一方面，随着车对车(Vehicle-to-vehicle，V2V)技术以及车对电网(Vehicle-to-grid，V2G)技术的不断成熟，还会相应出现高压动力电池组对低压动力电池组或者低压直流电网进行充电的场景，此时以上的方案并不能适用。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供了一种升降压充电兼容的动力总成、电机控制器及电动车辆，降低了复用电机控制器对动力电池组进行充放电时的体积与硬件成本，并且扩展了应用场景，提升了适用性。
第一方面，本申请提供了一种电机控制器，该电机控制器的输入端连接电动车辆的动力电池组，电机控制器的输出端连接三相电机。该电机控制器包括：逆变电路、功率传输接口、开关电路、第一直流开关和控制器。其中，功率传输接口的第一端通过第一直流开关连接逆变电路的第一输入端，功率传输接口的第二端连接开关电路的第一端。逆变电路用于将动力电池组提供的直流电转换交流电并提供给三相电机，逆变电路的每相输出端分别对应连接三相电机的一相电机绕组。逆变电路的输入端通过第二直流开关连接所述动力电池组。开关电路包括三个开关支路，三个开关支路的第一端连接开关电路的第一端，三个开关支路的第二端分别连接逆变电路的一相输出端，每个开关支路包括一个可控开关。控制器用于控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路，以使当功率传输接口连接电源时，电源对动力电池组充电，当功率传输接口连接负载时，动力电池组对负载放电。
本申请提供的方案，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，通过控制器控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路中的可控开关管，实现了Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本，并且适用于高压直流电源对低压动力电池组进行充电、低压直流电源对高压动力电池组进行充电、高压动力电池组对低压负载(低压直流电网或其它电动车辆的低压动力电池组)进行放电、低压动力电池组对高压负载(高压直流电网或其它电动车辆的高压动力电池组)等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性。
以上的第一直流开关可以直接复用电动车辆上现有的快充接触器，可以单独设置。
本申请中的控制器可以为专用集成电路(Application Specific IntegratedCircuit，ASIC)、可编程逻辑器件(Programmable Logic Device，PLD)、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable Logic Device，CPLD)、现场可编程逻辑门阵列(Field-programmable Gate Array，FPGA)、通用阵列逻辑(Generic Array Logic,GAL)或其任意组合，本申请对此不作具体限定。
逆变电路中包括可控开关管，本申请实施例不具体限定可控开关管的类型，例如可以为绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)、金属氧化物半导体场效应晶体管(Metal Oxide Semiconductor Filed Effect Transistor，MOSFET，简称MOS管)、碳化硅场效应管(Silicon Carbide Metal Oxide Semiconductor，SiC MOSFET)等。
控制器可以向可控开关管发送控制信号以控制可控开关管的通断状态，在一些实施例中该控制信号为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)信号。
可以理解的是，动力电池组在进行充电或对负载放电的过程中，电动车辆不处于行进状态，因此对电动车辆的电机绕组进行复用，不影响电动车辆的行驶过程。当电动车辆行驶时，动力电池组停止对外部负载进行供电，以及停止充电，此时不会对逆变电路以及三相电机进行复用。
在一种可能的实现方式中，控制器用于获取电动车辆的整车控制器发送的电压信息，并根据电压信息控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路。
整车控制器用于判断功率传输接口连接的直流充电桩的输出电压和动力电池组所需的充电电压的大小关系，或者，整车控制器判断功率传输接口连接的负载(直流电网或者其它电动车辆的动力电池组)所需的电压和动力电池组的输出电压的大小关系，并得到表征该判断结果的电压信息，将电压信息传输给控制器，以使该控制器根据该电压信息确定相应的控制信号。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压低于动力电池组的电压时，控制器控制第一直流开关和第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电。
控制器然后通过控制可控开关和逆变电路，以形成Boost电路，此时其中两相电机绕组和电源串联后为动力电池组充电，实现了对动力电池组进行升压充电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压高于动力电池组的电压时，控制器先控制第一直流开关闭合、第二直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电。
控制器然后控制第一直流开关断开、第二直流开关闭合，以使电源停止向功率传输接口输出法律，并通过控制可控开关和逆变电路，形成Buck电路了，以使其中两相电机绕组为动力电池组充电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压低于动力电池组的电压时，控制器先控制第一直流开关和第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使动力电池组为负载供电，且为三相电机的其中两相电机绕组充电，此时负载分压获取动力电池组输出的部分电压。
控制器然后通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组为负载供电，实现了动力电池组为负载进行降压供电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压高于动力电池组的电压时，控制器先控制第一直流开关断开、第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使动力电池组为三相电机的其中两相电机绕组充电。
控制器然后控制第一直流开关闭合、控制第二直流开管断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组为负载供电，实现了动力电池组对负载进行升压供电。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第三直流开关，第三直流开关的第一端连接开关电路的第一端，第三直流开关的第二端连接逆变电路的第二输入端。控制器还用于当根据电压信息确定电源提供电压与动力电池组的电压匹配时，或，根据电压信息确定负载所需的电压与动力电池组的电压匹配时，控制第一直流开关、第二直流开关和第三直流开关闭合。
此时动力电池组直接与直流充电桩连接，或者动力电池组直接与负载连接。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第一电容。第一电容并联在功率传输接口的第一端和第二端之间。第一功率电容用于滤波，用于使功率传输接口的两侧能够更好的匹配。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第三直流开关和第四直流开关。
其中，第三直流开关的第一端连接开关电路的第一端，第三直流开关的第二端连接逆变电路的第二输入端。
第四直流开关为单刀双掷开关，第四直流开关的第一不动端连接开关电路的第一端，第四直流开关的第二不动端连接逆变电路的第一输入端，第四直流开关的动端连接动力电池组的第一端。
控制器还用于根据电压信息控制第三直流开关和第四直流开关的工作状态。
在一种可能的实现方式中，控制器用于当根据电压信息确定电源提供电压与动力电池组的电压匹配时，或，根据电压信息确定负载所需的电压与动力电池组的电压匹配时，控制第一直流开关、第二直流开关和第三直流开关闭合，且控制第四直流开关的动端和第二不动端导通。
此时直流电源能够直接对动力电池组进行充电，或者动力电池组能够直接对负载进行供电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压低于动力电池组的电压时，控制第四直流开关的动端连接第二不动端、第一直流开关和第二直流开关闭合、第三直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电。
控制器然后通过控制可控开关和逆变电路，形成Boost电路，以使其中两相电机绕组和电源串联后为动力电池组充电，实现了电源对动力电池组进行升压充电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压高于动力电池组的电压时，控制器先控制第四直流开关的动端连接第二不动端、第一直流开关闭合、第二直流开关断开、第三直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电。
控制器然后控制第一直流开关断开、第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，形成Buck电路，以使其中两相电机绕组为动力电池组充电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压低于动力电池组的电压时，控制器先控制第四直流开关的动端连接第二不动端、第一直流开关和第二直流开关闭合、第三直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使负载和三相电机的其中两相电机绕组串联接入动力电池组的放电回路，此时动力电池组为负载供电，且为三相电机的其中两相电机绕组充电，此时负载分压获得部分动力电池组的输出电压。
控制器然后通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组为负载供电，实现了动力电池组对负载进行降压供电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压高于动力电池组的电压时，控制器先控制第四直流开关的动端连接第二不动端、第一直流开关断开、第二直流开关闭合、第三直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使动力电池组为三相电机的其中两相电机绕组充电。
控制器然后控制第一直流开关闭合、控制第二直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组和动力电池组串联后为负载供电，实现了动力电池组对负载进行升压供电。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第六直流开关，第六直流开关的第一端连接第三直流开关的第一端，第六直流开关的第二端连接开关电路的第一端。当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压高于动力电池组的电压时，控制第四直流开关的动端连接第一不动端，控制第一直流开关、第二直流开关和第三直流开关闭合，控制第六直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，此时三相电机的其中两相电机绕组和动力电池组串联接入电源的放电回路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电，以及同时为动力电池组充电。
控制器然后通过控制可控开关和逆变电路，形成Buck电路，以使其中两相电机绕组对动力电池组充电，实现了电源对动力电池组进行降压充电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压高于动力电池组的输出电压时，控制器先控制第四直流开关的动端连接第一不动端，控制第一直流开关、第二直流开关和第三直流开关均闭合，控制第六直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使动力电池组为三相电机的其中两相电机绕组充电。
控制器然后通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组和动力电池组串联后为负载供电，进而实现了动力电池组对负载的升压供电。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第四直流开关和第六直流开关。第六直流开关的第一端连接功率传输接口的第二端，第六直流开关的第二端连接开关电路的第一端。第四直流开关为单刀双掷开关，第四直流开关的第一不动端连接开关电路的第一端，第四直流开关的第二不动端连接逆变电路的第一输入端，第四直流开关的动端连接动力电池组的第一端；
控制器还用于根据电压信息控制第四直流开关和第六直流开关的工作状态。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压低于动力电池组的电压时，控制器控制第一直流开关和第二直流开关闭合、第四直流开关的动端连接第二不动端，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电。
控制器然后控制第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组和电源串联后为动力电池组充电，以实现电源对动力电池组的升压充电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压低于动力电池组的电压时，控制器先控制第一直流开关和第二直流开关闭合、第四直流开关的动端连接第二不动端，并通过控制可控开关和逆变电路，以使负载和三相电机的其中两相电机绕组串联接入动力电池组的输出回路，此时动力电池组为负载供电，且为三相电机的其中两相电机绕组充电，此时负载分压获取动力电池组的部分输出电压。
控制器然后通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组为负载供电，进而实现了动力电池组对负载的降压供电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接电源时，控制器先控制第一直流开关和第六直流开关闭合、控制第四直流开关的动端连接第一不动端，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电。
控制器然后控制第一直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组对动力电池组充电，此时通过复用电机控制器，形成了Buck-Boost电路，可以实现电源对动力电池组的升压充电或降压充电。
在一种可能的实现方式中，当控制器根据电压信息确定功率传输接口连接负载时，控制器先控制第一直流开关、第二直流开关和第六直流开关闭合、控制第四直流开关的动端连接第一不动端，并通过控制可控开关和逆变电路，以使动力电池组对三相电机的其中两相电机绕组充电；然后通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组对负载进行供电，时通过复用电机控制器，形成了Buck-Boost电路，可以实现动力电池组对负载的升压供电或降压供电。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第五直流开关和第六直流开关，第六直流开关的第一端连接功率传输接口的第二端，第六直流开关的第二端连接开关电路的第一端。第五直流开关为单刀双掷开关，第五直流开关的第一不动端连接开关电路的第一端，第五直流开关的第二不动端连接逆变电路的第二输入端，第五直流开关的动端连接动力电池组的第二端；
控制器还用于根据电压信息控制第三直流开关和第五直流开关的工作状态。
在一种可能的实现方式中，控制器根据预设时间，控制可控开关和逆变电路，以切换接入回路中的电机绕组。使得三相电机的三个电机绕组轮流被复用，平均了每个绕组的复用时间，避免长时间复用同样两个绕组而影响三相电机绕组的寿命。
在一种可能的实现方式中，控制器根据获取的电机绕组的温度信息，控制可控开关和逆变电路，以切换接入回路中的电机绕组。使得三相电机的三个电机绕组轮流被复用，平均了每个绕组的复用时间，避免长时间复用同样两个绕组而影响三相电机绕组的寿命
在一种可能的实现方式中，逆变电路为三相两电平逆变电路或三相三电平逆变电路。三相三电平逆变电路可以采用中点箝位型三电平逆变电路或者有源中点箝位型三电平逆变电路，本申请不作具体限定。
第二方面，本申请还提供了一种电机控制器，电机控制器的输入端用于连接电动车辆的动力电池组，电机控制器的输出端用于连接三相电机。电机控制器包括：功率传输接口、逆变电路、可控开关、第一直流开关、第二直流开关和控制器。其中，功率传输接口的第一端通过第一直流开关连接逆变电路的第一输入端，功率传输接口的第二端连接可控开关的第一端。可控开关的第二端连接逆变电路的一相输出端。逆变电路的输入端通过第二直流开关连接动力电池组。
控制器用于控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路，以使当功率传输接口连接电源时，电源对动力电池组充电，当功率传输接口连接负载时，动力电池组对负载放电。
即被本实现方式与以上实现方式提供的电机控制器的区别在于，开关电路中仅包括了一个可控开关，因此固定复用三相电机的两个绕组，简化了控制信号，减少了使用的可控开关的数量，因此还进一步降低了成本。
在一种可能的实现方式中，控制器用于获取电动车辆的整车控制器发送的电压信息，并根据电压信息控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第三直流开关，第三直流开关的第一端连接可控开关的第一端，第三直流开关的第二端连接逆变电路的第二输入端。控制器还用于当根据电压信息确定电源提供电压与动力电池组的电压匹配时，或，根据电压信息确定负载所需的电压与动力电池组的电压匹配时，控制第一直流开关、第二直流开关和第三直流开关闭合。
此时动力电池组直接对负载进行供电，或者电源直接对动力电池组进行充电。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第一电容。第一电容并联在功率传输接口的第一端和第二端之间。第一电容用于滤波，以增强功率传输接口两端的匹配程度。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第三直流开关和第四直流开关，第三直流开关的第一端连接可控开关的第一端，第三直流开关的第二端连接逆变电路的第二输入端。
第四直流开关为单刀双掷开关，第四直流开关的第一不动端连接可控开关的第二端，第四直流开关的第二不动端连接逆变电路的第一输入端，第四直流开关的动端连接动力电池组的第一端。
控制器还用于根据电压信息控制第三直流开关和第四直流开关的工作状态。
在一种可能的实现方式中，电机控制器还包括第五直流开关。第五直流开关为单刀双掷开关，第五直流开关的第一不动端连接可控开关的第二端，第五直流开关的第二不动端连接逆变电路的第二输入端，第四直流开关的动端连接动力电池组的第二端。
控制器还用于根据电压信息控制第五直流开关的工作状态。
在一种可能的实现方式中，逆变电路为三相两电平逆变电路或三相三电平逆变电路。其中，三相三电平逆变电路可以采用中点箝位型三电平逆变电路或者有源中点箝位型三电平逆变电路，本申请不作具体限定。
以上第一方面和第二方面提供的电机控制器提升了适用性，均可以实现电源对动力电池组的升压充电和降压充电，以及动力电池组对负载的升压供电和降压供电。可以理解的是，以上的功能可以根据实际情况进行调整，即仅包括其中的部分，例如仅实现电源对动力电池组的升压充电和动力电池组对电源的将放电。因此在一些实现方式中，第一直流开关可以直接复用当前电动车辆的快充接触器，此时不进行对第一直流开关的高频控制；第二直流开关可以直流复用当前动力电池组包括的直流开关，此时不进行对该动力电池组的直流开关的高频控制，以进一步降低电机控制器的硬件成本。
第三方面，本申请还提供了一种电驱动系统，电驱动系统包括以上实现方式提供的电机控制器，还包直流-直流变换电路。直流-直流变换电路的第一输入端连接逆变电路的第一输入端，直流-直流变换电路的第二输入端连接逆变电路的第二输入端，直流-直流变换电路的输出端连接电动车辆的低压蓄电池。
直流-直流变换电路用于将动力电池组提供的高压直流电进行直流变换后为低压蓄电池充电。
利用该电驱动系统，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，实现了Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本。
此外，还适用于高压直流电源对低压动力电池组进行充电、低压直流电源对高压动力电池组进行充电、高压动力电池组对低压负载(低压直流电网或其它电动车辆的低压动力电池组)进行放电、低压动力电池组对高压负载(高压直流电网或其它电动车辆的高压动力电池组)等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性，体积和成本的增加有限。
在一种可能的实现方式中，控制器还用于控制该直流-直流变换电路的工作状态，即控制器与直流-直流变换器的控制器集成在一起。
第四方面，本申请还提供了一种电机控制器的控制方法，用于控制以上实现方式提供的电机控制器，以实现电源对动力电池组进行升压充电或降压充电，以及动力电池组对负载进行升压供电或降压供电。
该方法包括以下步骤：
获取电动车辆的整车控制器发送的电压信息；
根据电压信息控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路，以使当功率传输接口连接电源时，电源对动力电池组充电，当功率传输接口连接负载时，动力电池组对所述负载放电。
在一种可能的实现方式中，根据电压信息控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路，具体包括：
根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压低于动力电池组的电压时，控制第一直流开关和第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电；
然后通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机和电源串联后为动力电池组充电。
在一种可能的实现方式中，根据电压信息控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路，具体包括：
当根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压高于动力电池组的电压时，先控制第一直流开关闭合、第二直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电；
然后控制第一直流开关断开、第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机为动力电池组充电。
在一种可能的实现方式中，根据电压信息控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路，具体包括：
当根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压低于动力电池组的电压时，先控制第一直流开关和第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使动力电池组为负载供电，且为三相电机的其中两相电机绕组充电；
然后通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组为负载供电。
在一种可能的实现方式中，根据电压信息控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路，具体包括：
当根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压高于动力电池组的电压时，先控制第一直流开关断开、第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使动力电池组为三相电机的其中两相电机绕组充电；
然后控制第一直流开关闭合、控制第二直流开关闭断开并通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组为负载供电。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括以下步骤：
根据预设时间，控制可控开关和逆变电路，以切换接入回路中的电机绕组。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括以下步骤：
根据获取的电机绕组的温度信息，控制可控开关和所述逆变电路，以切换接入回路中的电机绕组。
第五方面，本申请还提供了一种动力总成，动力总成包括以上任一实现方式提供的电机控制器，还包括三相电机。电机控制器的输出端用于连接三相电机。
三相电机用于将电能转换为机械能以驱动电动车辆。
该动力总成的三相电机绕组以及逆变电路在动力电池组进行充电，或动力电池组对负载进行放电时进行了复用，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本，并且适用于外部对动力电池组进行充电，以及动力电池组对外部进行放电等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性。
第六方面，本申请还提供了一种电动车辆，该电动车辆包括以上实现方式提供的动力总成，还包括动力电池组。动力电池组的第一输出端连接逆变电路的第一输入端，动力电池组的第二输出端连接逆变电路的第二输入端。动力电池组用于为动力总成提供直流电。
本申请实施例提供的电动车辆，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，通过控制器控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路中的可控开关管，实现了Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本。
此外，还适用于高压直流电源对低压动力电池组进行充电、低压直流电源对高压动力电池组进行充电、高压动力电池组对低压负载(低压直流电网或其它电动车辆的低压动力电池组)进行放电、低压动力电池组对高压负载(高压直流电网或其它电动车辆的高压动力电池组)等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性。
附图说明
图1为现有技术提供的一种升压充电方案的示意图；
图2为本申请实施例提供的一种电机控制器的示意图；
图3为本申请实施例提供另一种电机控制器的示意图；
图4a为图3对应的电机控制器的状态示意图一；
图4b为图3对应的电机控制器的状态示意图二；
图5为图3对应的电机控制器的状态示意图三；
图6为图3对应的电机控制器的状态示意图四；
图7为图3对应的电机控制器的状态示意图五；
图8为图3对应的电机控制器的状态示意图六；
图9为图3对应的电机控制器的状态示意图七；
图10为图3对应的电机控制器的状态示意图八；
图11为本申请实施例提供又一种电机控制器的示意图；
图12为本申请实施例提供再一种电机控制器的示意图；
图13为本申请实施例提供另一种电机控制器的示意图；
图14为图13对应的电机控制器的状态示意图一；
图15为图13对应的电机控制器的状态示意图二；
图16为图13对应的电机控制器的状态示意图三；
图17为图13对应的电机控制器的状态示意图四；
图18为本申请实施例提供又一种电机控制器的示意图；
图19为图18对应的电机控制器的状态示意图一；
图20为图18对应的电机控制器的状态示意图二；
图21为图18对应的电机控制器的状态示意图三；
图22为图18对应的电机控制器的状态示意图四；
图23为图18对应的电机控制器的状态示意图五；
图24a为本申请实施例提供再一种电机控制器的示意图；
图24b为本申请实施例提供另一种电机控制器的示意图；
图25a为本申请实施例提供又一种电机控制器的示意图；
图25b为本申请实施例提供再一种电机控制器的示意图；
图25c为本申请实施例提供另一种电机控制器的示意图；
图25d为本申请实施例提供又一种电机控制器的示意图；
图25e为本申请实施例提供再一种电机控制器的示意图；
图26为本申请实施例提供一种示意性的三电平逆变电路的示意图；
图27为本申请实施例提供另一种示意性的三电平逆变电路的示意图；
图28为本申请实施例提供又一种示意性的三电平逆变电路的示意图；
图29为本申请实施例提供的一种电驱动系统的示意图；
图30为本申请实施例提供的一种动力总成的示意图；
图31为本申请实施例提供的一种电动车辆的示意图。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本申请实施例提供的技术方案，下面首先说明本申请的应用场景。
随着电动车辆的普及，不同种类的电动车辆可以采用不同电压的动力电池组，对应需要使用不同输出电压的直流充电桩。实际电动车辆的使用场景中，希望直流充电桩的输出电压和动力电池组的电压匹配，但不可避免的会出现高压充电桩对低压动力电池组充电的场景，或者低压充电桩对高压动力电池组充电的场景，这要求动力电池组的充电电路能够对不同的输入端电压进行适配。
另一方面，随着V2V技术以及V2G技术的不断成熟，还会相应出现高压动力电池组对低压动力电池组或者低压直流电网进行充电的场景，以及低压动力电池组对高压动力电池组或者高压直流电网进行充电的场景，这要求动力电池组的充电电路能够实现对动力电池组的升压放电以及升压充电。
而目前的动力电池组的充电电路的适用场景单一，下面参见图1所示的升压充电方案进行说明。
电动车辆的电机控制器包括逆变电路40和控制器50。控制器50用于逆变电路40的工作状态进行控制。该逆变电路40为三相两电平逆变电路。
逆变电路40的输出端连接电机20，电机20为三相电机，电机的三相绕组分别用A、B和C表示。
当直流充电桩10的输出电压低于动力电池组30的电压时，图示方案实现Boost变换，进而实现低压充电桩10为高压动力电池组30充电。
但是该方案需要增加额外的电感L，增加了电机控制器的体积与硬件成本，并且也并不能适用于对动力电池组30进行降压充电等其它场景。
为了解决以上问题，本申请提供了一种电机控制器、电驱动系统、动力总成、控制方法及电动车辆，复用了电机控制器的逆变电路和电机的绕组，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本，并且适用于电源对动力电池组进行升压充电或降压充电，以及动力电池组对外部负载进行升压放电或降压放电等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性。
下面结合附图对本申请的技术方案进行详细说明。
本申请以下说明中的“第一”、“第二”等用词仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
以下说明与附图中的动力电池组的正极为动力电池组的第一端，动力电池组的负极为动力电池组的第二端。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接连接，也可以通过中间媒介间接连接。
参见图2，该图为本申请实施例提供的一种电机控制器的示意图。
该电机控制器的输入端连接电动车辆的动力电池组30，电机控制器的输出端连接三相电机20。
该电机控制器包括：逆变电路40、功率传输接口(P1和P2)、控制器50第一直流开关K3、第二直流开关K1和开关电路60。
功率传输接口的第一端P1通过第一直流开关K3连接逆变电路40的第一输入端，功率传输接口的第二端P2连接开关电路60的第一端。
开关电路60包括三个开关支路，三个开关支路的第一端连接开关电路60的第一端，三个开关支路的第二端分别连接逆变电路40的一相输出端，每个开关支路包括一个可控开关，图中的可控开关分别以S1、S2和S3表示。
逆变电路40的输出端连接三相电机20，三相电机20的绕组分别用A、B和C表示。逆变电路40的每相输出端连接一个绕组。
以逆变电路40为三相两电平逆变电路为例，逆变电路40的每个逆变桥臂的桥臂中点为一相输出端，即每个桥臂中点连接一个绕组和一个开关支路。
第二直流开关K1连接在逆变电路40的输入端和动力电池组30之间，K1可以与动力电池组的正极或负极连接，本申请实施例对此不做限定。
控制器50用于对第一直流开关K3、第二直流开关K1、可控开关S1、S2和S3，以及逆变电路40进行控制，通过复用逆变电路和电机绕组形成Boost电路或Buck电路，以使功率传输接口连接高压直流电源或者低压直流电源时，均可以对动力电池组30进行充电；功率传输接口连接高压电网、低压电网、高压负载(例如其它电动车辆的高压动力电池组)或低压负载(例如其它电动车辆的低压动力电池组)时，动力电池组30均可以正常进行反向充电。
本实施例中的控制器50可以为ASIC、PLD、DSP或其组合。
上述PLD可以是CPLD、FPGA、GAL或其任意组合，本申请实施例对此不作具体限定。
逆变电路中包括可控开关管，本申请实施例不具体限定可控开关管的类型，例如可以为IGBT、MOSFET(简称MOS管，具体类型有包括PMOS和NMOS两类)、SiC MOSFET等。
第三直流开关K1、第四直流开关K2、可控开关S1、S2和S3可以为可控开关管，具体类型可以与T1-T6相同，也可以不同，本申请实施例不做具体限定。
在一种较优的实现方式中，第三直流开关K1、第四直流开关K2、可控开关S1、S2和S3、逆变电路中的可控开关管的类型相同。
控制器50可以向可控开关管发送控制信号以控制可控开关管的通断状态，在一些实施例中该控制信号为PWM信号。
控制器50还可以通过调整PWM信号的占空比大小以调整对动力电池组30充电时的充电电压，和动力电池组30对外部充电的时放电电压。
综上所述，本申请实施例提供的方案，复用了电机控制器的逆变电路和电机的绕组，以形成Boost电路，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本，并且适用于外部电源对动力电池组进行充电，以及动力电池组对外部负载进行放电等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性。
为了使本领域技术人员更清楚的理解电机控制器的工作原理，下面以逆变电路40为三相两电平逆变电路为例具体说明。当逆变电路为三相三电平逆变电路时的原理类似，本实施例在此不再赘述。
此时该逆变电路包括可控开关管T1～T6，T1和T2位于第一个桥臂，T3和T4位于第二个桥臂，T5和T6位于第三个桥臂。
参见图3，该图为本申请实施例提供另一种电机控制器的示意图。
其中，K1为第二直流开关，K3为第一直流开关，K2为冗余设置的直流开关，与K1采用相同的控制信号进行控制，实际应用中K2也可以取消设置。
下面首先说明功率传输接口连接直流电源时的工作原理，以直流电源10的正输出端连接P1，负输出端连接P2为例进行说明。
当控制器控制K1、K2、S2和K3闭合，S1和S3断开后，首先控制T1导通，此时电机控制器的状态参见图4a。
此时电流依次通过K3、T1、电机绕组A、电机绕组B和S2形成闭合回路，直流电源为电机绕组A和电机绕组B储能。
控制器然后控制T1关断，此时电流通过电机绕组A和电机绕组B、S2、直流电源10、K3、K1、动力电池组30、K2、T2的反并联二极管形成闭合回路，此时电机控制器的状态参见图5，电机绕组A、电机绕组B和直流电源10串联为动力电池30充电。
通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Boost电路，当直流电源10提供的电压低于动力电池组30的电压时，利用该Boost电路能够使直流电源10仍然可以继续为动力电池组30充电。
在一些实施例中，控制器通过控制T1的控制信号的占空比，能够调节动力电池组30的充电电压。
以上说明中以保持K1和K2常闭为例，不进行高频开关动作，能够简化控制信号，提升控制效率。
在另一些实施例中，也可以在电机绕组A和电机绕组B储能时控制K1和K2关断，在电机绕组A和电机绕组B放电时控制K1和K2闭合。
当控制器确定电源10提供的电压高于动力电池组30的电压时，控制S2和K3闭合，K1、K2、S1和S3断开后，首先控制T1导通，电机控制器的状态参见图4b。
此时电流依次通过K3、T1、电机绕组A、电机绕组B和S2形成闭合回路，直流电源为电机绕组A和电机绕组B储能。
待电机绕组A和电机绕组B储能完成后，控制器控制K3断开，控制K1和K2闭合，此时电流通过电机绕组A和电机绕组B、T3的反并联二极管、K1、动力电池组30、K2、T2的反并联二极管形成闭合回路，电机控制器的状态参见图6，能够实现对动力电池组30的降压充电。
控制器通过调节T1的控制信号的占空比，能够调节动力电池组30的充电电压。
下面说明功率传输接口连接负载时的工作原理，该负载10可以为直流电网或者其它电动车辆的动力电池组，本申请实施例对此不做具体限定。
当控制器控制K1、K2、K3和S2闭合，S1和S3断开后，先控制T2导通，此时动力电池组30进行放电，电机控制器的状态参见图7。
电流依次通过K1、K3、负载10、S2、电机B相绕组、电机A相绕组、T2和K2后构成闭合回路，动力电池组30在为负载10供电的同时还为电机B相绕组和电机A相绕组储能，负载10分压得到动力电池组30的部分电压。
控制器然后控制T2关断，电机控制器的状态参见图8，此时电流通过T1的反并联二极管、K3、负载和S2形成闭合回路，电机B相绕组和电机A相绕组串联后为负载供电。
以上说明中以保持K1和K2常闭为例，不进行高频开关动作，能够简化控制信号，提升控制效率。
此时通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Buck电路，当负载10所需的电压低于动力电池组30的电压时，利用该Buck电路能够使动力电池组30仍然可以继续为负载10供电。
在一些实施例中，控制器通过控制T2的控制信号的占空比，能够调节对负载10输出的电压。
在另一些实施例中，当负载10需要的电压高于动力电池组30的电压时，控制器控制K3断开、K1和K2闭合、S2闭合，S1和S3均断开，然后控制器先控制T2和T3导通，此时电机控制器的状态参见图9。
此时动力电池组30对电机B相绕组和电机A相绕组储能，电流依次通过K1、T3、电机B相绕组、电机A相绕组、T2和K2形成闭合回路。
控制器然后控制T3、K1和K2关断，维持T2导通，并控制K3闭合，此时电机控制器的状态参见图10，电流依次通过T1的反并联二极管、K3、负载10、S2、电机B相绕组、电机A相绕组形成闭合回路。电机绕组A、电机绕组B和动力电池组30串联为负载10充电。
通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Boost电路，当负载10所需的电压高于动力电池组30的电压时，利用该Boost电路能够使动力电池组30仍然可以为负载10供电。
在一些实施例中，控制器通过控制T2和T3的控制信号的占空比，能够调节对负载10输出的电压。
动力电池组30的电压Vb为已知的配置参数，电动车辆的VCU获取功率传输接口连接电源的电压或者负载对应的电压Vn，VCU将Vn与Vb的大小进行比较，以获取电压信息，并将电压信息传输至控制器，以使控制器根据电压信息控制第三直流开关、第四直流开关、可控开关和逆变电路。
在一些实施例中，当功率传输接口连接直流充电桩时，VCU可以接收直流充电桩发送的电压参数，此时电压参数表征直流充电的输出的直流电压，或直流充电桩的输入电压。
当功率传输接口连接其它电动车辆时，VCU可以接收由其它电动车辆发送的电压参数，此时电压参数表示其它电动车辆的动力电池组输出的电压或充电电压，VCU根据获取的电压参数确定Vn。
VCU将Vn与Vb的大小进行比较，以获取电压信息，并将电压信息传输至控制器，以使控制器根据电压信息控制可控开关和逆变电路。
可以理解的是，以上说明中以控制器控制S2闭合，S1和S3断开为例进行说明，此时复用三相电机中的电机绕组A和电机绕组B。
在另一些实施例中，还可以控制S1闭合，S2和S2断开，以复用三相电机中的电机绕组A和电机绕组C，或控制S3闭合，以复用三相电机中的电机绕组B和电机绕组C。
在一些实施例中，为避免长时间复用相同的两个电机绕组，可以轮流闭合S1、S2和S3，以平均三个绕组的复用时间，一方面可以延长绕组的使用寿命，另一方面便于进行温度控制。
在一些实施例中，可以通过温度传感器检测电机绕组的温度，当温度超过预设温度阈值时，控制器切换闭合的可控开关，进而更换复用的电机绕组，本申请实施例对预设温度阈值不做具体限定。
在另一些实施例中，预先设定开关电路中每个可控开关的闭合时间长度，按照该时间长度更换复用的电机绕组。
综上所述，利用本申请实施例提供的方案，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，实现了Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本。
此外，该方案适用于高压直流电源对低压动力电池组进行充电、低压直流电源对高压动力电池组进行充电、高压动力电池组对低压负载(低压直流电网或其它电动车辆的低压动力电池组)进行放电、低压动力电池组对高压负载(高压直流电网或其它电动车辆的高压动力电池组)等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性，体积和成本的增加有限。
下面说明电机控制器的另一种实现方式。
参见图11，该图为本申请实施例提供的又一种电机控制器的示意图。
图示电机控制器与图2的区别在于，该电机控制器还包括第三直流开关K4，第三直流开关K4的第一端连接开关电路60的第一端，第三直流开关K4的第二端连接逆变电路40的第二输入端。
控制器50通过控制第三直流开关K4进行充放电模式的选择，下面具体说明。
当功率传输接口连接直流充电桩进行充电时，VCU获取直流充电桩的输出电压Vn，并将Vn与动力电池组30的电压Vb的大小进行比较，以获取电压信息，VCU将电压信息传输至控制器50，以使控制器50根据电压信息控制可控开关和逆变电路。
具体的，当控制器根据电压信息确定Vn与Vb匹配时，控制器控制第三直流开关K4、K1、K2和K3均闭合。此时直流充电桩直接为动力电池组30充电。
当VCU确定Vn大于Vb时，向控制器50发送电压信息，控制器50控制K4断开，根据该电压信息控制K1、K2、K3、开关电路60和逆变电路40，以形成Buck电路为动力电池组30充电。具体控制方式参见实施例二中的相关说明，本实施例在此不再赘述。
当VCU确定Vn小于Vb时，向控制器50发送电压信息，控制器50控制K4断开，并根据该电压信息控制K1、K2、K3、开关电路60和逆变电路40，以形成Boost电路为动力电池组30充电。具体控制方式参见实施例二中的相关说明，本实施例在此不再赘述。
当动力电池组对负载或者直流电网进行反向供电时，VCU可以接收直流电网发送的电压参数，此时电压参数表征直流充电桩的输入电压。
当功率传输接口连接其它电动车辆时，VCU可以接收由其它电动车辆发送的电压参数，此时电压参数表示其它电动车辆的动力电池组的充电电压。
VCU根据获取的电压参数确定Vn。VCU将Vn与Vb的大小进行比较，以获取电压信息，并将电压信息传输至控制器。
当控制器根据电压信息确定Vb与Vn匹配时，控制器控制第三直流开关K4、K1、K2和K3闭合，此时动力电池组30直接为直流充电桩充电。
当控制器根据电压信息确定Vb大于Vn时，控制器50控制K4断开，并根据该电压信息控制K1、K2、K3、开关电路60和逆变电路40，以形成Buck电路为直流充电桩充电。
当控制器根据电压信息确定Vb小于Vn时，控制器50控制K4断开，并根据该电压信息控制K1、K2、K3、开关电路60和逆变电路40，以形成Boost电路为直流充电桩充电。
控制器50的具体工作原理可以参见以上实施例二中的相关说明，在此不再赘述。
参见图12，该图为本申请实施例提供的再一种电机控制器的示意图。
图示电机控制器与图11的区别在于，在功率传输接口的第一端和第二端之间增加第一电容C1，第一电容C1用于滤波，使得两侧之间能更好的匹配。
图11和12所示的方案可以单独选配，也可以同时选配。
综上所述，利用本申请实施例提供的方案，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，实现了双向Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本，适用于多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性，并且体积和成本的增加有限。
下面说明电机控制器的又一种实现方式。
参见图13，该图为本申请实施例提供另一种电机控制器的示意图。
图示电机控制器与图11的区别在于，还包括第四直流开关K5。
该第四直流开关K5为单刀双掷开关，第四直流开关K5的第一不动端X连接开关电路60的第一端，第四直流开关K5的第二不动端Y连接逆变电路40的第一输入端，第四直流开关K5的动端Z连接动力电池组30。
以下说明中第二直流开关K1(图中未示出)串联在动端Z与动力电池组30之间，或串联在逆变电路40与第二不动端Y之间。
此时的K3可以直接复用电动车辆的快充接触器，而不需要为新增的可控开关管。
控制器50用于对第四直流开关K5进行控制，下面具体说明。
下面以功率传输接口连接直流充电桩为例进行说明，连接其它电动车辆的动力电池组时的原理类似，在此不再赘述。该电机控制器存在以下的工作模式：
a、当控制器根据电压信息确定直流充电桩10的电压与动力电池组30的电压相匹配时，控制器控制K3和K4关闭，并控制K5的动端Z与第二不动端Y连接，此时直流充电桩10和动力电池组30可以直接相互进行充放电。
b、当控制器根据电压信息确定直流充电桩10的电压低于动力电池组30的电压时，控制K4断开、控制K5的动端Z连接第二不动端Y，此时图13所示电机控制器与图11所示的电机控制器的实现方式相同。
直流充电桩10对动力电池组30充电的具体原理可以参见图4a和图5对应的说明，此时两个串联的电机绕组和逆变电路的桥臂形成Boost电路，直流充电桩10通过该Boost电路对动力电池组30进行充电。
直流充电桩10对动力电池组30充电的具体原理还可以参见图4b和图6对应的说明，此时两个串联的电机绕组和逆变电路的桥臂形成Buck电路，直流充电桩10通过该Buck电路对动力电池组30进行充电。
动力电池组30对负载或直流电网10充电的具体原理可以参见图7和图8对应的说明，此时逆变电路的桥臂和两个串联的电机绕组形成Buck电路，动力电池组30通过该Buck电路对负载或直流电网进行充电。
动力电池组30对直流充电桩10充电的具体原理还可以参见图9和图10对应的说明，此时逆变电路的桥臂和两个串联的电机绕组形成Boost电路，动力电池组30通过该Boost电路对负载或直流电网进行充电。
在一些实施例中，图13中所示的电机控制器还包括第六直流开关(以下简称S4)，第六直流开关S4的第一端连接第三直流开关K4的第一端，第六直流开关S4的第二端连接开关电路60的第一端。
对于以上a、b所述的实现方式，第六直流开关处于闭合状态。
下面说明第六直流开关处于断开状态时的工作原理，
当控制器根据电压信息确定直流充电桩10的电压高于动力电池组30的电压时，控制K3关闭、S4断开、控制K5的动端Z连接第一不动端X、控制K4闭合并对逆变电路40和开关电路60进行控制，下面具体说明。
控制器控制S2和T1导通并控制S1和S3均断开，此时电机控制器的状态参见图14，电流依次通过K3、T1、电机A相绕组、电机B相绕组、S2、K5、动力电池组30和K4形成回路，此时电机A相绕组和电机B相绕组储能，动力电池组30分得直流充电桩提供的部分电压。
控制器然后控制T1关断，此时电机控制器的状态参见图15，电机A相绕组和电机B相绕组放电，电流依次通过S2、K5、动力电池组30和T2的反并联二极管形成回路。在一些实施例中，控制器同时控制K3关断。
以上通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Buck-Boost电路。在一些实施例中，控制器通过控制T1的控制信号的占空比，能够调节动力电池组30的充电电压。
下面说明功率传输接口连接负载时的工作原理，该负载10可以为直流电网或者其它电动车辆的动力电池组，本申请实施例对此不做具体限定。
控制器先控制T2和S2导通并控制S1、S3和S4均断开，此时电机控制器的状态参见图16，电流依次通过K5、S2、电机B相绕组、电机A相绕组和T2形成回路，电机A相绕组和电机B相绕组储能。
控制器然后控制T2关断，此时电机控制器的状态参见图17，电流依次通过K5、S2、电机B相绕组、电机A相绕组、T1的反并联二极管和回路负载10以形成回路。此时电机B相绕组、电机A相绕组和动力电池组30串联后为负载10供电。
以上通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Boost电路。在一些实施例中，控制器通过控制T2的控制信号的占空比，能够调节对负载10的充电电压。
可以理解的是，以上说明中以复用三相电机中的电机绕组A和电机绕组B为例，实际应用中，还可以复用三相电机中的电机绕组A和电机绕组C，或复用三相电机中的电机绕组B和电机绕组C。
为避免长时间复用相同的两个电机绕组，可以通过切换T1-T6的控制信号，平均三个绕组的复用时间，一方面可以延长绕组的使用寿命，另一方面便于进行温度控制。
在一些实施例中，可以通过温度传感器检测电机绕组的温度，当温度超过预设温度阈值时，切换复用的电机绕组，本申请实施例对预设温度阈值不做具体限定。
在另一些实施例中，预先设定复用的两个电机绕组的时间长度，按照该时间长度更换复用的电机绕组。
下面说明电机控制器的再一种实现方式。
参见图18，该图为本申请实施例提供又一种电机控制器的示意图。
图示电机控制器与图2的区别在于，还包括第四直流开关K5和第六直流开关S4。
该第四直流开关K5为单刀双掷开关，第四直流开关K5的第一不动端X连接开关电路60的第一端，第四直流开关K5的第二不动端Y连接逆变电路40的第一输入端，第四直流开关K5的动端Z连接动力电池组30。
第六直流开关S4的第一端连接功率传输接口P2的第一端，第六直流开关的第二端连接开关电路60的第一端；
控制器50还用于对第四直流开关K5和第六直流开关S4进行控制，下面具体说明。
该电机控制器存在以下的工作模式：
a、当控制器根据电压信息确定直流充电桩10的电压与动力电池组30的电压相匹配时，控制K3和S4闭合，并控制K5的动端Z连接第二不动端Y。
然后控制器控制T4导通、S2闭合、控制S1和S2断开，此时电机控制器的状态参见图19，电流依次经过K3、K5、动力电池组30、T4、S2和S4以形成闭合回路，此时直流充电桩10和动力电池组30可以直接相互进行充放电。
控制器也可以依次控制T4和S2、T6和S3、T2和S1这三组开关导通，以平均对逆变电路的复用时间，一方面可以延长逆变电路的使用寿命，另一方面便于进行温度控制。
在一些实施例中，可以通过温度传感器检测逆变电路的温度，当温度超过预设温度阈值时，进行切换，本申请实施例对预设温度阈值不做具体限定。
在另一些实施例中，预先设定每组开关导通的时间长度，按照该时间长度进行切换。
b、当控制器确定直流充电桩10的电压低于动力电池组30的电压时，控制器控制K3关闭并控制K5的动端Z连接第二不动端Y，并对逆变电路40和开关电路60进行控制。此时图18所示电机控制器与图2所示的电机控制器的实现方式相同。
此时直流充电桩10对动力电池组30充电的具体原理可以参见图4a和图5对应的说明，此时两个串联的电机绕组和逆变电路的桥臂形成Boost电路，直流充电桩10通过该Boost电路对动力电池组30进行充电。
动力电池组30对直流充电桩10充电的具体原理可以参见图7和图8对应的说明，此时逆变电路的桥臂和两个串联的电机绕组形成Buck电路，动力电池组30通过该Buck电路对直流充电桩10进行充电。
c、当控制器确定功率传输接口连接直流充电桩10时，控制K3和S4关闭并控制K5的动端Z连接第一不动端X，以及对逆变电路40和开关电路60进行控制，下面具体说明。
控制器首先控制T1导通、S2闭合，并控制S1和S3均断开，此时电机控制器的状态参见图20，电流依次通过K3、T1、电机A相绕组、电机B相绕组、S2和S4形成回路，此时电机A相绕组和电机B相绕组储能。
控制器然后控制T1断开，此时电机控制器的状态参见图21，电机A相绕组和电机B相绕组进行放电，电流依次通过S2、K5、动力电池组30和T2的反并联二极管形成闭合回路，为动力电池组30充电。此时控制器还控制第一直流开关K3断开。
以上通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Buck-Boost电路。在一些实施例中，控制器通过控制T1的控制信号的占空比，能够调节对动力电池组30的充电电压。
下面说明功率传输接口连接负载时的工作原理，该负载10可以为直流电网或者其它电动车辆的动力电池组，本申请实施例对此不做具体限定。
当控制器确定功率传输接口连接负载时，控制K3闭合控制K5的动端Z连接第一不动端X，并对逆变电路40和开关电路60进行控制，下面具体说明。
控制器首先控制T2和S2导通、控制S1和S3断开，此时电机控制器的状态参见图22，电流依次通过K5、S2、电机B相绕组、电机A相绕组和T2形成回路，此时电机A相绕组和电机B相绕组储能。
控制器然后控制T2关断，此时电机控制器的状态参见图23，电机A相绕组和电机B相绕组进行放电，此时电流依次经过T1的反并联二极管、负载10和S2形成回路。
以上通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Buck-Boost电路。在一些实施例中，控制器通过控制T2的控制信号的占空比，能够调节对负载10的充电电压，以实现对负载10的升压充电或降压充电。
可以理解的是，以上说明中以控制器控制S2闭合，S1和S3断开为例进行说明，此时复用三相电机中的电机绕组A和电机绕组B，实际应用中，还可以控制S1闭合，S2和S2断开，以复用三相电机中的电机绕组A和电机绕组C，或控制S3闭合，以复用三相电机中的电机绕组B和电机绕组C。
实际应用中，为避免长时间复用相同的两个电机绕组，可以轮流闭合S1、S2和S3，以平均三个绕组的复用时间，一方面可以延长绕组的使用寿命，另一方面便于进行温度控制。
在一些实施例中，可以通过温度传感器检测电机绕组的温度，当温度超过预设温度阈值时，控制器切换闭合的可控开关，进而更换复用的电机绕组，本申请实施例对预设温度阈值不做具体限定。
在另一些实施例中，预先设定开关电路中每个可控开关的闭合时间长度，按照该时间长度切换复用的电机绕组。
综上所述，利用本申请实施例提供的方案，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，实现了Boost电路、Buck电路和Buck-Boost电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本，适用于多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性，并且体积和成本的增加有限。
参见图24a，该图为本申请实施例提供的再一种电机控制器的示意图。
图示电机控制器与图3的区别在于，该电机控制器还包括第五直流开关K6和第六直流开关S4。
其中，第五直流开关K6为单刀双掷开关，第五直流开关K6的第一不动端X连接开关电路60的第一端，第五直流开关K6的第二不动端Y连接逆变电路40的第二输入端，第五直流开关的动端Z连接动力电池组30的负极。
第六直流开关S4的第一端连接功率传输接口的第二端P2，第六直流开关S4的第二端连接开关电路60的第一端。
当K6的动端Z连接第二不动端Y时，存在以下模式：
①当控制器确定直流充电装提供的电压和动力电池组的电压匹配时，控制器控制S4、K3和K1闭合，控制S1、S2和S3轮流导通，此时直流充电桩直接为动力电池组进行充电。
②当控制器确定动力电池组提供的电压和功率传输接口连接的负载所需的电压匹配时，控制器控制K1、K3和S4导通，并控制S1和T2、S2和T4、S3和T6这三组开关轮流导通，以使动力电池组直接为负载供电。
③当控制器确定功率传输接口两侧(即10以及动力电池组30)的电压不匹配时，该电机控制器的具体工作原理可以参图3对应的相关说明，区别在于控制器还依据所需的电流回路相应控制S4，本实施例在此不再一一赘述。
当K6的动端Z连接第一不动端X时，该电机控制器的工作原理可以类比图18所示的电机控制器，区别在于改变了单刀双掷开关设置的位置，即使得开关电路的第一端通过单刀双掷开关的不动端X可以连接动力电池组的正极或负极。
同样地，充放电时，复用的电机绕组并不仅限于电机绕组A和电机绕组B，还可以平均对电机绕组的复用时间。
综上所述，利用本申请实施例提供的方案，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，实现了Boost电路、Buck电路或Buck-Boost电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本，适用于多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性，并且体积和成本的增加有限。
参见图24b，该图为本申请实施例提供的另一种电机控制器的示意图。
图示电机控制器与图13所示的电机控制器采用对称结构，即功率传输接口的第一端P1通过K3、第二不动端Y和动端Z连接动力电池组30的负极，功率传输接口的第二端P2通过K4和K1后连接动力电池组30的正极。功率传输接口的第二端P2通过第六直流开关连接开关电路60的第一端。
该电机控制器的工作原理与图13所示电机控制器的说明类似，本申请实施例在此不再赘述。
在另一些实施例中，图24b中的电机控制器也可以取消设置K4，此时电机控制器的工作原理与图18所示电机控制器的原理类似，本实施例在此不再赘述。
以上实施例中均以开关电路包括三个可控开关为例进行说明，下面以开关单元仅包括一个可控开关为例进行说明。
参见图25a，该图为本申请实施例提供的又一种电机控制器的示意图。
该电机控制器的输入端连接电动车辆的动力电池组30，电机控制器的输出端连接三相电机20。该电机控制器包括：逆变电路40、功率传输接口(P1和P2)、控制器50第一直流开关K3、第二直流开关K1和开关电路60。
图25a所示的开关电路与图2所示的开关电路的区别在于，仅包括一个可控开关S2，该可控开关S2的一端连接功率传输接口的第二端P2，另一端连接一个桥臂的中点。图中以连接可控开关管T3和T5所在桥臂的中点为例，当连接其它两个桥臂中点时的原理类似，本申请实施例在此不再赘述。
下面具体说明该电机控制器的工作原理。
首先说明功率传输接口连接直流电源时的工作原理，以直流电源10的正输出端连接P1，负输出端连接P2为例进行说明。
当控制器控制K1、S2和K3闭合，首先控制T1导通，此时电流依次通过K3、T1、电机绕组A、电机绕组B和S2形成闭合回路，直流电源为电机绕组A和电机绕组B储能。
控制器然后控制T1关断，此时电流通过电机绕组A和电机绕组B、S2、直流电源10、K3、K1、动力电池组30、T2的反并联二极管形成闭合回路，此时电机绕组A、电机绕组B和直流电源10串联为动力电池30充电。
通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Boost电路，当直流电源10提供的电压低于动力电池组30的电压时，利用该Boost电路能够使直流电源10仍然可以继续为动力电池组30充电。
在一些实施例中，控制器通过控制T1的控制信号的占空比，能够调节动力电池组30的充电电压。
以上说明中以保持K1常闭为例，不进行高频开关动作，能够简化控制效率。
在另一些实施例中，也可以在电机绕组A和电机绕组B储能时控制K1关断，在电机绕组A和电机绕组B放电时控制K1闭合。
当控制器确定电源10提供的电压高于动力电池组30的电压时，控制S2和K3闭合，控制K1断开后，首先控制T1导通，此时电流依次通过K3、T1、电机绕组A、电机绕组B和S2形成闭合回路，直流电源为电机绕组A和电机绕组B储能。
待电机绕组A和电机绕组B储能完成后，控制器控制K3断开，控制K1和K2闭合，此时电流通过电机绕组A和电机绕组B、T3的反并联二极管、K1、动力电池组30、T2的反并联二极管形成闭合回路，能够实现对动力电池组30的降压充电。
控制器通过调节T1的控制信号的占空比，能够调节动力电池组30的充电电压。
下面说明功率传输接口连接负载时的工作原理，该负载10可以为直流电网或者其它电动车辆的动力电池组，本申请实施例对此不做具体限定。
当控制器控制K1、K3和S2闭合后，先控制T2导通，此时动力电池组30进行放电，电流依次通过K1、K3、负载10、S2、电机B相绕组、电机A相绕组和T2后形成闭合回路，动力电池组30在为负载10供电的同时还为电机B相绕组和电机A相绕组储能，负载10分压得到动力电池组30的部分电压。
控制器然后控制T2关断，此时电流通过T1的反并联二极管、K3、负载和S2形成闭合回路，电机B相绕组和电机A相绕组串联后为负载供电。
以上说明中以保持K1常闭为例，不进行高频开关动作，能够简化控制信号，提升控制效率。
此时通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Buck电路，当负载10所需的电压低于动力电池组30的电压时，利用该Buck电路能够使动力电池组30仍然可以继续为负载10供电。
在一些实施例中，控制器通过控制T2的控制信号的占空比，能够调节对负载10输出的电压。
在另一些实施例中，当负载10需要的电压高于动力电池组30的电压时，控制器控制K3断开、K1闭合、S2闭合，然后控制器先控制T2和T3导通，此时动力电池组30对电机B相绕组和电机A相绕组储能，电流依次通过K1、T3、电机B相绕组、电机A相绕组和T2形成闭合回路。
控制器然后控制T3和K1关断，维持T2导通，并控制K3闭合，此时电流依次通过T1的反并联二极管、K3、负载10、S2、电机B相绕组、电机A相绕组形成闭合回路。电机绕组A、电机绕组B和动力电池组30串联为负载10充电。
通过复用逆变电路的桥臂和三相电机中的绕组，形成了Boost电路，当负载10所需的电压高于动力电池组30的电压时，利用该Boost电路能够使动力电池组30仍然可以为负载10供电。
在一些实施例中，控制器通过控制T2和T3的控制信号的占空比，能够调节对负载10输出的电压。
动力电池组30的电压Vb为已知的配置参数，电动车辆的VCU获取功率传输接口连接电源的电压或者负载对应的电压Vn，VCU将Vn与Vb的大小进行比较，以获取电压信息，并将电压信息传输至控制器，以使控制器根据电压信息控制第三直流开关、第四直流开关、可控开关和逆变电路。
在一些实施例中，当功率传输接口连接直流充电桩时，VCU可以接收直流充电桩发送的电压参数，此时电压参数表征直流充电的输出的直流电压，或直流充电桩的输入电压。
当功率传输接口连接其它电动车辆时，VCU可以接收由其它电动车辆发送的电压参数，此时电压参数表示其它电动车辆的动力电池组输出的电压或充电电压，VCU根据获取的电压参数确定Vn。
VCU将Vn与Vb的大小进行比较，以获取电压信息，并将电压信息传输至控制器，以使控制器根据电压信息控制可控开关和逆变电路。
参见图25b，该图为本申请实施例提供的再一种电机控制器的示意图。
图25b所示电机控制器与图11的区别在于：开关电路60中仅包括一个可控开关S2，该可控开关S2的一端连接功率传输接口的第二端P2，另一端连接一个桥臂的中点。图中以连接可控开关管T3和T5所在桥臂的中点为例，当连接其它两个桥臂中点时的原理类似。
图25b所示电机控制器的工作原理与图11所示电机控制器的工作原理类似，本申请实施例在此不再赘述。
在另一些实施例中，功率传输接口的第一端P1和第二端P2之间还可以设置第一电容C1，第一电容C1用于滤波，使得两侧之间能更好的匹配。
参见图25c，该图为本申请实施例提供的另一种电机控制器的示意图。
图25c所示电机控制器与图13的区别在于：开关电路60中仅包括一个可控开关S2，该可控开关S2的一端连接功率传输接口的第二端P2，另一端连接一个桥臂的中点。图中以连接可控开关管T3和T5所在桥臂的中点为例，当连接其它两个桥臂中点时的原理类似。
图25c所示电机控制器的工作原理与图13所示电机控制器的工作原理类似，本申请实施例在此不再赘述。
进一步的，一并参见图18所示的电机控制器，当采用图25c中所示的电机控制器时，可以实现图18中电机控制器的功能，并可以避免设置第六直流开关S4，进而降低了硬件成本。
参见图25d，该图为本申请实施例提供的又一种电机控制器的示意图。
图25d所示电机控制器与图24a的区别在于：开关电路60中仅包括一个可控开关S2，该可控开关S2的一端连接功率传输接口的第二端P2，另一端连接一个桥臂的中点。图中以连接可控开关管T3和T5所在桥臂的中点为例，当连接其它两个桥臂中点时的原理类似，此外，还可以避免设置第六直流开关S4，进而降低了硬件成本。
图25d所示电机控制器的工作原理与图24a所示电机控制器的工作原理类似，本申请实施例在此不再赘述。
参见图25e，该图为本申请实施例提供的再一种电机控制器的示意图。
图25e所示电机控制器与图24b的区别在于：开关电路60中仅包括一个可控开关S2，该可控开关S2的一端连接功率传输接口的第二端P2，另一端连接一个桥臂的中点。图中以连接可控开关管T3和T5所在桥臂的中点为例，当连接其它两个桥臂中点时的原理类似，此外，还可以避免设置第六直流开关S4，进而降低了硬件成本。
图25e所示电机控制器的工作原理与图24b所示电机控制器的工作原理类似，本申请实施例在此不再赘述。
需要注意的是，以上图25c-25e中的单刀双掷开关的第一不动端X连接可控开关S2的第二端。
综上所述，利用本申请实施例提供的方案，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，实现了Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本。
此外，该方案适用于高压直流电源对低压动力电池组进行充电、低压直流电源对高压动力电池组进行充电、高压动力电池组对低压负载(低压直流电网或其它电动车辆的低压动力电池组)进行放电、低压动力电池组对高压负载(高压直流电网或其它电动车辆的高压动力电池组)等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性，体积和成本的增加有限。
此外，在另一种可能的实现方式中，可以在S1、S2和S3中选择保留其中的两个，两个可控开关交替导通，此时该电机控制器的具体实现方式与以上实施例中的说明类似本申请实施例在此不再说明。
本申请实施例中的逆变电路为三相两电平逆变电路或三相三电平逆变电路。
本申请以上实施例中的逆变电路均以三相两电平逆变电路为例，下面说明逆变电路的其他实现方式。
本申请实施例中的逆变电路还可以采用三电平逆变电路。
在一些实施例中，三电平逆变电路为中点箝位(Neutral Point Clamped，NPC)型三电平逆变电路。
一并参见图26和图27所示的中点箝位型三电平逆变电路的示意图。
其中，图26示出了三电平逆变电路采用“T”型连接时的示意图。图27示出了三电平逆变电路采用“I”型连接时的示意图。
在另一些实施例中，三电平逆变电路还可以为有源中点箝位(Active NeutralPoint Clamped，ANPC)型三电平逆变电路，其电路的示意图可以参见图28所示。
复用三电平逆变电路的逆变桥臂时的原理与以上的实施例类似，本申请实施例在此不再赘述。
基于以上实施例提供的电机控制器，本申请实施例还提供了一种电驱动系统，下面结合附图具体说明。
参见图29，该图为本申请实施例提供的一种电驱动系统的示意图。
该电驱动系统包括以上实施例提供的电机控制器，还包括直流(Direct Current，DC)-直流变换电路。
图示DC-DC变换电路70的第一输入端连接逆变电路40的第一输入端，DC-DC变换电路70的第二输入端连接逆变电路40的第二输入端，DC-DC变换电路70的输出端(图中以LV1和LV2表示)连接电动车辆的低压蓄电池，或连接所在电动车辆的低压系统。
关于电机控制器的具体实现方式可以参见以上实施例中的相关说明，本申请实施例在此不再赘述。
该DC-DC变换电路70用于将动力电池组提供的高压直流电进行直流变换后为低压蓄电池充电。
在一些实施例中，控制器50还用于控制DC-DC变换电路70的工作状态，即DC-DC变换电路70和电机控制器的控制器集成在一起。
综上所述，利用本申请实施例提供的电驱动系统，通过复用，能够复用电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，通过控制器控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路中的可控开关管，实现了Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本。
此外，该方案还适用于高压直流电源对低压动力电池组进行充电、低压直流电源对高压动力电池组进行充电、高压动力电池组对低压负载(低压直流电网或其它电动车辆的低压动力电池组)进行放电、低压动力电池组对高压负载(高压直流电网或其它电动车辆的高压动力电池组)等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性。
在另一些实施例中，电驱动系统也可以包括图25a-25e中所示的电机控制器，本申请实施例在此不再赘述。
基于以上实施例提供的电驱动系统，本申请实施例还提供了一种动力总成，下面结合附图具体说明。
参见图30，该图为本申请实施例提供的一种动力总成的示意图。
该动力总成300包括以上实施例提供的电机控制器，还包括三相电机20。
电机控制器的输出端连接三相电机20。
三相电机20用于将电能转换为机械能以驱动电动车辆。
关于电机控制器的具体实现方式可以参见以上实施例中的相关说明，本申请实施例在此不再赘述。
利用本申请实施例提供的动力总成，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，通过控制器控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路中的可控开关管，实现了Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本，并且适用于高压直流电源对低压动力电池组进行充电、低压直流电源对高压动力电池组进行充电、高压动力电池组对低压负载(低压直流电网或其它电动车辆的低压动力电池组)进行放电、低压动力电池组对高压负载(高压直流电网或其它电动车辆的高压动力电池组)等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性。
在另一些实施例中，动力总成也可以包括图25a-25e中所示的电机控制器，本申请实施例在此不再赘述。
基于以上实施例提供的动力总成，本申请实施例还提供了一种电动车辆，下面结合附图具体说明。
参见图31，该图为本申请实施例提供的一种电动车辆的示意图。
图示电动车辆400包括动力电池组30和动力总成300。
动力总成300包括以上实施例提供的电机控制器，还包括三相电机20。
电机控制器的输出端连接三相电机20。
三相电机20用于将电能转换为机械能以驱动电动车辆。
关于电机控制器的具体实现方式可以参见以上实施例中的相关说明，本申请实施例在此不再赘述。
动力电池组30的第一输出端连接逆变电路的第一输入端，动力电池组的第二输出端连接逆变电路的第二输入端。
本申请实施例提供的电动车辆，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，通过控制器控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路中的可控开关管，实现了Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本。
此外，还适用于高压直流电源对低压动力电池组进行充电、低压直流电源对高压动力电池组进行充电、高压动力电池组对低压负载(低压直流电网或其它电动车辆的低压动力电池组)进行放电、低压动力电池组对高压负载(高压直流电网或其它电动车辆的高压动力电池组)等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性。
在另一些实施例中，电动车辆也可以包括图25a-25e中所示的电机控制器，本申请实施例在此不再赘述。
基于以上实施例提供的电机控制器，本申请实施例还提供了一种电机控制器的控制方法，下面具体说明。
以图2所示的电机控制器为例，该方法包括以下步骤：
A：获取电动车辆的整车控制器发送的电压信息。
B：根据电压信息控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路，以使当功率传输接口连接电源时，电源对动力电池组充电，当功率传输接口连接负载时，动力电池组对所述负载放电。
其中，该电压信息表征直流充电桩提供的电压与动力电池组电压的大小关系，或表征了动力电池组提供的电压与负载所需电压的大小关系。
下面结合图2所示实现方式具体说明，该步骤B具体包括：
B1：根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压低于动力电池组的电压时，控制第一直流开关和第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电；
然后通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机和电源串联后为动力电池组充电。
B2：当根据电压信息确定功率传输接口连接电源，且电源提供的电压高于动力电池组的电压时，先控制第一直流开关闭合、第二直流开关断开，并通过控制可控开关和逆变电路，以使电源为三相电机的其中两相电机绕组充电；
然后控制第一直流开关断开、第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机为动力电池组充电。
B3：当根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压低于动力电池组的电压时，先控制第一直流开关和第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使动力电池组为负载供电，且为三相电机的其中两相电机绕组充电；
然后通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组为负载供电。
B4：当根据电压信息确定功率传输接口连接负载，且负载所需的电压高于动力电池组的电压时，先控制第一直流开关断开、第二直流开关闭合，并通过控制可控开关和逆变电路，以使动力电池组为三相电机的其中两相电机绕组充电；
然后控制第一直流开关闭合、控制第二直流开关闭断开并通过控制可控开关和逆变电路，以使其中两相电机绕组为负载供电。
以上各步骤划分仅是为了方便解释说明，并不构成对于本申请方案执行顺序的限定。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括以下步骤：
根据预设时间，控制可控开关和逆变电路，以切换接入回路中的电机绕组。
在一种可能的实现方式中，该方法还包括以下步骤：
根据获取的电机绕组的温度信息，控制可控开关和所述逆变电路，以切换接入回路中的电机绕组。
对于其它附图所示的实现方式，对应的电机控制器的控制方法类似，本申请实施例在此不再一一赘述。
利用本申请实施例提供的控制方法，复用了电机控制器中的逆变电路以及三相电机中的绕组，通过控制第一直流开关、第二直流开关、可控开关和逆变电路中的可控开关管，实现了Boost电路和Buck电路的功能，不需要再额外增加电感，降低了电机控制器所需的体积与硬件成本。
此外，还适用于高压直流电源对低压动力电池组进行充电、低压直流电源对高压动力电池组进行充电、高压动力电池组对低压负载(低压直流电网或其它电动车辆的低压动力电池组)进行放电、低压动力电池组对高压负载(高压直流电网或其它电动车辆的高压动力电池组)等多种场景，扩展了应用场景，提升了适用性。
可以理解的是，本申请实施例的以上说明提供的电机控制器同时具备多种应用场景，实际应用中可以根据实际情况进行取舍，即选择所需的一个或多个应用场景，例如仅实现直流充电装对动力电池组的降压充电等，因此在一些实现方式下，第一直流开关可以直接复用当前电动车辆的快充接触器，第二直流开关可以直流复用当前动力电池组包括的直流开关。
应当理解，在本申请中，“至少一个(项)”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，用于描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，“A和/或B”可以表示：只存在A，只存在B以及同时存在A和B三种情况，其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项(个)”或其类似表达，是指这些项中的任意组合，包括单项(个)或复数项(个)的任意组合。例如，a，b或c中的至少一项(个)，可以表示：a，b，c，“a和b”，“a和c”，“b和c”，或“a和b和c”，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
以上仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (15)

1.一种升降压充电兼容的动力总成，其特征在于，所述动力总成用于接收直流电源供电并为电动车辆的动力电池组充电，所述动力总成包括三个桥臂、三个可控开关和三相电机，其中：
所述三个桥臂的每个桥臂的一端用于通过第一直流开关连接所述直流电源的一端，所述三个可控开关的每个可控开关的一端用于连接所述三个桥臂中一个桥臂的桥臂中点，所述每个可控开关的另一端用于连接所述直流电源的另一端；
所述三个桥臂中每个桥臂的桥臂中点用于连接所述三相电机的一相绕组，所述三个桥臂的每个桥臂的任一端用于通过第二直流开关连接所述动力电池；
在所述动力总成用于接收直流电源供电并升高或降低所述直流电源输出的电压为所述动力电池组充电过程中，所述三个桥臂的每个桥臂的一端和所述每个可控开关的另一端用于接收所述直流电源的供电，所述三个桥臂的每个桥臂的两端用于对所述动力电池组充电。
2.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，在所述动力总成用于接收直流电源供电并为所述动力电池组充电过程中，所述第一直流开关导通、所述第二直流开关导通，所述三个可控开关、所述三相电机的绕组和所述逆变电路形成Boost电路为所述动力电池组充电。
3.根据权利要求1或2所述的动力总成，其特征在于，所述三个桥臂中每个桥臂的任一端用于通过第三直流开关连接所述每个可控开关的所述另一端，其中：
所述动力总成接收输出的电压小于所述动力电池组的电压的直流电源供电并为所述动力电池组充电过程中，所述第三直流开关断开，所述第一直流开关、所述第二直流开关、所述三个可控开关、所述三相电机的绕组和所述逆变电路形成Boost电路为所述动力电池组充电。
4.根据权利要求3所述的动力总成，其特征在于，在所述动力总成接收输出的电压大于所述动力电池组的电压的直流电源供电并为所述动力电池组充电过程中，所述第三直流开关断开，所述第一直流开关、所述第二直流开关、所述三个可控开关和所述逆变电路形成Buck电路为所述动力电池组充电。
5.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，在所述动力总成用于接收直流电源供电并升高所述直流电源输出的电压为所述动力电池组充电过程中：
所述第一直流开关闭合、所述第二直流开关闭合、所述三个可控开关中一个可控开关闭合且另外两个可控开关断开，所述另外两个可控开关对应的两个桥臂的至少一个上桥臂可控开关管导通，以使得所述直流电源为所述三相电机的绕组储能；
所述第一直流开关导通且所述三个可控开关中一个所述可控开关闭合且另外两个所述可控开关断开，所述三个桥臂的每个桥臂的两个所述可控开关管均关断，以使得所述直流电源和所述三相电机的绕组共同为所述动力电池充电。
6.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，在所述动力总成用于接收直流电源供电并升高或降低所述直流电源输出的电压为所述动力电池组充电过程中，所述三个可控开关中的各个可控开关轮流闭合。
7.根据权利要求1所述的动力总成，其特征在于，所述动力总成包括控制器，所述控制器用于
响应于所述三相电机的绕组温度超过预设温度阈值，切换闭合的所述可控开关。
8.根据权利要求1-7任一项所述的动力总成，其特征在于，所述动力总成还包括第四直流开关，所述第四直流开关为单刀双掷开关，所述第四直流开关的第一不动端连接所述每个可控开关的另一端，所述第四直流开关的第二不动端所述三个桥臂的每个桥臂的一端，所述第四直流开关的动端连接所述动力电池组的一端。
9.根据权利要求1-8任一项所述的动力总成，其特征在于，所述动力总成还包括第六直流开关，所述第六直流开关用于导通或断开所述每个可控开关的另一端和所述直流电源的所述另一端之间的连接。
10.根据权利要求9所述的动力总成，其特征在于，在所述动力总成用于接收直流电源供电并为所述动力电池组充电过程中：
所述第一直流开关和第六直流开关先闭合、所述第四直流开关的动端连接所述第一不动端，所述直流电源用于为所述三相电机的其中两相电机绕组充电；
所述第一直流开关断开，所述其中两相电机绕组对所述动力电池组充电。
11.一种电机控制器，其特征在于，所述电机控制器用于接收直流电源供电并为电动车辆的动力电池组充电，所述电机控制器包括三个桥臂，其中：
所述三个桥臂的每个桥臂的一端用于通过第一直流开关连接所述直流电源的一端，所述三个可控开关的每个可控开关的一端用于连接所述三个桥臂中一个桥臂的桥臂中点，所述每个可控开关的另一端用于连接所述直流电源的另一端；
所述三个桥臂中每个桥臂的桥臂中点用于连接所述三相电机的一相绕组，所述三个桥臂的每个桥臂的任一端用于通过第二直流开关连接所述动力电池；
在所述电机控制器用于接收直流电源供电并升高或降低所述直流电源输出的电压为所述动力电池组充电过程中，所述三个桥臂的每个桥臂的一端和所述每个可控开关的另一端用于接收所述直流电源的供电，所述三个桥臂的每个桥臂的两端用于对所述动力电池组充电。
12.根据权利要求11所述的电机控制器，其特征在于，在所述电机控制器用于接收直流电源供电并为所述动力电池组充电过程中，所述第一直流开关导通、所述第二直流开关导通，所述三个可控开关、所述三相电机的绕组和所述逆变电路形成Boost电路为所述动力电池组充电。
13.根据权利要求11或12所述的电机控制器，其特征在于，所述三个桥臂中每个桥臂的任一端用于通过第三直流开关连接所述每个可控开关的所述另一端，其中：
所述电机控制器接收输出的电压小于所述动力电池组的电压的直流电源供电并为所述动力电池组充电过程中，所述第三直流开关断开，所述第一直流开关、所述第二直流开关、所述三个可控开关、所述三相电机的绕组和所述逆变电路形成Boost电路为所述动力电池组充电。
14.根据权利要求13所述的电机控制器，其特征在于，在所述电机控制器接收输出的电压大于所述动力电池组的电压的直流电源供电为所述动力电池组充电过程中，所述第三直流开关断开，所述第一直流开关、所述第二直流开关、所述三个可控开关和所述逆变电路形成Buck电路为所述动力电池组充电。
15.一种电动车辆，其特征在于，所述电动车辆包括：
如权利要求1-10任一项所述的动力总成，所述动力总成用于还用于接收所述电动车辆的动力电池组供电并驱动所述电动车辆；或，
三相电机和如权利要求11-14任一项所述的电机控制器，所述电机控制器还用于接收所述电动车辆的动力电池组供电并驱动所述三相电机。
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