[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN111347890B - 一种车辆、充电装置及其电机控制电路 - Google Patents

一种车辆、充电装置及其电机控制电路 Download PDF

Info

Publication number
CN111347890B
CN111347890B CN201811574170.5A CN201811574170A CN111347890B CN 111347890 B CN111347890 B CN 111347890B CN 201811574170 A CN201811574170 A CN 201811574170A CN 111347890 B CN111347890 B CN 111347890B
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
energy storage
control circuit
phase inverter
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811574170.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111347890A (zh
Inventor
黄伟
潘华
牟利
郑益浩
赵志盟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Priority to CN201811574170.5A priority Critical patent/CN111347890B/zh
Publication of CN111347890A publication Critical patent/CN111347890A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111347890B publication Critical patent/CN111347890B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

在本申请中,通过采用第一储能模块、三相逆变器、三相交流电机以及电流传感模块的电机控制电路,使得三相逆变器该电机控制电路不但可以工作在电机驱动模式,而且也可以工作在充电模式,且在充电模式中控制三相逆变器的工作状态便可使得第一储能模块对外部供电电压进行升压向动力电池充电,而在电机驱动模式中控制三相逆变器的工作状态便可使得三相逆变器根据动力电池输出的电压对三相交流电机进行驱动,实现了在两种工作模式下对三相逆变器的复用,无需增加其他开关元件,电路结构简单、成本低、且可靠性高,进而解决了现有技术存在电机驱动与充电系统总体成本高且整车充电功能的适应性低的问题。

Description

一种车辆、充电装置及其电机控制电路
技术领域
本申请属于电子技术领域,尤其涉及一种车辆、充电装置及其电机控制电路。
背景技术
随着电动汽车的发展和快速普及,电动汽车动力电池的充电技术变得越来越重要,充电技术需要满足不同用户的需求以及对不同动力电池、不同充电桩的适应性,兼容性。
目前,现有的动力电池充电一般分为直接充电和升压充电两种。直接充电指的是充电桩的正负极通过接触器或继电器直接和动力电池正负母线相连接,对电池进行直接充电,中间无升压或降压电路;而现有的升压充电则是在车辆的电机驱动系统上增加多个开关元件,以将电机动驱和电池充电整合在一体,从而使得车辆的电机驱动系统和多个开关元件组成升压电路后对动力电池进行升压充电。
然而,对于直接充电,当充电桩的最大输出电压低于动力电池电压时,充电桩无法给电池充电,降低了整车充电功能的适应性;而对于目前的升压充电使得现有电机驱动和电池充电总体成本高。
综上所述,现有技术存在电机驱动与充电系统总体成本高且整车充电功能的适应性低的问题。
发明内容
本申请的目的在于提供一种车辆、充电装置及其电机控制电路,旨在解决现有技术存在电机驱动与充电系统总体成本高且整车充电功能的适应性低的问题。
本申请是这样实现的,一种电机控制电路,用于实现电机驱动和动力电池充电,并且接收外部供电模块输出的外部供电电压,所述电机控制电路包括开关控制回路,所述电机控制电路还包括第一储能模块、三相逆变器、三相交流电机以及电流传感模块;
当所述电机控制电路工作在充电模式,且所述外部供电电压低于所述动力电池的电压时,所述开关控制回路控制所述三相逆变器的工作状态,使得所述外部供电电压通过所述三相逆变器和所述电流传感模块向所述第一储能模块充电,以便于所述第一储能模块对所述外部供电电压进行升压,使所述外部供电模块和所述第一储能模块向所述动力电池充电;所述电流传感模块感应所述第一储能模块的电流,并将感应到的电流反馈给所述开关控制回路,所述开关控制回路根据所述电流控制所述三相逆变器的工作状态;
当所述电机控制电路工作在电机驱动模式时,所述开关控制回路控制所述三相逆变器的工作状态,使得所述三相逆变器根据所述动力电池输出的电压对所述三相交流电机进行驱动;所述电流传感模块感应所述三相交流电机的电流,并将感应到的电流反馈给所述开关控制回路,所述开关控制回路根据所述电流控制所述三相逆变器的工作状态。
本申请的另一目的在于提供一种动力电池加热方法,所述动力电池加热方法基于上述电机控制电路实现,所述动力电池加热方法包括:
检测所述动力电池的温度低于预设温度值时,控制所述第二开关模块断开;
控制所述三相逆变器,使得所述三相逆变器与所述三相交流电机根据所述外部供电电压对流经所述动力电池的冷却液进行加热。
本申请的另一目的还在于提供一种动力电池充电方法,所述动力电池充电方法基于上述电机控制电路实现,所述动力电池充电方法包括:
检测所述电机控制电路的工作模式;
当所述电机控制电路的工作模式为充电模式时,获取外部供电电压以及动力电池的电压,并判断所述外部供电电压与所述动力电池的电压之间的大小;
当所述外部供电电压低于所述动力电池的电压且所述动力电池需要充电时,控制所述三相逆变器的工作状态,使得所述外部供电电压通过所述三相逆变器和所述电流传感模块向所述第一储能模块充电,以便于所述第一储能模块对所述外部供电电压进行升压,使所述外部供电模块和所述第一储能模块向所述动力电池充电。
本申请的另一目的还在于提供一种充电装置,所述充电装置包括上述的电机控制电路和外部供电模块,所述外部供电模块与所述第一储能模块、所述第二储能模块以及所述三相逆变器连接。
本申请的又一目的在于提供一种车辆,所述车辆包括上述的电机控制电路和动力电池。
在本申请中,通过采用第一储能模块、三相逆变器、三相交流电机以及电流传感模块的电机控制电路,使得该电机控制电路不但工作在电机驱动模式,而且也可以工作在充电模式,且在充电模式中控制三相逆变器的工作状态便可使得第一储能模块对外部供电电压进行升压向动力电池充电,而在电机驱动模式中控制三相逆变器的工作状态便可使得三相逆变器根据动力电池输出的电压对三相交流电机进行驱动,实现了在两种工作模式下对三相逆变器的复用,无需增加其他开关元件,电路结构简单、成本低、且可靠性高,进而解决了现有技术存在电机驱动与充电系统总体成本高且整车充电功能的适应性低的问题。
附图说明
图1是本申请第一实施例所提供的电机控制电路的模块结构示意图;
图2是本申请第二实施例所提供的电机控制电路的模块结构示意图;
图3是本申请第三实施例所提供的电机控制电路的电路结构示意图;
图4是本申请第四实施例所提供的电机控制电路的电路结构示意图;
图5是本申请第五实施例所提供的电机控制电路的电路结构示意图;
图6是本申请一实施例所提供的动力电池充电方法示意图;
图7是本申请一实施例所提供的动力电池加热方法示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本申请进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请,并不用于限定本申请。
以下结合具体附图对本申请的实现进行详细的描述:
图1示出了本申请第一实施例所提供的电机控制电路100的模块结构,为了便于说明,仅示出了与本实施例相关的部分,详述如下:
如图1所示,本申请实施例所提供的电机控制电路100用于实现电机驱动和动力电池充电,并且接收外部供电模块200输出的外部供电电压,该电机控制电路100包括开关控制回路11、第一储能模块12、三相逆变器13、三相交流电机14以及电流传感模块15。
具体的,当电机控制电路100工作在充电模式,且外部供电电压低于动力电池的电压时,开关控制回路11控制三相逆变器13的工作状态,使得外部供电电压通过三相逆变器13和电流传感模块15向第一储能模块12充电,以便于第一储能模块12对外部供电电压进行升压,使外部供电模块200和第一储能模块12向动力电池300充电;电流传感模块15感应第一储能模块12的电流,并将感应到的电流反馈给开关控制回路11,开关控制回路11根据电流控制三相逆变器13的工作状态;
当电机控制电路100工作在电机驱动模式时,开关控制回路11控制三相逆变器13的工作状态,使得三相逆变器13根据动力电池300输出的电压对三相交流电机14进行驱动;电流传感模块15感应三相交流电机14的电流,并将感应到的电流反馈给开关控制回路11,开关控制回路11根据电流控制三相逆变器13的工作状态。
具体实施时,在本申请实施例中,三相逆变器13的工作状态包括三相逆变器13中各个整流开关的导通或关断状态。
在本实施方式中,通过采用第一储能模块、三相逆变器、三相交流电机以及电流传感模块的电机控制电路,使得该电机控制电路不但可以工作在电机驱动模式,而且也可以工作在充电模式,且在充电模式中控制三相逆变器的工作状态便可使得第一储能模块对外部供电电压进行升压向动力电池充电,而在电机驱动模式中控制三相逆变器的工作状态便可使得三相逆变器根据动力电池输出的电压对三相交流电机进行驱动,实现了在两种工作模式下对三相逆变器的复用,无需增加其他开关元件,电路结构简单、成本低、且可靠性高,进而解决了现有技术存在电机驱动与充电系统总体成本高且整车充电功能的适应性低的问题。
进一步地,作为本申请一实施方式,三相逆变器13包括多个整流开关,多个整流开关构成了三相整流桥,三相整流桥中的任一相整流桥与电流传感模块15的输出端连接;需要说明的是,在本申请实施例中,三相逆变器13中包括的多个整流开关可采用并联有二极管、且能执行开关动作的器件实现,例如功率三极管、金属-氧化层半导体场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)等开关器件。
具体实施时,如图3所示,三相逆变器13包括六个整流开关,其分别是整流开关1、整流开关2、整流开关3、整流开关4、整流开关5以及整流开关6,并且整流开关1、整流开关2、整流开关3、整流开关4、整流开关5以及整流开关6构成了三相整流桥。其中,整流开关1和整流开关2构成一相整流桥,并且整流开关1是该相整流桥中的上臂整流开关,整流开关2是该相整流桥中的下臂整流开关;整流开关3与整流开关4构成一相整流桥,并且整流开关3是该相整流桥中的上臂整流开关,整流开关4是该相整流桥中的下臂整流开关;整流开关5和整流开关6构成一相整流桥,并且整流开关5是该相整流桥中的上臂整流开关,整流开关6是该相整流桥中的下臂整流开关;而三相整流桥中的任一相整流桥与电流传感模块15的输出端连接指的是整流开关1和整流开关2的共接端与电流传感模块15的输出端连接、或者是整流开关3和整流开关4的共接端与电流传感模块15的输出端连接、或者是整流开关5和整流开关6的共接端与电流传感模块15的输出端连接(具体连接方式请参考图3)。
进一步地,作为本申请一种实施方式,如图2所示,该电机控制电路100还包括第二储能模块16,该第二储能模块16在三相逆变器13工作时,对三相逆变器13进行保护。
具体的,由于三相逆变器13中的整流开关进行导通、关断状态切换时会产生电流,而该电流将对整流开关造成损坏,因此第二储能模块16在三相逆变器13工作时,对该电流进行吸收,防止其对整流开关造成损坏,进而延长了三相逆变器13的使用寿命。
进一步地,作为本申请一种实施方式,如图3所示,第一储能模块12的输入端连接外部供电模块200正极,第一储能模块12的输出端与电流传感模块15的输入端以及三相交流电机14的一相线圈连接,电流传感模块15的输出端与三相逆变器13的一相桥臂连接,三相逆变器13的正端与第二储能模块16的第一端以及动力电池300的正端连接,三相逆变器13的负端与第二储能模块16的第二端、动力电池300负端以及外部供电模块200负极连接,三相逆变器13的三相桥臂与三相交流电机的14三相线圈连接,三相逆变器13的控制端与开关控制回路11连接。
进一步地,作为本申请一种实施方式,如图3所示,第一储能模块12包括储能电感19,储能电感19的第一端为第一储能模块12的输入端,储能电感19的第二端为第一储能模块12的输出端。
进一步地,作为本申请一种实施方式,如图3所示,第二储能模块16包括储能电容C,储能电容C的第一端为第二储能模块16的第一端,储能电容C的第二端为第二储能模块16的第二端。
进一步地,作为本申请一种实施方式,如图3所示,电流传感模块包括电流传感器9,电流传感器9的输入端为电流传感模块的输入端,电流传感器9的输出端为电流传感模块的输出端。
需要说明的是,具体实施时,电流传感器9可以与整流开关1和整流开关2的共接处连接,也可以与整流开关3和整流开关4的共接处连接,同样电流传感器9也可以与整流开关5和整流开关6的共接处连接,图3中所示的连接方式今为示例性说明。
此外,如图3所示,电机控制电路100还包括电流传感器8。该电流传感器8的连接方式为:当电流传感器9与整流开关1和整流开关2的共接处连接时,则电流传感器8与整流开关3和整流开关4的共接处连接,或者电流传感器8与整流开关5和整流开关6的共接处连接;当电流传感器9与整流开关3和整流开关4的共接处连接时,则电流传感器8与整流开关1和整流开关2的共接处连接,或者电流传感器8与整流开关5和整流开关6的共接处连接;当电流传感器9与整流开关5和整流开关6的共接处连接时,则电流传感器8与整流开关3和整流开关4的共接处连接,或者电流传感器8与整流开关1和整流开关2的共接处连接。
进一步地,作为本申请一实施方式,如图2所示,电机控制电路100还包括第一开关模块17,该第一开关模块17用于控制第一储能模块12与电流传感模块15之间的通路的导通与断开。
进一步地,如图2所示,该第一开关模块17的输入端与第一储能模块12的输出端连接,第一开关模块17的输出端与电流传感模块15的输入端连接。
其中,具体实施时,如图4所示,第一开关模块17包括第一开关元件K1,该第一开关元件K1的第一端为第一开关模块17的输入端,该第一开关元件K1的第二端为第一开关模块17的输出端。
具体实施时,第一开关元件K1可采用单刀单掷开关实现,本领域技术人员可以理解的是,第一开关元件K1也可以采用其他具有开关作用的器件实现,例如晶体管,此处并不做具体限制。
在本实施例中,在电机控制电路100中设置第一开关模块17,使得第一开关模块17利用自身开关的通断功能,可控的连接或断开储能电感19的连接线路,并且使得该电机控制电路100在应用于电机驱动功能时,若断开第一开关模块17的开关K1,可有效减少天线长度,进而减少辐射。
进一步地,作为本申请一实施方式,如图2所示,电机控制电路100还包括第二开关模块18,第二开关模块18用于控制动力电池300与三相逆变器13之间的通路的导通与断开。
进一步地,如图2所示,第二开关模块18的输入端与第二储能模块16的第一端以及三相逆变器13的正端连接,第二开关模块18的输出端与动力电池300的正极连接。
进一步地,作为本申请一种实施方式,如图5所示,第二开关模块18包括第二开关元件K2,第二开关元件K2的输入端为第二开关模块18的输入端,第二开关元件K2的输出端为第二开关模块18的输出端。
具体实施时,第二开关元件K2可采用单刀单掷开关实现,本领域技术人员可以理解的是,第二开关元件K2也可以采用其他具有开关作用的器件实现,例如晶体管,此处并不做具体限制。
在本实施例中,在电机控制电路100中设置第二开关模块18,使得第二开关模块18利用自身开关的通断功能,可控的连接或断开外部供电模块200与动力电池300之间的通路,在利用低压供电设备对电池进行加热时,避免动力电池的电能流失。
下面以图3所示的电路为例对本申请所提供的电机控制电路100的工作原理作具体说明,详述如下:
具体的,本申请实施例提供的电机控制电路100的升压充电的实现过程如下:
首先为过程1,具体如下:在电机控制电路100启动时,开关控制回路11关断所有开关,即开关控制回路11关断整流开关1、整流开关2、整流开关3、整流开关4、整流开关5以及整流开关6。若此时外部供电模块200输出的电压比与动力电池300的电压高,则外部供电模块200可直接通过储能电感19和整流开关1对动力电池300充电;若此时外部供电模块200输出的电压比与动力电池300的电压低,则进入下一过程。
过程2:由开关控制回路11开通整流开关2,此时外部供电模块200对储能电感19进行充电,此时电能被转换为磁能,并且保持该状态一定时间后,进入下一过程。
过程3:由开关控制回路11断开整流开关2,此时外部供电模块200与储能电感19对动力电池300充电。由于外部供电模块200的输出电压和储能电感19的放电电压串联后使得总电压大于动力电池300的电压,因此,可以在电池电压比外部供电模块200输出电压高的情况下对动力电池300充电。该状态保持一定时间后,进入下一过程。
过程4:由开关控制回路11和电流传感器9获取储能电感19的电流值,并通过储能电感19的电流值设定“过程2”与“过程3”的执行时间,并回到“过程3”。
下面对上述过程1至过程4的电流流经进行详细说明,具体如下:
在过程1中,若外部供电模块200输出的电压比动力电池300的电压高,则此时电流会从外部供电模块200的正极流出,流经整流开关1,进入动力电池300的正极,然后,再通过动力电池300的负极流出,回到外部供电模块200的负极。
在过程2中,当开关控制回路11通过开通整流开关2后,外部供电模块200将对储能电感19充电。此时,电流从外部供电模块200的正极流出,流经储能电感19,然后流经电流传感器9,再流经整流开关2,最后回到外部供电模块200的负极。
在过程3中,当开关控制回路11开通整流开关2后,外部供电模块200将和储能电感19一起对动力电池300放电。此时,电流从外部供电模块200的正极流出,流经储能电感19,然后流经电流传感器9,再流经整流开关1,进入到动力电池300的正极,再由动力电池300的负极流出,最终回到外部供电模块200的负极。
在本实施例中,本申请提供的电机控制电路100利用为实现电机驱动功能而配置的整流开关实现升压充电的功能,并且所需器件很少,直接降低了电机控制电路100的整体成本,且减少了系统的复杂度;此外,本申请提供的电机控制电路100直接将外部供电模块200的正极与功率电感19的一端相连,由功率电感19的另一端与电流传感器9的电机绕组端相连,并且将外部供电模块200的负极与动力电池300的负极相连,如此将使得在对动力电池300进行升压充电时,电流主要流经储能电感19,而不流经三相交流电机14,有效的规避了三相电机因为充电电流而产生转角变化,使得电机不会因充电产生扭矩而导致电机轴偏离原本位置。
下面以图4所示的电路为例对本申请提供的电机控制电路100中的第一开关模块17的工作原理进行说明,具体如下:
开关控制回路11识别电机控制电路100具体是工作在电机驱动功能或者是充电功能,若识别到电机控制电路100工作在充电功能时,则控制该第一开关模块17的第一开关元件K1导通,进而使得电机控制电路100向动力电池300升压充电;若识别到电机控制电路100工作在电机驱动功能,则控制该第一开关模块17的第一开关元件K1导通断开,使得电机控制电路100停止向动力电池300升压充电,以保证电机控制电路100工作在电机驱动功能,并且在断开第一开关元件K1时,可以达到减少天线长度、减少辐射的目的。
下面以图5所示的电路为例对本申请提供的电机控制电路100中的第二开关模块18的工作原理进行说明,具体如下:
开关控制回路11在动力电池300未充电完毕时控制该第二开关模块18的第二开关元件K2导通,以使得电机控制电路100向动力电池300进行升压充电,并且开关控制回路11在动力电池300充电完毕时控制该第二开关模块18的第二开关元件K2断开,以此防止动力电池300对外部供电模块200反向充电。
进一步地,如图6所示,本申请还提供了一种动力电池充电方法,该动力电池充电方法基于前述电机控制电路100实现。具体的,该动力电池充电方法包括:
步骤S61:检测所述电机控制电路的工作模式。
步骤S62:当所述电机控制电路的工作模式为充电模式时,获取外部供电电压以及动力电池的电压,并判断所述外部供电电压与所述动力电池的电压之间的大小。
步骤S63:当所述外部供电电压低于所述动力电池的电压且所述动力电池需要充电时,控制所述三相逆变器的工作状态,使得所述外部供电电压通过所述三相逆变器和所述电流传感模块向所述第一储能模块充电,以便于所述第一储能模块对所述外部供电电压进行升压,使所述外部供电模块和所述第一储能模块向所述动力电池充电。
需要说明的是,由于本申请提供的动力电池充电方法是基于电机控制电路100实现的,因此该动力电池充电方法的具体工作过程可参考前述关于电机控制电路100的相关描述,此处不再赘述。
进一步地,如图7所示,本申请实施例还提供了一种动力电池加热方法,该动力电池加热方法是基于图5所示的电机控制电路实现的。具体的,该动力电池加热方法包括:
步骤S71:检测所述动力电池的温度低于预设温度值时,控制所述第二开关模块断开。
步骤S72:控制所述三相逆变器,使得所述三相逆变器与所述三相交流电机根据所述外部供电电压对流经所述动力电池的冷却液进行加热。
下面以图5所示的电机控制电路100工作在电池加热方式时的具体过程对上述步骤S71和步骤S72进行具体说明,详述如下:
过程1,关断整流开关2、3、4、5以及6,开通整流开关1,断开第二开关元件K2,此时,外部供电模块200对电容C充电,电流从外部供电模块200的正极流出,流经功率电感19,再流经整流开关1,流入电容C的一端,再从电容C的另一端流入外部供电模块200的负极。
过程2,开通整流开关4或整流开关6,此时,外部供电模块200对三相交流电机14绕组充电并发热,电流从外部供电模块200的正极流出,流经功率电感19,流经电流传感器9,进入电机绕组,并从另一相绕组流出或流经电流传感器8,再流经整流开关4或整流开关6,最终回到外部供电模块200的负极。
过程3,断开整流开关4或整流开关6,此时,三相交流电机14绕组的自感放电并发热,电流从三相交流电机14的绕组流出,流经整流开关3或流经电流传感器8后再流经整流开关5,再流经整流开关1,再流经电流传感器9,最终回到三相交流电机14的绕组内。
在本实施方式中,本申请提供的电机控制电路除了可驱动电机以及对动力电池进行充电外,还可对动力电池进行加热,当动力电池因温度低不能工作时,可利用该电机控制电路对动力电池进行加热,并且结构简单。
进一步地,本申请还提供了一种充电装置,该充电装置包括电机控制电路和外部供电模块。需要说明的是,由于本申请实施例所提供的电机控制电路100和图1至图5所的电机控制电路100相同,因此,本申请实施例所提供的充电装置中的电机控制电路100的具体工作原理,可参考前述关于图1至图5的详细描述,此处不再赘述。
进一步地,本申请还提供了一种车辆,该车辆包括电机控制电路和动力电池。需要说明的是,由于本申请实施例所提供的电机控制电路100和图1至图5所的电机控制电路100相同,因此,本申请实施例所提供的车辆中的电机控制电路100的具体工作原理,可参考前述关于图1至图5的详细描述,此处不再赘述。
在本申请中,本申请提供的车辆通过采用第一储能模块、三相逆变器、三相交流电机以及电流传感模块的电机控制电路,使得三相逆变器该电机控制电路不但可以工作在电机驱动模式,而且也可以工作在充电模式,且在充电模式中控制三相逆变器的工作状态便可使得第一储能模块对外部供电电压进行升压向动力电池充电,而在电机驱动模式中控制三相逆变器的工作状态便可使得三相逆变器根据动力电池输出的电压对三相交流电机进行驱动,实现了在两种工作模式下对三相逆变器的复用,无需增加其他开关元件,电路结构简单、成本低、且可靠性高,进而解决了现有技术存在电机驱动与充电系统总体成本高且整车充电功能的适应性低的问题。
以上所述仅为本申请的较佳实施例而已,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种电机控制电路,用于实现电机驱动和动力电池充电,并且接收外部供电模块输出的外部供电电压,所述电机控制电路包括开关控制回路,其特征在于,所述电机控制电路还包括第一储能模块、三相逆变器、三相交流电机以及电流传感模块;
当所述电机控制电路工作在充电模式,且所述外部供电电压低于所述动力电池的电压时,所述开关控制回路控制所述三相逆变器的工作状态,使得所述外部供电电压通过所述三相逆变器和所述电流传感模块向所述第一储能模块充电,以便于所述第一储能模块对所述外部供电电压进行升压,使所述外部供电模块和所述第一储能模块向所述动力电池充电;所述电流传感模块感应所述第一储能模块的电流,并将感应到的电流反馈给所述开关控制回路,所述开关控制回路根据所述电流控制所述三相逆变器的工作状态;
当所述电机控制电路工作在电机驱动模式时,所述开关控制回路控制所述三相逆变器的工作状态,使得所述三相逆变器根据所述动力电池输出的电压对所述三相交流电机进行驱动;所述电流传感模块感应所述三相交流电机的电流,并将感应到的电流反馈给所述开关控制回路,所述开关控制回路根据所述电流控制所述三相逆变器的工作状态;
所述电机控制电路还包括第二储能模块,所述第二储能模块在所述三相逆变器工作时,对所述三相逆变器进行保护。
2.根据权利要求1所述的电机控制电路,其特征在于,所述第一储能模块的输入端连接外部供电模块正极,所述第一储能模块的输出端与所述电流传感模块的输入端以及所述三相交流电机的一相线圈连接,所述电流传感模块的输出端与所述三相逆变器的一相桥臂连接,所述三相逆变器的正端与所述第二储能模块的第一端以及所述动力电池的正端连接,所述三相逆变器的负端与所述第二储能模块的第二端、所述动力电池负端以及外部供电模块负极连接,所述三相逆变器的三相桥臂与所述三相交流电机的三相线圈连接,所述三相逆变器的控制端与所述开关控制回路连接。
3.根据权利要求2所述的电机控制电路,其特征在于,所述第一储能模块包括储能电感,所述储能电感的第一端为所述第一储能模块的输入端,所述储能电感的第二端为所述第一储能模块的输出端。
4.根据权利要求2所述的电机控制电路,其特征在于,所述第二储能模块包括储能电容,所述储能电容的第一端为所述第二储能模块的第一端,所述储能电容的第二端为所述第二储能模块的第二端。
5.根据权利要求2所述的电机控制电路,其特征在于,所述电流传感模块包括电流传感器,所述电流传感器的输入端为所述电流传感模块的输入端,所述电流传感器的输出端为所述电流传感模块的输出端。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电机控制电路,其特征在于,所述电机控制电路还包括第一开关模块,所述第一开关模块用于控制所述第一储能模块与所述电流传感模块之间的通路的导通与断开。
7.根据权利要求6所述的电机控制电路,其特征在于,所述第一开关模块的输入端与所述第一储能模块的输出端连接,所述第一开关模块的输出端与所述电流传感模块的输入端连接。
8.根据权利要求7所述的电机控制电路,其特征在于,所述第一开关模块包括第一开关元件,所述第一开关元件的第一端为所述第一开关模块的输入端,所述第一开关元件的第二端为所述第一开关模块的输出端。
9.根据权利要求1至5任一项所述的电机控制电路,其特征在于,所述电机控制电路还包括第二开关模块,所述第二开关模块用于控制所述动力电池与所述三相逆变器之间的通路的导通与断开。
10.根据权利要求9所述的电机控制电路,其特征在于,所述第二开关模块的输入端与所述第二储能模块的第一端以及所述三相逆变器的正端连接,所述第二开关模块的输出端与所述动力电池的正极连接。
11.根据权利要求10所述的电机控制电路,其特征在于,所述第二开关模块包括第二开关元件,所述第二开关元件的输入端为所述第二开关模块的输入端,所述第二开关元件的输出端为所述第二开关模块的输出端。
12.一种动力电池加热方法,基于权利要求9所述的电机控制电路,其特征在于,所述动力电池加热方法包括:
检测所述动力电池的温度低于预设温度值时,控制所述第二开关模块断开;
控制所述三相逆变器,使得所述三相逆变器与所述三相交流电机根据所述外部供电电压对流经所述动力电池的冷却液进行加热。
13.一种动力电池充电方法,基于权利要求1所述的电机控制电路,其特征在于,所述动力电池充电方法包括:
检测所述电机控制电路的工作模式;
当所述电机控制电路的工作模式为充电模式时,获取外部供电电压以及动力电池的电压,并判断所述外部供电电压与所述动力电池的电压之间的大小;
当所述外部供电电压低于所述动力电池的电压且所述动力电池需要充电时,控制所述三相逆变器的工作状态,使得所述外部供电电压通过所述三相逆变器和所述电流传感模块向所述第一储能模块充电,以便于所述第一储能模块对所述外部供电电压进行升压,使所述外部供电模块和所述第一储能模块向所述动力电池充电。
14.一种充电装置,其特征在于,所述充电装置包括如权利要求1至11任一项所述的电机控制电路和外部供电模块,所述外部供电模块与所述第一储能模块、所述第二储能模块以及所述三相逆变器连接。
15.一种车辆,其特征在于,所述车辆包括如权利要求1至11任一项所述的电机控制电路和动力电池。
CN201811574170.5A 2018-12-21 2018-12-21 一种车辆、充电装置及其电机控制电路 Active CN111347890B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811574170.5A CN111347890B (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种车辆、充电装置及其电机控制电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811574170.5A CN111347890B (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种车辆、充电装置及其电机控制电路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111347890A CN111347890A (zh) 2020-06-30
CN111347890B true CN111347890B (zh) 2022-03-15

Family

ID=71190268

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811574170.5A Active CN111347890B (zh) 2018-12-21 2018-12-21 一种车辆、充电装置及其电机控制电路

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111347890B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112644340B (zh) 2019-09-25 2022-10-18 比亚迪股份有限公司 能量转换装置及车辆
CN114079400B (zh) * 2020-08-20 2023-08-08 比亚迪股份有限公司 电机控制电路、车辆及电池自热控制方法
CN112152521B (zh) * 2020-09-23 2022-03-11 南京信息工程大学 一种无刷直流电机升压集成驱动系统及控制方法
CN112910037B (zh) 2021-01-21 2024-06-04 华为数字能源技术有限公司 一种电机控制器、电机控制系统、动力总成及电动车辆
CN112937332A (zh) * 2021-01-21 2021-06-11 华为技术有限公司 一种充电系统及电动汽车
CN117977991A (zh) * 2024-02-05 2024-05-03 格至达智能科技(江苏)有限公司 电驱逆变器的模式管理方法、设备以及计算机存储介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102826054A (zh) * 2012-08-14 2012-12-19 深圳先进技术研究院 一种电动汽车多功能集成电力电子系统
EP2688176A1 (en) * 2011-03-14 2014-01-22 Yanmar Co., Ltd. Electric work machine
CN105552478A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 温州大学 动力电池温度控制系统的设计方法及相应的控制系统
CN106064564A (zh) * 2015-04-23 2016-11-02 现代自动车株式会社 用于环保车辆的电源装置
CN106985687A (zh) * 2016-01-20 2017-07-28 罗伯特·博世有限公司 推进装置、电传动系以及用于充电、逆变和回馈的装置
CN107000600A (zh) * 2014-12-11 2017-08-01 罗伯特·博世有限公司 用于通过逆变器给电池单元充电并且运行负载单元的装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008045101A1 (de) * 2008-04-28 2009-11-05 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Doppelseitiges Wechselrichtersystem für ein Fahrzeug mit zwei Energiequellen, die unterschiedliche Betriebskennlinien aufweisen
JP4800402B2 (ja) * 2009-03-18 2011-10-26 株式会社豊田中央研究所 車両搭載用マルチフェーズコンバータ
US9622384B2 (en) * 2011-11-22 2017-04-11 Quantum Fuel Systems Llc Fishtail packaging and cooling
CN103427466B (zh) * 2013-08-28 2015-07-08 天津大学 一种电动汽车充电器
JPWO2018179314A1 (ja) * 2017-03-31 2019-11-07 三菱電機株式会社 冷却装置および車両用電力変換装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2688176A1 (en) * 2011-03-14 2014-01-22 Yanmar Co., Ltd. Electric work machine
CN102826054A (zh) * 2012-08-14 2012-12-19 深圳先进技术研究院 一种电动汽车多功能集成电力电子系统
CN107000600A (zh) * 2014-12-11 2017-08-01 罗伯特·博世有限公司 用于通过逆变器给电池单元充电并且运行负载单元的装置
CN106064564A (zh) * 2015-04-23 2016-11-02 现代自动车株式会社 用于环保车辆的电源装置
CN105552478A (zh) * 2016-01-15 2016-05-04 温州大学 动力电池温度控制系统的设计方法及相应的控制系统
CN106985687A (zh) * 2016-01-20 2017-07-28 罗伯特·博世有限公司 推进装置、电传动系以及用于充电、逆变和回馈的装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN111347890A (zh) 2020-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111347890B (zh) 一种车辆、充电装置及其电机控制电路
AU2019410616B2 (en) Charging method for power battery, motor control circuit and vehicle
US11338702B2 (en) Control system and method for battery pack heating system, and battery pack heating management system
KR101189237B1 (ko) 하이브리드 자동차의 충전장치 및 방법
CN111347901A (zh) 一种车辆、充电装置、电机控制电路
KR101171908B1 (ko) 플러그인 하이브리드 자동차의 충전장치
EP2364872B1 (en) Battery charging circuit and charging method
CN114074561B (zh) 能量转换装置及其运行方法、电动汽车
JP4910369B2 (ja) 電源制御装置
US11077761B2 (en) Power supply system for vehicle
CN113752875B (zh) 车辆电池加热装置和方法、车辆
US20120069604A1 (en) Compact power converter with high efficiency in operation
KR20190133396A (ko) 차량 배터리 충전용 전력 변환 장치 및 이의 제어 방법
US9843184B2 (en) Voltage conversion apparatus
CN109088448B (zh) 车辆的电源装置
CN108432012B (zh) 燃料电池系统
WO2013129231A1 (ja) 電源装置
CN113799629A (zh) 用于对车辆的电池充电的装置及方法
KR100999969B1 (ko) 배터리 충전 장치
JP3042528B1 (ja) 充電装置
CN114097170B (zh) 电源系统
CN112511071B (zh) 功率转换装置的控制装置
JP4139290B2 (ja) 電気車輌用電源装置
JP2000152408A (ja) 電気自動車
CN110723006A (zh) 电气系统、用电池提供充电的方法、电动和混合机动车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant