CN111347901A - 一种车辆、充电装置、电机控制电路 - Google Patents

Abstract

在本申请中，通过三相逆变器、三相交流电机以及第一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，并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三相交流电机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、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、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，动力电池直流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，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、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三相逆变器、第一电流传感模块以及三相交流电机；

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第一电流传感模块向所述三相交流电机充电，以便于所述三相交流电机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三相交流电机向所述动力电池充电；

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；

所述第一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的电机控制电路，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三相逆变器、所述三相交流电机中至少一个的换热介质进行加热，进而所述被加热的换热介质再流经所述动力电池时，使所述动力电池的温度升高。

本申请的另一目的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的电机控制电路，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第一电流传感模块向所述三相交流电机充电，以便于所述三相交流电机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三相交流电机向所述动力电池充电。

本申请的另一目的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三相逆变器以及所述储能模块连接。

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，通过三相逆变器、三相交流电机以及第一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，并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三相交流电机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是本申请第六实施例所提供的动力电池充电方法的流程示意图；

图7是本申请第七实施例所提供的动力电池加热方法的流程示意图。

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，并且该电机控制电路100包括开关控制回路11、三相逆变器12、三相交流电机13以及第一电流传感模块14。

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12的工作状态，使得外部供电电压通过三相逆变器12和第一电流传感模块14向三相交流电机13充电，以便于三相交流电机13对外部供电电压进行升压，使外部供电模块200和三相交流电机13向动力电池充电；

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12的工作状态，使得三相逆变器12根据动力电池输出的电压对三相交流电机13进行驱动；

第一电流传感模块14感应三相交流电机13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12的工作状态。

具体实施时，在本申请实施例中，三相逆变器12的工作状态包括三相逆变器12中各个整流开关的导通或关断状态。

在本实施方式中，通过采用三相逆变器、三相交流电机以及第一电流传感模块的电机控制电路，使得该电机控制电路不仅可工作在电机驱动模式，并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三相交流电机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，作为本申请一种实施方式，如图2所示，该电机控制电路100还包括储能模块15，该储能模块15在三相逆变器12工作时，对三相逆变器12进行保护。

具体的，由于三相逆变器12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，因此储能模块15在三相逆变器12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12的使用寿命。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图2所示，电机控制电路100还包括第二电流传感模块16，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12的工作状态，使得外部供电电压通过三相逆变器12、第一电流传感模块14以及第二电流传感模块16向三相交流电机13充电，以便于三相交流电机13对外部供电电压进行升压，使外部供电模块200和三相交流电机13向动力电池充电。

在本实施方式中，在电机控制电路100中增加第二电流传感模块16，使得三相交流电机13对外部供电电压进行升压向动力电池充电时，可根据第一电流传感模块14和第二电流传感模块16向三相交流电机13充的电压进行升压充电，加快了充电速度；此外，当第一电流传感模块14发生故障时，还可通过第二电流传感模块16对三相交流电机13充电，提高了该电机控制电路100的可靠性。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图3所示，三相逆变器12连接外部供电模块200正极，储能模块15的第一端与三相逆变器12的正端以及动力电池300的正极连接，储能模块15的第二端与三相逆变器12的负端、动力电池300的负极以及外部供电模块200的负极连接，第一电流传感模块14的第一端与三相逆变器12的一相桥臂连接，第一电流传感模块14的第二端与三相交流电机13的一相线圈连接，第二电流传感模块16的第一端与三相逆变器12中未连接有第一电流传感模块14的两相桥臂中的一相桥臂连接，第二电流传感模块16的第二端与三相交流电机13中未连接第一电流传感模块14的两相线圈中的一相线圈连接。

具体实施时，三相逆变器12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第一电流传感模块14连接，其余两相整流桥中的任一相整流桥与第二电流传感模块16连接；需要说明的是，在本申请实施例中，三相逆变器12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12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第一电流传感模块14的输出端连接指的是整流开关1和整流开关2的共接端与第一电流传感模块14的输出端连接、或者是整流开关3和整流开关4的共接端与第一电流传感模块14的输出端连接、或者是整流开关5和整流开关6的共接端与第一电流传感模块14的输出端连接，具体连接方式请参考图3。

进一步地，当第一电流传感模块14与整流开关1和整流开关2的共接端连接时，第二电流传感模块16则与整流开关3和整流开关4的共接端连接，或者与整流开关5和整流开关6的共接端连接；当第一电流传感模块14与整流开关3和整流开关4的共接端连接时，第二电流传感模块16则与整流开关1和整流开关2的共接端连接，或者与整流开关5和整流开关6的共接端连接；当第一电流传感模块14与整流开关5和整流开关6的共接端连接时，第二电流传感模块16则与整流开关3和整流开关4的共接端连接，或者与整流开关1和整流开关2的共接端连接。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图3所示，储能模块15包括储能电容C，储能电容C的第一端为储能模块15的第一端，储能电容C的第二端为储能模块15的第二端。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图3所示，第一电流传感模块14包括第一电流传感器9，第一电流传感器9的第一端为第一电流传感模块14的第一端，第一电流传感器9的第二端为第一电流传感模块14的第二端。

具体实施时，第一电流传感器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，同样第一电流传感器9也可以与整流开关5和整流开关6的共接处连接，图3中所示的连接方式仅为示例性说明。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图3所示，第二电流传感模块16包括第二电流传感器8，第二电流传感器8的第一端为第二电流传感模块16的第一端，第二电流传感器8的第二端为第二电流传感模块16的第二端。

具体实施时，该第二电流传感器8的连接方式为：当第一电流传感器9与整流开关1和整流开关2的共接处连接时，则第二电流传感器8与整流开关3和整流开关4的共接处连接，或者第二电流传感器8与整流开关5和整流开关6的共接处连接；当第一电流传感器9与整流开关3和整流开关4的共接处连接时，则第二电流传感器8与整流开关1和整流开关2的共接处连接，或者第二电流传感器8与整流开关5和整流开关6的共接处连接；当第一电流传感器9与整流开关5和整流开关6的共接处连接时，则第二电流传感器8与整流开关3和整流开关4的共接处连接，或者第二电流传感器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用于控制外部供电模块200三相逆变器12之间的通路的导通与断开。

进一步地，如图2所示，第一开关模块17的输入端与外部供电模块200的正极连接，第一开关模块17的输出端与三相逆变器12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，当人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，可控的连接或断开外部供电模块200和三相逆变器12之间的连接线路，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，作为本申请一种实施方式，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12之间的通路的导通与断开。

进一步地，作为本申请一种实施方式，如图2所示，第二开关模块18的输入端与储能模块15的第一端以及三相逆变器12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，当人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可直接通过整流开关1对动力电池300充电，需要说明的是，由于整流开关1是并联有二极管、且能执行开关动作的器件，因此外部供电模块200可通过整流开关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4或者整流开关6，或者同时开通整流开关4和整流开关6，此时外部供电模块200对三相交流电机13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4或者断开整流开关6，或者同时断开整流开关4和整流开关6，此时外部供电模块200与三相交流电机13对动力电池300充电；需要说明的是，若过程2中开关控制回路11开通的是整流开关4，则过程3中开关控制回路11断开的便是整流开关4，若过程2中开关控制回路11开通的是整流开关6，则过程3中开关控制回路11断开的便是整流开关6，若过程2中开关控制回路11开通的是整流开关4和整流开关6，则过程3中开关控制回路11断开的便是整流开关4和整流开关6。由于外部供电模块200的输出电压和三相交流电机13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获取三相交流电机13的电流值，并通过三相交流电机13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，若开关控制回路11开通的是整流开关4，则外部供电模块200将对三相交流电机13充电。此时，电流从外部供电模块200的正极流出，流经三相交流电机13，然后流经第一电流传感器9，再流经整流开关4，最后回到外部供电模块200的负极；若开关控制回路11开通的是整流开关6，则电流从外部供电模块200的正极流出，流经三相交流电机13，然后流经第二电流传感器8，再流经整流开关6，最后回到外部供电模块200的负极；需要说明的是，当开关控制回路11开通的是整流开关4和整流开关6时，电机控制电路100的电流流向可参考前述整流开关4和整流开关6导通时的电流流向，此处不再赘述。

在过程3中，当开关控制回路11断开整流开关4后，外部供电模块200将和三相交流电机13一起对动力电池300放电。此时，电流从外部供电模块200的正极流出，先流经三相交流电机13，然后流经第一电流传感器9，再流经整流开关3，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；当开关控制回路11断开整流开关6后，外部供电模块200将和三相交流电机13一起对动力电池300放电。此时，电流从外部供电模块200的正极流出，先流经三相交流电机13，然后流经第二电流传感器8，再流经整流开关5，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；需要说明的是，当开关控制回路11断开的是整流开关4和整流开关6时，电机控制电路100的电流流向可参考前述整流开关4和整流开关6断开时的电流流向，此处不再赘述。

在本实施例中，本申请提供的电机控制电路100在实现升压充电功能时，使用的是本为实现电机驱动功能的整流开关4或整流开关6，如此将使得该电机控制电路100无需增加整流开关和功率电感，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的正极与三相交流电机13的任一相绕组，或者与三相交流电机13任一相绕组串联的电流传感器连接，使得该电机控制电路100的结构更加简洁清晰，进而降低了电机控制电路100的故障率；另外，本申请实施例提供的电机控制电路100在实现升压充电功能时，使用的是本为实现电机驱动功能的整流开关4或整流开关6，从此将使得该电机控制电路100无需增加整流开关和功率电感，进一步降低了电路成本。

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。

需要说明的是，在本申请实施例中，“减少天线长度”指的是在应用电机驱动功能时，从外部供电模块200的正极连接到整流开关1和整流开关2连接处的这根导线，实际上可等效为辐射发射的天线，如果在此处连接一个开关K1，并在实际产品中将开关K1与整流开关1和整流开关2毗邻，则可减少这一天线的长度，起到减少辐射的目的。

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第一电流传感模块向所述三相交流电机充电，以便于所述三相交流电机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三相交流电机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三相逆变器、所述三相交流电机中至少一个的换热介质进行加热，进而所述被加热的换热介质再流经所述动力电池时，使所述动力电池的温度升高。

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13绕组充电并发热，电流从外部供电模块200的正极流出，进入电机绕组，并从另一相绕组流出，流经电流传感器9或电流传感器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13绕组的自感放电并发热，电流从三相交流电机13的绕组流出，流经电流传感器9或电流传感器8，再流经整流开关3或整流开关5，再流经整流开关1，最终回到三相交流电机13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，该外部供电模块与电机控制电路中的三相逆变器以及储能模块连接。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包括三相逆变器、三相交流电机以及第一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工作在电机驱动模式，并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三相交流电机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 (17)

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，所述电机控制电路包括三相逆变器、第一电流传感模块以及三相交流电机；

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第一电流传感模块向所述三相交流电机充电，以便于所述三相交流电机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三相交流电机向所述动力电池充电；

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；

所述第一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。

2.根据权利要求1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储能模块，所述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。

3.根据权利要求2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、所述第一电流传感模块以及所述第二电流传感模块向所述三相交流电机充电，以便于所述三相交流电机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三相交流电机向所述动力电池充电。

4.根据权利要求3所述的电机控制电路，其特征在于，所述三相逆变器连接外部供电模块正极，所述储能模块的第一端与所述三相逆变器的正端以及所述动力电池的正极连接，所述储能模块的第二端与所述三相逆变器的负端、所述动力电池的负极以及所述外部供电模块的负极连接，所述第一电流传感模块的第一端与所述三相逆变器的一相桥臂连接，所述第一电流传感模块的第二端与所述三相交流电机的一相线圈连接，所述第二电流传感模块的第一端与所述三相逆变器中未连接有所述第一电流传感模块的两相桥臂中的一相桥臂连接，所述第二电流传感模块的第二端与所述三相交流电机中未连接所述第一电流传感模块的两相线圈中的一相线圈连接。

5.根据权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述储能模块包括储能电容，所述储能电容的第一端为所述储能模块的第一端，所述储能电容的第二端为所述储能模块的第二端。

6.根据权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述第一电流传感模块包括第一电流传感器，所述第一电流传感器的第一端为所述第一电流传感模块的第一端，所述第一电流传感器的第二端为所述第一电流传感模块的第二端。

7.根据权利要求4所述的电机控制电路，其特征在于，所述第二电流传感模块包括第二电流传感器，所述第二电流传感器的第一端为所述第二电流传感模块的第一端，所述第二电流传感器的第二端为所述第二电流传感模块的第二端。

8.根据权利要求3至7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外部供电模块与所述三相逆变器之间的通路的导通与断开。

9.根据权利要求8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外部供电模块的正极连接，所述第一开关模块的输出端与所述三相逆变器连接。

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。

11.根据权利要求3至7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。

12.根据权利要求11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。

13.根据权利要求12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。

14.一种动力电池加热方法，基于权利要求11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三相逆变器、所述三相交流电机中至少一个的换热介质进行加热，进而所述被加热的换热介质再流经所述动力电池时，使所述动力电池的温度升高。

15.一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第一电流传感模块向所述三相交流电机充电，以便于所述三相交流电机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三相交流电机向所述动力电池充电。

16.一种充电装置，其特征在于，所述充电装置包括如权利要求2至13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三相逆变器以及所述储能模块连接。

17.一种车辆，其特征在于，所述车辆包括如权利要求1至13任一项所述的电机控制电路和动力电池。

Images