CN102013873A - 一种多功能集成驱动控制器系统 - Google Patents

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陆政德
刘庆宇
徐锋
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Abstract

本发明涉及一种多功能集成驱动控制器系统，包括充电机模块、逆变模块和驱动模块，所述的充电机模块的输出端与储能系统的一端相连；所述的储能系统的另一端与所述的逆变模块相连；所述的逆变模块与所述的驱动模块相连；所述的多功能集成驱动控制器系统与主控制器系统相连。本发明将电动汽车的驱动系统、充电机系统以及发电机系统合成为一体，使得电动汽车的内部结构更为简洁，使整车系统的可靠性大为提高，并充分地利用了主控制器系统的硬件资源。

Description

一种多功能集成驱动控制器系统
技术领域
本发明涉及电动汽车驱动控制领域，特别是涉及一种用于电动汽车的多功能集成驱动控制器系统。
背景技术
电动汽车的驱动器直接将电机转动，实现了车辆运行。由于为电动汽车提供能量的是动力锂电池，因此充电机是必须的，它将电力网的能量转换成受控的能量进行输出，给动力锂电池补充能量。目前通常情况下是将电动汽车的驱动器和充电机独立地做成了二个设备，一个是所谓的电动机驱动装置，另一个是为电池充电的充电机。但是这样势必会造成电动汽车内部结构的繁冗，降低电动汽车的可靠性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能集成驱动控制器系统，能够使电动汽车的内部结构更为简捷，更为可靠。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种多功能集成驱动控制器系统，包括充电机模块、逆变模块和驱动模块，所述的充电机模块的输出端与储能系统的一端相连；所述的储能系统的另一端与所述的逆变模块相连；所述的逆变模块与所述的驱动模块相连；所述的多功能集成驱动控制器系统与主控制器系统相连。
所述的充电机模块包括依次相连输入滤波单元、整流单元和充电调节单元；所述的输入滤波单元的输入端与交流电源相连；所述的充电调节单元的输出端与所述的储能系统相连。
所述的驱动模块中的电动机为三相交流电动机。
有益效果
由于采用了上述的技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本发明将电动汽车的驱动系统、充电机系统以及发电机系统合成为一体，使得电动汽车的内部结构更为简洁，使整车系统的可靠性大为提高，并充分地利用了主控制器系统的硬件资源。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
本发明涉及一种多功能集成驱动控制器系统，如图1所示，包括充电机模块、逆变模块和驱动模块，所述的充电机模块的输出端与储能系统的一端相连；所述的储能系统的另一端与所述的逆变模块相连；所述的逆变模块与所述的驱动模块相连；所述的多功能集成驱动控制器系统与主控制器系统相连。其中，充电机模块包括依次相连输入滤波单元、整流单元和充电调节单元；所述的输入滤波单元的输入端与交流电源相连；所述的充电调节单元的输出端与所述的储能系统相连。驱动模块中的电动机采用三相交流电动机。
本发明将电动汽车的驱动系统、充电机系统以及发电机系统合成为一体，因此其应当具有驱动系统、充电机系统以及发电机系统的功能。本发明中所有的控制过程都将由主控制器系统完成调节控制。储能系统是由超级电容和动力锂电池或其它成份电池构成。各个单体都由“电堆管理+平衡系统”实现控制管理，其控制的过程参数，将传递给主控制器系统，用以协调控制本发明。
1.当车辆在运行过程中，如图1所示，位于储能系统右侧的逆变模块和驱动模块进行工作，储能系统将其内部储有的电能传输至逆变系统，逆变系统将收到的大约600V的直流电压转为三相交流电，使驱动模块中的电机转动，由驱动模块的电机驱动车辆行进。其能量的传递过程如图1所示，由储能系统PCS→逆变模块(VT1/VT2/VT3/VT4/VT5/VT6)→驱动模块中的电机M，最后由电机M将电能转换成机械转动能量。在本运行过程中，输入滤波单元的电源输入端P_in处于关闭状态，没有交流电能量进入，整流单元不工作，充电调节单元P_A处于关闭状态。
2.当车辆停止运行后需要充电时，可以通过市电或外部交流电源对车辆进行充电，将输入滤波单元的电源插头插入常规的电源接口，本发明就成为一台常规的AC/DC型的充电机，在充电调节单元的控制调节下，完成对储能系统的储能。在整个充电过程中，市电、外部交流电的插入是充电过程的开始。市电或外部的交流电(380VAC/220VAC)能量进入后，通过输入滤波单元和整流单元，将交流电转换成直流电，最后通过充电调节单元，对储能系统进行能量的储存。其能量的传递过程是如图1所示，电源输入端P_in→输入滤波单元(L1、L2、L3)→整流单元(D1、D2、D3、D4、D5、D6)→充电调节单元P_A，最后进入储能系统PCS。在整个充电过程中，储能系统PCS中的电堆管理系统将与主控制器系统进行通讯，用以实现对充电调节单元的调节。
3.当车辆在运行过程中，当有制动和减速讯息时，本发明就担当了发电机组的功能，此时将驱动模块中旋转的电机视为发电机，视为发电机的电机能实现给储能系统充电，以弥补部分能量。在车辆下坡过程中，这样的发电功能会非常突出而有效。也就是说，本发明处于在驱动系统工作模式时，当接收到操作者给与的制动信号时，本发明自动将旋转的电机作为发电机，将车辆的动能转换成电能，送入储能系统中，实现能量的补充。其能量的转移过程如图1所示，车辆动能→驱动模块的电机M→逆变模块(VT1/VT2/VT3/VT4/VT5/VT6)→储能系统PCS。该过程是由主控制器系统发出调节指令进行控制，因此，回收能量的大小，由控制器优化实现，也就是说，转移的能量就是制动能量，回收能量的大小与瞬时车辆的速度成正比。
本发明在车辆运行时将依照驾驶员的控制信息运行，整车控制系统在驾驶员的操控下，由整车控制器将脚踏板的“油门信号”或“制动信号”传递给主控制器系统，主控制器系统再将收到的信号转换为控制逆变系统(VT1/VT2/VT3/VT4/VT5/VT6)有用控制信号对车辆运行过程进行控制。也就是说，当车辆在运行过程中，如果接收到驾驶员的“油门信号”，则主控制器系统向本发明发出作为驱动系统的信号；如果接收到驾驶员的“制动信号”，则主控制器系统向本发明发出作为发电机系统的信号。
不难发现，本发明将电动汽车的驱动系统、充电机系统以及发电机系统合成为一体，使得电动汽车的内部结构更为简洁，使整车系统的可靠性大为提高，并充分地利用了主控制器系统的硬件资源。

Claims (3)

1.一种多功能集成驱动控制器系统，包括充电机模块、逆变模块和驱动模块，其特征在于，所述的充电机模块的输出端与储能系统的一端相连；所述的储能系统的另一端与所述的逆变模块相连；所述的逆变模块与所述的驱动模块相连；所述的多功能集成驱动控制器系统与主控制器系统相连。
2.根据权利要求1所述的多功能集成驱动控制器系统，其特征在于，所述的充电机模块包括依次相连输入滤波单元、整流单元和充电调节单元；所述的输入滤波单元的输入端与交流电源相连；所述的充电调节单元的输出端与所述的储能系统相连。
3.根据权利要求1所述的多功能集成驱动控制器系统，其特征在于，所述的驱动模块中的电动机为三相交流电动机。
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