CN108705941B - 为电动汽车充电的装置和方法及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种为电动汽车充电的装置和方法及电动汽车，属于交通领域。该电动汽车包含电机、电机控制器及电池组，该装置包括：线圈，用于接收充电电力；至少一对控制开关，包括连接在线圈与电池组之间的第一控制开关和第二控制开关，用于交替导通，以将线圈接收的充电电力馈送至电池组；以及控制模块，用于根据线圈的电流控制第一控制开关和第二控制开关交替导通，以将线圈接收的充电电力馈送至电池组，其中，线圈为电机内的定子线圈，和/或至少一对控制开关为所述电机控制器内的一对控制开关。藉此，实现了在为电动汽车充电的同时大幅降低了成本，减少了电动汽车的重量，实现了较少的占用电动汽车的空间，且不需要单独增加冷却系统。

Description

为电动汽车充电的装置和方法及电动汽车

技术领域

本发明涉及交通领域，具体地涉及一种为电动汽车充电的装置和方法及电动汽车。

背景技术

随着新能源电动汽车的普及，直流快速充电技术的发展变得越来越重要。随着电动汽车的续驶里程越来越远，则需要的动力电池容量也越来越大，为了缩短直流充电时间，则那么直流充电系统所需负载的电流及功率也势必将越做越大。越来越多的车辆系统采用更高电压设计，甚至可能达到800V或者更高。由于目前市场上300-400V的电动汽车占绝大多数，所以，对于直流充电设施也大部分是250V-500V直流充电桩。当具备更高电压系统的电动汽车采用250V-500V直流充电桩充电时，则需要电压升高装置才能满足充电需求。然而根据调查发现，一般在电动汽车上增加一个升压装置都采用直流DCDC设备，此设计具有以下缺点：1、目前市场上此类大功率直流DCDC设备成熟产品较少；2、大幅度增加电动汽车的成本；3、需要增加相应的冷却系统，使系统设计更加复杂；4、增加电动汽车的重量，影响电动汽车的续驶里程和效率；5、占用电动汽车布置空间，增加了设计难度。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种为电动汽车充电的装置和方法及电动汽车，其可解决或可至少部分解决上述缺陷。

为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种用于为电动汽车充电的装置，该电动汽车包含电机、电机控制器及电池组，该装置包括：线圈，用于接收充电电力；至少一对控制开关，包括连接在所述线圈与所述电池组之间的第一控制开关和第二控制开关，用于交替导通，以将所述线圈接收的充电电力馈送至所述电池组；以及控制模块，用于根据所述线圈的电流控制所述第一控制开关和所述第二控制开关交替导通，以将所述线圈接收的充电电力馈送至所述电池组，其中，所述线圈为所述电机内的定子线圈，和/或所述至少一对控制开关为所述电机控制器内的一对控制开关。

可选地，根据所述线圈的电流控制所述第一控制开关和所述第二控制开关交替导通包括循环执行以下操作：控制所述第一控制开关闭合，所述第二控制开关断开；在所述线圈的电流增大到第一预设值时，控制所述第一控制开关断开，所述第二控制开关闭合；以及在所述线圈的电流减小到第二预设值时，控制所述第一控制开关闭合，所述第二控制开关断开。

可选地，所述线圈为所述电机内的两相定子线圈。

可选地，所述线圈为所述电机之外的线圈。

可选地，所述线圈包括所述电机内的定子线圈以及所述电机之外的线圈。

可选地，该装置还包括：升压DC/DC设备，用于为所述电池组充电；所述控制模块还用于：检测所述升压DC/DC设备是否出现故障；以及在所述升压DC/DC设备未出现故障时，控制所述升压DC/DC设备为所述电池组充电；其中，所述控制模块根据所述线圈的电流控制所述第一控制开关和所述第二控制开关交替导通以将所述线圈接收的充电电力馈送至所述电池组的条件为所述升压DC/DC设备出现故障。

此外，本发明的另一方面提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述的装置。

另外，本发明的另一方面还提供一种用于为电动汽车充电的方法，该电动汽车包含电机、电机控制器及电池组，该方法包括：根据线圈的电流控制所述第一控制开关和第二控制开关交替导通，以将所述线圈接收的充电电力馈送至所述电池组，其中，所述线圈用于接收充电电力，所述第一控制开关和所述第二控制开关连接在所述线圈和所述电池组之间，所述线圈为所述电机内的定子线圈，和/或所述第一控制开关和所述第二控制开关为所述电机控制器内的一对控制开关。

可选地，根据所述线圈的电流控制所述第一控制开关和所述第二控制开关交替导通包括循环执行以下操作：控制所述第一控制开关闭合，所述第二控制开关断开；在所述线圈的电流增大到第一预设值时，控制所述第一控制开关断开，所述第二控制开关闭合；以及在所述线圈的电流减小到第二预设值时，控制所述第一控制开关闭合，所述第二控制开关断开。

可选地，所述线圈为所述电机内的两相定子线圈。

可选地，所述线圈为所述电机之外的线圈。

可选地，所述线圈包括所述电机内的定子线圈以及所述电机之外的线圈。

可选地，该方法还包括：检测所述升压DC/DC设备是否出现故障，其中，所述升压DC/DC设备用于为所述电池组充电；以及在所述升压DC/DC设备未出现故障时，控制所述升压DC/DC设备为所述电池组充电；其中，根据所述线圈的电流控制所述第一控制开关和所述第二控制开关交替导通以将所述线圈接收的充电电力馈送至所述电池组的条件为所述升压DC/DC设备出现故障。

此外，本发明的另一方面还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述的方法。

通过上述技术方案，借助于电动汽车的电机内的定子线圈和/或电机控制器内的一对控制开关，提高外接电源提供的充电电压以使其满足电动汽车的需求，如此，实现了在为电动汽车充电的同时大幅降低了成本，减少了电动汽车的重量，降低了对电动汽车的续驶里程和效率的影响。此外，仅需要增加少量零件，在电动汽车中占用空间较少，便于在电动汽车上的设计布置。另外，在借助于电动汽车本身的部件实现为电动汽车充电的同时，也可沿用该部件的冷却系统，如此，不再需要单独增加冷却系统。

本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：

图1是一电动汽车的基本结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置与外部电源及电池组的连接示意图；

图3是本发明另一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的连接示意图；

图4是图3所示的装置为电动汽车充电的逻辑示意图；

图5是本发明另一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的连接示意图；

图6是图5所示的装置为电动汽车充电的逻辑示意图；

图7是本发明另一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的连接示意图；

图8是图7所示的装置为电动汽车充电的逻辑示意图；

图9是本发明另一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的连接示意图；

图10是本发明另一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的连接示意图；以及

图11是本发明另一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的连接示意图。

附图标记说明

1 线圈 2 控制模块

3 至少一对控制开关 4 直流充电插座

5 线束 6 电机

7 电机控制器 8 电池组

9 升压DC/DC设备 10 外部电源

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。

本发明实施例的一个方面提供一种用于为电动汽车充电的装置。其中，该电动汽车包含电机、电机控制器及电池组。图1是一电动汽车的基本结构示意图。如图1所示，电动汽车包括电机6、电机控制器7和电池组8。电机6包括三相定子线圈，线圈L1、线圈L2、线圈L3，电机控制器7包括三对控制开关，控制开关Q1与控制开关Q2、控制开关Q3与控制开关Q4、控制开关Q5与控制开关Q6，线圈L1和控制开关Q1与控制开关Q2的公共端连接，线圈L2和控制开关Q3与控制开关Q4的公共端连接，线圈L3和控制开关Q5与控制开关Q6的公共端连接。此外，该电动汽车的电池组的系统电压在550V-950V之间。需要说明的是本发明实施例提供的用于为电动汽车充电的装置并不仅限于用于为图2所示的电动汽车充电，还可以用于为其他满足本发明的电动汽车进行充电，例如，应用包括四相定子线圈的电机的电动汽车，应用包括四对控制开关的电机控制器的电动汽车等。

图2是本发明一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置与外部电源及电池组的连接示意图。其中，该电动汽车包含电机、电机控制器及电池组。如图2所述，该装置包括线圈1、控制模块2和至少一对控制开关3。线圈1用于接收充电电力，其中，该充电电力可以是来自于外部电源10，例如来自于直流充电桩，也可也是来自其他可为线圈1供电的电源，对此，不进行限制。至少一对控制开关3包括连接在线圈1与电池组8之间的第一控制开关和第二控制开关，用于交替导通，以将线圈1接收的充电电力馈送至电池组8。控制模块2用于根据线圈1的电流控制第一控制开关和第二控制开关交替导通，以将线圈1接收的充电电力馈送至电池组8。其中，线圈1可以为电机内的定子线圈，和/或至少一对控制开关3可以为电机控制器内的一对控制开关。在本发明实施例中，线圈1可以包括电机内的定子线圈，可以包括电机以外的线圈(例如外加的线圈)，还可以包括电机内的定子线圈与电机以外的线圈。在线圈1包括电机内的定子线圈的情况下，可以包括电机内的一相定子线圈，也可也包括电机内的两相定子线圈。此外，至少一对控制开关3可以是电机控制器内的一对控制开关，也可以不是电机控制器内的一对控制开关，例如，可以外加一对控制开关。其中，在线圈1包括电机内的线圈以及至少一对控制开关3为电机控制器内的一对控制开关的情况下，利用电动汽车的电机线圈和控制开关组成boost电路，以为电动汽车的电池组充电，而不需要额外配备升压DC/DC设备或其他部件来实现为电动汽车的电池组充电，降低了成本。

借助于电动汽车的电机内的定子线圈和/或电机控制器内的一对控制开关，提高外接电源提供的充电电压以使其满足电动汽车的需求，如此，实现了在为电动汽车充电的同时大幅降低了成本，减少了电动汽车的重量，降低了对电动汽车的续驶里程和效率的影响。此外，仅需要增加少量零件，在电动汽车中占用空间较少，便于在电动汽车上的设计布置。另外，在借助于电动汽车本身的部件实现为电动汽车充电的同时，也可沿用该部件的冷却系统，如此，不再需要单独增加冷却系统。

在本发明实施例中，根据线圈的电流控制第一控制开关和第二控制开关交替导通，可以是根据线圈的电流与预设电流值之间的关系进行控制，其中，该预设电流值可以与线圈的电感、电池组的充电特性、电池组的起始电压、电池组的平均电流及电池组的温度等相关；还可以是根据电流确定线圈储存的能量，进而根据能量与预设值的关系进行控制。可选地，在本发明实施例中，根据线圈的电流控制第一控制开关和第二控制开关交替导通包括循环执行以下操作：控制第一控制开关闭合，第二控制开关断开；在线圈的电流增大到第一预设值时，控制第一控制开关断开，第二控制开关闭合；以及在线圈的电流减小到第二预设值时，控制第一控制开关闭合，第二控制开关断开。其中，第一预设值可以与线圈的电感、电池组的充电特性、电池组的起始电压及电池组的温度等相关，第二预设值可以与电池组的平均电流及充电特性等相关。

下面详细描述本发明实施例提供的用于为电动汽车充电的装置，并以图2所示的电动汽车为例进行说明。

图3是本发明一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的连接示意图。如图3所示，该装置包括线圈L1、线圈L2和线圈L3中的一者，以及三对控制开关中的一对控制开关，使用线束5连接直流充电插座4的正极与电机6的三相定子线圈的中心点。在该实施例中，在该装置包括线圈L1的情况下，通过控制控制开关Q1与控制开关Q2开来为电动汽车充电；在该装置包括线圈L2的情况下，通过控制控制开关Q3与控制开关Q4来为电动汽车充电；在该装置包括线圈L3的情况下，通过控制控制开关Q5与控制开关Q6来为电动汽车充电。需要说明的是，在本发明实施例中，直流充电插座4与三相定子线圈的中心点之间的连接并不仅限于使用线束，还可以使用其他部件，只要在连接部件可实现在直流充电插座4与电机的定子线圈之间导电即可。

下面以直流充电桩经由直流充电枪与直流充电插座4连接以为电动汽车充电，以及该装置包括线圈L1以及控制开关Q1与控制开关Q2为例，结合图4进行说明如何为电动汽车充电。

当启动直流充电桩后，直流充电桩根据电动汽车的充电需求输出自身允许的某个电压值(在直流充电桩启动，电动汽车与直流充电桩可通信，电动汽车将自己的充电需要，例如需要达到的充电电压为600V，传输给直流充电桩)，电机控制器7所包括的控制开关Q3、Q4、Q5、Q6都处于断开状态。使用控制开关Q1和控制开关Q2这个桥臂工作，控制开关Q1与控制开关Q2根据控制要求进行开闭动作。Q1与Q2的工作时序如下所述。

如图4所示，初始时，控制开关Q1与控制开关Q2处于断开状态。闭合控制开关Q2。在闭合控制开关Q2以后，检测线圈L1的电流，判断线圈L1的电流是否达到第一设计值(该设计值即为本发明实施例中所述的第一预设值)。其中，该第一设计值与线圈L1的电感、电池组8的充电特性、在充电之前电池组8的起始电压以及电池组的温度相关。此外，该第一设计值在充电的过程中，根据线圈L1的电感、电池组8的充电特性、在充电之前电池组8的起始电压以及电池组的温度实时变动。在线圈L1的电流未达到该第一设计值的情况下，继续检测线圈的电流并判断线圈L1的电流是否达到第一设计值。在线圈L1的电流达到第一设计值的情况下，断开控制开关Q2，并导通控制开关Q1。在导通控制开关Q1以后，检测线圈L1的电流并判断线圈L1的电流是否达到第二设计值(该第二设计值即为本发明实施例中所述的第二预设值)。其中该第二设计值与电池组8的平均电流以及充电特性相关，在充电的过程中，第二设计值根据电池组8的平均电流以及充电特性实时改变。此外，在电机控制器7包括电容的情况下，如图3所示，电机控制器包括电容C1，第二设计值还与电容的特性有关。在线圈L1的电流未减小到第二设计值的情况下，继续检测线圈L1的电流并判断电流是否达到第二设计值。在线圈L1的电流达到第二设计值的情况下，断开控制开关Q1。在断开控制开关Q1后，判断电池组8是否充满。其中判断电池组8是否充满的方式有很多，例如，检测电池组8的电压，判断电池组8的电压是否达到预设电压值，电池组8的电压达到预设电压值即为电池已充满；电池组8的电压未达到预设电压值，则说明电池组8未充满。在电池组8未充满的情况下，继续循环执行上述过程，控制控制开关Q1与控制开关Q2交替导通，直至电池组8充满，即达到需求的充电量。在电池组8充满的情况下，使得控制开关Q1与控制开关Q2处于断开状态，停止充电过程，将直流充电枪拔下，断开与直流充电插座4的连接，充电结束。在该实施例中，根据图3中所示的线圈以及控制开关的参数，可以实现将充电桩的电压从500V提升到800V，从而能够对电动汽车的电池组进行充电。

图5是本发明另一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的连接示意图。与图3所示的装置的不同之处在于，在该实施例中，该装置中包括的线圈为电动汽车的电机内的两相定子线圈。如图5所示，线束5连接直流充电插座4的正极与线圈L1的输入端，如此，该用于为电动汽车充电的装置包括线圈L1与线圈L2或者包括线圈L1与线圈L3，通过控制控制开关Q3与控制开关Q4或者控制开关Q5与控制开关Q6来为电动汽车充电。需要说明的是，在该实施例中，除连接在线圈L1的输入端外，线束5还可连接在线圈L2的输入端，装置中的线圈包括线圈L1与线圈L2或者包括线圈L2与线圈L3，通过控制控制开关Q1与控制开关Q2或者控制开关Q5与控制开关Q6来为电动汽车充电；或者线束5还可连接在线圈L3的输入端，装置中的线圈包括线圈L1与线圈L3或者包括线圈L2与线圈L3，通过控制控制开关Q1与控制开关Q2或者控制开关Q3与控制开关Q4来为电动汽车充电。

下面以装置包括线圈L1与线圈L2以及控制开关Q3与控制开关Q4为例，说明如何为电动汽车充电。电机控制器7所包括的控制开关Q1、Q2、Q5、Q6都处于断开状态。

如图6所示，初始时，控制开关Q3与控制开关Q4处于断开状态。闭合控制开关Q4。在闭合控制开关Q4以后，检测线圈L1、线圈L2的电流，判断线圈L1与线圈L2的电流是否达到第一设计值(该设计值即为本发明实施例中所述的第一预设值)。与图5所示，线圈L1与线圈L2串联，因此，线圈L1与线圈L2的电流相等，在此处所述的线圈L1与线圈L2的电流是否达到第一设计值，为判断线圈L1与线圈L2的串联电路的电流是否达到第一设计值，因此，除检测线圈L1与线圈L2的电流外，可以仅检测线圈L1的电流并进行判断或者仅检测线圈L2的电流并进行判断。其中，该第一设计值与线圈L1和/或线圈L2的电感、电池组8的充电特性、在充电之前电池组8的起始电压以及电池组的温度相关。此外，该第一设计值在充电的过程中，根据线圈L1和/或线圈L2的电感、电池组8的充电特性、在充电之前电池组8的起始电压以及电池组的温度实时变动。在线圈L1与线圈L2的电流未达到该第一设计值的情况下，继续检测线圈的电流并判断线圈L1与线圈L2的电流是否达到第一设计值。在线圈L1与线圈L2的电流达到第一设计值的情况下，断开控制开关Q4，并导通控制开关Q3。在导通控制开关Q3以后，检测线圈L1与线圈L2的电流并判断线圈L1与线圈L2的电流是否达到第二设计值(该第二设计值即为本发明实施例中所述的第二预设值)。其中该第二设计值与电池组8的平均电流以及充电特性相关，在充电的过程中，第二设计值根据电池组8的平均电流以及充电特性实时改变。此外，在电机控制器7包括电容的情况下，如图5所示，电机控制器包括电容C1，第二设计值还与电容的特性有关。在线圈L1与线圈L2的电流未减小到第二设计值的情况下，继续检测线圈L1与线圈L2的电流并判断电流是否达到第二设计值。在线圈L1与线圈L2的电流达到第二设计值的情况下，断开控制开关Q3。在断开控制开关Q3后，判断电池组8是否充满。其中判断电池组8是否充满的方式有很多，例如，检测电池组8的电压，判断电池组8的电压是否达到预设电压值，电池组8的电压达到预设电压值即为电池已充满；电池组8的电压未达到预设电压值，则说明电池组8未充满。在电池组8未充满的情况下，继续循环执行上述过程，控制控制开关Q3与控制开关Q4交替导通，直至电池组8充满。在电池组8充满的情况下，使得控制开关Q3与控制开关Q4处于断开状态，充电结束。

图7是本发明另一实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的连接示意图。与图3所示的装置的不同之处在于，在该实施例中，该装置中包括的线圈为电动汽车的电机以外的线圈，在直流充电插座4与线圈L1的输入端之间外加线圈L4。如图7所示，线圈L4的一端与直流充电插座4的正极连接，线圈L4的另一端与线圈L1的输入端连接。需要说明的是，在该实施例中，线圈L4的另一端除连接在线圈L1的输入端外，还可连接在线圈L2的输入端或者线圈L3的输入端。在线圈L4的另一端连接在线圈L1的输入端的情况下，通过控制控制开关Q1与控制开关Q2来为电动汽车充电；在线圈L4的另一端连接在线圈L2的输入端的情况下，通过控制控制开关Q3与控制开关Q4来为电动汽车充电；在线圈L4的另一端连接在线圈L3的输入端的情况下，通过控制控制开关Q5与控制开关Q6来为电动汽车充电。使用外加的线圈来为电动汽车充电，可以减小对电机内的定子线圈的影响。此外，使用外加的线圈，布线相对较灵活。

下面以装置包括线圈L4且线圈L4的一端与线圈L1的输入端连接为例，说明如何为电动汽车充电。电机控制器7所包括的控制开关Q3、Q4、Q5、Q6都处于断开状态。

如图8所示，初始时，控制开关Q1与控制开关Q2处于断开状态。闭合控制开关Q2。在闭合控制开关Q2以后，检测线圈L4的电流，判断线圈L4的电流是否达到第一设计值(该设计值即为本发明实施例中所述的第一预设值)。其中，该第一设计值与线圈L4的电感、电池组8的充电特性、在充电之前电池组8的起始电压以及电池组的温度相关。此外，该第一设计值在充电的过程中，根据线圈L4的电感、电池组8的充电特性、在充电之前电池组8的起始电压以及电池组的温度实时变动。在线圈L4的电流未达到该第一设计值的情况下，继续检测线圈的电流并判断线圈L4的电流是否达到第一设计值。在线圈L4的电流达到第一设计值的情况下，断开控制开关Q2，并导通控制开关Q1。在导通控制开关Q1以后，检测线圈L4的电流并判断线圈L4的电流是否达到第二设计值(该第二设计值即为本发明实施例中所述的第二预设值)。其中该第二设计值与电池组8的平均电流以及充电特性相关，在充电的过程中，第二设计值根据电池组8的平均电流以及充电特性实时改变。此外，在电机控制器7包括电容的情况下，如图7所示，电机控制器包括电容C1，第二设计值还与电容的特性有关。在线圈L4的电流未减小到第二设计值的情况下，继续检测线圈L4的电流并判断电流是否达到第二设计值。在线圈L4的电流达到第二设计值的情况下，断开控制开关Q1。在断开控制开关Q1后，判断电池组8是否充满。其中判断电池组8是否充满的方式有很多，例如，检测电池组8的电压，判断电池组8的电压是否达到预设电压值，电池组8的电压达到预设电压值即为电池已充满；电池组8的电压未达到预设电压值，则说明电池组8未充满。在电池组8未充满的情况下，继续循环执行上述过程，控制控制开关Q1与控制开关Q2交替导通，直至电池组8充满。在电池组8充满的情况下，使得控制开关Q1与控制开关Q2处于断开状态，停止充电过程，将直流充电枪拔下，断开与直流充电插座4的连接，充电结束。

此外，在本发明实施例中，该用于为电动汽车充电的装置除包括电机以外的线圈外，还可包括电机以内的定子线圈。如图7所示，在线圈L4的一端连接在线圈L1的输入端的情况下，装置中的线圈可以包括线圈L4与线圈L1及线圈L2或线圈L3，通过控制控制开关Q3与控制开关Q4或者控制开关Q5与控制开关Q6来实现为电动汽车充电。此外，在线圈L4的一端连接在线圈L2的输入端的情况下，装置中的线圈可以包括线圈L4与线圈L2及线圈L1或线圈L3，通过控制控制开关Q1与控制开关Q2或者控制开关Q5与控制开关Q6来实现为电动汽车充电；在线圈L4的一端连接在线圈L3的输入端的情况下，装置中的线圈可以包括线圈L4与线圈L3及线圈L1或线圈L2，通过控制控制开关Q1与控制开关Q2或者控制开关Q3与控制开关Q4来实现为电动汽车充电。具体控制过程与上述实施例中所述的控制开关相似，这里不再赘述。

可选地，在本发明实施例中，该用于为电动汽车充电的装置还可包括开关模块。该开关模块设置在直流充电插座中，用于控制充电插座的正极和/或负极与线束之间的导通或者关闭。可选地，开关模块可以是接触器或者继电器。如图3和图5所示，该用于为电动汽车充电的装置包括接触器S1以及接触器S2，接触器S1的常开触点连接在直流充电插座4的正极与线束5之间的电路中，接触器S2的常开触点连接在直流充电插座4的负极与电机控制器7所包括的控制开关之间，该控制开关与电池组8的负极连接。如图7所示，该用于为电动汽车充电的装置包括接触器S1以及接触器S2，接触器S1的常开触点连接在直流充电插座4的正极与线圈L4的一端之间的电路中，接触器S2的常开触点连接在直流充电插座4的负极与电机控制器7所包括的控制开关之间，该控制开关与电池组8的负极连接。在直流充电桩启动后，控制分别向接触器S1与接触器S2的线圈中通电，以使得接触器S1与接触器S2的常开触点闭合；在不充电的情况下，接触器S1与接触器S2的线圈中不通电，接触器S1与接触器S2的常开触点断开，以避免用户在接触直流充电插座4时不触电，提高安全系数。需要说明的是，该处所述的接触器S1与接触器S2仅为一举例，还可以包括其他情况的接触器，只要在为电动汽车充电时控制直流充电插座4的正极与负极导通，在不充电时控制直流充电插座4的正极与负极断电即可。例如，接触器S1与接触器S2还可以是包括常闭触点，在充电时，控制常闭触点闭合以使得直流充电插座4的正极与负极导通；在不充电时，控制常闭触点断开，以使得直流充电插座4的正极与负极断电。

可选地，在本发明实施例中，该用于为电动汽车充电的装置还可以包括上述实施例中所述的直流充电插座。

可选地，在本发明实施例中，在用于为电动汽车充电的装置包括电机以外的线圈且不包括电机内的定子线圈的情况下，还可包括开关模块，该开关用于切换电机内的定子线圈与对应控制开关的连接，减少在充电过程中对定子线圈的影响。可选地，该开关模块可以是接触器或者继电器。如图9所示，用于为电动汽车充电的装置包括线圈L4，不包括电机6内的定子线圈，线圈L4的一端连接在线圈L1的输入端上，在线圈L1的输入端以及线圈L4与线圈L1的输入端的连接点之间连接接触器S3。具体地，接触器S3的常开触点连接线圈L1的输入端与连接点之间，在需要为电动汽车充电的情况下，接触器S3的线圈中无电流，接触器S3的常开触点断开，如此，以避免在充电时有电流流向线圈L1，避免对线圈L1的影响；在不需要为电动汽车充电的情况下，控制接触器S3的常开触点闭合，以使得电机9可以正常使用。需要说明的是，该处所述的接触器S3仅为一举例，还可以包括其他情况的接触器，只要在为电动汽车充电时断开电机内的定子线圈与外加线圈与定子线圈之间的连接并在不充电时使得电机正常使用即可，例如，接触器还可以是包括常闭触点，在充电时，控制常闭触点断开，在不充电时，控制常闭触点闭合。

此外，在本发明实施例中，该装置还包括：升压DC/DC设备，用于为所述电池组充电；所述控制模块还用于：检测所述升压DC/DC设备是否出现故障；以及在所述升压DC/DC设备未出现故障时，控制所述升压DC/DC设备为所述电池组充电；其中，所述控制模块根据所述线圈的电流控制所述第一控制开关和所述第二控制开关交替导通以将所述线圈接收的充电电力馈送至所述电池组的条件为所述升压DC/DC设备出现故障。在包括独立的升压DC/DC设备的情况下，优先使用该升压DC/DC设备；当升压DC/DC设备出现故障的情况下，通过根据线圈的电流控制第一控制开关和第二控制开关交替导通以将线圈接收的充电电力馈送至电池组来为电动汽车充电。例如，该独立的升压DC/DC设备可以是实现500V/800V DC/DC升压装置。如图10与图11所示，在直流充电插座的正极与负极之间连接升压DC/DC设备，其中图10所示的线圈与控制开关的关系与图3所示的线圈与控制开关的关系相同，图11所示的线圈与控制开关的关系与图9所示的线圈与控制开关的关系相同。此外，还可以在图5和图7所示的装置中，根据图10或图11所示的方式添加升压DC/DC设备。在电动汽车需要充电时，控制模块可以检测升压DC/DC设备是否出现故障，在检测到升压DC/DC设备未出现故障时，控制升压DC/DC设备为电动汽车的电池组充电；在检测到升压DC/DC设备出现故障时，根据图3、图5、图7或图9所示的线圈与控制开关的关系，通过根据线圈的电流控制控制开关的交替导通来为电动汽车充电。

此外，本发明实施例还提供一种电动汽车，该电动汽车包括上述实施例中所述的装置。

相应地，本发明实施例的另一方面提供一种用于为电动汽车充电的方法。该电动汽车包含电机、电机控制器及电池组，该方法包括：根据线圈的电流控制第一控制开关和第二控制开关交替导通，以将线圈接收的充电电力馈送至电池组，其中，线圈用于接收充电电力，第一控制开关和第二控制开关连接在线圈和电池组之间，线圈为电机内的定子线圈，和/或第一控制开关和第二控制开关为电机控制器内的一对控制开关。

借助于电动汽车的电机内的定子线圈和/或电机控制器内的一对控制开关，提高外接电源提供的充电电压以使其满足电动汽车的需求，如此，实现了在为电动汽车充电的同时大幅降低了成本，减少了电动汽车的重量，降低了对电动汽车的续驶里程和效率的影响。此外，仅需要增加少量零件，在电动汽车中占用空间较少，便于在电动汽车上的设计布置。另外，在借助于电动汽车本身的部件实现为电动汽车充电的同时，也可沿用该部件的冷却系统，如此，不再需要单独增加冷却系统。

本发明实施例提供的用于为电动汽车充电的方法的具体工作原理及益处与本发明实施例提供的用于为电动汽车充电的装置的具体工作原理及益处相似，这里将不再赘述。

另外，本发明实施例还提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述实施例中所述的方法。

综上所述，借助于电动汽车的电机内的定子线圈和/或电机控制器内的一对控制开关，提高外接电源提供的充电电压以使其满足电动汽车的需求，如此，实现了在为电动汽车充电的同时大幅降低了成本，减少了电动汽车的重量，降低了对电动汽车的续驶里程和效率的影响。此外，仅需要增加少量零件，在电动汽车中占用空间较少，便于在电动汽车上的设计布置。另外，在借助于电动汽车本身的部件实现为电动汽车充电的同时，也可沿用该部件的冷却系统，如此，不再需要单独增加冷却系统。在使用电机控制内的控制开关以及外加的线圈为电动汽车充电时，可以减小对电机内的定子线圈的影响。

以上结合附图详细描述了本发明实施例的可选实施方式，但是，本发明实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明实施例的技术构思范围内，可以对本发明实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明实施例的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明实施例对各种可能的组合方式不再另行说明。

本领域技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得单片机、芯片或处理器(processor)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

此外，本发明实施例的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明实施例的思想，其同样应当视为本发明实施例所公开的内容。

Claims (6)

1.一种用于为电动汽车充电的装置，该电动汽车包含电机、电机控制器及电池组，其特征在于，该装置包括：

线圈，用于接收充电电力；

至少一对控制开关，包括连接在所述线圈与所述电池组之间的第一控制开关和第二控制开关，用于交替导通，以将所述线圈接收的充电电力馈送至所述电池组；以及

控制模块，用于根据所述线圈的电流控制所述第一控制开关和所述第二控制开关交替导通，以将所述线圈接收的充电电力馈送至所述电池组，

其中，所述线圈为所述电机内的三相定子线圈中的一者，所述三相定子线圈包括线圈L1、线圈L2和线圈L3；和所述至少一对控制开关为所述电机控制器内的三对控制开关中的一者，所述三对控制开关包括控制开关Q1与控制开关Q2、控制开关Q3与控制开关Q4、控制开关Q5与控制开关Q6；

直流充电插座的正极与所述三相定子线圈的中心点相连；

在该装置包括线圈L1的情况下，通过控制控制开关Q1与控制开关Q2来为电动汽车充电；在该装置包括线圈L2的情况下，通过控制控制开关Q3与控制开关Q4来为电动汽车充电；在该装置包括线圈L3的情况下，通过控制控制开关Q5与控制开关Q6来为电动汽车充电；

所述通过控制控制开关Q1与控制开关Q2来为电动汽车充电包括：

初始时，控制开关Q1与控制开关Q2处于断开状态；

闭合控制开关Q2；

在闭合控制开关Q2以后，检测线圈L1的电流，判断线圈L1的电流是否达到第一设计值，其中，该第一设计值与线圈L1的电感、电池组的充电特性、在充电之前电池组的起始电压以及电池组的温度相关；

在线圈L1的电流未达到该第一设计值的情况下，继续检测线圈的电流并判断线圈L1的电流是否达到第一设计值；

在线圈L1的电流达到第一设计值的情况下，断开控制开关Q2，并导通控制开关Q1；在导通控制开关Q1以后，检测线圈L1的电流并判断线圈L1的电流是否达到第二设计值，其中该第二设计值与电池组的平均电流以及充电特性相关；

在线圈L1的电流未减小到第二设计值的情况下，继续检测线圈L1的电流并判断电流是否达到第二设计值；

在线圈L1的电流达到第二设计值的情况下，断开控制开关Q1。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，在断开控制开关Q1后，所述通过控制控制开关Q1与控制开关Q2来为电动汽车充电还包括判断电池组是否充满，在电池组未充满的情况下，继续通过控制控制开关Q1与控制开关Q2来为电动汽车充电；在电池组充满的情况下，使得控制开关Q1与控制开关Q2处于断开状态，停止充电过程。

3.一种电动汽车，其特征在于，该电动汽车包括权利要求1-2中任一项所述的装置。

4.一种用于为电动汽车充电的方法，该电动汽车包含电机、电机控制器及电池组，其特征在于，该方法包括：

根据线圈的电流控制至少一对控制开关，所述一对控制开关包括第一控制开关和第二控制开关，所述第一控制开关和第二控制开关交替导通，以将所述线圈接收的充电电力馈送至所述电池组，

其中，所述线圈用于接收充电电力，所述第一控制开关和所述第二控制开关连接在所述线圈和所述电池组之间，所述线圈为所述电机内的三相定子线圈中的一者，所述三相定子线圈包括线圈L1、线圈L2和线圈L3；和所述至少一对开关为所述电机控制器内的三对控制开关中的一者，所述三对控制开关包括控制开关Q1与控制开关Q2、控制开关Q3与控制开关Q4、控制开关Q5与控制开关Q6；

直流充电插座的正极与所述三相定子线圈的中心点相连；

在所述线圈为线圈L1的情况下，通过控制控制开关Q1与控制开关Q2来为电动汽车充电；在所述线圈为线圈L2的情况下，通过控制控制开关Q3与控制开关Q4来为电动汽车充电；在所述线圈为线圈L3的情况下，通过控制控制开关Q5与控制开关Q6来为电动汽车充电；

所述通过控制控制开关Q1与控制开关Q2来为电动汽车充电包括：

初始时，控制开关Q1与控制开关Q2处于断开状态；

闭合控制开关Q2；

在闭合控制开关Q2以后，检测线圈L1的电流，判断线圈L1的电流是否达到第一设计值，其中，该第一设计值与线圈L1的电感、电池组的充电特性、在充电之前电池组的起始电压以及电池组的温度相关；

在线圈L1的电流未达到该第一设计值的情况下，继续检测线圈的电流并判断线圈L1的电流是否达到第一设计值；

在线圈L1的电流达到第一设计值的情况下，断开控制开关Q2，并导通控制开关Q1；在导通控制开关Q1以后，检测线圈L1的电流并判断线圈L1的电流是否达到第二设计值，其中该第二设计值与电池组的平均电流以及充电特性相关；

在线圈L1的电流未减小到第二设计值的情况下，继续检测线圈L1的电流并判断电流是否达到第二设计值；

在线圈L1的电流达到第二设计值的情况下，断开控制开关Q1。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在断开控制开关Q1后，所述通过控制控制开关Q1与控制开关Q2来为电动汽车充电还包括判断电池组是否充满，在电池组未充满的情况下，继续通过控制控制开关Q1与控制开关Q2来为电动汽车充电；在电池组充满的情况下，使得控制开关Q1与控制开关Q2处于断开状态，停止充电过程。

6.一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行权利要求4-5中任一项所述的方法。

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