CN108839588A - 电机控制器集成电路及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电机控制器集成电路，应用电机控制器，所述电机控制器集成电路包括双向DC/AC电路、双向DC/DC电路、双向快充电路和双向慢充电路；所述双向DC/DC电路连接在动力电池和电机之间，所述双向DC/DC电路用于升压或减压；所述双向DC/AC电路连接在所述双向DC/DC电路和所述电机之间，所述双向DC/AC电路用于逆变和整流；所述双向快充电路与所述双向DC/DC电路连接，所述双向快充电路还与具有相同通讯协议的其他电动汽车连接，以实现V‑V快充功能；所述双向慢充电路与所述双向DC/AC电路连接，所述双向慢充电路还与其他车辆、家用负载、电网连接，以实现V‑V慢充、V‑L及V‑G功能。本发明能够解决控制器和充电机分开布置集成度小问题。

Description

电机控制器集成电路及汽车
技术领域
本发明涉及汽车电路技术领域，特别是涉及一种电机控制器集成电路及汽车。
背景技术
随着汽车工业的飞速发展和人们生活水平的，汽车已经成为人们出行、货运等不可或缺的交通工具之一。同时，面对日趋严重的能源短缺与环境恶化问题，纯电动汽车因具有低能耗、零排放、低噪音、高能源利用率、结构简单以及易于维修等优点，受到广泛关注，是目前汽车行业发展的方向。
目前，在电动汽车中，用于驱动电机的控制器和用于给动力电池充的充电机是两个分开的部件，需要在电动汽车中分开布置控制器和充电机，会导致集成度小，需要占用较多的空间，且对应的线束布置繁琐，影响了电动汽车的发展。
发明内容
为此，本发明的一个目的在于提出一种电机控制器集成电路，以解决控制器和充电机分开布置集成度小问题。
一种电机控制器集成电路，应用电机控制器，所述电机控制器集成电路包括双向DC/AC电路、双向DC/DC电路、双向快充电路和双向慢充电路；
所述双向DC/DC电路连接在动力电池和电机之间，所述双向DC/DC电路用于升压或减压；
所述双向DC/AC电路连接在所述双向DC/DC电路和所述电机之间，所述双向DC/AC电路用于逆变和整流；
所述双向快充电路与所述双向DC/DC电路连接，所述双向快充电路还与具有相同通讯协议的其他电动汽车连接，以实现V-V快充功能；
所述双向慢充电路与所述双向DC/AC电路连接，所述双向慢充电路还与其他车辆、家用负载、电网连接，以实现V-V慢充、V-L及V-G功能。
根据本发明提供的电机控制器集成电路，能够在不增加独立充电机的情况下，在电机控制器中集成双向DC/AC电路、双向DC/DC电路、双向快充电路和双向慢充电路，同时具有电机驱动、交直流充放电，实现了双向快充双向快充DC/DC转换、双向充电机(OBC)/慢充功能，因此，省去独立的充电机(OBC)单元及快充回路及对应匹配线束，节省了车内空间，集成化更高、体积更小、且成本降低，方便整车布置和减重；此外，还能在电压极性不变的情况下，集成双向DC/DC、双向DC/AC，提高了实用性。
另外，根据本发明上述实施例的电机控制器集成电路，还可以具有如下附加的技术特征：
进一步地，所述双向DC/DC电路为Buck-Boost DC/DC电路。
进一步地，所述双向DC/DC电路包括并联的第一电容和第三电阻，以及并联的第二电容和第四电阻，所述第三电阻和所述第二电容之间设有串联的第一开关管和第二开关管，所述第一开关管和所述第二开关管的连接点与所述第三电阻之间设有第一电感，所述第一开关管和所述第二开关管互锁，当所述第一开关开通，所述第二开关管截止时，组成降压型DC/DC模块；当所述第一开关截止，所述第二开关管开通时，组成升压型DC/DC模块。
进一步地，所述双向快充电路包括第一熔断器、第一接触器、第二接触器和第一电阻，所述第一熔断器与所述第一接触器串联，所述第二接触器和所述第一电阻串联，串联的所述第二接触器和所述第一电阻与所述第一接触器并联。
进一步地，所述双向慢充电路包括在火线上串联的第二电感、第二熔断器、第一继电器，所述第一继电器并联第三继电器，所述第三继电器与第二电阻串联，所述双向慢充电路还包括在零线上串联的第三电感、第三熔断器和第二继电器。
进一步地，所述双向DC/AC电路、所述双向DC/DC电路、所述双向快充电路和所述双向慢充电路均由所述电机控制器统一进行控制。
进一步地，所述双向快充电路和所述双向慢充电路的开关状态由所述电机控制器控制，所述电机控制器处于正常工作模式时，所述电机控制器接收整车控制器VCU的指令，所述动力电池给Inverter主回路单元提供动力，并经过逆变驱动所述电机转动。
本发明的另一个目的在于提出一种采用上述电机控制器集成电路的汽车。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据本发明第一实施例的电机控制器集成电路的逻辑结构示意图；
图2是根据本发明第一实施例的电机控制器集成电路的电路结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。附图中给出了本发明的若干实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1及图2，本发明第一实施例提供的电机控制器集成电路，应用电机控制器，所述电机控制器集成电路包括动力电池10、电机20、双向DC/AC电路30、双向DC/DC电路40、双向快充电路50和双向慢充电路60。
所述双向DC/DC电路40连接在所述动力电池10和所述电机20之间，所述双向DC/DC电路40用于升压或减压；
所述双向DC/AC电路30连接在所述双向DC/DC电路40和所述电机10之间，所述双向DC/AC电路用于逆变和整流；
所述双向快充电路50与所述双向DC/DC电路40连接，所述双向快充电路50还与具有相同通讯协议的其他电动汽车连接，以实现V-V快充功能；
所述双向慢充电路60分别与所述双向DC/AC电路30连接，所述双向慢充电路60还与其他车辆、家用负载、电网连接，以实现V-V慢充、V-L及V-G功能。
具体的，所述双向DC/DC电路40为Buck-Boost DC/DC电路。
所述双向DC/DC电路40包括并联的第一电容C1和第三电阻R3，以及并联的第二电容C2和第四电阻R4，所述第三电阻R3和所述第二电容C2之间设有串联的第一开关管S1和第二开关管S2，所述第一开关管S1和所述第二开关管S2的连接点与所述第三电阻R3之间设有第一电感L1，所述第一开关管S1和所述第二开关管S2互锁，当所述第一开关S1开通，所述第二开关管S2截止时，组成降压型DC/DC模块；当所述第一开关S1截止，所述第二开关管S2开通时，组成升压型DC/DC模块。
所述双向快充电路50包括第一熔断器FU1、第一接触器KM1、第二接触器KM2和第一电阻R1，所述第一熔断器FU1与所述第一接触器KM1串联，所述第二接触器KM1和所述第一电阻R1串联，串联的所述第二接触器KM2和所述第一电阻R1与所述第一接触器KM1并联。
所述双向慢充电路60包括在火线L上串联的第二电感L2、第二熔断器FU2、第一继电器RLY1，所述第一继电器RLY1并联第三继电器RLY3，所述第三继电器RLY3与第二电阻R2串联，所述双向慢充电路60还包括在零线N上串联的第三电感L3、第三熔断器FU3和第二继电器RLY2。
所述双向快充电路50与具有相同通讯协议的其他电动汽车连接，以实现汽车与汽车之间的快充放电(V-V功能)，所述双向慢充电路60与其它车辆、家用负载和电网连接，以实现V-V慢充、V-L及V-G功能。
所述双向DC/AC电路30、所述双向DC/DC电路40、所述双向快充电路50和所述双向慢充电路60均由所述电机控制器MCU统一进行控制。
所述双向快充电路50和所述双向慢充电路60的开关状态所述由电机控制器MCU控制，所述电机控制器MCU处于正常工作模式时，所述电机控制器MCU接收整车控制器VCU的指令，所述动力电池10给Inverter主回路单元提供动力，并经过逆变驱动所述电机20转动。
根据本实施例提供的电机控制器集成电路，能够在不增加独立充电机的情况下，在电机控制器中集成双向DC/AC电路、双向DC/DC电路、双向快充电路和双向慢充电路，同时具有电机驱动、交直流充放电，实现了双向快充双向快充DC/DC转换、双向充电机(OBC)/慢充功能，因此，省去独立的充电机(OBC)单元及快充回路及对应匹配线束，节省了车内空间，集成化更高、体积更小、且成本降低，方便整车布置和减重；此外，还能在电压极性不变的情况下，集成双向DC/DC、双向DC/AC，提高了实用性。
本发明的第二实施例提供一种汽车，该汽车至少包括第一实施例的电机控制器集成电路，该汽车具有集成化更高的优点，方便整车布置和减重。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种电机控制器集成电路，应用电机控制器，其特征在于，所述电机控制器集成电路包括双向DC/AC电路、双向DC/DC电路、双向快充电路和双向慢充电路；
所述双向DC/DC电路连接在动力电池和电机之间，所述双向DC/DC电路用于升压或减压；
所述双向DC/AC电路连接在所述双向DC/DC电路和所述电机之间，所述双向DC/AC电路用于逆变和整流；
所述双向快充电路与所述双向DC/DC电路连接，所述双向快充电路还与具有相同通讯协议的其他电动汽车连接，以实现V-V快充功能；
所述双向慢充电路与所述双向DC/AC电路连接，所述双向慢充电路还与其他车辆、家用负载、电网连接，以实现V-V慢充、V-L及V-G功能。
2.根据权利要求1所述的电机控制器集成电路，其特征在于，所述双向DC/DC电路为Buck-Boost DC/DC电路。
3.根据权利要求2所述的电机控制器集成电路，其特征在于，所述双向DC/DC电路包括并联的第一电容和第三电阻，以及并联的第二电容和第四电阻，所述第三电阻和所述第二电容之间设有串联的第一开关管和第二开关管，所述第一开关管和所述第二开关管的连接点与所述第三电阻之间设有第一电感，所述第一开关管和所述第二开关管互锁，当所述第一开关开通，所述第二开关管截止时，组成降压型DC/DC模块；当所述第一开关截止，所述第二开关管开通时，组成升压型DC/DC模块。
4.根据权利要求1所述的电机控制器集成电路，其特征在于，所述双向快充电路包括第一熔断器、第一接触器、第二接触器和第一电阻，所述第一熔断器与所述第一接触器串联，所述第二接触器和所述第一电阻串联，串联的所述第二接触器和所述第一电阻与所述第一接触器并联。
5.根据权利要求1所述的电机控制器集成电路，其特征在于，所述双向慢充电路包括在火线上串联的第二电感、第二熔断器、第一继电器，所述第一继电器并联第三继电器，所述第三继电器与第二电阻串联，所述双向慢充电路还包括在零线上串联的第三电感、第三熔断器和第二继电器。
6.根据权利要求1所述的电机控制器集成电路，其特征在于，所述双向DC/AC电路、所述双向DC/DC电路、所述双向快充电路和所述双向慢充电路均由所述电机控制器统一进行控制。
7.根据权利要求1所述的电机控制器集成电路，其特征在于，所述双向快充电路和所述双向慢充电路的开关状态由所述电机控制器控制，所述电机控制器处于正常工作模式时，所述电机控制器接收整车控制器VCU的指令，所述动力电池给Inverter主回路单元提供动力，并经过逆变驱动所述电机转动。
8.一种汽车，其特征在于，包括权利要求1至7任意一项所述的电机控制器集成电路。
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