CN112389268B - 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统 - Google Patents

电动汽车及其集成控制器、集成控制系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112389268B
CN112389268B CN201910755669.4A CN201910755669A CN112389268B CN 112389268 B CN112389268 B CN 112389268B CN 201910755669 A CN201910755669 A CN 201910755669A CN 112389268 B CN112389268 B CN 112389268B
Authority
CN
China
Prior art keywords
charging
power battery
port
bridge arm
core
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
CN201910755669.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112389268A (zh
Inventor
郭彩芳
姚鹏飞
齐阿喜
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 CN201910755669.4A priority Critical patent/CN112389268B/zh
Publication of CN112389268A publication Critical patent/CN112389268A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112389268B publication Critical patent/CN112389268B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/10—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL 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
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/10—Technologies relating to charging of electric vehicles
    • Y02T90/14—Plug-in electric vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

本发明提出了一种电动汽车及其集成控制器、控制系统，其中，集成控制器包括：第一控制芯片，其包括第一内核和第二内核，第一内核用于对电控模块进行控制，以实现对电机的驱动，第二内核用于对车载充电模块进行控制，以实现外部交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池通过交流充放电口向外部负载进行交流放电。该集成控制器，能够减少元器件的使用，从而能够降低成本、减小体积、降低总成重量。

Description

电动汽车及其集成控制器、集成控制系统
技术领域
本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种电动汽车及其集成控制器、集成控制系统。
背景技术
目前，电动汽车的零部件日益往高集成、低成本、小体积方向发展，例如近两年出现的电机、电控和减速器集成的三合一，DC/DC(Direct Current/Direct Current，直流/直流)、OBC(On Board Charger，车载充电器)和配电集成的三合一等，多个零部件集成可以省掉零部件之间的连接线束以及单个零部件的固定支架等，成本和空间利用上优势较明显，出于这个原因，最近部分厂家开始研发更多零部件集成的多合一总成。但是目前市场出现的多合一大多是纯粹的物理集成方案，虽然不同模块组装在一起，但是零部件间元件的复用较少，故其在成本和空间方面节省的比例有限。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明的第一个目的在于提出一种电动汽车的集成控制器，以通过电器元件的共用或复用，减少电器元件的使用，进而降低成本，减小总成的体积和重量。
本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车的集成控制系统。
本发明的第三个目的在于提出一种电动汽车。
为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种电动汽车的集成控制器，所述电动汽车包括动力电池和交流充放电口，所述集成控制器包括：第一控制芯片，其包括第一内核和第二内核，所述第一内核用于对电控模块进行控制，以实现对电机的驱动，所述第二内核用于对车载充电模块进行控制，以实现外部交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池通过所述交流充放电口向外部负载进行交流放电。
本发明实施例的电动汽车的集成控制器，通过控制芯片的共用，能够减少元器件的使用，从而能够降低成本、减小体积、降低总成重量。
为达到上述目的，本发明的第二个目的在于提出一种电动汽车的集成控制系统，所述电动汽车包括动力电池和交流充放电口，所述集成控制系统包括：上述实施例的电动汽车的集成控制器，所述集成控制器包括第一控制芯片，所述第一控制芯片包括第一内核和第二内核；驱动单元，其包括电控模块、电机和车载充电模块，所述第一内核用于对所述电控模块进行控制，以实现对所述电机的驱动；所述第二内核用于对所述车载充电模块进行控制，以实现外部交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池通过所述交流充放电口向外部负载进行交流放电。
本发明实施例的电动汽车的集成控制系统，通过电器元件的共用或复用，能够减少电器元件的使用，进而能够降低成本，减小总成的体积和重量。
为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电动汽车，包括上述的电动汽车的集成控制系统。
本发明实施例的电动汽车，采用上述实施例的电动汽车的集成控制系统，通过电器元件的共用或复用，能够减少电器元件的使用，进而能够降低成本，减小总成的体积和重量。
本发明附加的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
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是本发明一个实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图；
图2是本发明一个具体示例的电动汽车的集成控制器的结构框图；
图3是本发明另一个实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图。
图4是本发明第一个实施例的电动汽车的集成控制系统的结构框图；
图5是本发明第二个实施例的电动汽车的集成控制系统的结构框图；
图6是本发明第一个具体示例的电动汽车的集成控制系统的结构示意图；
图7是本发明第三个实施例的电动汽车的集成控制系统的结构框图；
图8是本发明第二个具体示例的电动汽车的集成控制系统的结构示意图；
图9是本发明第四个实施例的电动汽车的集成控制系统的结构框图；
图10是本发明第三个具体示例的电动汽车的集成控制系统的结构示意图；
图11是本发明第五个实施例的电动汽车的集成控制系统的结构框图；
图12是本发明第四个具体示例的电动汽车的集成控制系统的结构示意图；
图13是本发明第五个具体示例的电动汽车的集成控制系统的结构示意图；
图14是本发明第六个具体示例的电动汽车的集成控制系统的结构示意图；
图15是本发明第七个具体示例的电动汽车的集成控制系统的结构示意图；
图16是本发明一个示例的整车充电时的结构示意图；
图17是本发明实施例的电动汽车的结构框图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参考附图描述本发明实施例的电动汽车及其集成控制器、集成控制系统。
图1是本发明实施例的电动汽车的集成控制器的结构框图。
在该实施例中，电动汽车包括动力电池和交流充放电口，其中，交流充放电口可用于连接外部交流电源或外部负载。
参见图1，电动汽车的集成控制器100包括第一控制芯片110。其中，第一控制芯片110包括第一内核111和第二内核112，第一内核111用于对电控模块210进行控制，以实现对电机M的驱动，第二内核112用于对车载充电模块220进行控制，以实现外部交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池向外部负载进行交流放电。
由此，该电动汽车的集成控制器100通过对控制芯片的共用，可以降低总成成本，减小总成体积和重量。
作为一个示例，电控模块210的直流端与动力电池连接，电控模块210的交流端与电机M连接；车载充电模块220的第一直流端与动力电池连接，车载充电模块220的交流端与交流充放电口连接。第一内核111对电控模块210进行控制，动力电池给电机供电，实现对电机M的驱动，第二内核112可单独对车载充电模块220进行控制，实现外部交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池向外部负载进行交流放电。
作为一个示例，电动汽车还包括低压蓄电池，低压蓄电池与车载充电模块220的第二直流端连接。其中，第二内核112还用于对车载充电模块220进行控制，以实现动力电池对低压蓄电池进行充电。
应当理解，当低压蓄电池用于对整车的低压负载进行供电。
作为一个示例，如图2所示，集成控制器100还包括第一驱动电路130和第二驱动电路140，第一驱动电路130与第一内核111连接，第二驱动电路140与第二内核112连接，第一控制芯片110、第一驱动电路130和第二驱动电路140共用一电源模块，其中，第一驱动电路130用于驱动电控模块210，第二驱动电路140用于驱动车载充电模块220。
参见图2，共用的电源模块包括：电源151、第一电压转换单元152、第二电压转换单元153、第一供电单元154、第一隔离单元156和第二隔离单元157，电源151分别与第一电压转换单元152、第二电压转换单元153、第一隔离单元156和第二隔离单元157连接，第一电压转换单元152分别与第一供电单元154、第一驱动电路130连接，第一隔离单元156与第一驱动电路130连接，第二电压转换单元153与第二驱动电路140连接，第二隔离单元157与第二驱动电路140连接，第一供电单元154与第一控制芯片110连接。
其中，电源151可提供12V电压，第一电压转换单元152和第二电压转换单元153均可用于将12V电压转换为5V电压，第一隔离单元156和第二隔离单元157均可用于提供12V隔离电源。由此，本发明只需要一个电路板(即只需一套供电电源)，即可实现对各控制芯片和各驱动电路的供电，相较于传统技术中各个控制器和各个驱动电路等均需要一套电源供电的设置方式，本发明的供电设置方式所采用的器件更少，成本更低，总成体积和重量更小。
作为一个示例，参见图2，集成控制器100还包括模拟量信号采集接口161，第一内核111和第二内核112均与模拟量信号采集接口161连接，其中，模拟量信号包括油门信号、刹车信号、大气压力信号、真空压力信号、电流信号、电压信号以及温度信息中的一种或多种。由此，对于同一种模拟量信号，可仅设置一个信号采集接口，该信号采集接口均与第一内核111和第二内核112连接。
参见图2，集成控制器100还包括与第一控制芯片110连接的开关量信号采集接口162，第一内核111和第二内核112共用开关量信号采集接口162采集的开关量信号。
作为一个示例，电动汽车还包括直流充放电口，直流充放电口可用于连接外部直流电源或外部负载，其中，第一内核111还用于对电控模块210进行控制，以实现外部直流电源对动力电池进行升压直流充电，或者，实现动力电池通过直流充电口向外部负载进行直流放电。
在该示例中，直流充放电口的第一端口依次通过电机M和电控模块210与动力电池的第一极连接，直流充放电口的第二端口与动力电池的第二极连接
作为一个示例，电动汽车还包括直流充放电口，直流充放电口可用于连接外部直流电源或外部负载，直流充放电口与动力电池之间设置有升压充电模块230，其中，如图3所示，第一内核111还用于对升压充电模块230进行控制，以实现外部直流电源对动力电池进行升压直流充电，或者，实现动力电池通过直流充放电口向外部负载进行直流放电。
作为一个示例，第一内核111与第二内核112可同时工作，第一内核111用于控制电控模块210，且第二内核112用于控制车载充电模块220，以实现外部交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池通过交流充放电口向外部负载进行交流放电。
该示例中，交流充放电4的第一端口通过电机与电控模块210连接，交流充放电口的第二端口与车载充电模块220连接，电控模块210与车载充电模块220连接。
下面通过几个工况对集成控制器100的控制作用进行说明：
工况一(电机M工作)：
通过相应的模拟量信号采集接口161采集电机M的电压信息、电流信息等，通过电机信息采集接口163采集电机位置信息，第一内核111根据电机位置信息、电压信息和电流信息等生成驱动控制信号，并根据该驱动控制信号通过第一驱动电路130使电机M工作。
工况二(电动汽车发生碰撞)：
通过开关量信号采集接口162采集碰撞信息，通过电机信息采集接口163采集电机位置信息(用于计算车速)，第一内核111根据该碰撞信息、车速信息等生成控制命令，并根据控制命令执行三相短路策略或六相开路策略，以控制电控模块210，使电机M停止运行。其中，当车速高于车速阈值(如，60KW/h)时，第一内核111可执行三相短路策略；当车速低于车速阈值时，第一内核111可执行六相开路策略。需要说明的是，对于不同的电动汽车，设定的车速阈值可以是不同的。
其中，由于开关量信息采集接口162的硬线采集速度快，因此将开关量信息采集接口162直接与第一内核111连接，无需从整车控制器(即第二内核112)获取碰撞信息，避免了信息传输时延，从而响应速度快，进而达到紧急制定更安全的效果。
工况三(直流充电)：
通过相应的模拟量信号采集接口161采集电压信息和电流信息，第一内核111根据电压信息和电流信息生成直流充电控制信号，并根据直流充电控制信号控制电控模块210或升压充电模块230工作，以实现外部直流电源对动力电池进行升压直流充电。
工况四(交流充放电)：
通过相应的模拟量信号采集接口161采集电压信息和电流信息，通过充电枪信息采集模块采集充电枪充电信息，第二内核112根据电压信息、电流信息和充电枪充电信息生成交流充放电控制指令，并根据该交流充放电控制指令控制车载充电模块220工作，以实现外部交流电源对动力电池进行交流充放电。
工况五(低压蓄电池充电)：
通过相应的模拟量信号采集接口161采集电压信息和电流信息，电压信息包括动力电池端电压信息和低压蓄电池端电压信息，第二内核112根据动力电池端电压信息、低压负载端电压信息和电流信息生成降压控制信号，并根据该降压控制信号控制车载充电模块220工作，以实现动力电池对低压蓄电池进行充电。
综上所述，本发明实施例的电动汽车的集成控制器，通过控制芯片的共用，以及复用电源模块和相同信号采集接口，能够减少元器件的使用，从而能够降低成本、减小体积、降低总成重量。
图4是本发明一个实施例的电动汽车的集成控制系统的结构框图。
在该实施例中，如图4所示，电动汽车包括动力电池和交流充放电口，交流充放电口用于连接外部交流电源或外部负载，集成控制系统包括：上述实施例的电动汽车的集成控制器100和驱动单元200。
参见图4，集成控制器100包括第一控制芯片110，第一控制芯片110包括第一内核111和第二内核112；驱动单元200包括电控模块210、电机M、车载充电模块220。其中，第一内核111用于对电控模块210进行控制，以实现对电机M的驱动，第二内核112用于对车载充电模块220进行控制，以实现外部交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池通过交流充放电口向外部负载进行交流放电。
由此，该电动汽车的集成控制系统，采用上述的集成控制器，通过控制芯片的共用，能够减少元器件的使用，从而能够降低成本、减小体积、降低总成重量。
作为一个示例，参见图4，电控模块210的直流端与动力电池连接，电机M与电控模块210的交流端连接，车载充电模块220的第一直流端与动力电池连接，车载充电模块220的交流端与交流充放电口连接。
作为一个示例，参见图5，电动汽车还包括低压蓄电池，其中，第二内核112还用于对车载充电模块220进行控制，以实现动力电池对低压蓄电池进行充电。
参见图5，车载充电模块220的交流端与交流充放电口连接，车载充电模块220的第一直流端与动力电池连接，车载充电模块220的第二直流端与低压蓄电池连接。
在该示例中，第二内核112用于对车载充电模块220进行控制，以实现外部交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池通过交流充放电口向外部负载进行交流放电，或者，实现动力电池对低压蓄电池进行充电。
具体地，如图6所示，车载充电模块210包括第一H桥(由开关管Q9、Q10、Q11和Q12组成)、变压器T、第二H桥(由开关管Q5、Q6、Q7和Q8组成)、第三H桥(由开关管Q1、Q2、Q3和Q4组成)、第一电感L1和第一AC/DC变换电路221，第一H桥的直流端与动力电池连接，第一H桥的交流端与变压器T的第一次级线圈连接，第二H桥的交流端与变压器T的初级线圈连接，第二H桥的直流端与第三H桥的直流端连接，第三H桥的一个桥臂的中点与第一电感L1的一端连接，第一电感L1的另一端与交流充放电口的第一端口连接，第三H桥的另一个桥臂的中点与交流充放电口的第二端口连接，变压器T的第二次级线圈与第一AC/DC变换电路221的交流端连接，第一AC/DC变换电路221的直流端与低压蓄电池连接。由此，通过交流充放电模块与低压蓄电池供电模块复用一个H桥和变压器，能够减少电器元件的使用，降低了成本，减小了体积，也使得总成的重量减小。
需要说明的是，动力电池与驱动单元200之间还可连接有可控开关、泄放电阻等，驱动单元200还包括LC滤波电路、滤波电容、泄放电阻等，其具体连接方式可参见图6，当然，设计人员也可根据需要对LC滤波电路、滤波电容、泄放电阻等的数量、连接位置等进行适应性调整，此处不做限定。
作为一个示例，参见图7，电动汽车还包括直流充放电口，直流充放电口的第一端口依次通过电机M和电控模块210与动力电池的第一极(如正极)连接，直流充放电口的第二端口与动力电池的第二极(如负极)连接。
在该示例中，第一内核111用于分时对电控模块210进行控制，以实现外部直流电源对动力电池进行升压直流充电，或者，实现动力电池通过直流充放电口向外部负载进行直流放电，或者，实现对电机M的驱动。
具体地，如图6、图8所示，电控模块210包括第一相桥臂(由串联的开关管T1、T2组成)、第二相桥臂(由串联的开关管T3、T4组成)和第三相桥臂(由串联的开关管T5、T6组成)，第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂并联连接形成第一汇流端和第二汇流端，第一汇流端与动力电池的第一极连接，第二汇流端与动力电池的第二极连接。
参见图6、图8，电机M包括第一相线圈La、第二相线圈Lb和第三相线圈Lc，第一相线圈La、第二相线圈Lb和第三相线圈Lc一端共接形成星型连接点，第一相线圈La的另一端与第一相桥臂的中点连接，第二相线圈Lb的另一端与第二相桥臂的中点连接，第三相线圈Lc的另一端与第三相桥臂的中点连接，其中，星型连接点与直流充放电口的第一端口连接。
在该示例中，第一内核111控制电控模块210，实现直流充放电时，可仅对某一相桥臂持续控制，通过该相桥臂及其对应的相线圈实现直流充放电；也可对两相或三相桥臂交替控制，实现直流充放电。
由此，通过桥臂和电感的复用，能够减少电器元件的使用，进而能够降低成本，减小总成的体积和重量。
作为一个示例，如图9所示，电动汽车还包括直流充放电口，驱动单元200还包括升压充电模块230，升压充电模块230设置于直流充放电口与动力电池之间。
其中，第一内核111还用于对升压充电模块230进行控制，以实现外部直流电源对动力电池进行升压直流充电，或者，实现动力电池通过直流充放电口向外部负载进行直流放电。
具体地，如图10所示，升压充电模块230包括：由两个串联的开关管(即T7、T8)组成的第一变换桥臂和第二电感L2。其中，第一变换桥臂的一端与动力电池的第一极连接，第一变换桥臂的另一端与动力电池的第二极连接；第二电感L2的一端与第一变换桥臂的中点连接，第二电感L2的另一端与直流充放电口的第一端口连接，其中，直流充放电口的第二端口与动力电池的第二极连接。
作为一个示例，参见图11，交流充放电口的第一端口通过电机M与电控模块210连接，交流充放电口的第二端口与车载充电模块220连接，电控模块210与车载充电模块220连接。其中，第一内核111与第二内核112同时工作，第一内核111用于控制电控模块210，且第二内核112用于控制车载充电模块220，以实现外部交流电源对动力电池进行交流充电，或者，实现动力电池通过交流充放电口向外部负载进行交流放电。
具体地，如图12所示，车载充电模块220包括第一H桥(由开关管Q9、Q10、Q11和Q12组成)、变压器T、第二H桥(由开关管Q5、Q6、Q7和Q8组成)、由两个串联的开关管(Q3、Q4)组成的第二变换桥臂和第二AC/DC变换电路222，第一H桥的直流端与动力电池连接，第一H桥的交流端与变压器T的第一次级线圈连接，第二H桥的交流端与变压器T的初级线圈连接，第二H桥的直流端的第一端口与第二变换桥臂的一端连接，第二H桥的直流端的第二端口与第二变换桥臂的另一端连接，第二变换桥臂的中点与交流充放电口的第二端口连接，第二AC/DC变换电路222的交流端与变压器T的第二次级线圈连接，第二AC/DC变换电路222与低压蓄电池连接。
参见图12，电控模块210包括第一相桥臂(由串联的开关管T1、T2组成)、第二相桥臂(由串联的开关管T3、T4组成)和第三相桥臂(由串联的开关管T5、T6组成)，第一相桥臂、第二相桥臂、第三相桥臂并联连接形成第一汇流端和第二汇流端，第一汇流端分别与动力电池的第一极、第二变换桥臂的一端连接，第二汇流端分别与动力电池的第二极、第二变换桥臂的另一端连接。电机M包括第一相线圈La、第二相线圈Lb和第三相线圈Lc，第一相线圈La、第二相线圈Lb和第三相线圈Lc一端共接形成星型连接点，第一相线圈La的另一端与第一相桥臂的中点连接，第二相线圈Lb的另一端与第二相桥臂的中点连接，第三相线圈Lc的另一端与第三相桥臂的中点连接，其中，星型连接点与交流充放电口的第一端口连接。
由此，通过桥臂和电感的复用，能够减少电器元件的使用，进而能够降低成本，减小总成的体积和重量。
作为一个示例，如图13所示，车载充电模块220还包括第三电感L3，其中，第三电感L3的一端与星型连接点连接，第三电感L3的另一端与交流充放电口的第一端口连接。由于交流充电模式时，在高频下，电机M定子绕组的感量较小，因此通过第三电感L3的设置，能够增加感量，更好的实现功率因数校正功能。
可选地，参见图12、图13，车载充电模块220还可包括第二AC/DC变换电路222。相较于图8、图10，图12、图13中的第二AC/DC变换电路222包括四个开关管，由此可通过对四个开关管的两两交替控制，减少或避免开关管过热现象的发生，使得第二AC/DC变换电路222的使用寿命延长。
作为一个示例，如图14所示，直流充放电口可通过正极接触器K3和负极接触器K4与动力电池连接。
作为一个示例，如图15所示，直流充放电口可仅通过正极接触器K3与动力电池连接。当然，直流充放电口也可仅通过负极接触器K4与动力电池连接。相较于图14所示的示例，图15所示的示例减少了接触器的使用，成本更低。
在本发明的实施例中，如图16所示，充电分为直流充电和交流充电，充电时，电流由充电桩或者220V家用交流电经五合一进行转换给动力电池充电；车辆正常驱动行驶时，电流由动力电池通过五合一流向电机M驱动车辆正常运行。
综上所述，本发明实施例的电动汽车的集成控制系统，通过电器元件的共用或复用，能够减少电器元件的使用，进而能够降低成本，减小总成的体积和重量。
图17是本发明实施例的电动汽车的结构框图。
如图17所示，电动汽车1000包括上述实施例的电动汽车的集成控制系统300。
本发明实施例的电动汽车，采用上述实施例的电动汽车的集成控制系统，通过电器元件的共用或复用，能够减少电器元件的使用，进而能够降低成本，减小总成的体积和重量。
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。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
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，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (15)

1.一种电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述电动汽车包括动力电池和交流充放电口、直流充放电口，所述集成控制器包括：
第一控制芯片，其包括第一内核和第二内核，所述第一内核用于对电控模块进行控制，以实现对电机的驱动，所述第二内核用于对车载充电模块进行控制，以实现外部交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池通过所述交流充放电口向外部负载进行交流放电；
所述交流充放电口的第一端口通过所述电机与所述电控模块连接，所述交流充放电口的第二端口与所述车载充电模块连接，所述电控模块与所述车载充电模块连接；其中，所述第一内核与所述第二内核同时工作，所述第一内核用于控制所述电控模块，且所述第二内核用于控制所述车载充电模块，以实现所述外部交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池通过所述交流充放电口向外部负载进行交流放电；
所述直流充放电口的第一端口依次通过所述电机和所述电控模块与所述动力电池的第一极连接，所述直流充放电口的第二端口与所述动力电池的第二极连接；其中，所述第一内核用于分时对所述电控模块进行控制，以实现外部直流电源对所述动力电池进行升压直流充电，或者，实现所述动力电池通过所述直流充放电口向外部负载进行直流放电，或者，实现对所述电机的驱动；
所述车载充电模块包括第一H桥、变压器、第二H桥、由两个串联的开关管组成的第二变换桥臂，所述第一H桥的直流端与所述动力电池连接，所述第一H桥的交流端与所述变压器的第一次级线圈连接，所述第二H桥的交流端与所述变压器的初级线圈连接，所述第二H桥的直流端的第一端口与所述第二变换桥臂的一端连接，所述第二H桥的直流端的第二端口与所述第二变换桥臂的另一端连接，所述第二变换桥臂的中点与所述交流充放电口的第二端口连接；
所述电控模块包括第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，所述第一相桥臂、所述第二相桥臂、所述第三相桥臂并联连接形成第一汇流端和第二汇流端，所述第一汇流端分别与所述动力电池的第一极、所述第二变换桥臂的一端连接，所述第二汇流端分别与所述动力电池的第二极、所述第二变换桥臂的另一端连接；
所述电机包括第一相线圈、第二相线圈和第三相线圈，所述第一相线圈、第二相线圈和第三相线圈一端共接形成星型连接点，所述第一相线圈的一端与所述第一相桥臂的中点连接，所述第二相线圈的一端与所述第二相桥臂的中点连接，所述第三相线圈的一端与所述第三相桥臂的中点连接，其中，所述星型连接点与所述交流充放电口的第一端口、所述交流充放电口的第一端口分别连接。
2.如权利要求1所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述电动汽车还包括低压蓄电池，其中，所述第二内核还用于对所述车载充电模块进行控制，以实现所述动力电池对所述低压蓄电池进行充电。
3.如权利要求1所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，其还包括第一驱动电路和第二驱动电路，所述第一驱动电路与所述第一内核连接，所述第二驱动电路与所述第二内核连接，所述第一控制芯片、所述第一驱动电路和所述第二驱动电路共用一电源模块，其中，所述第一驱动电路用于驱动所述电控模块，所述第二驱动电路用于驱动所述车载充电模块。
4.如权利要求3所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述电源模块包括电源、第一电压转换单元、第二电压转换单元、第一供电单元、第一隔离单元和第二隔离单元，所述电源分别与所述第一电压转换单元、所述第二电压转换单元、所述第一隔离单元和所述第二隔离单元连接，所述第一电压转换单元分别与所述第一供电单元、所述第一驱动电路连接，所述第一隔离单元与所述第一驱动电路连接，所述第二电压转换单元与所述第二驱动电路连接，所述第二隔离单元与所述第二驱动电路连接，所述第一供电单元与所述第一控制芯片连接。
5.如权利要求1所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，其还包括模拟量信号采集接口，所述第一内核和所述第二内核均与所述模拟量信号采集接口连接，其中，模拟量信号包括油门信号、刹车信号、大气压力信号、真空压力信号、电流信号、电压信号以及温度信息中的一种或多种。
6.如权利要求1所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，所述直流充放电口与所述动力电池之间设置有升压充电模块，其中，所述第一内核还用于对所述升压充电模块进行控制，以实现外部直流电源对所述动力电池进行升压直流充电，或者，实现所述动力电池通过所述直流充放电口向外部负载进行直流放电。
7.如权利要求1所述的电动汽车的集成控制器，其特征在于，其还包括与所述第一控制芯片连接的开关量信号采集接口，所述第一内核和所述第二内核共用所述开关量信号采集接口采集的开关量信号。
8.一种电动汽车的集成控制系统，其特征在于，所述电动汽车包括动力电池和交流充放电口、直流充放电口，所述集成控制系统包括：
如权利要求1-7中任一项所述的电动汽车的集成控制器，所述集成控制器包括第一控制芯片，所述第一控制芯片包括第一内核和第二内核；
驱动单元，其包括电控模块、电机和车载充电模块，所述第一内核用于对所述电控模块进行控制，以实现对所述电机的驱动；所述第二内核用于对所述车载充电模块进行控制，以实现外部交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池通过所述交流充放电口向外部负载进行交流放电；
所述交流充放电口的第一端口通过所述电机与所述电控模块连接，所述交流充放电口的第二端口与所述车载充电模块连接，所述电控模块与所述车载充电模块连接；其中，所述第一内核与所述第二内核同时工作，所述第一内核用于控制所述电控模块，且所述第二内核用于控制所述车载充电模块，以实现所述外部交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池通过所述交流充放电口向外部负载进行交流放电；
所述直流充放电口的第一端口依次通过所述电机和所述电控模块与所述动力电池的第一极连接，所述直流充放电口的第二端口与所述动力电池的第二极连接；其中，所述第一内核用于分时对所述电控模块进行控制，以实现外部直流电源对所述动力电池进行升压直流充电，或者，实现所述动力电池通过所述直流充放电口向外部负载进行直流放电，或者，实现对所述电机的驱动；
所述车载充电模块包括第一H桥、变压器、第二H桥、由两个串联的开关管组成的第二变换桥臂，所述第一H桥的直流端与所述动力电池连接，所述第一H桥的交流端与所述变压器的第一次级线圈连接，所述第二H桥的交流端与所述变压器的初级线圈连接，所述第二H桥的直流端的第一端口与所述第二变换桥臂的一端连接，所述第二H桥的直流端的第二端口与所述第二变换桥臂的另一端连接，所述第二变换桥臂的中点与所述交流充放电口的第二端口连接；
所述电控模块包括第一相桥臂、第二相桥臂和第三相桥臂，所述第一相桥臂、所述第二相桥臂、所述第三相桥臂并联连接形成第一汇流端和第二汇流端，所述第一汇流端分别与所述动力电池的第一极、所述第二变换桥臂的一端连接，所述第二汇流端分别与所述动力电池的第二极、所述第二变换桥臂的另一端连接；
所述电机包括第一相线圈、第二相线圈和第三相线圈，所述第一相线圈、第二相线圈和第三相线圈一端共接形成星型连接点，所述第一相线圈的一端与所述第一相桥臂的中点连接，所述第二相线圈的一端与所述第二相桥臂的中点连接，所述第三相线圈的一端与所述第三相桥臂的中点连接，其中，所述星型连接点与所述交流充放电口的第一端口、所述交流充放电口的第一端口分别连接。
9.如权利要求8所述的电动汽车的集成控制系统，其特征在于，所述电动汽车还包括低压蓄电池，其中，所述第二内核还用于对所述车载充电模块进行控制，以实现所述动力电池对所述低压蓄电池进行充电。
10.如权利要求9所述的电动汽车的集成控制系统，其特征在于，所述车载充电模块的交流端与所述交流充放电口连接，所述车载充电模块的第一直流端与所述动力电池连接，所述车载充电模块的第二直流端与所述低压蓄电池连接；
其中，所述第二内核用于对所述车载充电模块进行控制，以实现所述外部交流电源对所述动力电池进行交流充电，或者，实现所述动力电池通过所述交流充放电口向外部负载进行交流放电，或者，实现所述动力电池对所述低压蓄电池进行充电。
11.如权利要求8-10中任一项所述的电动汽车的集成控制系统，其特征在于，所述驱动单元还包括升压充电模块，所述升压充电模块设置于所述直流充放电口与所述动力电池之间；
其中，所述第一内核还用于对所述升压充电模块进行控制，以实现外部直流电源对所述动力电池进行升压直流充电，或者，实现所述动力电池通过所述直流充放电口向外部负载进行直流放电。
12.如权利要求11所述的电动汽车的集成控制系统，其特征在于，所述升压充电模块包括：
由两个串联的开关管组成的第一变换桥臂，所述第一变换桥臂的一端与所述动力电池的第一极连接，所述第一变换桥臂的另一端与所述动力电池的第二极连接；
第二电感，所述第二电感的一端与所述第一变换桥臂的中点连接，所述第二电感的另一端与所述直流充放电口的第一端口连接，其中，所述直流充放电口的第二端口与所述动力电池的第二极连接。
13.如权利要求9所述的电动汽车的集成控制系统，其特征在于，
所述车载充电模块还包括第二AC/DC变换电路，所述第二AC/DC变换电路的交流端与所述变压器的第二次级线圈连接，所述第二AC/DC变换电路的直流端与所述低压蓄电池连接。
14.如权利要求13所述的电动汽车的集成控制系统，其特征在于，所述车载充电模块还包括第三电感，其中，所述第三电感的一端与所述星型连接点连接，所述第三电感的另一端与所述交流充放电口的第一端口、所述交流充放电口的第一端口分别连接。
15.一种电动汽车，其特正在于，包括如权利要求8-14中任一项所述的电动汽车的集成控制系统。
CN201910755669.4A 2019-08-15 2019-08-15 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统 Active CN112389268B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910755669.4A CN112389268B (zh) 2019-08-15 2019-08-15 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910755669.4A CN112389268B (zh) 2019-08-15 2019-08-15 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112389268A CN112389268A (zh) 2021-02-23
CN112389268B true CN112389268B (zh) 2022-11-11

Family

ID=74601890

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910755669.4A Active CN112389268B (zh) 2019-08-15 2019-08-15 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112389268B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114590140B (zh) * 2022-03-30 2023-07-14 华人运通(江苏)技术有限公司 一种电动汽车的充放电管理系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102358197A (zh) * 2011-08-06 2012-02-22 深圳市英威腾交通技术有限公司 电力机车供电系统
CN204835609U (zh) * 2015-07-24 2015-12-02 比亚迪股份有限公司 电动汽车及电动汽车的车载充电器

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101867204B (zh) * 2010-05-18 2013-04-10 山东迅力特种汽车有限公司 一种电动汽车的电池能量管理装置及方法
JP5660317B2 (ja) * 2011-03-18 2015-01-28 富士電機株式会社 車両間充電装置
US9114715B2 (en) * 2011-10-21 2015-08-25 Keihin Corporation Electronic control unit
CN102826054B (zh) * 2012-08-14 2014-12-17 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
CN102897165B (zh) * 2012-11-05 2015-07-15 北京经纬恒润科技有限公司 一种混合动力综合控制器
CN104442444B (zh) * 2013-09-18 2017-10-31 比亚迪股份有限公司 电动汽车的电机控制系统和具有其的电动汽车
US9455653B1 (en) * 2015-03-05 2016-09-27 Ford Global Technologies, Llc Reliable current sensing for inverter-controlled electronic machine
DE102015117464A1 (de) * 2015-10-14 2017-04-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines solchen
CN106160143B (zh) * 2016-07-22 2018-11-30 北京新能源汽车股份有限公司 电动汽车的车载充电装置和电动汽车
CN205853917U (zh) * 2016-07-29 2017-01-04 北京车和家信息技术有限责任公司 车辆的控制系统和车辆
CN107128159A (zh) * 2017-05-26 2017-09-05 深圳市大地和电气股份有限公司 一种新能源电动汽车动力总成
CN107846055A (zh) * 2017-10-31 2018-03-27 华为技术有限公司 电动汽车的充放电电路及方法
CN107933377A (zh) * 2017-11-24 2018-04-20 安徽维新能源技术有限公司 一种双芯片的五合一电动汽车动力管理系统
CN207926248U (zh) * 2018-03-20 2018-09-28 北京新能源汽车股份有限公司 车载电源和车辆

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102358197A (zh) * 2011-08-06 2012-02-22 深圳市英威腾交通技术有限公司 电力机车供电系统
CN204835609U (zh) * 2015-07-24 2015-12-02 比亚迪股份有限公司 电动汽车及电动汽车的车载充电器

Also Published As

Publication number Publication date
CN112389268A (zh) 2021-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112389348B (zh) 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统
US10358041B2 (en) Electric vehicle
CN103684202B (zh) 集成驱动及充放电功能的电机控制器
CN110588380B (zh) 可充放电的储能装置、无线充电系统及电动汽车
CN108475937A (zh) 一种用于包含一个或多个感应线圈的感应负载的控制器
CN210970706U (zh) 电动汽车及其车载充电机
WO2014026460A1 (zh) 一种集成开关磁阻电机驱动与低压电池充电的变换装置
CN110356269A (zh) 集成dc/dc的双向车载充电机和电动汽车
CN111806267A (zh) 基于四重交错并联dc/dc的电动汽车牵引-双向充电系统
CN210970721U (zh) 电动汽车及其车载充电机
CN112389268B (zh) 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统
CN113872284A (zh) 一种电动汽车高压直流充电电路及充电方法
CN111404387A (zh) 车载充电机和车载dc/dc的集成电路、电动汽车
CN112389267B (zh) 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统
CN112550072A (zh) 用于电驱动车辆的能量系统
CN210027057U (zh) 一种电机驱动系统和一种新能源汽车
CN111452643B (zh) 车载充电机和车载dc/dc的集成电路、电动汽车
CN210027056U (zh) 一种电机驱动系统和一种新能源汽车
CN112078377A (zh) 一种双绕组驱动-隔离变压充电一体化装置
Abuaish et al. Single-phase bidirectional integrated onboard battery charger for EVs featuring a battery-supercapacitor hybrid energy storage system
CN110422066A (zh) 一种车载充电装置
CN218453328U (zh) 一种放电系统和车辆
CN214215490U (zh) 车辆控制器和车辆
KR102612664B1 (ko) 전기차용 휴대용 배터리 충전 장치, 배터리 충전 회로 모듈 및 이를 포함하는 배터리 충전 시스템
CN115001073B (zh) 电动车辆及其电源电路

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