CN112706613A - 驱动控制装置及方法、压缩机组件、电动车辆和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种驱动控制装置及方法、压缩机组件、电动车辆和存储介质,其中,驱动控制装置包括:电源电路、升压电路和控制器,其中:升压电路的输入端与电源电路相连接,升压电路的输出端用于向负载供电,升压电路中设置有开关装置;控制器与开关装置相连接,控制器被配置为生成开关信号,开关信号被配置为控制开关装置断开以使升压电路提升电源电路的输出电压,或导通以使升压电路停止提升电源电路的输出电压。当电源电路的输出电压处于合适范围内时,控制器控制开关装置导通,此时升压电路停止提升电源电路的输出电压,使得电源电路输出的供电信号直接供给至负载,因此不会造成额外导通损耗和开关损耗,进而保证供电效率。
Description
技术领域
本发明涉及压缩机控制技术领域,具体而言,涉及一种驱动控制装置、一种驱动控制方法、一种压缩机组件、一种电动车辆和一种计算机可读存储介质。
背景技术
在相关技术中,电源的供电电压可能随着电源状态而降低,为了保证负载的运行效率,需要设置升压电路,而当电源的供电电压处于合理的范围内,如升压电路亟需工作,会造成额外导通损耗和开关损耗,反而降低供电效率。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术或相关技术中存在的技术问题之一。
为此,本发明的第一方面提出一种驱动控制装置。
本发明的第二方面提出一种驱动控制方法。
本发明的第三方面提出一种压缩机组件。
本发明的第四方面提出一种电动车辆。
本发明的第五方面提出一种计算机可读存储介质。
有鉴于此,本发明的第一方面提供了一种驱动控制装置,包括:电源电路、升压电路和控制器,其中:升压电路的输入端与电源电路相连接,升压电路的输出端用于向负载供电,升压电路中设置有开关装置;控制器与开关装置相连接,控制器被配置为生成开关信号,开关信号被配置为控制开关装置断开以使升压电路提升电源电路的输出电压,或导通以使升压电路停止提升电源电路的输出电压。
在该技术方案中,电源电路与供电电源相连接,用于接入供电信号,升压电路的输出端与负载相连接,用于将直流供电信号转化为交流供电信号并供给至负载。升压电路中设置有开关装置,在电源电路的输出电压降低时,控制器通过开关信号控制开关装置断开,此时升压电路接入主回路,提升电源电路的输出电压以保证负载的运行效率。当电源电路的输出电压处于合适范围内时,控制器控制开关装置导通,此时升压电路停止提升电源电路的输出电压,并进入旁路模式,即将升压电路由主供电线路中切换至旁路电路中,使得电源电路输出的供电信号直接经母线线路传递至负载,因此升压电路不会造成额外导通损耗和开关损耗,进而保证供电效率。
另外,本发明提供的上述技术方案中的驱动控制装置还可以具有如下附加技术特征:
在上述技术方案中,升压电路包括:母线线路,母线线路包括正母线和负母线;感性元件,串联于正母线,感性元件的输入端与电源电路相连接;容性元件,容性元件的第一端与正母线相连接,且容性元件的第二端位于感性元件的输出端和升压电路的输出端之间,容性元件的第二端与负母线相连接;第一开关器件,串联于正母线,第一开关器件的第一端与感性元件的输出端相连接,第一开关器件的第二端与容性元件的第一端相连接;第二开关器件,第二开关器件的第一端与第一开关器件和感性元件的公共端相连接,第二开关器件的第二端与负母线相连接。
在该技术方案中,升压电路包括母线电路和容性元件,母线中的正母线和负母线与电源和负载形成供电回路,将电源的电能输送至负载。容性元件与负载并联,即施加于容性元件的电压与施加于负载的电压相同。感性元件、容性元件、第一开关器件和第二开关器件一并构成LC升压回路。
当供电电压小于目标电压时,通过对应调整开关器件的开关频率,可增加供电信号占空比,进而有效提高供电电压,以保证供电电压与负载对应的目标电压相匹配。
在上述任一技术方案中,升压电路还包括:第三开关器件,第三开关器件的一端与感性元件的输入端相连接,第三开关器件的另一端与第一开关器件的第二端相连接;和/或第四开关器件,接入于正母线,第四开关器件的一端与感性元件的输出端相连接,第四开关器件的另一端与第一开关器件的第二端相连接。
在该技术方案中,升压电路中设置有第三开关器件或第四开关器件。当电源的供电电压符合负载对应的目标电压时,不需要通过升压电路提升供电电压,此时闭合第三开关器件和第四开关器件,使升压电路进入旁路状态,电源电路输出的供电信号直接为负载供电,进而减小导通损耗和开关损耗,进一步保证负载的工作效率。
其中,根据用电系统对感性元件的实际需求,可以选择设置第三开关器件或第四开关器件中的任一者。
在上述任一技术方案中,第一开关器件包括以下中的任一者:MOS管、场效应开关管、绝缘栅双极型晶体管、二极管;第二开关器件包括以下中的任一者:MOS管、场效应开关管、绝缘栅双极型晶体管;第三开关器件为继电器。
在该技术方案中,第二开关器件为可控开关器件,第一开关器件可选为可控开关器件,也可以选用不可控开关器件,如二极管。当第一开关器件为可控开关器件时,需同步调整第一开关器件和第二开关器件的开关频率。
在上述任一技术方案中,控制器被配置为采集电源电路的输出电压;基于输出电压低于预设的目标电压值的情况下,生成第一开关信号以断开第三开关器件和/或第四开关器件;通过第一驱动信号控制第二开关器件,并通过第二驱动信号控制第一开关器件,直至输出电压处于目标电压值;以及基于输出电压不低于目标电压值的情况下,生成第二开关信号以闭合第三开关器件和/或第四开关器件。
在该技术方案中,控制器实时采集电源电路的输出电压,如果输出电压低于预设的目标电压值,则需要接入升压电路进行升压,此时控制器生成第一开关信号,第一开关信号控制第三开关器件和第四开关器件断开,以将升压电路接入供电回路,同时通过第一驱动信号控制第二开关器件,并通过第二驱动信号控制第一开关器件,控制第一开关器件和第二开关器件按照预设频率交替开断,以实现升压。
当输出电压不低于目标电压值时,通过第二开关信号闭合第三开关器件和第四开关器件,此时升压电路处于旁路状态,不会产生额外导通损耗和开关损耗,进而保证供电效率。
其中,第一驱动信号和第二驱动信号可根据当前电源电路的输出电压和目标电压值的差值,通过通用算法计算得到。
在上述任一技术方案中,基于第一开关器件为二极管的情况下,第二驱动信号为空;基于第一开关器件为非二极管的情况下,第二驱动信号和第一驱动信号互补。
在该技术方案中,如果第一开关器件为二极管,即第一开关器件实际不可控,此时无需通过第二驱动信号控制第一开关器件,第二驱动信号为空。
如果第一开关器件为非二极管,则第一驱动信号和第二驱动信号互补。具体地,在相同的信号周期内,第一驱动信号和第二驱动信号的频率相同,且满足每当第一驱动信号为高电平(1)时,第二驱动信号对应为低电平(0)。每当第一驱动信号为低电平(0)时,第二驱动信号对应为高电平(1)。
本发明第二方面提供了一种驱动控制方法,用于控制如上述任一技术方案中提供的驱动控制装置,驱动控制方法包括:采集电源电路的输出电压,基于输出电压和预设的目标电压值生成开关信号,以通过开关信号控制开关装置导通或断开。
在该技术方案中,实时采集电源电路的输出电压,根据输出电压和预设的目标电压生成对应的开关信号,通过开关信号控制开关装置断开或导通,进而在输出电压较低时,提升电源电路的输出电压以保证负载的运行效率,当电源电路的输出电压处于目标范围内时,升压电路进入旁路模式,不会产生额外导通损耗和开关损耗,进而保证供电效率。
在上述技术方案中,开关装置包括第三开关器件和/或第四开关器件;基于输出电压和预设的目标电压值生成开关信号的步骤,具体包括:基于输出电压低于目标电压值的情况下,生成第一开关信号以断开第三开关器件和/或第四开关器件;基于输出电压不低于目标电压值的情况下,生成第二开关信号以闭合第三开关器件和/或第四开关器件。
在该技术方案中,如果输出电压低于预设的目标电压值,则需要接入升压电路进行升压,此时控制器生成第一开关信号,第一开关信号控制第三开关器件和第四开关器件断开,以将升压电路接入供电回路,以实现升压。
当输出电压不低于目标电压值时,通过第二开关信号闭合第三开关器件和第四开关器件,此时升压电路处于旁路状态,不会产生额外导通损耗和开关损耗,进而保证供电效率。
其中,第一驱动信号和第二驱动信号互补。具体地,在相同的信号周期内,第一驱动信号和第二驱动信号的频率相同,且满足每当第一驱动信号为高电平(1)时,第二驱动信号对应为低电平(0)。每当第一驱动信号为低电平(0)时,第二驱动信号对应为高电平(1)。
在上述任一技术方案中,驱动控制装置包括第一开关器件和第二开关器件,基于输出电压低于目标电压值的情况下,驱动控制方法还包括:通过第一驱动信号控制第二开关器件,并通过第二驱动信号控制第一开关器件,直至输出电压处于目标电压值。
在该技术方案中,驱动控制装置包括第一开关器件和第二开关器件,在通过升压电路进行升压时,通过第一驱动信号控制第二开关器件,并通过第二驱动信号控制第一开关器件,控制第一开关器件和第二开关器件按照预设频率交替开断,以实现升压。
在上述任一技术方案中,基于第一开关器件为二极管的情况下,第二驱动信号为空。
在该技术方案中,如果第一开关器件为二极管,即第一开关器件实际不可控,此时无需通过第二驱动信号控制第一开关器件,第二驱动信号为空。
本发明第三方面提供了一种压缩机组件,包括压缩机和如上述任一技术方案中提供的驱动控制装置,驱动控制装置与压缩机相连接,因此,该压缩机组件包括如上述任一技术方案中提供的驱动控制装置的全部有益效果,在此不再赘述。
在上述技术方案中,压缩机为交流压缩机,压缩机组件还包括:逆变电路,逆变电路的输入端与驱动控制装置相连接,逆变电路的输出端与压缩机相连接。
在该技术方案中,电池组输出的供电信号为直流供电信号,如果压缩机为交流压缩机,则设置逆变电路,逆变电路可将经驱动控制装置输出的直流电信号转化为交流电信号,以供交流压缩机使用。
本发明第四方面提供了一种电动车辆,包括电池组、电机、如上述任一技术方案中提供的驱动控制装置和/或如上述任一技术方案中提供的压缩机组件,其中驱动控制装置被配置为将电池组输出的电能供给至电机,电池组被配置为适于为压缩机组件供能。因此,该电动车辆包括如上述任一技术方案中提供的驱动控制装置,和/或如上述任一技术方案中提供的压缩机组件的全部有益效果。
在该技术方案中,驱动控制设备将电池组提供的电能供给至空调设备的压缩机。当电池组的电压低于压缩机的高效运行电压时,通过升压电路对电池组的供电电压进行升压,保证供给至压缩机的电压满足压缩机的高效运行需求,进而保证了压缩机的运行效率。
其中,电机包括空调组件的压缩机电机,也可以包括电动车辆的电动机。
本发明第五方面提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述任一技术方案中提供的驱动控制方法,因此,该计算机包括如上述任一技术方案中提供的驱动控制方法的全部有益效果,在此不再赘述。
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示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制装置的结构框图;
图2示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制装置中升压电路的电路图;
图3示出了根据本发明的另一个实施例的驱动控制装置中升压电路的电路图;
图4示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制装置中升压电路工作时的输入电压和输出电压的波形图;
图5示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制装置的拓扑图;
图6示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制装置中第一开关器件和第二开关器件的驱动波形图;
图7示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制方法的流程图;
图8示出了根据本发明的一个实施例的驱动控制方法的另一个流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明,但是,本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施,因此,本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
下面参照图1至图8描述根据本发明一些实施例所述驱动控制装置、驱动控制方法、压缩机组件、电动车辆和计算机可读存储介质。
实施例一:
如图1、图2和图3所示,在本发明第一方面的实施例中,提供了一种驱动控制装置100,包括:电源电路102、升压电路104和控制器106,其中:升压电路的输入端与电源电路相连接,升压电路的输出端用于向负载供电,升压电路中设置有开关装置;控制器与开关装置相连接,控制器被配置为生成开关信号,开关信号被配置为控制开关装置断开以使升压电路提升电源电路的输出电压,或导通以使升压电路进入旁路模式。
在一些实施方式中,电源电路的一端与电源相连接,电源电路的另一端与升压电路的输入端相连接。
在一些实施方式中,电源电路中设置有滤波器件、稳压器件和保险器件。在另一些实施方式中,电源电路仅包括导线线路。
在一些实施例中,升压电路104包括:母线线路,母线线路包括正母线和负母线;感性元件L,串联于正母线,感性元件L的输入端(La)与电源电路相连接;容性元件C,容性元件C的第一端(Ca)与正母线相连接,且容性元件C的第一端(Ca)位于感性元件L的输出端(Lb)和升压电路的输出端之间,容性元件C的第二端(Cb)与负母线相连接;第一开关器件HS,串联于正母线,第一开关器件HS的第一端(HSa)与感性元件L的输出端(Lb)相连接,第一开关器件HS的第二端(HSb)与容性元件C的第一端(Ca)相连接;第二开关器件LS,第二开关器件LS的第一端(LSa)与第一开关器件HS和感性元件L的公共端(Lb,HSa)相连接,第二开关器件LS的第二端(LSb)与负母线相连接。
在一些实施例中,升压电路还包括:第三开关器件S1,第三开关器件S1的一端(S1a)与感性元件L的输入端(La)相连接,第三开关器件S1的另一端(S1b)与第一开关器件HS的第二端(HSb)相连接;和/或第四开关器件S2,接入于正母线,第四开关器件S2的一端(S2a)与感性元件L的输出端(Lb)相连接,第四开关器件S2的另一端(S2b)与第一开关器件HS的第二端(HSb)相连接。
在一些实施例中,升压电路中设置有第三开关器件S1或第四开关器件S2。当电源的供电电压符合负载对应的目标电压时,不需要通过升压电路提升供电电压,此时闭合第三开关器件S1和第四开关器件S2,使升压电路进入旁路状态,电源电路输出的供电信号直接为负载供电,进而减小导通损耗和开关损耗,进一步保证负载的工作效率。
在一些实施例中,第一开关器件HS包括以下中的任一者:MOS管、场效应开关管、绝缘栅双极型晶体管、二极管;第二开关器件LS包括以下中的任一者:MOS管、场效应开关管、绝缘栅双极型晶体管;第三开关器件S1为继电器。
具体地,电源电路与供电电源相连接,用于接入供电信号,升压电路的输出端与负载相连接,用于将直流供电信号转化为交流供电信号并供给至负载。升压电路中设置有开关装置,在电源电路的输出电压降低时,控制器通过开关信号控制开关装置断开,此时升压电路接入主回路,提升电源电路的输出电压以保证负载的运行效率。当电源电路的输出电压处于合适范围内时,控制器控制开关装置导通,此时升压电路停止提升电源电路的输出电压,并进入旁路模式,即将升压电路由主供电线路中切换至旁路电路中,使得电源电路输出的供电信号直接经母线线路传递至负载,因此升压电路不会造成额外导通损耗和开关损耗,进而保证供电效率。
以应用场景为电动车辆为例,其中电源为电动车辆的电池组,负载为电动车辆的空调设备的压缩机。即驱动控制设备将电池组提供的电能供给至空调设备的压缩机。
在电动车辆中,电源为电池组,负载为空调器的压缩机。由于电池组输出的供电信号为直流信号,而压缩机所需的供电信号为交流信号,因此在驱动控制装置中设置逆变器,可将电池组输出的直流供电信号,或经升压电路调整电压后的直流供电信号转换为交流信号并提供给压缩机,以驱动压缩机正常工作。
当电池组的电量降低时,电池组的输出电压也会随之降低,如果电池组的电压低于压缩机的高效运行电压,即输出电压低于目标电压时,通过升压电路104对电池组的供电电压进行升压。
其中,升压电路104包括接入于正母线的感性元件L,在一些实施例中,感性元件L为电感器,电感器充当差模电感。升压电路104还包括接入于正母线和负母线之间的容性元件C,在一些实时中,容性元件C为电容器。通过设置电感器和电容器可有效地滤除母线线路中的杂波,提高供电信号的纯净度。
升压电路104还包括第一开关器件HS和第二开关器件LS。其中第二开关器件LS为可控开关器件,具体可设置为MOS管、场效应开关管或绝缘栅双极型晶体管(IGBT,Insulated Gate Bipolar Transistor)。当电池组的供电电压小于压缩机高效运行所需的目标电压时,对应增加第二开关器件LS的开关频率,以通过提高占空比的方式增加供电电压,进而保证压缩机的运行效率。
在一些实施例中,如图2所示,第一开关器件HS为可控开关器件,具体可设置为MOS管、场效应开关管或绝缘栅双极型晶体管。
在一些实施例中,如图3所示,第一开关器件HS为不可控开关器件,具体可设置为二级管。
在一些实施例中,如图2所示,升压电路104还包括第三开关器件S1,第三开关器件S1设置于电池组和压缩机之间的母线线路上,当第三开关器件S1断开时,升压电路104接入母线线路并生效,进而通过升压电路104调整电池组的输出电压,以使输出电压满足压缩机高效运行的要求。当电池组输出的电压满足压缩机的高效运行要求时,第三开关器件S1闭合,并关闭第二开关器件LS的驱动信号,此时第二开关器件LS相当于开路,电源输出的供电信号通过第三开关器件S1传递至负载,此时电路中仅有容性元件C和第三开关器件S1被接入,最大化的减小电路器件造成的能量损耗,提高供电效率。
在一些实施例中,如图3所示,升压电路104包括第四开关器件S2,当电池组的输出电压符合压缩机高效运行所需的目标电压时,第四开关器件S2闭合,并关闭第二开关器件LS的驱动信号,此时第二开关器件LS相当于开路,电源输出的供电信号通过第四开关器件S2传递至负载,电路中容性元件C、感性元件L和第四开关器件S2被接入,电感器生效以提高滤波能力。
可以理解的是,可根据电路对电感的实际需求,选择设置第三开关器件S1或第四开关器件S2。
如图4所示,当升压电路104接入并生效时,升压电路104可以将输入电压Vin(来自于电源电路的输出电压)有效提升后,得到升压电路的输出电压Vout并输出至压缩机。
通过在驱动控制设备中设置升压电路104,可对电池组输出的供电电压进行调整,以保证压缩机始终可在最佳运行电压的驱动下工作,进而保证了压缩机的工作效率,一方面提高了电动车辆的空调器的运行效果,另一方面提高了电池组的能量利用率。
实施例二:
在本发明的一个实施例中,控制器被配置为采集电源电路的输出电压;基于输出电压低于预设的目标电压值的情况下,生成第一开关信号以断开第三开关器件和/或第四开关器件;通过第一驱动信号控制第二开关器件,并通过第二驱动信号控制第一开关器件,直至输出电压处于目标电压值;以及基于输出电压不低于目标电压值的情况下,生成第二开关信号以闭合第三开关器件和/或第四开关器件。
在一些实施例中,基于第一开关器件为二极管的情况下,第二驱动信号为空。
具体地,控制器实时采集电源电路的输出电压,同时也作为升压电路的输入电压Vin,如果输出电压低于预设的目标电压值,则需要接入升压电路进行升压,此时控制器生成第一开关信号,第一开关信号控制第三开关器件和第四开关器件断开,以将升压电路接入供电回路,同时通过第一驱动信号控制第二开关器件,并通过第二驱动信号控制第一开关器件,控制第一开关器件和第二开关器件按照预设频率交替开断,以实现升压。
当电源电路的输出电压,也即升压电路的输入电压Vin不低于目标电压值时,通过第二开关信号闭合第三开关器件和第四开关器件,此时升压电路处于旁路状态,不会产生额外导通损耗和开关损耗,进而保证供电效率。
其中,目标电压值即可满足负载“高效运行”所需的最小电压值。以图4为例进行说明,在图4中,能够满足负载“高效运行”的电压区间为450V至500V,目标电压即设置为450V。因此,当电源电路的输出电压,也即升压电路的输入电压Vin小于450V时,第三开关器件S1和/或第四开关器件S2断开,升压电路开始提升电源电路的输出电压,具体将升压电路的输入电压Vin提升至大于450V,且小于500V的电压区间内,以保证负载的高效运行。
第一驱动信号和第二驱动信号可根据当前电源电路的输出电压和目标电压值的差值,通过通用算法计算得到。如果第一开关器件为二极管,即第一开关器件实际不可控,此时无需通过第二驱动信号控制第一开关器件,第二驱动信号为空。如果第一开关器件为非二极管,此时第一驱动信号和第二驱动信号互补。
其中,在第一开关器件设置为HS的情况下,具体地,在相同的信号周期内,第一驱动信号和第二驱动信号的频率相同,且满足每当第一驱动信号为高电平(1)时,第二驱动信号对应为低电平(0)。每当第一驱动信号为低电平(0)时,第二驱动信号对应为高电平(1)。
以应用场景为电动车辆为例,控制器106可以是单独设置的控制芯片,或集成于车辆控制器106,控制器106可实时监控电源的输出电压,并根据输出电压和负载对应的目标电压控制第三开关器件S1或第四开关器件S2的通断。
其中,如图6所示,当第一开关器件HS为可控开关器件时,在任一时间段内,第一开关器件HS的占空比与第二开关器件LS的占空比的和为1,具体表现为每当第一驱动信号为高电平(1)时,第二驱动信号对应为低电平(0)。每当第一驱动信号为低电平(0)时,第二驱动信号对应为高电平(1)。
实施例三:
如图2、图3、图4和图5所示,在本发明的一个完整实施例中,通过设置升压电路104,可保电动压缩机长期工作在高效率区。
具体地,当电池电压低于压缩机高效工作所需电压,通过升压电路104调整直流母线电压到所需电压。当在电池电压满足压缩机的高效工作电压,通过旁路开关断开升压电路104,提高该区域的效率。通过配合,压缩机在全范围的综合效率提升。
其中,系统拓扑方式为:
根据实际能量流向是否要求双向,升压电路的上桥臂可选为可控开关器件或者不可控开关器件。
根据实际系统对电感的需求,旁路开关可设置为第三开关器件S1,在旁路后感性元件L仍在电路中,充当差模电感。
旁路开关也可以设置为第四开关器件S2,在旁路后感性元件L和第一开关器件HS均不在电路中,最大程度地减小电路损耗。
以旁路开关为第四开关器件S2为例,第四开关的时序为:
在由升压状态切换至旁路状态时,首先调整升压电路104的升压比为1,即停止调压,然后闭合第四开关器件S2,最后停止驱动第二开关器件LS。
在由旁路状态切换至升压状态时,首先断开第四开关器件S2,然后接入升压电路104开始调压。
其中旁路开关,即第三开关元件和第四开关元件的静态耐压需大于电路的最大工作电压,对第三开关元件和第四开关元件的动态耐压没有要求。
在具体工作过程中,当压缩机为交流压缩机时,系统连接拓扑如图5所示,当电池电压低于压缩机高效工作所需电压,通过升压电路104调整直流母线电压到所需电压。此时,第一开关器件HS、第二开关器件LS、感性元件L和容性元件C处于工作状态。电路工作在升压状态,抬升电池电压到所需要的电压。
具体地,通过控制器控制升压电路。其中,如果电源电路输出的电压低于压缩机所需的电压,控制器通过调压控制逻辑使升压电路提升电源电路的输出电压,以使输出电压符合压缩机所需的电压。
如果电源电路的输出电压符合压缩机所需的电压,控制器通过旁路控制逻辑控制升压电路进入旁路模式,具体为控制第三开关器件S1和/或第四开关器件S2闭合,此时升压电路被第三开关器件S1和/或第四开关器件S2短接,电源电路输出的供电信号直接输送至负载。
同时,如果电机是交流电机,则在驱动控制装置和电机之间设置逆变电路,控制器同时与逆变电路相连接。控制器通过电机控制逻辑驱动逆变电路,以将电源电路输出的直流供电信号逆变为适于驱动压缩机运转的交流供电信号,以保证压缩机的正常工作。
当升压电路104生效时,升压电路104的输入电压Vin(即电源电路的输出电压)和升压电路104的输出电压Vout(即施加于压缩机的,升压电路104的输出电压Vout)如图4所示。
当电池的电压在合理范围内,如果旁路开关为第三开关器件S1,如图2所示,第三开关器件S1闭合后,则仅有第三开关器件S1和容性元件C处于工作状态,可最大化减小变换电路的能量损耗。
如果旁路开关为第四开关器件S2,如图3所示,则感性元件L、第四开关器件S2和容性元件C处于工作状态,其中感性元件L充当差模电感。
实施例四:
如图7所示,在本发明的一个实施例中,提供了一种驱动控制方法,用于控制如上述任一技术方案中提供的驱动控制装置,驱动控制方法包括:
S702,采集电源电路的输出电压;
S704,基于输出电压和预设的目标电压值生成开关信号,以通过开关信号控制开关装置导通或断开。
在一些实施方式中,如图8所示,开关装置包括第三开关器件和/或第四开关器件;基于输出电压和预设的目标电压值生成开关信号的步骤,具体包括:
S802,基于输出电压低于目标电压值的情况下,生成第一开关信号以断开第三开关器件和/或第四开关器件;
S804,基于输出电压不低于目标电压值的情况下,生成第二开关信号以闭合第三开关器件和/或第四开关器件。
在一些实施方式中,驱动控制装置包括第一开关器件和第二开关器件,基于输出电压低于目标电压值的情况下,驱动控制方法还包括:通过第一驱动信号控制第二开关器件,并通过第二驱动信号控制第一开关器件,直至输出电压处于目标电压值。
在一些实施方式中,基于第一开关器件为二极管的情况下,第二驱动信号为空。
在该实施例中,实时采集电源电路的输出电压,根据输出电压和预设的目标电压生成对应的开关信号,通过开关信号控制开关装置断开或导通,进而在输出电压较低时,提升电源电路的输出电压以保证负载的运行效率,当电源电路的输出电压处于目标范围内时,升压电路进入旁路模式,不会产生额外导通损耗和开关损耗,进而保证供电效率。
具体地,如果输出电压低于预设的目标电压值,则需要接入升压电路进行升压,此时控制器生成第一开关信号,第一开关信号控制第三开关器件和第四开关器件断开,以将升压电路接入供电回路,以实现升压。
当输出电压不低于目标电压值时,通过第二开关信号闭合第三开关器件和第四开关器件,此时升压电路处于旁路状态,不会产生额外导通损耗和开关损耗,进而保证供电效率。
在通过升压电路进行升压时,通过第一驱动信号控制第二开关器件,并通过第二驱动信号控制第一开关器件,控制第一开关器件和第二开关器件按照预设频率交替开断,以实现升压。
如果第一开关器件为二极管,即第一开关器件实际不可控,此时无需通过第二驱动信号控制第一开关器件,第二驱动信号为空。如果第一开关器件为非二极管,则第一驱动信号和第二驱动信号互补。
其中,第一驱动信号和第二驱动信号可根据当前电源电路的输出电压和目标电压值的差值,通过通用算法计算得到。
实施例五:
在本发明的一个实施例中,提供了一种压缩机组件,包括压缩机和如上述任一实施例中提供的驱动控制装置,驱动控制装置与压缩机相连接,因此,该压缩机组件包括如上述任一实施例中提供的驱动控制装置的全部有益效果,在此不再赘述。
在一些实施方式中,电池组输出的供电信号为直流供电信号,如果压缩机为交流压缩机,则设置逆变电路,逆变电路可将经驱动控制装置输出的直流电信号转化为交流电信号,以供交流压缩机使用。
实施例六:
在本发明的一个实施例中,提供了一种电动车辆,包括电池组、电机、如上述任一实施例中提供的驱动控制装置和/或如上述任一实施例中提供的压缩机组件,其中驱动控制装置被配置为将电池组输出的电能供给至电机,电池组被配置为适于为压缩机组件供能。因此,该电动车辆包括如上述任一实施例中提供的驱动控制装置,和/或如上述任一实施例中提供的压缩机组件的全部有益效果。
在该实施例中,驱动控制设备将电池组提供的电能供给至空调设备的压缩机。当电池组的电压低于压缩机的高效运行电压时,通过升压电路对电池组的供电电压进行升压,保证供给至压缩机的电压满足压缩机的高效运行需求,进而保证了压缩机的运行效率。
其中,电机包括空调组件的压缩机电机,也可以包括电动车辆的电动机。
实施例七:
在本发明的一个实施例中,提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现如上述任一实施例中提供的驱动控制方法,因此,该计算机包括如上述任一实施例中提供的驱动控制方法的全部有益效果,在此不再赘述。
本发明的描述中,术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所述的方位或位置关系,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;术语“连接”、“安装”、“固定”等均应做广义理解,例如,“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。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。
在本发明的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本发明中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或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。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (14)
1.一种驱动控制装置,其特征在于,包括:
电源电路、升压电路和控制器,其中:
所述升压电路的输入端与所述电源电路相连接,所述升压电路的输出端用于向负载供电,所述升压电路中设置有开关装置;
所述控制器与所述开关装置相连接,所述控制器被配置为生成开关信号,所述开关信号被配置为控制所述开关装置断开以使所述升压电路提升所述电源电路的输出电压,或导通以使所述升压电路停止提升所述电源电路的输出电压。
2.根据权利要求1所述的驱动控制装置,其特征在于,所述升压电路包括:
母线线路,所述母线线路包括正母线和负母线;
感性元件,串联于所述正母线,所述感性元件的输入端与所述电源电路相连接;
容性元件,所述容性元件的第一端与所述正母线相连接,且所述容性元件的第一端位于所述感性元件的输出端和所述升压电路的输出端之间,所述容性元件的第二端与所述负母线相连接;
第一开关器件,串联于所述正母线,所述第一开关器件的第一端与所述感性元件的输出端相连接,所述第一开关器件的第二端与所述容性元件的第一端相连接;
第二开关器件,所述第二开关器件的第一端与所述第一开关器件和所述感性元件的公共端相连接,所述第二开关器件的第二端与所述负母线相连接。
3.根据权利要求2所述的驱动控制装置,其特征在于,所述开关装置包括:
第三开关器件,所述第三开关器件的一端与所述感性元件的输出端相连接,所述第三开关器件的另一端与所述第一开关器件的第二端相连接;和/或
第四开关器件,所述第四开关器件的一端与所述感性元件的输入端相连接,所述第四开关器件的另一端与所述第一开关器件的第二端相连接。
4.根据权利要求3所述的驱动控制装置,其特征在于,所述第一开关器件包括以下中的任一者:
MOS管、场效应开关管、绝缘栅双极型晶体管、二极管;
所述第二开关器件包括以下中的任一者:
MOS管、场效应开关管、绝缘栅双极型晶体管;
所述第三开关器件和所述第四开关器件为继电器。
5.根据权利要求3或4所述的驱动控制装置,其特征在于,所述控制器被配置为:
采集所述电源电路的输出电压;
基于所述输出电压低于预设的目标电压值的情况下,生成第一开关信号以断开所述第三开关器件和/或所述第四开关器件;
通过第一驱动信号控制所述第二开关器件,并通过第二驱动信号控制所述第一开关器件,直至所述输出电压处于所述目标电压值;以及
基于所述输出电压不低于所述目标电压值的情况下,生成第二开关信号以闭合所述第三开关器件和/或所述第四开关器件。
6.根据权利要求5所述的驱动控制装置,其特征在于,基于所述第一开关器件为二极管的情况下,所述第二驱动信号为空;
基于所述第一开关器件为非二极管的情况下,所述第二驱动信号和所述第一驱动信号互补。
7.一种驱动控制方法,用于控制如权利要求1至6中任一项所述的驱动控制装置,其特征在于,所述驱动控制方法包括:
采集所述电源电路的输出电压,基于所述输出电压和预设的目标电压值生成开关信号,以通过所述开关信号控制所述开关装置导通或断开。
8.根据权利要求7所述的驱动控制方法,其特征在于,所述开关装置包括第三开关器件和/或第四开关器件;
所述基于所述输出电压和预设的目标电压值生成开关信号的步骤,具体包括:
基于所述输出电压低于所述目标电压值的情况下,生成第一开关信号以断开所述第三开关器件和/或所述第四开关器件;
基于所述输出电压不低于所述目标电压值的情况下,生成第二开关信号以闭合所述第三开关器件和/或所述第四开关器件。
9.根据权利要求8所述的驱动控制方法,其特征在于,所述驱动控制装置包括第一开关器件和第二开关器件,基于所述输出电压低于所述目标电压值的情况下,所述驱动控制方法还包括:
通过第一驱动信号控制所述第二开关器件,并通过第二驱动信号控制所述第一开关器件,直至所述输出电压处于所述目标电压值。
10.根据权利要求9所述的驱动控制方法,其特征在于,基于所述第一开关器件为二极管的情况下,所述第二驱动信号为空;
基于所述第一开关器件为非二极管的情况下,所述第二驱动信号和所述第一驱动信号互补。
11.一种压缩机组件,其特征在于,包括:
压缩机;
如权利要求1至6中任一项所述的驱动控制装置,所述驱动控制装置与电源和所述压缩机相连接。
12.根据权利要求11所述的压缩机组件,其特征在于,所述压缩机为交流压缩机,所述压缩机组件还包括:
逆变电路,所述逆变电路的输入端与所述驱动控制装置相连接,所述逆变电路的输出端与所述压缩机相连接。
13.一种电动车辆,其特征在于,包括:
电池组;
电机;
如权利要求1至6中任一项所述的驱动控制装置,与所述电池组相连接,所述驱动控制装置被配置为将所述电池组输出的电能供给至所述电机;和/或
如权利要求11或12所述的压缩机组件,与所述电池组相连接,所述电池组被配置为适于为所述压缩机组件供能。
14.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求7至10中任一项所述的驱动控制方法。
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