CN113291162B - 新能源汽车用电机控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新能源汽车用电机控制系统，其包括：电机控制器、充电口、动力电池和驱动电机，充电口通过充电线缆与电机控制器连接，充电线缆包括集成式充电线缆，可通直流电或交流电，充电口包括集成式充电口，可接入直流电或交流电，动力电池通过正负极线缆与电机控制器连接，驱动电机以三相方式与电机控制器连接，电机控制器用于根据不同的充电模式，对电流转换方式和/或传输方式进行控制。本发明的新能源汽车用电机控制系统，无论快速充电还是慢速充电均经过电机控制器输送到动力电池，与传统的采用快充及慢充两个充电结构的充电方案相比，本发明可省去一个车载充电机、一个充电口、一组高压线缆及组件，有利于提高集成度、降低成本。

Description

新能源汽车用电机控制系统
技术领域
本发明涉及新能源汽车技术领域，尤其涉及一种新能源汽车用电机控制系统。
背景技术
在新能源汽车领域，驱动电机控制器的输入电流一般来自高压配电盒输出的正负极母线或直接连接动力电池的正负极母线，正负线束的直流电经过电机控制器进行直流-交流转换，将三相交流电输出给驱动电机，驱动电机将电能转化为机械能，电驱动系统运转得以驱动整车行驶。
在整车动力电池放电后，需要对电池进行充电；充电的方式一般有快速充电和慢速充电。快速充电时，充电枪将直流电通过充电接口输入给车载充电机(On-boardCharger，OBC)，车载充电机可以将电能直接输送至动力电池。慢速充电时，充电枪将交流电通过充电接口输入给车载充电机，经过车载充电机的交流-直流电转换后，将直流电输送至动力电池。
由于车主在实际用车中会有不同的充电条件和充电需求，目前大多数的电动汽车都是带有慢充功能或快充、慢充功能的。但是目前在设计电动汽车充电接口时是将慢充接口和快充接口分开，由于慢充接口和快充接口采用不同的接口设计，在充电时需要选用不同充电桩。
因此，亟需一种新能源汽车用电机控制系统。
发明内容
本发明的目的是提供一种新能源汽车用电机控制系统，以解决上述现有技术中的问题，能够提高集成度、降低成本。
本发明提供了一种新能源汽车用电机控制系统，其中，包括：
电机控制器、充电口、动力电池和驱动电机，其中，所述充电口、所述动力电池和所述驱动电机分别与所述电机控制器连接，所述充电口通过充电线缆与所述电机控制器连接，所述充电线缆包括集成式充电线缆，可通直流电或交流电，所述充电口包括集成式充电口，可接入直流电或交流电，所述动力电池通过正负极线缆与所述电机控制器连接，所述正负极线缆用于传输直流电，所述驱动电机以三相方式与所述电机控制器连接，所述电机控制器用于根据不同的充电模式，对所述充电口、所述动力电池、所述驱动电机和所述电机控制器之间的电流转换方式和/或传输方式进行控制。
如上所述的新能源汽车用电机控制系统，其中，优选的是，所述充电线缆位于所述充电口的末端，所述充电线缆包括慢充电线缆和快充电线缆，其中，所述慢充电线缆用于在慢速充电模式下传输交流电，所述快充电线缆用于在快速充电模式下传输直流电。
如上所述的新能源汽车用电机控制系统，其中，优选的是，所述电机控制器直接和所述动力电池连接。
如上所述的新能源汽车用电机控制系统，其中，优选的是，所述动力电池通过高压配电盒转接到所述电机控制器。
如上所述的新能源汽车用电机控制系统，其中，优选的是，所述高压配电盒内置在所述电机控制器中。
如上所述的新能源汽车用电机控制系统，其中，优选的是，所述电机控制器包括直流电输入单元、直交流转换单元和三相电输出单元，其中：
所述直流电输入单元用于在所述动力电池放电时，通过所述正负极线缆输入直流电；
所述直交流转换单元用于将通过所述直流电输入单元输入的直流电转换为三相交流电；
所述三相电输出单元用于将通过所述直交流转换单元转换成的三相交流电输出至所述驱动电机，以驱动所述驱动电机运转。
如上所述的新能源汽车用电机控制系统，其中，优选的是，所述充电口与充电桩的充电枪连接。
如上所述的新能源汽车用电机控制系统，其中，优选的是，所述新能源汽车用电机控制系统还包括车载充电机，所述车载充电机通过所述充电口与所述充电桩连接，用于在快速充电模式下直接为所述动力电池充电，或者，在慢速充电模式下将交流电转化为直流电后，为所述动力电池充电。
如上所述的新能源汽车用电机控制系统，其中，优选的是，所述驱动电机通过三相线缆与所述电机控制器连接。
如上所述的新能源汽车用电机控制系统，其中，优选的是，所述电机控制器和所述驱动电机采用集成化设计，所述驱动电机通过三相铜排与所述电机控制器连接。
本发明提供一种新能源汽车用电机控制系统，电机控制器和充电口之间通过集成式充电线缆连接，并且中间无车载充电机；充电口为集成式充电口，可同时具备快速充电和慢速充电功能，在车辆充电时，无论快速充电还是慢速充电均经过电机控制器输送到动力电池，与传统的采用快充及慢充两个充电结构的充电方案相比，本发明可省去一个车载充电机、一个充电口、一组高压线缆及组件，有利于提高集成度、降低成本。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明提供的新能源汽车用电机控制系统的实施例的结构框图；
图2为本发明提供的新能源汽车用电机控制系统的实施例的车载充电机的快充、慢充模式的示意图。
附图标记说明：
1-电机控制器 2-充电口 3-充电线缆
31-慢充电线缆 32-快充电线缆 4-正负极线缆
5-动力电池 6-驱动电机 7-三相线缆
8-车载充电机
具体实施方式
现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。对示例性实施例的描述仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。本公开可以以许多不同的形式实现，不限于这里所述的实施例。提供这些实施例是为了使本公开透彻且完整，并且向本领域技术人员充分表达本公开的范围。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、材料的组分、数字表达式和数值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。
本公开中使用的“第一”、“第二”：以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指在该词前的要素涵盖在该词后列举的要素，并不排除也涵盖其他要素的可能。“上”、“下”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
在本公开中，当描述到特定部件位于第一部件和第二部件之间时，在该特定部件与第一部件或第二部件之间可以存在居间部件，也可以不存在居间部件。当描述到特定部件连接其它部件时，该特定部件可以与所述其它部件直接连接而不具有居间部件，也可以不与所述其它部件直接连接而具有居间部件。
本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
如图1所示，本发明实施例提供了一种新能源汽车用电机控制系统，其包括：电机控制器1、充电口2、动力电池5和驱动电机6，其中，所述充电口2、所述动力电池5和所述驱动电机6分别与所述电机控制器1连接，所述充电口2通过充电线缆3与所述电机控制器1连接，所述充电线缆3包括集成式充电线缆，可通直流电或交流电，所述充电口2包括集成式充电口，可接入直流电或交流电，所述动力电池5通过正负极线缆4与所述电机控制器1连接，所述正负极线缆4用于传输直流电，所述驱动电机6以三相方式与所述电机控制器1连接，所述电机控制器1用于根据不同的充电模式，对所述充电口2、所述动力电池5、所述驱动电机6和所述电机控制器1之间的电流转换方式和/或传输方式进行控制。
其中，所述充电口2与充电桩的充电枪连接。进一步地，所述新能源汽车用电机控制系统还包括车载充电机8，所述车载充电机8通过所述充电口2与所述充电桩连接，用于在快速充电模式下直接为所述动力电池5充电，或者，在慢速充电模式下将交流电转化为直流电后，为所述动力电池5充电。车载充电机8在慢充模式的主要功能是交流-直流转换功能。
在本发明中，由于充电线缆3采用可通直流电或交流电的集成式充电线缆，并将充电线缆3直接与电机控制器1连接。在快充模式时，外部充电桩和充电口2连接，输入的电流经过充电线缆3进入电机控制器1，再经过正负极线缆4输入给动力电池5；参考图1，能量传输过程为：“2→3→1→4→5”。慢充模式时，外部电气连接及路径和快充模式相同；能量传输过程为：“2→3→1→4→5”。此外，根据不同的充电模式，电机控制器内部控制不同的方式进行电流转换与传输。
在工作中，当整车需要充电时，充电桩的充电枪连接充电口2，即可对动力电池5进行充电，由于充电口2采用集成式充电口，可接入直流电或交流电，可以满足快速充电(直流电)和慢速充电(交流电)的充电需求；通过充电线缆3连接充电口2和电机控制器1，由于充电线缆3为集成式充电线缆，将快速充电线缆和慢速充电线缆集成，既可以通直流电又可以通交流电，可同时具备快速充电和慢速充电功能；通过正负极线缆4连接动力电池5和电机控制器1，完成电能的输入和输出；动力电池5作为汽车动力系统的动力源，通过充、放电完成能量存储和动力输出；通过驱动电机6将电能转化为机械能，连接其它传动机构驱动整车行驶。
由此，相对于现有技术而言，本实施例提供的新能源汽车用电机控制系统，电机控制器和充电口之间通过集成式充电线缆连接，并且中间无车载充电机；充电口为集成式充电口，可同时具备快速充电和慢速充电功能，在车辆充电时，无论快速充电还是慢速充电均经过电机控制器输送到动力电池，与传统的采用快充及慢充两个充电结构的充电方案相比，本发明可省去一个车载充电机、一个充电口、一组高压线缆及组件，有利于提高集成度、降低成本。
更进一步地，所述充电线缆3位于所述充电口2的末端，所述充电线缆3包括慢充电线缆31和快充电线缆32，其中，所述慢充电线缆31用于在慢速充电模式下传输交流电，所述快充电线缆32用于在快速充电模式下传输直流电。在具体实现中可以根据不同的充电模式，选择不同的线缆组合电路。考虑到快速充电模式下的电流比较大，为提高载流量，慢充电线缆31中的两根线缆的导体截面积较大，第三根线缆的导体截面积可满足慢速充电的载流量需求即可。此外，充电口2的的通信线缆、低压辅助电源线缆、接地线缆等可根据不同的整车需求和标准进行调整。本发明在具体实现红可以将快充电线缆32和其中两根慢充电线缆31集成为充电线缆3当车辆采用快速充电模式充电时，充电桩可以通过充电口2给动力电池5充电，中间不需要进行电流转换，参考图2，能量传输过程为：“充电口2→快充电线缆32→…→动力电池5”。当车辆采用慢速充电模式充电时，充电桩供给的交流电需要经过车载充电机8进行交流-直流转换后给动力电池5充电；参考图2，能量传输过程为：“充电口2→慢充电线缆31→车载充电机8→正负极线缆4→…→动力电池5”。
在本发明中，电机控制器1和驱动电机6之间传输的是三相交流电。本发明在一些实施方式中，所述驱动电机6通过三相线缆7与所述电机控制器1连接，本发明在另一些实施方式中，所述电机控制器1和所述驱动电机6采用集成化设计，电机控制器1和驱动电机6之间的距离很小，在这种情况下，所述驱动电机6可通过三相铜排与所述电机控制器1连接。通过三相线缆7或者三相铜排，连接电机控制器1和驱动电机7以传输电能，通过电机控制器1的程序控制给驱动电机6供电，驱使驱动电机6工作，从而驱动整车行驶，并且在充电状态下驱动电机6不工作。
进一步地，所述电机控制器1包括直流电输入单元、直交流转换单元和三相电输出单元，其中：
所述直流电输入单元用于在所述动力电池5放电时，通过所述正负极线缆4输入直流电；
所述直交流转换单元用于将通过所述直流电输入单元输入的直流电转换为三相交流电；
所述三相电输出单元用于将通过所述直交流转换单元转换成的三相交流电输出至所述驱动电机6，以驱动所述驱动电机6运转。
因此，本发明的电机控制器1不仅具有直流-交流转换功能，还具有交流-直流转换功能。将充电机口2通过充电线缆3连接到电机控制器1；在慢速充电时，充电桩提供的交流电经过电机控制器1进行交流-直流转换，然后通过正负极线缆4给动力电池5进行充电，实现慢充功能。
更进一步地，本发明在一种实施方式中，所述电机控制器1直接和所述动力电池5连接。本发明在另一种实施方式中，所述动力电池5通过高压配电盒转接到所述电机控制器1。在具体实现中，所述高压配电盒可以内置在所述电机控制器1中。
本发明实施例提供的新能源汽车用电机控制系统，电机控制器和充电口之间通过集成式充电线缆连接，并且中间无车载充电机；充电口为集成式充电口，可同时具备快速充电和慢速充电功能，在车辆充电时，无论快速充电还是慢速充电均经过电机控制器输送到动力电池，与传统的采用快充及慢充两个充电结构的充电方案相比，本发明可省去一个车载充电机、一个充电口、一组高压线缆及组件，有利于提高集成度、降低成本。
至此，已经详细描述了本公开的各实施例。为了避免遮蔽本公开的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。
虽然已经通过示例对本公开的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本公开的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本公开的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改或者对部分技术特征进行等同替换。本公开的范围由所附权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种新能源汽车用电机控制系统，其特征在于，包括：
电机控制器、充电口、动力电池和驱动电机，其中，所述充电口、所述动力电池和所述驱动电机分别与所述电机控制器连接，所述充电口通过充电线缆与所述电机控制器连接，所述充电线缆包括集成式充电线缆，可通直流电或交流电，所述充电口包括集成式充电口，可接入直流电或交流电，所述动力电池通过正负极线缆与所述电机控制器连接，所述正负极线缆用于传输直流电，所述驱动电机以三相方式与所述电机控制器连接，所述电机控制器用于根据不同的充电模式，对所述充电口、所述动力电池、所述驱动电机和所述电机控制器之间的电流转换方式和/或传输方式进行控制，
所述电机控制器包括直流电输入单元、直交流转换单元和三相电输出单元，其中：
所述直流电输入单元用于在所述动力电池放电时，通过所述正负极线缆输入直流电；
所述直交流转换单元用于将通过所述直流电输入单元输入的直流电转换为三相交流电；
所述三相电输出单元用于将通过所述直交流转换单元转换成的三相交流电输出至所述驱动电机，以驱动所述驱动电机运转。
2.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机控制系统，其特征在于，所述充电线缆位于所述充电口的末端，所述充电线缆包括慢充电线缆和快充电线缆，其中，所述慢充电线缆用于在慢速充电模式下传输交流电，所述快充电线缆用于在快速充电模式下传输直流电。
3.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机控制系统，其特征在于，所述电机控制器直接和所述动力电池连接。
4.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机控制系统，其特征在于，所述动力电池通过高压配电盒转接到所述电机控制器。
5.根据权利要求4所述的新能源汽车用电机控制系统，其特征在于，所述高压配电盒内置在所述电机控制器中。
6.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机控制系统，其特征在于，所述充电口与充电桩的充电枪连接。
7.根据权利要求6所述的新能源汽车用电机控制系统，其特征在于，所述新能源汽车用电机控制系统还包括车载充电机，所述车载充电机通过所述充电口与所述充电桩连接，用于在快速充电模式下直接为所述动力电池充电，或者，在慢速充电模式下将交流电转化为直流电后，为所述动力电池充电。
8.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机控制系统，其特征在于，所述驱动电机通过三相线缆与所述电机控制器连接。
9.根据权利要求1所述的新能源汽车用电机控制系统，其特征在于，所述电机控制器和所述驱动电机采用集成化设计，所述驱动电机通过三相铜排与所述电机控制器连接。
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