CN114211981A - 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质 - Google Patents

一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质 Download PDF

Info

Publication number
CN114211981A
CN114211981A CN202111283782.0A CN202111283782A CN114211981A CN 114211981 A CN114211981 A CN 114211981A CN 202111283782 A CN202111283782 A CN 202111283782A CN 114211981 A CN114211981 A CN 114211981A
Authority
CN
China
Prior art keywords
motor
position angle
switch
control
control mode
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.)
Granted
Application number
CN202111283782.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114211981B (zh
Inventor
李迎
石超杰
封宁波
陈振兴
罗先
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.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Digital Power Technologies 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 Huawei Digital Power Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority to CN202311705759.5A priority Critical patent/CN117755111A/zh
Priority to CN202111283782.0A priority patent/CN114211981B/zh
Publication of CN114211981A publication Critical patent/CN114211981A/zh
Priority to PCT/CN2022/127667 priority patent/WO2023072141A1/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114211981B publication Critical patent/CN114211981B/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
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • 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
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H02P27/085—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation wherein the PWM mode is adapted on the running conditions of the motor, e.g. the switching frequency
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • H02P27/08—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation
    • H02P27/12—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters with pulse width modulation pulsing by guiding the flux vector, current vector or voltage vector on a circle or a closed curve, e.g. for direct torque control
    • 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
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • 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

Abstract

本申请提供一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质，可以对车辆充电过程中，提升电机性能。电机驱动系统可以包括：多个桥臂、电机和控制模块；电机包括多个绕组，多个绕组与多个桥臂一一对应；多个绕组中的每个绕组的第一端与公共端点耦合；每个绕组的第二端与对应的桥臂中的第一开关的第二端耦合；多个桥臂中的第一桥臂的第一开关的第二端与供电电源的第一极耦合，供电电源的第二极与动力电池耦合；控制模块用于获取电机中转子的位置角；以及采用转子的位置角对应的控制方式，对多个桥臂中除第一桥臂之外的桥臂进行控制，使供电电源对动力电池充电。

Description

一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质
技术领域
本申请涉及充电技术领域，尤其涉及一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质。
背景技术
通常，充电桩分为两种输出规格，分别为200-500V，200-750V。若电动车辆的动力电池的电压高于充电桩输出电压时，无法对动力电池进行快充。例如，动力电池的电压为500-750V，则输出电压为200-500V的充电桩无法对动力电池进行快充。
为实现对动力电池进行快充，第一种方案为在电动车辆中增加升压电路，对充电桩提供的电压进行升压处理，升压处理后的电压提供给动力电池，实现对动力电池升压充电。这将提升电动车辆的成本，重量和体积。
第二种方案为复用电机。通过复用电机中的线圈，对充电桩提供的电压进行升压处理。电机是电动车辆中重要装置，电机性能会影响车辆的运行状态。目前，亟需在车辆驻车充电过程中，提升电机性能的解决方案。
发明内容
本申请提供一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质，可以对车辆充电过程中，提升电机性能，如降低充电时的轮端扭矩或者减少电机发热。
第一方面，本申请提供一种电机驱动系统，可以包括：多个桥臂、电机和控制模块；所述多个桥臂中的每个桥臂包括第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端与动力电池的第一极耦合，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端耦合，所述第二开关的第二端与所述动力电池的第二极耦合；所述电机包括多个绕组，所述多个绕组与所述多个桥臂一一对应；所述多个绕组中的每个绕组的第一端与公共端点耦合；所述每个绕组的第二端与对应的桥臂中的第一开关的第二端耦合；所述多个桥臂中的第一桥臂的第一开关的第二端与供电电源的第一极耦合，所述供电电源的第二极与所述动力电池耦合；所述控制模块用于获取所述电机中转子的位置角；以及采用所述转子的位置角对应的控制方式，对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制，使所述供电电源对所述动力电池充电。
本申请实施例中，控制模块可以通过控制与电机耦合的桥臂，复用电机中的绕组，对动力电池充电。并且控制模块采用电机中转子的位置角对应的控制方式对电机进行控制，可以提升对动力电池充电过程中电机的性能，例如降低电机损耗(如磁钢损耗)从而降低电机热风险或者降低电机输出转矩(或扭矩)。电机控制中，通常以三相坐标系中一相零度作为基准，转子的位置角和定子矢量均以该基准计量。例如图1中电机10中的绕组S1可记为U相绕组，S2记为W相绕组，绕组S3可记为V相绕组。便于介绍，本申请中转子的位置角和定子磁场矢量(也成定子矢量)可以以电机的多相中的U相零度为基准。
一种可能的设计中，所述转子的位置角对应的控制方式根据预设的位置角集合与控制方式关系确定，所述位置角集合与控制方式关系包括不同位置角集合与不同控制方式的对应关系，其中，每个所述位置角集合包括一个或多个位置角。
本申请实施例中，控制模块可以根据预设的位置角集合与控制方式确定，获取的转子的位置角对应的控制方式。控制模块可以预先获取或者村组所述位置角集合与控制方式。不同位置角集合对应的控制方式可能相同或不同。每个位置角集合可以包括一个或多个位置角。控制模块可以采用获取的电机中转子的位置角所属位置角集合对应的控制方式对电机中的桥臂进行控制。可见，电机转子的位置角不同对应的控制方式可能不同，控制模块可以采用多种控制方式对于电机连接的桥臂进行控制。由于对电机控制方式不同，电机性能也不同。控制模块可以采用不同的控制方式，对桥臂进行控制，提升电机性能。例如，使电机的磁钢损耗较低，电机转矩较低。
一种可能的设计中，所述控制方式包括并联同相控制方式、并联交错控制方式和串联控制方式中的一种；所述控制模块对所述多个桥臂中的开关进行控制时，具体用于：若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联同相控制方式，控制所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻相同，结束时刻相同；或者，若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联交错控制方式，控制所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻不同，和/或结束时刻不同；或者，若所述转子的位置角对应的控制方式为所述串联控制方式，控制多个桥臂中除所述第一桥臂之外的任意一个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态；其中，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第一极耦合，所述主开关为所述第一开关，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第二极耦合，所述主开关为所述第二开关。
本申请实施例中，对动力电池进行充电，控制模块可以采用电机转子的位置角对应的控制方式对电机进行控制。电机转子的位置角不同对应的控制方式可能不同，控制模块可以采用多种控制方式对于电机连接的桥臂进行控制。由于对电机控制方式不同，电机性能也不同。控制模块可以采用不同的控制方式，对桥臂进行控制，提升电机性能。例如，使电机的磁钢损耗较低，电机转矩较低。
一种可能的设计中，若所述转子的位置角所属位置角集合对应的控制方式为所述并联交错控制方式；所述控制模块，还用于：调整所述两个桥臂中的至少一个桥臂的主开关的导通时长，使所述两个桥臂分别耦合的绕组中的电流比例改变。
本申请实施例中，控制模块采用并联交错控制方式时，不仅可以控制所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻相同，结束时刻相同，还可以改变两个桥臂中至少一个主开关的导通时长，从而改变两个桥臂连接的绕组处的电流比例。由于定子矢量可以通过调整两个桥臂连接的绕组处的电流比例进行调整，对动力电池充电过程中，定子矢量角度的变化可能导致定子矢量与转子的位置角的相对角度发生变化，电机输出扭矩，转子的位置角发生改变。因而可根据变化后的转子位置角重新确定控制方式，控制模块可以再次获取电机的转子位置角，以及采用最近一次获取电机的转子位置角所属位置角集合对应对的控制方式对桥臂进行控制，增大电机性能可控范围。
一种可能的设计中，所述位置角集合与控制方式关系是基于下述至少一种确定的：在所述位置角集合中任一位置角情况下，所述控制模块采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的其它桥臂进行控制时，所述电机的转矩；或者，在所述位置角集合中任一位置角情况下，所述控制模块采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的其它桥臂进行控制时，所述电机的损耗。
本申请实施例中，电机损耗通常包括磁钢损耗、磁滞损耗等，电机损耗过高可使电机热风险过高。位置角集合与控制方式可以是根据控制模块采用每种控制方式对电机桥臂进行控制时转子的位置角与电机磁钢损耗的关系进行确定的，如根据在各位置角集合中任一位置角情况下电机的损耗；和/或，是根据转子的位置角与电机转矩的关系确定的，如根据在各位置角中任一位置角情况下电机的转矩。这样的设计便于控制模块采用获取的转子位置角对应的控制方式，使得电机损耗较低或者电机转矩较低。例如控制模块获取转子的位置角后，可以按照获取的转子位置角所属位置角集合对应的控制方式进行控制，实现在对动力电池充电过程中，电机性能可控。
一种可能的设计中，所述控制模块还可以在所述获取所述电机中转子的位置角之前，确定所述电机驱动系统所属车辆处于停车状态或者驻车状态。本申请实施例中，对动力电池充电前可以确定车辆处于停车状态或者驻车状态。在车辆处于停车状态或者驻车状态下，复用车辆中的电机，对动力电池进行充电，并可以提升电机性能。
一种可能的设计中，控制模块采用转子位置角对应的控制方式对桥臂进行控制后，也即控制模块控制电机开始对动力电池充电，电机就会产生扭矩(或转矩)，也即电机输出转矩会发生变化。此时，电机产生的扭矩可能导致电机的转子的位置角也可能发生变化。电机的转子的位置角一般在电机驱动系统所属车辆的轮端与电机端之间的传动装置，如轴、齿轮等的齿间隙内改变。控制模块可以实时获取电机的转子位置角，以及采用最近一次获取电机的转子位置角对应对的控制方式对桥臂进行控制，提升电机性能。
第二方面，本申请提供一种充电方法，可以应用于电机驱动系统，所述电机驱动系统包括多个桥臂和电机；所述多个桥臂中的每个桥臂包括第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端与动力电池的第一极耦合，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端耦合，所述第二开关的第二端与所述动力电池的第二极耦合；所述电机包括多个绕组，所述多个绕组与所述多个桥臂一一对应；所述多个绕组中的每个绕组的第一端与公共端点耦合；所述每个绕组的第二端与对应的桥臂中的第一开关的第二端耦合；所述多个桥臂中的第一桥臂的第一开关的第二端与供电电源的第一极耦合，所述供电电源的第二极与所述动力电池耦合；所述方法包括：获取所述电机中转子的位置角；采用所述转子的位置角对应的控制方式，对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制，使所述供电电源对所述动力电池充电。
一种可能的设计中，所述控制方式包括并联同相控制方式、并联交错控制方式和串联控制方式中的一种；所述对所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的桥臂进行控制，包括：若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联同相控制方式，控制所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻相同，结束时刻相同；或者，若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联交错控制方式，控制所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻不同，和/或结束时刻不同；或者，若所述转子的位置角对应的控制方式为所述串联控制方式，控制多个桥臂中除所述一个桥臂之外的任意一个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态；其中，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第一极耦合，所述主开关为所述第一开关，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第二极耦合，所述主开关为所述第二开关。
一种可能的设计中，若所述电机转子的位置角对应的控制方式为所述并联交错控制方式，所述控制所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻不同，和/或结束时刻不同，还包括：调整所述两个桥臂中的至少一个桥臂的主开关的导通时长，使所述两个桥臂分别耦合的绕组中的电流比例改变。
一种可能的设计中，所述转子的位置角对应的控制方式根据预设的位置角集合与控制方式关系确定，所述位置角集合与控制方式关系包括不同位置角集合与不同控制方式的对应关系，其中，每个所述位置角集合包括一个或多个位置角。
一种可能的设计中，所述位置角集合与控制方式关系是基于下述至少一种确定的：在所述位置角集合中任一位置角情况下，采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时，所述电机的转矩；在所述位置角集合中任一位置角情况下，采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时，所述电机的损耗。
一种可能的设计中，在所述获取所述电机中转子的位置角之前，所述方法还包括：确定所述电机驱动系统所属车辆处于停车状态或者驻车状态。
一种可能的设计中，在所述对所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的桥臂进行控制之后，所述方法还包括：重新获取所述电机中转子的位置角；以及根据所述位置角集合与控制方式关系，以及重新获取的所述转子的位置角，采用所述重新获取的转子的位置角所属位置角集合对应的控制方式，对所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的桥臂进行控制。
第三方面，本申请提供一种控制装置，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机指令；所述处理器读取所述计算机指令，执行如执行第二方面中任一设计所述的方法。
第四方面，本申请提供一种计算机可读存储产品，存储有计算机指令，当所述计算机指令被控制装置执行时，使得所述控制装置执行如执行第二方面中任一设计所述的方法。
第五方面，本申请提供一种电动车辆，包括如第一方面中任一设计所述的电机驱动系统。
第二方面至第五方面中任一方面中的任一可能设计可以达到的技术效果，请参照上述第一方面中的任一可能设计可以达到的技术效果，这里不再重复赘述。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电机驱动系统的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种电机驱动系统的结构示意图；
图3为并联同相控制方式下两个桥臂中主开关的驱动信号的示意图；
图4为充电过程中的一种充电回路的示意图；
图5为充电过程中的另一种充电回路的示意图；
图6为并联交错控制方式下两个桥臂中主开关的驱动信号的示意图；
图7为串联控制方式下两个桥臂中主开关的驱动信号的示意图；
图8为充电过程中的一种充电回路的示意图；
图9为充电过程中的一种充电回路的示意图；
图10为不同控制方式下，转子的位置角与电机磁钢损耗的关系示意图；
图11为不同控制方式下，转子的位置角与电机磁钢损耗的关系与磁钢损耗阈值示意图；
图12为不同控制方式下，转子的位置角与电机转矩的关系示意图；
图13为不同控制方式下，转子的位置角与电机转矩的关系与转矩阈值示意图；
图14为本申请提供的一种充电方法的示意流程图。
具体实施方式
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其它一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其它方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其它方式另外特别强调。
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地详细描述。为了方便理解本申请实施例提供的连接器的优点，下面首先介绍一下其应用场景。
通常，充电桩具有两种输出规格，分别为200-500V，200-750V。若电动车辆的动力电池的电压高于充电桩输出电压时，无法对动力电池进行快充。例如，动力电池的电压为500-750V，则输出电压为200-500V的充电桩无法对动力电池进行快充。
为实现对动力电池进行快充，第一种方案为在电动车辆中增加升压电路，对充电桩提供的电压进行升压处理，升压处理后的电压提供给动力电池，实现对动力电池升压充电。但此方案将提升电动车辆的成本，重量和体积。
第二种方案为复用电机。通过复用电机中的线圈，实现对充电桩提供的电压进行升压处理。由于在电动车辆中电机是主要驱动部分，电机性能对车辆运行或者安全具有重要影响。电机性能通常可以包括电机输出扭矩，电机损耗(电机磁钢损耗、磁滞损耗)等。电机磁钢损耗等可能引起电机热风险，本申请以电机磁钢损耗作为举例进行说明。例如，在车辆驻车充电，复用电机进行升压处理过程中，若不对电机输出扭矩进行控制，则可能出现车辆发生移动的情况，具有较大的安全隐患。又例如，在车辆驻车充电，复用电机进行升压处理过程中，若不对电机损耗进行控制，则可能出现电机温度过高，损害电机元件或者容易引起电机过热退磁、绕组绝缘失效等风险。
有鉴于此，本申请提供一种电机驱动系统，可以应用于电动车辆，可使电机性能在电动车辆在驻车或停车充电过程中保持在一定范围，改善电机性能，可以降低电机充电扭矩以及电机热风险。
本申请实施例中，电动车辆可以为纯电力动力驱动车辆，也可以为混合动力驱动车辆。如图1所示，电机驱动系统可以包括多个桥臂、电机10。
便于介绍，图1中示出三个桥臂，分别为桥臂11A，桥臂11B和桥臂11C。电机驱动系统中的桥臂数量也可以大于三个，例如四个、五个、六个等等。多个桥臂中，每个桥臂可以包括串联的第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端与动力电池11的第一极(如动力电池11的正极)耦合，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端耦合，所述第二开关的第二端与所述动力电池11的第二极(如动力电池11的负极)耦合。
例如，桥臂11A可以包括串联的开关T1和开关T2，开关T1的第一端与动力电池11的第一极耦合，开关T1的第二端与开关T2的第一端耦合，开关T2的第二端与动力电池11的第二极耦合。桥臂11B可以包括串联的开关T3和开关T4，开关T3的第一端与动力电池11的第一极耦合，开关T3的第二端与开关T4的第一端耦合，开关T4的第二端与动力电池11的第二极耦合。桥臂11C可以包括串联的开关T5和开关T6，开关T5的第一端与动力电池11的第一极耦合，开关T5的第二端与开关T6的第一端耦合，开关T6的第二端与动力电池11的第二极耦合。每个桥臂中，与动力电池11的第一极耦合的开关，可以记为该桥臂中的第一开关，如桥臂11A中的第一开关为开关T1，桥臂11B中的第一开关为开关T3，桥臂11C中的第一开关为开关T5。每个桥臂中，与动力电池11的第二极耦合的开关，可以记为该桥臂的第二开关，如桥臂11A中的第二开关为开关T2，桥臂11B中的第二开关为开关T4，桥臂11C中的第二开关为开关T6。
本申请实施例中，每个桥臂中的开关包括如绝缘栅双极型晶体管(insulatedgate bipolar transistor，IGBT)和二极管。每个开关中，二极管与IGBT并联，其中，二极管的阳极与IGBT的第二端连接，二极管的阴极与IGBT的第一端连接。或者每个桥臂中的开关为碳化硅(SIC)晶体管等可以包括体二极管的开关管。
电机10可以包括多个绕组，多个绕组与多个桥臂可以一一对应。可见，本申请实施例中，电机也可以是三相或三相以上的多相电机。可选地，电机驱动系统可以包括多个电机，对动力电池充电过程中，多个电机中的一个电机可以实施为电机10。
如图1所示，电机10可以包括第一绕组S1(也可记为U相绕组)，第二绕组S2(也可记为W相绕组)和第三绕组S3(也可记为V相绕组)。电机中每个绕组的第一端均与公共端P耦合，所述每个绕组的第二端与对应的桥臂中的第一开关的第二端耦合。例如，第一绕组S1可以与桥臂11A对应，与桥臂11A中的开关T1的第二端耦合，或者说，第一绕组S1的第二端与桥臂11A的中点耦合。类似地，第二绕组S2可以与桥臂11B对应，与桥臂11B中的开关T3的第二端耦合(或者说与桥臂11B的中点耦合)，第三绕组S3可以与桥臂11C对应，与桥臂11C中的开关T5的第二端耦合(或者说与桥臂11C的中点耦合)。
电机驱动系统可以与供电电源耦合，供电电源的第一极可以与第一桥臂的中点耦合，第一桥臂可以是多个桥臂中任意一个桥臂的中点耦合。本申请中，控制模块12控制电机对动力电池充电时可以控制电机中除该第一桥臂之外的其它桥臂，实现复用电机对动力电池充电。便于介绍，下面以桥臂11B为第一桥臂进行介绍。如图1所示，供电电源的第一极可以与桥臂11B的开关T3的第二端耦合。或者，供电电源的第一极与桥臂11A的开关T1的第二端耦合。又或者，供电电源的第一极与桥臂11C的开关T5的第二端耦合。本申请实施例中，供电电源可以为充电桩，或者其它外部电源。供电电源提供的电压小于动力电池所需的充电电压。
供电电源的第二极可以与动力电池耦合。一个示例中，请再参见图1，供电电源的第二极可以与动力电池的第一极(如动力电池11的正极)耦合。在此情形下，每个桥臂中的第一开关可以称为该桥臂中的主开关。另一个示例中，如图2所示，供电电源的第二极可以与动力电池的第二极(如动力电池11的负极)耦合。在此情形下，每个桥臂中的第二开关可以称为该桥臂中的主开关。
请再参见图1，通常，电机驱动系统可以包括开关K1和开关K2。每个桥臂中的第一开关可以通过开关K1与动力电池的第一极耦合。每个桥臂中的第二开关可以通过开关K2与动力电池的第二极耦合。电机驱动系统对动力电池充电时，开关K1和开关K2可以均处于导通状态，以便形成充电回路。
电机驱动系统还可以包括开关K3和开关K4。每个桥臂中的第一开关通过开关K3与供电电源耦合。每个桥臂中的第二开关可以通过开关K4与动力电池的第二极耦合。电机驱动系统对动力电池充电时，开关K3和开关K4可以均处于导通状态，以便将供电电源提供的电能传输至电机驱动系统中。
电机驱动系统可以包括电容C1，电容C1的一端与开关K3连接，另一端与开关K4连接，可以对供电电源输出电能进行滤波。电机驱动系统还可以包括电容C2，电容C2的一端与开关K1连接，另一端与开关K4连接，可以对电机驱动系统输出的电能进行滤波。
电机驱动系统可以包括控制模块12。控制模块12可以包括控制装置。或者控制模块12包括一个或多个控制器。控制模块12可以对每个桥臂中的主开关进行控制。供电电源提供的电压低于动力电池的充电电压的情形下，控制模块12可以通过对一个或两个桥臂中的主开关进行控制，使电机中的绕组与桥臂形成升压电路。例如，请参见图1，供电电源与多个桥臂中的桥臂11B中第一开关的第二端耦合，控制模块12可以通过对多个桥臂中除桥臂11B之外的其它桥臂中的主开关进行控制。如控制模块12可以对桥臂11A和桥臂11C中的主开关进行控制，或者对桥臂11A中的主开关进行控制，或者对桥臂11C进行控制。
又例如，供电电源与多个桥臂中的桥臂11A中的第一开关的第二端耦合，控制模块12可以通过对多个桥臂中除桥臂11A之外的其它桥臂中的主开关进行控制。如控制模块12可以对桥臂11B和桥臂11C中的主开关进行控制，或者对桥臂11B中的主开关进行控制，或者对桥臂11C进行控制。
可见，控制模块12可以通过对多个桥臂中除桥臂中点与供电电源的第一极耦合的桥臂(也即第一桥臂)之外的其它桥臂中的一个或多个桥臂中的主开关进行控制，使电机中的绕组与桥臂形成升压电路。形成的升压电路可以对供电电源提供的电压进行升压，并将升压后的电能传输至动力电池，实现对动力电池充电。
控制模块12对各桥臂中的各开关进行控制，可以采用脉冲宽度调制(pulse widthmodulation，PWM)生成驱动信号，对各开关进行驱动。对于任意一个开关，第一电平的驱动信号，可以驱动开关处于导通状态，第二电平的驱动信号，可以驱动开关处于断路状态。可选地，第一电平可以为高电平，第二电平可以为低电平。
控制模块12可以获取电机转子的位置角。在电机驱动系统应用于电动车辆情形下，控制模块12可以在电动车辆驻车后，获取电机转子的位置角。
通常，在车辆处于停车状态或者驻车状态下，车辆的整车控制器(vehiclecontrol unit，VCU)可以下发停止扭矩指令或者零扭矩指令。控制模块12可以根据VCU下发的停车指令，确定车辆处于停车状态。车辆处于停车状态下，VCU可以进一步下发驻车指令，例如，锁P档或者锁电子驻车系统(electrical park brake，EPB)指令。车辆处于运行状态下，VCU通常向控制模块12发送扭矩指令，以便控制模块12对电机进行控制。
所述控制模块12可以获取电机中的转子的位置角，采用所述位置角对应的控制方式对电机中除所述第一桥臂之外的桥臂的主开关进行控制，使供电电源对动力电池充电。
在一些情形中，控制模块12可以在确定车辆驻车后，获取电机转子的位置角，并采用所述电机转子的位置角对应的控制方式对电机进行控制。或者，控制模块12可以在供电电源对动力电池充电过程中，多次获取电机转子的位置角，并采用获取的电机转子的位置角对应的控制方式对电机进行控制，实现控制方式的切换。
转子的位置角对应的控制方式可以根据预设位置角集合与控制方式关系确定，例如控制模块12可以预先获取或者存储所述位置角集合与控制方式关系。控制模块12可以根据所述位置角集合与控制方式关系(也可称位置角度集合与控制方式关系)，将获取的转子的位置角所属的位置角集合对应的控制方式，确定为获取的转子的位置角对应的控制方式。通常，每个位置角结合包括一个或多个位置角。
下面首先对控制模块12可以采用的控制方式进行介绍。便于理解本申请实施例中控制过程的，下面以供电电源的第二极可以与动力电池的第一极(如动力电池11的正极)耦合作为举例，也即各桥臂中的主开关为第一开关，对控制模块12对各桥臂中的主开关的控制过程进行说明。
控制模块12可以采用多种控制模式，对所述多个桥臂中除第一桥臂的主开关进行控制。例如，控制模块12可以采用并联同相控制方式，并联交错控制方式或者串联控制方式，对所述多个桥臂中除第一桥臂的主开关进行控制。
在一个示例中，控制模块12采用并联同相控制方式时，可以对多个桥臂中除第一桥臂之外的任意两个桥臂的主开关进行控制。例如，控制模块12可以控制桥臂11A中的开关T1和桥臂11C的开关T5。
控制模块12采用并联同相控制方式，可以控制开关T1和开关T5周期性的处于导通状态。并且，控制模块12可以控制开关T1和开关T5处于导通状态的起始时刻相同，开关T1和开关T5处于导通状态的结束时刻相同。如图3所示，控制模块12可以分别生成开关T1的驱动信号Sg1和开关T5的驱动信号Sg5。驱动信号Sg1中高电平的起始时刻与驱动信号Sg5中高电平的起始时刻相同。驱动信号Sg1中高电平的结束时刻与驱动信号Sg5中高电平的结束时刻相同。控制模块12可以控制开关T2和开关T6处于断路状态，例如不生成开关T2和开关T6的驱动信号，或者开关T2和开关T5的驱动信号均为低电平。
请参见图4，开关T1和开关T5处于导通状态时，供电电源提供电能的回路中的电流方向如图4中的虚线所示。桥臂11A对应的第一绕组S1以及桥臂11C对应的第三绕组S3均处于储能状态。供电电源与桥臂11B之间的电流Iw＝Iu+Iv。其中，Iw为W相绕组(即绕组S3)处电流，Iu为U相绕组处电流(即绕组S1)，Iv为V相绕组(即绕组S2)处电流。因开关T1和开关T5的导通时长相同，也即开关T1的驱动信号Sg1的占空比与开关T5的驱动信号Sg5的占空比相同。所以Iu与Iv的比值为1：1，也即Iu等于Iv。
请参见图5，开关T1和开关T5处于断路状态时，对动力电池充电的回路中的电流方向如图5中的虚线所示。第一绕组S1、第二绕组S2、以及供电电源，一同对动力电池充电。第一绕组S1存储的电能，可以通过桥臂11A的开关T2的二极管释放。第三绕组S3存储的电能，可以通过桥臂11C的开关T6的二极管释放。或者，控制模块12可以控制开关T2和开关T6处于导通状态，以便第一绕组S1存储的电能通过开关T2释放，以及第三绕组S3存储的电能通过开关T6释放。图3中示出开关T2的驱动信号Sg2和开关T6的驱动信号Sg6。开关T2和开关T6处于导通状态的起始时刻相同，以及开关T2和开关T6处于导通状态的结束时刻相同。每个桥臂中，第一开关的驱动信号和第二开关的驱动信号可具有互补关系。
在另一示例中，控制模块12采用并联交错控制方式时，可以对多个桥臂中的任意两个桥臂的主开关进行控制。例如，控制模块12可以控制桥臂11A中的开关T1和桥臂11C的开关T5。
控制模块12采用并联交错控制方式，可以控制开关T1和开关T5周期性的处于导通状态，并且开关T1和开关T5导通起始时刻不同，或者开关T1和开关T5导通结束时刻不同，或者开关T1和开关T5导通起始时刻不同，且导通结束时刻不同。
请参见图6，控制模块12可以分别生成开关T1的驱动信号Sh1和开关T5的驱动信号Sh5。其中，如图6中的(a)所示，驱动信号Sh1中高电平的起始时刻与驱动信号Sh5中高电平的起始时刻不同，驱动信号Sh1中高电平的结束时刻与驱动信号Sh5中高电平的结束时刻可以相同。
或者，如图6中的(b)所示，驱动信号Sh1中高电平的起始时刻与驱动信号Sh5中高电平的起始时刻可以相同，驱动信号Sh1中高电平的结束时刻与驱动信号Sh5中高电平的结束时刻不同。
又或者，如图6中的(c)所示，驱动信号Sh1中高电平的起始时刻与驱动信号Sh5中高电平的起始时刻不同，驱动信号Sh1中高电平的结束时刻与驱动信号Sh5中高电平的结束时刻也不同。驱动信号Sh1中高电平对应时段与驱动信号Sh5中高电平对应时段不重叠。
又或者，如图6中的(d)所示，驱动信号Sh1中高电平的起始时刻与驱动信号Sh5中高电平的起始时刻不同，驱动信号Sh1中高电平的结束时刻与驱动信号Sh5中高电平的结束时刻也不同。驱动信号Sh1中高电平对应时段与驱动信号Sh5中高电平对应时段部分重叠。
又或者，如图6中的(e)所示，驱动信号Sh1中高电平的起始时刻与驱动信号Sh5中高电平的起始时刻不同，驱动信号Sh1中高电平的结束时刻与驱动信号Sh5中高电平的结束时刻也不同。开关T1和开关T5中，一个开关的驱动信号的高电平对应时段可以落入另一开关的驱动信号的高电平对应时段。例如，驱动信号Sh1中高电平对应时段落入驱动信号Sh5中高电平对应时段，也即开关T1处于导通状态时，开关T5也处于导通状态，但开关T1由导通状态变为处于断路状态后的一段时间内，开关T5仍处于导通状态。
控制模块12可以通过调整开关T1的驱动信号Sh1和开关T5的驱动信号Sh5的相位差(相差)和占空比，实现调整开关T1的驱动信号Sh1高电平的起始时刻和结束时刻，以及与开关T5的驱动信号Sh5的高电平的起始时刻和结束时刻。
控制模块12采用并联交错控制方式下，开关T1和开关T5均处于导通状态时，供电电源提供电能的回路中的电流方向如图4中的虚线所示。桥臂11A对应的第一绕组S1以及桥臂11C对应的第三绕组S2均处于储能状态。供电电源与桥臂11B之间的电流Iw＝Iu+Iv。其中，Iu与Iv的比值为开关T1的驱动信号Sh1的占空比与开关T5的驱动信号Sh5的占空比之间的比值。
开关T1的驱动信号Sh1的占空比与开关T5的驱动信号Sh5的占空比的比值，等于开关T1的导通时长与开关T5的导通时长的比值。若开关T1的驱动信号Sh1的占空比与开关T5的驱动信号Sh5的占空比的相同，则开关T1的导通时长与开关T5的导通时长相同。
在又一示例中，控制模块12采用串联控制方式时，可以对多个桥臂中的任意一个桥臂的主开关进行控制。例如，控制模块12可以控制桥臂11A中的开关T1。控制模块12采用串联控制方式，可以控制开关T1周期性的处于导通状态。或者控制模块12控制开关T1和开关T2交替导通。如图7所示，控制模块12可以按照预设占空比，生成开关T1的驱动信号Sk1。而其它开关均处于断路状态，例如开关T2的驱动信号Sk2、开关T3的驱动信号Sk3、开关T4的驱动信号Sk4、开关T5的驱动信号Sk5、开关T6的驱动信号Sk6均为低电平。又例如，不向开关T2至T6发送驱动信号。
如图8所示，开关T1处于导通状态时，供电电源提供电能的回路中的电流方向如图7中的虚线所示，此时第一绕组S1处于储能状态，供电电源与桥臂11B之间的电流Iw＝Iu。如图9所示，开关T1处于断路状态时，对动力电池充电回路中的电流如图10中的虚线所示。第一绕组S1与供电电源一同对动力电池充电。
通过上述介绍，可见控制模块12可以采用多种控制方式，实现通过复用电机中的绕组，对供电电源提供的电压进行升压处理，并将升压后的电能提供至动力电池，实现对动力电池充电。
通常车辆驻车后，电机的转子的位置角不同的情形下，控制模块12可以采用不同的控制方式对桥臂进行控制时，对电机性能提升(改善)效果不同。
下面首先对前述位置角集合与控制方式关系进行介绍。控制模块12可以预先获取位置角集合与控制方式的关系。或者控制模块12可以存储有位置角集合与控制方式的关系。位置角集合与控制方式的关系，可以包括不同位置角集合与不同控制方式的对应关系。例如，多个位置角集合(也可称位置角度集合)与上述至少两种控制方式的对应关系。或者包括多个位置角集合与上述三种控制方式的对应关系。每个位置角集合可以包括一个或多个位置角。
需要理解的是，在本申请的描述中，“第一”、“第二”等词汇，仅用于区分描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性，也不能理解为指示或暗示顺序。在一些示例中，多个位置角集合可以至少包括第一位置角集合，第二位置角集合。第一位置角集合对应的控制方式为第一控制方式。第二位置角集合对应的控制方式可以为第二控制方式。第一控制方式可以为前述并联同相控制方式、并联交错控制方式或者串联控制方式。第二控制方式可以为前述并联同相控制方式、并联交错控制方式或者串联控制方式。其中，第一控制方式和第二控制方式不为同一种控制方式。可见，控制模块12获取转子的位置角所属位置角集合不同，转子的位置角对应的控制方式可能不同，控制模块可以采用不同控制方式对桥臂进行控制。
在另一些示例中，多个位置角集合还可以包括第三位置角集合，第三位置角集合对应的控制方式为第三控制方式。第三控制方式可以为前述并联同相控制方式、并联交错控制方式或者串联控制方式。控制模块12获取转子的位置角所述位置角集合不同，转子的位置角对应的控制方式可能不同，也可能相同。例如，第一位置角集合对应第一控制方式，第二位置角集合对应第二控制方式，第三位置角集合可以对应第一控制方式。转子的位置角所属集合为第一位置角集合或者第三位置角集合，则转子的位置角对应的控制方式均为第一控制方式。
本申请实施例中，多个位置角集合的数量可以为两个，三个，四个，或者更多。多个位置角集合的数量可以根据实际应用场景进行配置。
一个示例中，每个位置角集合可以不重叠。另一个示例中，位置角集合中部分元素可以重合，例如两个位置角集合的交界处可以有小范围重合，控制模块12可以通过回滞控制等方式，确定位置角集合重叠范围内的位置角对应的控制方式。
例如，控制模块12可以采用的回滞控制方式如下述过程。需要注意的是，下面介绍的滞控制方式仅作为举例说明，并不作为控制模块12执行动作的具体限定。本申请中控制模块12还可以采用其它回滞控制方式。
位置角集合A和位置角集合B在交界处有小范围重合，该重合范围记为集合cm。电机转子的位置角的变化情况为由落入(属于)位置角集合A变化到落入位置角集合B的情形下，控制模块12可以先采用位置角集合A对应的控制方式对电机中的桥臂进行控制，若所获取的转子的位置角属于集合cm，则控制模块12采用位置角集合A对应的控制方式对桥臂进行控制。电机转子的位置角的变化情况为由落入位置角集合B变化到落入位置角集合A的情形下，控制模块12可以先采用位置角集合B对应的控制方式对电机中的桥臂进行控制，若所获取的转子的位置角属于集合cm，则控制模块12采用位置角集合B对应的控制方式对桥臂进行控制。
控制模块12可以获取电机转子的位置角后，可以确定所获取的电机转子的位置角所属的位置角集合(记为位置角集合m)。然后控制模块12可以采用位置角集合m对应的控制方式，对电机中除第一桥臂之外的桥臂进行控制，可使提升电机性能。
一种可能的实施方式中，所述位置角集合与控制方式的关系可以是基于控制模块12采用每种控制方式分别对桥臂中开关进行控制时，电机的损耗与转子的位置角的关系确定的。电机磁钢损耗与转子的位置角关系，可以为在各位置角集合中任一位置角情况下，控制模块12采用每种控制方式对电机中除第一桥臂之外的其它桥臂进行控制时电机的损耗。电机的损耗，也可称电机的热特性。下面以电机磁钢损耗作为举例，进行说明。
如图10所示，车辆驻车后电机转子的位置角不同，控制模块12采用上述三种不同控制方式分别对电机中除第一桥臂之外的桥臂进行控制时，电机的热特性(如电机磁钢损耗)的变化情况不同。其中，控制模块12采用并联同相控制方式对桥臂进行控制时，开关T1的驱动信号Sh1的占空比与开关T5的驱动信号Sh5的占空比的相同，此时电机定子矢量为240度。控制模块12采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时，开关T1的驱动信号Sh1的占空比与开关T5的驱动信号Sh5的占空比的相同，此时电机定子矢量为240度。控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时，仅对桥臂11A(U相桥臂)中的主开关进行控制，此时，电机定子矢量为210度。文中定子矢量、转子位置角度均以U相零度为基准来说明控制方法。
由图10可见，电机转子的位置角在0到30度转子位置角范围内，控制模块12采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗明显大于，采用串联控制方式或者并联同相控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗。电机转子的位置角在30到60度转子位置角范围内，控制模块12采用并联同相控制方式对桥臂进行控制时电机磁钢损耗最大，采用串联控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗略低，采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时电机磁钢损耗最低。电机转子的位置角在60到150度转子位置角范围内，控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗最小。电机转子的位置角在150到360度转子位置角范围内，控制模块12采用并联同相控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗与采用串联控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗接近，控制模块12采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗较大。
可见，控制模块12采用不同的控制方式对桥臂进行控制时，电机热特性(磁钢损耗)的数值随着电机转子的位置角不同，具有差异。在一些位置角集合内，控制模块12可以采用电机转子的位置角所属位置角集合对应的控制方式对桥臂进行控制，可使电机的磁钢损耗较小。
一个示例中，多个位置角集合可以分别为，集合m1＝[0，30)，集合m2＝[30，70)，集合m3＝[70，150)，集合m4＝[150，210)，集合m5＝[210，270)，集合m6＝[270，360]。
位置角集合与控制方式的关系中，集合m1对应的控制方式可以为串联控制方式或者并联控制方式。电机转子的位置角在0到30度转子位置角范围内，控制模块12采用串联控制方式或者并联同相控制方式对桥臂进行控制时，电机磁钢损耗最小。因串联控制方式下，控制模块12对电机中除第一桥臂之外的一个桥臂进行控制，对该桥臂中的功率器件，如开关(半导体器件)的电流压力较大。如果功率器件的热应力较高，集合m1可以唯一对应并联同相控制方式。电机转子的位置角在0到30度转子位置角范围内，控制模块12可以采用并联同相控制方式对桥臂进行控制，不仅可以降低电机磁钢损耗，也可以的保护桥臂中的功率器件。
位置角集合与控制方式的关系中，集合m2对应的控制方式可以为并联交错控制方式。电机转子的位置角在30到70度转子位置角范围内，控制模块12采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时，电机磁钢损耗最小。集合m3对应的控制方式可以为串联控制方式。电机转子的位置角在70到150度转子位置角范围内，控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时，电机磁钢损耗最小。集合m4对应的控制方式可以为并联同相控制方式。电机转子的位置角在150到210度转子位置角范围内，控制模块并联同相控制方式对桥臂进行控制时，电机磁钢损耗最小。
位置角集合与控制方式的关系中，集合m5对应的控制方式可以为串联控制方式。电机转子的位置角在210到270度转子位置角范围内，控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时，电机磁钢损耗最小。集合m6对应的控制方式可以为并联同相控制方式。电机转子的位置角在270到360度转子位置角范围内，控制模块12采用并联同相控制方式对桥臂进行控制时，电机磁钢损耗最小。
另一个示例中，考虑到电机为水冷电机的散热性能或者为油冷电机的散热性能，上述位置角集合与控制方式的关系中，包括多个位置角集合和两种控制方式，这样的设计可以简化控制模块12的处理流程，提升本申请实施例提供的电机驱动系统具有广泛应用性。
可选地，位置角集合与控制方式的关系还可以基于电机的磁钢损耗阈值以及各控制方式下电机转子的位置角与电机磁钢损耗的关系确定。图11中输出的粗线可表示磁钢损耗阈值。
每个位置角集合对应的控制方式下，电机的磁钢损耗均小于磁钢损耗阈值。例如，多个位置角集合可以分别为集合m7＝[0，120)，集合m8＝[120，360]。磁钢损耗阈值可以为350W。集合m7对应的控制方式为串联控制方式。集合m8对应的控制方式为串联控制方式或者并联同相控制方式。电机转子的位置角在120到360度转子位置角范围内，控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗，与采用并联同相控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗接近。
因串联控制方式下，控制模块12对一个桥臂进行控制，对该桥臂中的功率器件，如开关(半导体器件)的电流压力较大。如果功率器件的热应力较高，集合m8可以唯一对应并联同相控制方式，电机转子的位置角在120到360度转子位置角范围内，控制模块12可以采用并联同相控制方式对桥臂进行控制，不仅可以降低电机磁钢损耗，也可以保护桥臂中的功率器件。
在一些场景中，如果电机转子的位置角所属转子位置角集合对应串联控制方式或者并联同相控制方式，在此情形下，控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗，与采用并联同相控制方式对桥臂进行控制时的电机磁钢损耗较为接近。若桥臂中功率器件热应力较高，控制模块12可以优先采用并联同相控制方式对桥臂进行控制。若电机驱动系统要求更小的输出纹波电流，控制模块12可以优先采用串联控制方式对桥臂进行控制。
多个位置角集合可以至少包括第一位置角集合，第二位置角集合。第一位置角集合对应的控制方式为并联同相控制方式。第二位置角集合对应的控制方式可以为并联交错控制方式。可选地，多个位置角集合还可以包括第三位置角集合，第三位置角集合对应的控制方式为串联控制方式。
一种可能的情形中，控制模块12采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时，开关T1的驱动信号Sh1的占空比可以与开关T5的驱动信号Sh5的占空比相同，使Iv等于Iu，Iv等于0.5Iw，Iu等于0.5Iw，电机定子矢量为240度。控制模块12采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时，可以调整开关T1的驱动信号Sh1的占空比，和/或，调整开关T5的驱动信号Sh5的占空比，可以实现改变Iv对Iw的占比和Iu对Iw的占比。此时电机定子矢量发生变化，定子矢量在240度的基础上的可调整范围为±30度，或者说定子矢量可以为210度到270度之间的数值。在并联交错控制方式下，Iu在0到100％Iw之间，Iv在100％Iw到100％Iw-Iu之间。可见，在并联交错控制模式下，U相电流与W相电流的占比和V相电流与W相电流占比不同，电机定子矢量不同。
控制模块12采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时，改变Iv对Iw的占比和Iu对Iw的占比，电机定子矢量改变。电机定子矢量与电机转子位置角之间的相对角度发生变化，此时电机转矩会发生变化。控制模块12可以再次获取电机转子的位置角，如重新确定电机转子位置角。然后更新后的电机转子位置角所属位置角集合对应的控制方式，对电机中除第一桥臂之外的桥臂进行控制。例如，更新后的电机转子位置角所属位置角集合为第三位置角集合，控制模块12可以采用第三位置角集合对应的控制方式，如串联控制方式，对桥臂进行控制。可选地，若更新后的电机转子位置角所属位置角集合对应的控制方式，与前一次控制模块12获取的电机转子位置角所属位置角集合对应的控制方式相同，控制模块12可以不改变当前控制方式，或者说维持当前控制方式。
又一个示例中，多个位置角集合可以分别为，集合m9＝[0，60)，集合m10＝{60}，集合m11＝(60，360]。位置角集合与控制方式的关系中，集合m9对应的控制方式为并联同相控制方式。集合m10对应的控制方式为并联交错控制方式。集合m11对应的控制方式为并联同相控制方式。可选地，控制模块12采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时，可以调整开关T1的驱动信号Sh1的占空比，和/或调整开关T5的驱动信号Sh5的占空比，改变Iv对Iw的占比和Iu对Iw的占比。例如，Iv为0.8Iw，Iu为0.2Iw。或者，Iu为0.8Iw，Iv为0.2Iw，这样的设计可以调整定转子夹角改变磁钢损耗，使磁钢损耗降低。
可见，上述示例中，所述位置角集合与控制方式的关系是基于在所述位置角集合中任一位置角情况下，所述控制模块采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时所述电机的磁钢损耗，进行确定的。这样的设计中，控制模块12采用获取的电机转子的位置角(如电机转子的位置角)对应的控制方式，对桥臂进行控制时，可使电机的磁钢损耗最小(或较小)，实现复用电机对动力电池充电过程中，提升电机性能。
另一种可能的实施方式中，所述位置角集合与控制方式的关系可以是根据在每个位置角集合中任一位置角情况下，控制模块12采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对多个桥臂中除第一桥臂之外的桥臂进行控制时，电机的转矩。或者说是基于控制模块12采用每种控制方式分别对桥臂中开关进行控制时，电机转矩与转子的位置角的关系确定的。
图12为控制模块12采用上述三种不同控制方式分别对桥臂进行控制时，电机转子的位置角与电机的转矩(电机的扭矩)的关系曲线。其中，控制模块12采用并联同相控制方式对桥臂进行控制时，开关T1的驱动信号Sg1的占空比与开关T5的驱动信号Sg5的占空比相同，此时电机定子矢量为240度。控制模块12采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时，开关T1的驱动信号Sh1的占空比与开关T5的驱动信号Sh5的占空比相同，此时电机定子矢量为240度。控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时，仅对桥臂11A(u相桥臂)中的主开关进行控制，此时，电机定子矢量为210度。
由图12可见，电机转子的位置角在0到30度转子位置角范围内，控制模块12采用串联控制方式或者并联同相控制方式对桥臂进行控制时，电机的转矩较小。电机转子的位置角在30到110度转子位置角范围内，控制模块12采用并联同相控制方式对桥臂进行控制时或者采用并联交错控制方式对桥臂进行控制时，电机的转矩较小。电机转子的位置角在110到210度转子位置角范围内，控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时的电机的转矩较小。电机转子的位置角在210到360度转子位置角范围内，控制模块12采用并联同相控制方式或者串联控制方式对桥臂进行控制时的电机的扭矩较小。
一个示例中，多个位置角集合可以分别为，集合ma＝[0，30)，集合mb＝[30，110)，集合mc＝[110，210)，集合md＝[210，360]。
位置角集合与控制方式的关系中，集合ma对应的控制方式可以为串联控制方式。电机转子的位置角在0到30度转子位置角范围内，控制模块12采用串联控制方式或者并联同相控制方式对桥臂进行控制时，电机的转矩最小。
集合mb对应的控制方式可以为并联交错控制方式或者并联同相控制方式。电机转子的位置角在30到110度转子位置角范围内，控制模块12采用并联交错控制方式或者并联同相控制方式对桥臂进行控制时，可使电机的转矩较小。可选地，在此情形下，控制模块12可以采用可使电机磁钢损耗最小的控制方式。集合mb可以唯一对应一种控制方式，且控制模块12采用该控制方式对桥臂进行控制，可以使电机转矩较小，以及使电机磁钢损耗较小。
集合mc对应的控制方式可以为串联控制方式。电机转子的位置角在110到210度转子位置角范围内，控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时，电机的转矩最小。
集合md对应的控制方式可以为并联同相控制方式或者并联交错控制方式。电机转子的位置角在210到360度转子位置角范围内，控制模块并联同相控制方式或者并联交错控制方式对桥臂进行控制时，电机的转矩较小。可选地，在此情形下，控制模块12可以采用可使电机磁钢损耗最小的控制方式。集合md可以唯一对应一种控制方式，且控制模块12采用该控制方式对桥臂进行控制，可以使电机转矩较小，以及使电机磁钢损耗较小。
另一个示例中，位置角集合与控制方式的关系还可以结合扭矩阈值确定。转矩阈值可以根据电动车辆的控制档位为P档时的要求的安全扭矩，和/或，EPB能够支持的安全扭矩进行确定。扭矩阈值记为limit。
三种控制方式下电机转子的位置角与电机的转矩(电机的扭矩)的关系曲线，电机转矩的最大值记为max。若limit大于或等于max，位置角集合与控制方式的关系仅基于控制模块12采用每种控制方式分别对桥臂进行控制时，所述电机转矩与所述电机中转子的位置角的关系确定。
图13中粗线分别表示max，+limit和-limit。若limit小于max，假设limit为40，max为80。可见，转子位置角在0到L1度转子位置角范围内、在L2到L3度转子位置角范围内、或者在L4到360度转子位置角范围内，控制模块12采用每种控制方式对桥臂进行控制时，电机的转矩均超出转矩阈值，在此情形下，控制模块12可以采用任意一种控制方式对桥臂进行控制。
转子位置角在L1度到30度，控制模块12采用串联控制方式或者并联同相控制方式对桥臂进行控制时，电机的转矩最小。电机转子的位置角在30到L2度转子位置角范围内，控制模块12采用并联交错控制方式或者并联同相控制方式对桥臂进行控制时，可使电机的转矩较小。转子位置角在L3度到210度，控制模块12采用串联控制方式对桥臂进行控制时，电机的转矩最小。电机转子的位置角在210到L4度转子位置角范围内，控制模块并联同相控制方式或者并联交错控制方式对桥臂进行控制时，电机的转矩较小。
可见，上述示例中，所述位置角集合与控制方式的关系是基于在所述位置角集合中任一位置角情况下，所述控制模块采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时所述电机的转矩，进行确定的。这样的设计中，控制模块12采用获取的电机转子的位置角(如电机转子的位置角)对应的控制方式，对桥臂进行控制时，可使电机的转矩最小(或较小)，实现复用电机对动力电池充电过程中，提升电机性能。
又一种可能的实施方式中，所述位置角集合与控制方式的关系可以是基于电机磁钢损耗与转子的位置角的关系，以及电机转矩与转子的位置角的关系确定的。这样的设计中，控制模块12采用获取的电机转子的位置角(如电机转子的位置角)对应的控制方式，对桥臂进行控制时，可使电机转矩最小(或较小)，和/或使电机磁钢损耗最小(或较小)，实现提升电机性能。
基于上述电机驱动系统的介绍，本申请还提供一种车辆，可以包括上述实施例提供的任意一种电机驱动系统。
此外，本申请还提供一种充电方法，可以应用于上述实施例提供的任意一种电机驱动系统。例如，所述电机驱动系统包括多个桥臂和电机；所述多个桥臂中的每个桥臂包括第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端与动力电池的第一极耦合，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端耦合，所述第二开关的第二端与所述动力电池的第二极耦合；所述电机包括多个绕组，所述多个绕组与所述多个桥臂一一对应；所述多个绕组中的每个绕组的第一端与公共端点耦合；所述每个绕组的第二端与对应的桥臂中的第一开关的第二端耦合；所述多个桥臂中，一个桥臂的第一开关的第二端与供电电源的第一极耦合，所述供电电源的第二极与所述动力电池耦合。
本申请提供的充电方法可以由电机驱动系统中控制模块12执行。如图14所示，充电方法可以包括如下步骤：
步骤S101，获取电机中转子的位置角。
步骤S102，采用所述转子的位置角对应的控制方式，对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制，使所述供电电源对所述动力电池充电。
所述转子的位置角对应的控制方式根据预设的位置角集合与控制方式关系确定，所述位置角集合与控制方式关系包括不同位置角集合与不同控制方式的对应关系，其中，每个所述位置角集合包括一个或多个位置角。
所述位置角集合与控制方式关系是基于下述至少一种确定的：
在所述位置角集合中任一位置角情况下，采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时，所述电机的转矩；
在所述位置角集合中任一位置角情况下，采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时，所述电机的损耗。
一种可能的实施方式中，所述控制方式包括并联同相控制方式、并联交错控制方式和串联控制方式中的一种；
所述对所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的桥臂进行控制，包括：若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联同相控制方式，控制所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻相同，结束时刻相同；
或者，若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联交错控制方式，控制所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻不同，和/或结束时刻不同；
或者，若所述转子的位置角对应的控制方式为所述串联控制方式，控制多个桥臂中除所述一个桥臂之外的任意一个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态；
其中，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第一极耦合，所述主开关为所述第一开关，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第二极耦合，所述主开关为所述第二开关。
本申请实施例中，控制模块12根据获取的电机中转子的位置角，采用对应的控制方式对桥臂进行控制，可使电机性能如磁钢损耗较低，或者电机转矩较低。
一种可能的实施方式中，若所述电机转子的位置角对应的控制方式为所述并联交错控制方式，所述控制所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻不同，和/或结束时刻不同，还包括：调整所述两个桥臂中的至少一个桥臂的主开关的导通时长，使所述两个桥臂分别耦合的绕组中的电流比例改变。
本申请实施例中，控制模块12调整所控制的两个桥臂中的各主开关的导通时长，改变两个桥臂对应的绕组中的电流比例，可使定子磁场位置改变，也即改变定子矢量。定子矢量发生变化的范围为±30度。也即定子矢量的范围可以为240±30度。
控制模块12控制电机对动力电池充电过程中，转子的位置角可能发生变化。控制模块12可以多次重复步骤S101和步骤S102中的操作。
一种可能的实施方式中，控制模块12在执行步骤S101之前，还可以确定所述电机驱动系统所属车辆处于停车状态或者驻车状态。
本申请还提供一种控制装置，可以包括存储器和处理器。存储器可以存储有计算机指令。处理器可以读取存储器中的计算机指令，执行前述实施例中控制模块12的操作，或者上述实施例提供的充电方法。
在上述实施例中，可以全部或部分地通过软件、硬件、固件或者其任意组合来实现。当使用软件实现时，可以全部或部分地以计算机程序产品(如计算机可读存储产品)的形式实现。计算机可读存储产品包括一个或多个计算机指令。在计算机上加载和执行计算机程序指令时，全部或部分地产生按照本申请实施例的流程或功能。计算机可以是通用计算机、专用计算机、计算机网络、或者其他可编程装置。计算机指令可以存储在计算机可读存储介质中，或者从一个计算机可读存储介质向另一个计算机可读存储介质传输，例如，计算机指令可以从一个网站站点、计算机、服务器或数据中心通过有线(例如同轴电缆、光纤、数字用户线(digital subscriber line，DSL))或无线(例如红外、无线、微波等)方式向另一个网站站点、计算机、服务器或数据中心进行传输。计算机可读存储介质可以是计算机能够存取的任何可用介质或者是包括一个或多个可用介质集成的服务器、数据中心等数据存储设备。可用介质可以是磁性介质，(例如，软盘、硬盘、磁带)、或者半导体介质(例如固态硬盘(solid state disk，SSD))等。
本申请实施例还提供一种可读存储介质，用于存储上述实施例提供的方法或算法。例如，随机存取存储器(random access memory，RAM)、闪存、只读存储器(read onlymemory，ROM)、EPROM存储器、非易失性只读存储器(Electronic Programmable ROM，EPROM)、寄存器、硬盘、可移动磁盘或本领域中其它任意形式的存储媒介。
本申请实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入前述控制装置或控制模块12。前述控制装置或者控制模块12可以包括RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘或本领域中其它任意形式的存储媒介，用于存储本申请实施例提供的方法或算法的步骤。示例性地，存储媒介可以与前述控制装置或者控制模块12连接，以使得控制装置或者控制模块12可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到控制模块、处理器(或控制器)中。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管结合具体特征及其实施例对本申请进行了描述，显而易见的，在不脱离本申请的范围的情况下，可对其进行各种修改和组合。相应地，本说明书和附图仅仅是所附权利要求所界定的本申请的示例性说明，且视为已覆盖本申请范围内的任意和所有修改、变化、组合或等同物。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (15)

1.一种电机驱动系统，其特征在于，包括：多个桥臂、电机和控制模块；
所述多个桥臂中的每个桥臂包括第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端与动力电池的第一极耦合，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端耦合，所述第二开关的第二端与所述动力电池的第二极耦合；
所述电机包括多个绕组，所述多个绕组与所述多个桥臂一一对应；所述多个绕组中的每个绕组的第一端与公共端点耦合；所述每个绕组的第二端与对应的桥臂中的第一开关的第二端耦合；
所述多个桥臂中的第一桥臂的第一开关的第二端与供电电源的第一极耦合，所述供电电源的第二极与所述动力电池耦合；
所述控制模块用于获取所述电机中转子的位置角；以及采用所述转子的位置角对应的控制方式，对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制，使所述供电电源对所述动力电池充电。
2.如权利要求1所述的电机驱动系统，其特征在于，所述控制方式包括并联同相控制方式、并联交错控制方式和串联控制方式中的一种；
所述控制模块对所述多个桥臂中的开关进行控制时，具体用于：
若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联同相控制方式，控制所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻相同，结束时刻相同；或者，
若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联交错控制方式，控制所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻不同，和/或结束时刻不同；或者，
若所述转子的位置角对应的控制方式为所述串联控制方式，控制多个桥臂中除所述一个桥臂之外的任意一个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态；
其中，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第一极耦合，所述主开关为所述第一开关，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第二极耦合，所述主开关为所述第二开关。
3.如权利要求2所述的电机驱动系统，其特征在于，若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联交错控制方式；所述控制模块，还用于：调整所述两个桥臂中的至少一个桥臂的主开关的导通时长，使所述两个桥臂分别耦合的绕组中的电流比例改变。
4.如权利要求1-3任一所述的电机驱动系统，其特征在于，所述转子的位置角对应的控制方式根据预设的位置角集合与控制方式关系确定，所述位置角集合与控制方式关系包括不同位置角集合与不同控制方式的对应关系，其中，每个所述位置角集合包括一个或多个位置角。
5.如权利要求4所述的电机驱动系统，其特征在于，所述位置角集合与控制方式关系是基于下述至少一种确定的：
在所述位置角集合中任一位置角情况下，所述控制模块采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时，所述电机的转矩；或者，
在所述位置角集合中任一位置角情况下，所述控制模块采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时，所述电机的损耗。
6.如权利要求1-5任一所述的电机驱动系统，其特征在于，所述控制模块还用于：在所述获取所述电机中转子的位置角之前，确定所述电机驱动系统所属车辆处于停车状态或者驻车状态。
7.一种充电方法，其特征在于，应用于电机驱动系统，所述电机驱动系统包括多个桥臂和电机；所述多个桥臂中的每个桥臂包括第一开关和第二开关，所述第一开关的第一端与动力电池的第一极耦合，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端耦合，所述第二开关的第二端与所述动力电池的第二极耦合；所述电机包括多个绕组，所述多个绕组与所述多个桥臂一一对应；所述多个绕组中的每个绕组的第一端与公共端点耦合；所述每个绕组的第二端与对应的桥臂中的第一开关的第二端耦合；所述多个桥臂中的第一桥臂的第一开关的第二端与供电电源的第一极耦合，所述供电电源的第二极与所述动力电池耦合；所述方法包括：
获取所述电机中转子的位置角；
采用所述转子的位置角对应的控制方式，对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制，使所述供电电源对所述动力电池充电。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制方式包括并联同相控制方式、并联交错控制方式和串联控制方式中的一种；
所述对所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的桥臂进行控制，包括：
若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联同相控制方式，控制所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻相同，结束时刻相同；或者，
若所述转子的位置角对应的控制方式为所述并联交错控制方式，控制所述多个桥臂中除所述一个桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻不同，和/或结束时刻不同；或者，
若所述转子的位置角对应的控制方式为所述串联控制方式，控制多个桥臂中除所述一个桥臂之外的任意一个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态；
其中，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第一极耦合，所述主开关为所述第一开关，若所述供电电源的第二极与所述动力电池的第二极耦合，所述主开关为所述第二开关。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，若所述电机转子的位置角对应的控制方式为所述并联交错控制方式，所述控制所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的两个桥臂中的主开关周期性的处于导通状态，且导通起始时刻不同，和/或结束时刻不同，还包括：
调整所述两个桥臂中的至少一个桥臂的主开关的导通时长，使所述两个桥臂分别耦合的绕组中的电流比例改变。
10.如权利要求7-9任一所述的方法，其特征在于，所述转子的位置角对应的控制方式根据预设的位置角集合与控制方式关系确定，所述位置角集合与控制方式关系包括不同位置角集合与不同控制方式的对应关系，其中，每个所述位置角集合包括一个或多个位置角。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述位置角集合与控制方式关系是基于下述至少一种确定的：
在所述位置角集合中任一位置角情况下，采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时，所述电机的转矩；
在所述位置角集合中任一位置角情况下，采用所述不同控制方式中每种控制方式分别对所述多个桥臂中除所述第一桥臂之外的桥臂进行控制时，所述电机的损耗。
12.如权利要求7-11任一所述的充电方法，其特征在于，在所述获取所述电机中转子的位置角之前，所述方法还包括：
确定所述电机驱动系统所属车辆处于停车状态或者驻车状态。
13.一种控制装置，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器中存储有计算机指令；所述处理器读取所述计算机指令，执行如权利要求7-12任一项权利要求所述的充电方法。
14.一种计算机可读存储产品，其特征在于，存储有计算机指令，当所述计算机指令被控制装置执行时，使得所述控制装置执行如权利要求7-12任一项权利要求所述的方法。
15.一种电动车辆，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的电机驱动系统。
CN202111283782.0A 2021-11-01 2021-11-01 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质 Active CN114211981B (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202311705759.5A CN117755111A (zh) 2021-11-01 2021-11-01 一种电机驱动系统、车辆、充电方法
CN202111283782.0A CN114211981B (zh) 2021-11-01 2021-11-01 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质
PCT/CN2022/127667 WO2023072141A1 (zh) 2021-11-01 2022-10-26 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202111283782.0A CN114211981B (zh) 2021-11-01 2021-11-01 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311705759.5A Division CN117755111A (zh) 2021-11-01 2021-11-01 一种电机驱动系统、车辆、充电方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114211981A true CN114211981A (zh) 2022-03-22
CN114211981B CN114211981B (zh) 2023-12-15

Family

ID=80696387

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111283782.0A Active CN114211981B (zh) 2021-11-01 2021-11-01 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质
CN202311705759.5A Pending CN117755111A (zh) 2021-11-01 2021-11-01 一种电机驱动系统、车辆、充电方法

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202311705759.5A Pending CN117755111A (zh) 2021-11-01 2021-11-01 一种电机驱动系统、车辆、充电方法

Country Status (2)

Country Link
CN (2) CN114211981B (zh)
WO (1) WO2023072141A1 (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115163828A (zh) * 2022-05-26 2022-10-11 华为数字能源技术有限公司 驻车装置、驻车系统及电动汽车
CN115871485A (zh) * 2022-12-15 2023-03-31 小米汽车科技有限公司 车辆的充电控制方法、装置、车辆和存储介质
WO2023072141A1 (zh) * 2021-11-01 2023-05-04 华为数字能源技术有限公司 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质
CN116278844A (zh) * 2023-05-16 2023-06-23 蔚来动力科技(合肥)有限公司 用于电池的充电控制装置、充电控制方法及电力系统
DE102022208006A1 (de) 2022-08-03 2024-02-08 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Einstellen eines Arbeitspunktes für eine elektrische Maschine zum Aufladen einer Fahrzeugbatterie

Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101180191A (zh) * 2005-05-20 2008-05-14 丰田自动车株式会社 负荷驱动设备和安装有该设备的电动车辆
CN101472759A (zh) * 2006-06-16 2009-07-01 丰田自动车株式会社 充电控制装置和具备该充电控制装置的车辆
US20120206076A1 (en) * 2009-10-28 2012-08-16 Shouichi Tanaka Motor-driving apparatus for variable-speed motor
EP3081429A1 (en) * 2015-04-07 2016-10-19 Nissan Motor Manufacturing (UK) Ltd. Control method for integrated electric drive and charger apparatus for a grid enabled vehicle
US20170187316A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 Denso Corporation Power supply system
US20190135118A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 Hyundai Motor Company Vehicle and a control method thereof
CN210618345U (zh) * 2019-07-05 2020-05-26 淮安中科晶上智能网联研究院有限公司 两轮电动车
CN111347887A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 比亚迪股份有限公司 电机驱动装置、控制方法、车辆及可读存储介质
CN111434512A (zh) * 2019-06-30 2020-07-21 比亚迪股份有限公司 一种能量转换装置、动力系统及车辆
CN112224054A (zh) * 2019-06-30 2021-01-15 比亚迪股份有限公司 能量转换装置及车辆
CN112440782A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 比亚迪股份有限公司 电动汽车及其充电系统的控制方法、装置
CN112448425A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 比亚迪股份有限公司 故障处理方法、系统及其存储介质
CN112550062A (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 比亚迪股份有限公司 能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆
CN112937337A (zh) * 2021-01-21 2021-06-11 华为技术有限公司 一种充电系统及电动汽车
CN113002337A (zh) * 2021-02-09 2021-06-22 广州橙行智动汽车科技有限公司 一种充电电路、充电电路的控制方法及电动汽车
CN113285648A (zh) * 2021-05-21 2021-08-20 华中科技大学 驱动充电集成电路、电动汽车及其控制方法和控制系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5358309B2 (ja) * 2009-06-18 2013-12-04 株式会社豊田中央研究所 車両用多機能コンバータ
CN202721480U (zh) * 2012-07-17 2013-02-06 天津清源电动车辆有限责任公司 一种纯电动汽车的充电逆变一体化装置
CN106611975A (zh) * 2015-10-23 2017-05-03 通用电气公司 能量转换系统
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
CN112389269B (zh) * 2019-08-15 2022-04-15 比亚迪股份有限公司 一种汽车、能量转换装置及能量转换方法
CN113043870B (zh) * 2021-04-30 2022-05-31 重庆长安新能源汽车科技有限公司 一种动力电池充电系统及电动汽车
CN114211981B (zh) * 2021-11-01 2023-12-15 华为数字能源技术有限公司 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101180191A (zh) * 2005-05-20 2008-05-14 丰田自动车株式会社 负荷驱动设备和安装有该设备的电动车辆
CN101472759A (zh) * 2006-06-16 2009-07-01 丰田自动车株式会社 充电控制装置和具备该充电控制装置的车辆
US20120206076A1 (en) * 2009-10-28 2012-08-16 Shouichi Tanaka Motor-driving apparatus for variable-speed motor
EP3081429A1 (en) * 2015-04-07 2016-10-19 Nissan Motor Manufacturing (UK) Ltd. Control method for integrated electric drive and charger apparatus for a grid enabled vehicle
US20170187316A1 (en) * 2015-12-25 2017-06-29 Denso Corporation Power supply system
US20190135118A1 (en) * 2017-11-03 2019-05-09 Hyundai Motor Company Vehicle and a control method thereof
CN111347887A (zh) * 2018-12-21 2020-06-30 比亚迪股份有限公司 电机驱动装置、控制方法、车辆及可读存储介质
CN111434512A (zh) * 2019-06-30 2020-07-21 比亚迪股份有限公司 一种能量转换装置、动力系统及车辆
CN112224054A (zh) * 2019-06-30 2021-01-15 比亚迪股份有限公司 能量转换装置及车辆
CN210618345U (zh) * 2019-07-05 2020-05-26 淮安中科晶上智能网联研究院有限公司 两轮电动车
CN112440782A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 比亚迪股份有限公司 电动汽车及其充电系统的控制方法、装置
CN112448425A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 比亚迪股份有限公司 故障处理方法、系统及其存储介质
CN112550062A (zh) * 2019-09-25 2021-03-26 比亚迪股份有限公司 能量转换装置的协同控制方法、装置、存储介质及车辆
CN112937337A (zh) * 2021-01-21 2021-06-11 华为技术有限公司 一种充电系统及电动汽车
CN113002337A (zh) * 2021-02-09 2021-06-22 广州橙行智动汽车科技有限公司 一种充电电路、充电电路的控制方法及电动汽车
CN113285648A (zh) * 2021-05-21 2021-08-20 华中科技大学 驱动充电集成电路、电动汽车及其控制方法和控制系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023072141A1 (zh) * 2021-11-01 2023-05-04 华为数字能源技术有限公司 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质
CN115163828A (zh) * 2022-05-26 2022-10-11 华为数字能源技术有限公司 驻车装置、驻车系统及电动汽车
DE102022208006A1 (de) 2022-08-03 2024-02-08 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Einstellen eines Arbeitspunktes für eine elektrische Maschine zum Aufladen einer Fahrzeugbatterie
DE102022208006B4 (de) 2022-08-03 2024-05-02 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Einstellen eines Arbeitspunktes für eine elektrische Maschine zum Aufladen einer Fahrzeugbatterie
CN115871485A (zh) * 2022-12-15 2023-03-31 小米汽车科技有限公司 车辆的充电控制方法、装置、车辆和存储介质
CN116278844A (zh) * 2023-05-16 2023-06-23 蔚来动力科技(合肥)有限公司 用于电池的充电控制装置、充电控制方法及电力系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN114211981B (zh) 2023-12-15
WO2023072141A1 (zh) 2023-05-04
CN117755111A (zh) 2024-03-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114211981B (zh) 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质
JP7288057B2 (ja) 動力電池の充電方法、及び車両の動力電池の充電方法
CN107453671B (zh) 基于电流的六步控制
CN102113204B (zh) 同步电动机驱动系统
US9979329B2 (en) Power converting device and power converting system
CN102342017B (zh) 电机驱动装置的控制装置
CN113022344B (zh) 一种基于双电机的动力电池充电系统及电动汽车
JP5193539B2 (ja) 可変磁束ドライブシステム
JP2013504988A5 (zh)
CN101755381A (zh) 转换器装置、旋转电机控制装置和驱动装置
CN103684160B (zh) 自升压双凸极无刷直流发电系统
JP7115082B2 (ja) 充電制御装置及び充電制御システム
CN113043870B (zh) 一种动力电池充电系统及电动汽车
KR20220063281A (ko) 에너지 변환 장치 및 차량
CN110266221A (zh) 一种电动汽车用无刷直流电机回馈制动控制系统
JP2022540573A (ja) エネルギー変換装置、動力システム及び車両
CN111404246A (zh) 电池能量处理装置、方法和车辆
CN109968994B (zh) 电机控制装置
CN114402514B (zh) 电机、控制方法、动力系统以及电动汽车
CN115416495A (zh) 一种用于驱动电机的控制器及其相关设备
JP7424058B2 (ja) モータ制御装置
CN117639170A (zh) 动力电池控制电路、系统及其控制方法
JPH09149689A (ja) 極数切替電動機の運転制御装置
KR101967561B1 (ko) 충전 시스템 및 그 제어 방법
CN113165525B (zh) 旋转电机的驱动装置

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