CN114211999A - 一种计及充电电压脉动抑制的集成充电系统及温控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种计及充电电压脉动抑制的集成充电系统及温控方法，所述系统包括：接入单相交流电源的不控整流桥。不控整流桥的正极通过第一模式切换开关与三相永磁同步电机的A相绕组的中性点连接。三相永磁同步电机的B、C相绕组中性点通过第二模式切换开关连接A相绕组的中性点。三相永磁同步电机绕组的接线端与三相逆变器的输出端连接；动力电池并联在三相逆变器的输入端。第二模式切换开关用于将B、C相绕组与三相逆变器的两组半桥重构为有源滤波器，对输出侧的电压脉动进行抑制，以将单相交流电源输出的交流电转化为直流电对动力电池充电。本发明能够检测充电过程中动力电池的温度并提升充电效率。

Description

一种计及充电电压脉动抑制的集成充电系统及温控方法
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种计及充电电压脉动抑制的集 成充电系统及温控方法。
背景技术
如今，新能源电动汽车发展得到了各国政府的积极扶持，在世界范围内 获得较快发展。我国近年来汽车保有量不断增加，因此发展纯电动汽车和插 电混合动力汽车势在必行。政府机构、整车生产商以及能源企业在新能源电 动汽车方面全面参与，为电动汽车产业的发展提供了发展动力。
电动汽车充电设备的充电效率可以作为评价充电服务网络的一个重要指 标。为确保充电设备综合充电效率的最大化，需要求运行中的充电设备能够 将交流电最大化地转化为直流电，另外电动汽车充电设备需要以额定功率输 出，使电能的损失降到最低。其次，在充电过程中，动力电池最佳工作温度 为25℃，动力电池在低温启动、低温充电时，由于电池管理系统检测到动力 电池内部温度较低而对充电电流进行限制，仅能够在十几安培甚至几安培的 限制下进行充电，严重影响充电效率。
动力电池实际工况为大电流放电和充电，在工作过程中会产生大量的热 量，放任不管的话将严重影响动力电池的性能，甚至导致动力电池自燃。而 驱动电机和电机控制器、DC-DC转换器实际工况均为大电流，极易产生热量， 同时由于系统均处于密闭空间，容易导致热量聚集从而温度上升，设备高温 将导致电机功率的降低，甚至是电机绕组、DC-DC转换器内部的IGBT烧毁， 导致车辆无法正常使用，所以在充电过程中对电池的温度控制以及将交流电 转化为直流电的能力是解决电动汽车充电效率的两个关键因素。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种计及充电电压脉动抑制的集成充电系统 及温控方法，并将其应用到电动汽车中，以实现对电动汽车充电过程中动力 电池充电功率的稳定，同时检测与控制充电过程中动力电池的温度，在确保 安全的前提下，达到提升充电效率的目的。
为了实现以上目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种计及充电电压脉动抑制的集成充电系统，其应用于电动汽车中，包括：
不控整流桥2，其输入端接入单相交流电源1；所述不控整流桥2用于对 输入的交流电进行整流输出。第一模式切换开关K1；第二模式切换开关K2。 三相永磁同步电机3，所述不控整流桥2的正极通过所述第一模式切换开关K1与所述三相永磁同步电机3的A相绕组的中性点连接。所述三相永磁同步电机 3的B、C相绕组中性点通过所述第二模式切换开关K2连接所述A相绕组的中 性点。
三相逆变器4，所述三相永磁同步电机3绕组的接线端与所述三相逆变器4 的输出端连接；以及所述电动汽车的动力电池9并联在所述三相逆变器4的输 入端。所述第一模式切换开关K1用于切换电驱模式与充电模式；所述第二模式 切换开关K2用于将所述三相永磁同步电机3的B、C相绕组与其所连接的三相 逆变器4的两组半桥重构为一个有源滤波器，对输出侧的电压脉动进行抑制， 以将所述单相交流电源1输出的交流电转化为直流电对所述动力电池9充电。
可选地，所述三相逆变器4包括三组相互并联的半桥，记为第一半桥、 第二半桥和第三半桥；在电驱模式下，所述第一模式切换开关K1断开，所述第 二模式切换开关K2闭合，所述动力电池9通过所述三相逆变器4驱动所述三相 永磁同步电机3运行。在充电模式下，所述第一模式切换开关K1闭合，所述第 二模式切换开关K2断开，所述三相永磁同步电机3的A相绕组与其连接所述 第一半桥构成Boost电路，用于泵升电压与网侧功率因数校正。所述三相永 磁同步电机3的B相绕组和C相绕组与其连接的所述第二半桥和第三半桥构 成所述有源滤波器，用于对输出侧的电压脉动进行抑制。
可选地，还包括：输出滤波电容5，所述输出滤波电容5并联在所述三相 逆变器4的输入端，用于对所述三相逆变器4的输入端的处的电压进行滤波。
可选地，还包括：电动汽车电池热管理系统，其与所述动力电池9连接， 用于在充电过程中对所述动力电池9的温度进行控制。
可选地，所述电动汽车电池热管理系统包括：动力电池采集模块6，热控 制管理单元7和电池管理系统8；所述动力电池采集模块6和所述热控制管 理单元7分别与所述电池管理系统8连接；充电模式下，所述动力电池采集 模块6用于对所述动力电池9的温度进行采集；所述电池管理系统8用于根据 采集到的温度发出温控指令；所述热控制管理单元7用于根据接收到的所述 温控指令，对所述动力电池9进行温控。
可选地，将所述动力电池9包内划分为不同的温度区域，所述热控制管理 单元7包括若干个液冷板，若干个所述液冷板布置在所述动力电池9中对应 的温度区域内；所述动力电池采集模块6采集所述动力电池9中对应的温度 区域的温度；根据采集到的所述温度使得每一所述液冷板进行升温或降温操 作，以对所述动力电池9进行温控。
另一方面，本发明还提供一种采用如上文所述的计及充电电压脉动抑制的 集成充电系统进行温控的方法，包括：在充电模式下，获取所述动力电池的温 度；对所述温度进行计算发出温控指令；根据接收到的所述温控指令，对所 述动力电池进行温控。
所述方法还包括：步骤S11、获取所述动力电池内的区域的最高温度Tmax， 所述动力电池内的区域的最高温度Tmax处于3至45℃之间时，判断所述最高 温度Tmax＜3℃时，则启动电池加热模式，进入步骤S12。
步骤S12、将所述动力电池内各个区域连接的液冷板断开制冷电路的继 电器，闭合制热电路的继电器，则所述液冷板负责对所述动力电池内的各个 区域进行加热，初始时比例阀为100％开度。
步骤S13、判断所述动力电池内的区域的所述最高温度Tmax是否大于或 等于8℃，若是，进入步骤S14；若否，则返回步骤S12。
步骤S14、判断所述动力电池内的区域的最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差值是否小于或等于8℃；若是，则进入步骤S16，若否则进入步骤 S15。
步骤S15、对所述动力电池进行分区域调节，其中，将所述动力电池分 为三个区域，分别对应温度为Tmin的区域、温度为Tmax的区域和温度介于 Tmax与Tmin之间的区域，对于这三个区域，分别给与加热电路比例阀为100％、 25％和75％的开度，进入步骤S16。
步骤S16、判断所述动力电池内的区域的最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差值是否小于或等于3℃；若是则进入步骤S17，若否则返回所述步 骤S15。
步骤S17、保持所有液冷板对应的比例阀为100％开度。
步骤S18、判断动力电池内的区域的最低温度Tmin是否大于或等于0； 若否，则返回步骤S17；若是，则进入步骤S19。
步骤S19、结束电池加热过程，返回初始判断动力电池内的区域的最高 温度Tmax是否处于3至45℃之间。
所述方法还包括：若所述最高温度Tmax≥3℃时，则返回初始判断动力电 池内的区域的最高温度Tmax是否处于3至45℃之间。
所述方法还包括：步骤S21、当所述动力电池内的区域的最高温度Tmax不处于3至45℃之间时，则判断所述最高温度Tmax是否大于或等于45℃， 若是，则进入步骤S22、若否，则返回初始判断动力电池内的区域的最高温 度Tmax是否处于3至45℃之间。
步骤S22、启动电池冷却模式，动力电池内各个区域连接的液冷板断开 制热电路的继电器，闭合制冷电路的继电器，液冷板负责对所述动力电池内 各个区域进行降温，初始时比例阀为100％开度。
步骤S23、判断所述最高温度Tmax是否小于或等于35℃，若是，则进入 步骤S24，若否，则返回步骤S22。
步骤S24、判断动力电池内的区域的最高温度Tmax与最低温度Tmin之间 的差值是否小于或等于8℃，若是，则进入步骤S26；若否，则进入步骤S25；
步骤S25、对所述动力电池内的温度进行分区域调节；其中，将所述动 力电池内分为三个区域，分别对应温度为最低温度Tmin的区域、温度为最高 温度Tmax的区域和温度介于最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的区域，对于 这三个区域，分别给与制冷电路比例阀为25％、100％和75％的开度。
步骤S26、判断所述动力电池内最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差 值是否小于或等于5℃；若是，则进入步骤S27；若否，则返回步骤S25。
步骤S27、将所述动力电池内的所有液冷板对应的比例阀调节为100％开 度。
步骤S28、判断所述动力电池内的最高温度Tmax是否小于或等于30℃； 若否，则返回步骤S27。若是，则进入步骤S29。
步骤S29、结束电池冷却过程，返回初始判断动力电池内的区域的最高 温度Tmax是否处于3℃至45℃之间。
本发明至少具有以下优点之一：
本发明充分利用电动汽车原有的三相逆变器、三相永磁同步电机绕组、 控制及传感器单元等，在原有电驱系统的基础上只需要增加两个开关(第一 模式切换开关K1；第二模式切换开关K2)，即可实现电驱、充电和功率脉动 抑制功能的集成，使充电功率尽量平稳，减小充电过程中电池的发热量，通 过对动力电池温度的控制，使其工作在合适的温度下，减少动力电池充电所 需要的时间，不仅在提高安全性的同时减少了成本，还大大提升了充电效率。
在充电阶段，本发明通过电池管理系统、动力电池采集模块配合热控制 管理单元对动力电池的温度进行控制，在充电初期，对动力电池进行预热， 使动力电池尽早进入额定功率充电状态；在充电中后期，检测动力电池温度， 将其控制在最适合充电并且安全的范围内。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的一种计及二次功率脉动抑制的电动汽车用电驱 重构型充电系统的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的充电模式下系统简化拓扑结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的网侧电压和电流仿真结果；
图4为本发明一实施例提供的无有源滤波器时交流电转直流电电压仿真结 果；
图5为本发明一实施例提供的含有源滤波器时交流电转直流电电压仿真结 果；
图6为本发明一实施例提供的充电模式下电动汽车热管理系统的温控方法流 程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的计及二次功率脉动抑制的 电动汽车用电驱重构型充电系统及温控方法作进一步详细说明。根据下面说 明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图采用非常简化的形 式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的 目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。 须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明 书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明 实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的 改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下， 均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
结合图1和图2所示，本实施例提供一种计及充电电压脉动抑制的集成充 电系统，其应用于电动汽车中，包括：不控整流桥2，其输入端接入单相交流 电源1；所述不控整流桥2用于对输入的交流电进行整流输出。第一模式切换 开关K1；第二模式切换开关K2。三相永磁同步电机3，所述不控整流桥2的 正极通过所述第一模式切换开关K1与所述三相永磁同步电机3的A相绕组的中 性点连接。所述三相永磁同步电机3的B、C相绕组中性点通过所述第二模式切 换开关K2连接所述A相绕组的中性点。
三相逆变器4，所述三相永磁同步电机3绕组的接线端与所述三相逆变器4 的输出端连接；以及所述电动汽车的动力电池9并联在所述三相逆变器4的输 入端。所述第一模式切换开关K1用于切换电驱模式与充电模式；所述第二模式 切换开关K2用于将所述三相永磁同步电机3的B、C相绕组与其所连接的三相 逆变器4的两组半桥重构为一个有源滤波器，对输出侧的电压脉动进行抑制， 最大限度地将交流电转化为直流电，使充电时功率脉动减小，并且降低整体发 热量。以将所述单相交流电源1输出的交流电转化为直流电对所述动力电池9 充电。
具体的，所述三相逆变器4包括三组相互并联的半桥，记为第一半桥、 第二半桥和第三半桥；所述第一半桥包括相互串联的第一开关管Q1和第二 开关管Q2；所述第二半桥包括相互串联的第三开关管Q3和第四开关管Q4；
所述第三半桥包括相互串联的第五开关管Q5和第六开关管Q6。
所述第一开关管Q1～第六开关管Q6均为带阻尼二极管的NPN三极管， 但本发明不以此为限。
请继续参考图2所示，在电驱模式下，所述第一模式切换开关K1断开，所 述第二模式切换开关K2闭合，所述动力电池9通过所述三相逆变器4驱动所述 三相永磁同步电机3运行。在充电模式下，所述第一模式切换开关K1闭合，所 述第二模式切换开关K2断开，所述三相永磁同步电机3的A相绕组与其连接 所述第一半桥构成Boost电路，用于泵升电压与网侧功率因数校正。所述三 相永磁同步电机3的B相绕组和C相绕组与其连接的所述第二半桥和第三半 桥构成所述有源滤波器，用于对输出侧的电压脉动进行抑制，在充电过程中 给动力电池一个稳定的充电电压，减小充电功率脉动，使电能的损失降低， 同时减小充电过程中动力电池9的发热量。即本实施例将永磁同步电机的两 相绕组(B相绕组和C相绕组)用于抑制输出侧二次电压纹波，尽可能少的 外加器件以保证充电过程中充电电压的平顺，同时保持动力电池输入功率的 平稳和温度均衡。
在本实施例中，还包括：输出滤波电容5，所述输出滤波电容5并联在 所述三相逆变器4的输入端，用于对所述三相逆变器4的输入端的处的电压 进行滤波。在本实施例中，单相交流电源1电压幅值48V，频率50Hz；输出 直流电压48V，但本发明不以此为限。
在本实施例中，还包括：电动汽车电池热管理系统，其与所述动力电池9 连接，用于在充电过程中对所述动力电池9的温度进行控制。
在本实施例中，所述电动汽车电池热管理系统包括：动力电池采集模块 6，热控制管理单元7和电池管理系统8；所述动力电池采集模块6和所述热 控制管理单元7分别与所述电池管理系统8连接；充电模式下，所述动力电 池采集模块6用于对所述动力电池9的温度进行采集；所述电池管理系统8 用于根据采集到的温度发出温控指令；所述热控制管理单元7用于根据接收 到的所述温控指令，对所述动力电池9进行温控。
在本实施例中，将所述动力电池9包内划分为不同的温度区域，所述热 控制管理单元7包括若干个液冷板，若干个所述液冷板布置在所述动力电池 9中对应的所述温度区域内；所述动力电池采集模块6采集所述动力电池9 中对应的所述温度区域的温度；根据采集到的所述温度使得每一所述液冷板 进行升温或降温操作，以对所述动力电池9中的对应的所述温度区域进行分 区温控。
图3所示为网侧电压与电流波形，可以看出，充电过程中电源输入电压 和电流波形相位基本一致并且电流呈正弦状态，满足单位功率因数运行要求。
为了更加直观的表现本发明所提充电系统中有源滤波器的作用，输出滤 波电容选用500uF，如图4所示，当系统中不含有源滤波器而仅用滤波电容 对输出电压滤波时，电压脉动较大，高达46V，当这种大脉动的电压加在动 力电池两侧给其充电时，动力电池的输入功率不稳定会导致充电效率大大降 低，并且较大的功率脉动会导致动力电池过热，充电效率损失严重的同时增 加了安全隐患。
如图5所示，为本实施例所提的充电系统的输出电压，同样在500uF的 输出滤波电容下，由于复用三相永磁同步电机绕组与逆变器的半桥构成了一 个有源滤波器，输出电压脉动得到了较好的抑制，由图可见，从图4的46V 降为图5的5V左右，仅在加入一个开关的前提下，得到了质量更好的充电 电压，平顺的电压会减小动力电池充电过程中的发热量，提升充电效率的同 时减小了安全隐患。
另一方面，本发明还提供一种采用如上文所述的计及充电电压脉动抑制的 集成充电系统进行温控的方法，包括：在充电模式下，获取所述动力电池的温 度；对所述温度进行计算发出温控指令；根据接收到的所述温控指令，对所 述动力电池进行温控。
如图6所示，充电初始时，初始时判断电池包(动力电池)内的区域的最 高温度Tmax是否处于3至45℃之间。若是则不对所述动力电池进行调温，若 否则执行启动电池加热模式或者电池冷却模式。
需要启动所述电池加热模式的控制方法还包括：步骤S11、获取所述动力 电池内的区域的最高温度Tmax，所述动力电池内的区域的最高温度Tmax处于 3至45℃之间时，判断所述最高温度Tmax＜3℃时，则启动电池加热模式， 进入步骤S12。
步骤S12、将所述动力电池内各个区域连接的液冷板断开制冷电路的继 电器，闭合制热电路的继电器，则所述液冷板负责对所述动力电池内的各个 区域进行加热，初始时比例阀为100％开度。
步骤S13、判断所述动力电池内的区域的所述最高温度Tmax是否大于或 等于8℃，若是，进入步骤S14；若否，则返回步骤S12。
步骤S14、判断所述动力电池内的区域的最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差值是否小于或等于8℃；若是，则进入步骤S16，若否则进入步骤 S15。
步骤S15、对所述动力电池进行分区域调节，其中，将所述动力电池分 为三个区域，分别对应温度为Tmin的区域、温度为Tmax的区域和温度介于 Tmax与Tmin之间的区域，对于这三个区域，分别给与加热电路比例阀为100％、25％和75％的开度，进入步骤S16。
步骤S16、判断所述动力电池内的区域的最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差值是否小于或等于3℃；若是则进入步骤S17，若否则返回所述步 骤S15。
步骤S17、保持所有液冷板对应的比例阀为100％开度。
步骤S18、判断动力电池内的区域的最低温度Tmin是否大于或等于0； 若否，则返回步骤S17；若是，则进入步骤S19。
步骤S19、结束电池加热过程，返回初始判断动力电池内的区域的最高 温度Tmax是否处于3至45℃之间。
所述方法还包括：若所述最高温度Tmax≥3℃时，则返回初始判断动力电 池内的区域的最高温度Tmax是否处于3至45℃之间。
需要启动电池冷却模式时，所述温控方法还包括：步骤S21、当所述动力 电池内的区域的最高温度Tmax不处于3至45℃之间时，则判断所述最高温度 Tmax是否大于或等于45℃，若是，则进入步骤S22；若否，则返回初始判断 动力电池内的区域的最高温度Tmax是否处于3至45℃之间。
步骤S22、启动电池冷却模式，动力电池内各个区域连接的液冷板断开 制热电路的继电器，闭合制冷电路的继电器，液冷板负责对所述动力电池内 各个区域进行降温，初始时比例阀为100％开度。
步骤S23、判断所述最高温度Tmax是否小于或等于35℃，若是，则进入 步骤S24，若否，则返回步骤S22。
步骤S24、判断动力电池内的区域的最高温度Tmax与最低温度Tmin之间 的差值是否小于或等于8℃，若是，则进入步骤S26；若否，则进入步骤S25；
步骤S25、对所述动力电池内的温度进行分区域调节；其中，将所述动 力电池内分为三个区域，分别对应温度为最低温度Tmin的区域、温度为最高 温度Tmax的区域和温度介于最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的区域，对于 这三个区域，分别给与制冷电路比例阀为25％、100％和75％的开度。
步骤S26、判断所述动力电池内最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差 值是否小于或等于5℃；若是，则进入步骤S27；若否，则返回步骤S25。
步骤S27、将所述动力电池内的所有液冷板对应的比例阀调节为100％开 度。
步骤S28、判断所述动力电池内的最高温度Tmax是否小于或等于30℃； 若否，则返回步骤S27。若是，则进入步骤S29。
步骤S29、结束电池冷却过程，返回初始判断动力电池内的区域的最高 温度Tmax是否处于3℃至45℃之间。
综上所述，本实施例充分利用电动汽车原有的三相逆变器、三相永磁同 步电机绕组、控制及传感器单元等，在原有电驱系统的基础上只需要增加两 个开关(第一模式切换开关K1；第二模式切换开关K2)，即可实现电驱、充 电和功率脉动抑制功能的集成，使充电功率尽量平稳，减小充电过程中电池 的发热量，通过对动力电池温度的控制，使其工作在合适的温度下，减少动 力电池充电所需要的时间，不仅在提高安全性的同时减少了成本，还大大提 升了充电效率。
在充电阶段，本发明通过电池管理系统、动力电池采集模块配合热控制 管理单元对动力电池的温度进行控制，在充电初期，对动力电池进行预热， 使动力电池尽早进入额定功率充电状态；在充电中后期，检测动力电池温度， 将其控制在最适合充电并且安全的范围内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来 将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示 这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、 “包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列 要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确 列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的 要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过 其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图 中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程 序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的 每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代 码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模 块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能 也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可 以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能 而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程 图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系 统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独 立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形 成一个独立的部分。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识 到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述 内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的 保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种计及充电电压脉动抑制的集成充电系统，其应用于电动汽车中，其特征在于，包括：
不控整流桥(2)，其输入端接入单相交流电源(1)；所述不控整流桥(2)用于对输入的交流电进行整流输出；
第一模式切换开关K1；
第二模式切换开关K2；
三相永磁同步电机(3)，所述不控整流桥(2)的正极通过所述第一模式切换开关K1与所述三相永磁同步电机(3)的A相绕组的中性点连接；
所述三相永磁同步电机(3)的B、C相绕组中性点通过所述第二模式切换开关K2连接所述A相绕组的中性点；
三相逆变器(4)，所述三相永磁同步电机(3)绕组的接线端与所述三相逆变器(4)的输出端连接；以及
所述电动汽车的动力电池(9)并联在所述三相逆变器(4)的输入端；
所述第一模式切换开关K1用于切换电驱模式与充电模式；
所述第二模式切换开关K2用于将所述三相永磁同步电机(3)的B、C相绕组与其所连接的三相逆变器(4)的两组半桥重构为一个有源滤波器，对输出侧的电压脉动进行抑制，以将所述单相交流电源(1)输出的交流电转化为直流电对所述动力电池(9)充电。
2.如权利要求1所述的计及充电电压脉动抑制的集成充电系统，其特征在于，所述三相逆变器(4)包括三组相互并联的半桥，记为第一半桥、第二半桥和第三半桥；
在电驱模式下，所述第一模式切换开关K1断开，所述第二模式切换开关K2闭合，所述动力电池(9)通过所述三相逆变器(4)驱动所述三相永磁同步电机(3)运行；
在充电模式下，所述第一模式切换开关K1闭合，所述第二模式切换开关K2断开，所述三相永磁同步电机(3)的A相绕组与其连接所述第一半桥构成Boost电路，用于泵升电压与网侧功率因数校正；
所述三相永磁同步电机(3)的B相绕组和C相绕组与其连接的所述第二半桥和第三半桥构成所述有源滤波器，用于对输出侧的电压脉动进行抑制。
3.如权利要求2所述的计及充电电压脉动抑制的集成充电系统，其特征在于，还包括：输出滤波电容(5)，所述输出滤波电容(5)并联在所述三相逆变器(4)的输入端，用于对所述三相逆变器(4)的输入端的处的电压进行滤波。
4.如权利要求3所述的计及充电电压脉动抑制的集成充电系统，其特征在于，还包括：电动汽车电池热管理系统，其与所述动力电池(9)连接，用于在充电过程中对所述动力电池(9)的温度进行控制。
5.如权利要求4所述的计及充电电压脉动抑制的集成充电系统，其特征在于，所述电动汽车电池热管理系统包括：动力电池采集模块(6)，热控制管理单元(7)和电池管理系统(8)；
所述动力电池采集模块(6)和所述热控制管理单元(7)分别与所述电池管理系统(8)连接；
充电模式下，
所述动力电池采集模块(6)用于对所述动力电池(9)的温度进行采集；
所述电池管理系统(8)用于根据采集到的温度发出温控指令；
所述热控制管理单元(7)用于根据接收到的所述温控指令，对所述动力电池(9)进行温控。
6.如权利要求5所述的计及充电电压脉动抑制的集成充电系统，其特征在于，将所述动力电池(9)包内划分为不同的温度区域，所述热控制管理单元(7)包括若干个液冷板，若干个所述液冷板布置在所述动力电池(9)中对应的温度区域内；所述动力电池采集模块(6)采集所述动力电池(9)中对应的温度区域的温度；根据采集到的所述温度使得每一所述液冷板进行升温或降温操作，以对所述动力电池(9)进行温控。
7.一种采用权利要求4-6中任意一项所述的计及充电电压脉动抑制的集成充电系统进行温控的方法，其特征在于，
包括：在充电模式下，获取所述动力电池的温度；
对所述温度进行计算发出温控指令；
根据接收到的所述温控指令，对所述动力电池进行温控。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
步骤S11、获取所述动力电池内的区域的最高温度Tmax，所述动力电池内的区域的最高温度Tmax处于3至45℃之间时，判断所述最高温度Tmax＜3℃时，则启动电池加热模式，进入步骤S12；
步骤S12、将所述动力电池内各个区域连接的液冷板断开制冷电路的继电器，闭合制热电路的继电器，则所述液冷板负责对所述动力电池内的各个区域进行加热，初始时比例阀为100％开度；
步骤S13、判断所述动力电池内的区域的所述最高温度Tmax是否大于或等于8℃，若是，进入步骤S14；若否，则返回步骤S12；
步骤S14、判断所述动力电池内的区域的最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差值是否小于或等于8℃；若是，则进入步骤S16，若否则进入步骤S15；
步骤S15、对所述动力电池进行分区域调节，其中，将所述动力电池分为三个区域，分别对应温度为Tmin的区域、温度为Tmax的区域和温度介于Tmax与Tmin之间的区域，对于这三个区域，分别给与加热电路比例阀为100％、25％和75％的开度，进入步骤S16；
步骤S16、判断所述动力电池内的区域的最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差值是否小于或等于3℃；若是则进入步骤S17，若否则返回所述步骤S15；
步骤S17、保持所有液冷板对应的比例阀为100％开度；
步骤S18、判断动力电池内的区域的最低温度Tmin是否大于或等于0；若否，则返回步骤S17；若是，则进入步骤S19；
步骤S19、结束电池加热过程，返回初始判断动力电池内的区域的最高温度Tmax是否处于3至45℃之间。
9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
若所述最高温度Tmax≥3℃时，则返回初始判断动力电池内的区域的最高温度Tmax是否处于3至45℃之间。
10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，还包括：
步骤S21、当所述动力电池内的区域的最高温度Tmax不处于3至45℃之间时，则判断所述最高温度Tmax是否大于或等于45℃，若是，则进入步骤S22、若否，则返回初始判断动力电池内的区域的最高温度Tmax是否处于3至45℃之间；
步骤S22、启动电池冷却模式，动力电池内各个区域连接的液冷板断开制热电路的继电器，闭合制冷电路的继电器，液冷板负责对所述动力电池内各个区域进行降温，初始时比例阀为100％开度；
步骤S23、判断所述最高温度Tmax是否小于或等于35℃，若是，则进入步骤S24，若否，则返回步骤S22；
步骤S24、判断动力电池内的区域的最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差值是否小于或等于8℃，若是，则进入步骤S26；若否，则进入步骤S25；
步骤S25、对所述动力电池内的温度进行分区域调节；其中，将所述动力电池内分为三个区域，分别对应温度为最低温度Tmin的区域、温度为最高温度Tmax的区域和温度介于最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的区域，对于这三个区域，分别给与制冷电路比例阀为25％、100％和75％的开度；
步骤S26、判断所述动力电池内最高温度Tmax与最低温度Tmin之间的差值是否小于或等于5℃；若是，则进入步骤S27；若否，则返回步骤S25；
步骤S27、将所述动力电池内的所有液冷板对应的比例阀调节为100％开度；
步骤S28、判断所述动力电池内的最高温度Tmax是否小于或等于30℃；若否，则返回步骤S27；
若是，则进入步骤S29；
步骤S29、结束电池冷却过程，返回初始判断动力电池内的区域的最高温度Tmax是否处于3℃至45℃之间。
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