CN117944475A - 用于控制多功能电传动系的系统和方法 - Google Patents

Abstract

用于控制多功能电传动系的系统和方法。提供了一种用于控制电传动系的系统。该传动系包括电池，该电池被配置用于在第一相对较高电压以直流形式提供电能。该传动系进一步包括功率逆变器，该功率逆变器包括第一相电路、包括第一和第二开关的第二相电路、以及包括第三和第四开关的第三相电路。该传动系进一步包括配置用于从功率逆变器接收交流电能的电机。该系统进一步包括操作充电循环的计算机化的控制器。充电循环包括解激活功率逆变器的第一相电路，并且选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，以将在第二相对较低电压下以直流形式提供的电能引导通过电机，以在第一电压下向电池提供电能流。

Description

用于控制多功能电传动系的系统和方法

介绍

本公开一般地涉及用于控制多功能电传动系(electric powertrain)的系统和方法。

电驱动或电子驱动(e-drive)是利用电能向电机提供动力的传动系。电机将电能转换成输出轴上的输出扭矩。电机可以另外接收输入扭矩并提供电能。电能可以被储存在电池中。

电能可以作为直流(DC)或交流(AC)提供。功率逆变器可以用于将电能从AC转换成DC或从DC转换成AC。

发明内容

提供了一种用于控制多功能电传动系的系统。所述系统包括电传动系。所述电传动系包括电池和三相功率逆变器，所述电池被配置用于在第一相对较高电压下以直流形式提供电能。所述功率逆变器包括：三相功率逆变器的第一相电路；三相功率逆变器的第二相电路，其包括第一开关和第二开关；以及三相功率逆变器的第三相电路，其包括第三开关和第四开关。所述传动系进一步包括三相四端电机，其被配置用于从三相功率逆变器接收交流电能，并且被配置用于向输出轴提供输出扭矩。所述系统进一步包括计算机化的充电控制器，其被配置用于操作充电循环。所述充电循环包括：解激活三相功率逆变器的第一相电路；以及选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，以将在第二相对较低电压下以直流形式提供的电能引导通过三相四端电机，以在第一相对较高电压下以直流形式将电能流提供给电池。

在一些实施例中，选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关包括：在第一模式下，激活第一开关和第四开关，并解激活第二开关和第三开关；以及在第二模式下，激活第二开关和第三开关，并解激活第一开关和第四开关。

在一些实施例中，电池被配置用于以800伏以直流形式提供电能。

在一些实施例中，在第二相对较低电压下提供的电能包括以400伏以直流形式的电能。

在一些实施例中，所述系统进一步包括充电单元，所述充电单元在第二相对较低电压下以直流形式提供电能。

在一些实施例中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是绝缘栅双极晶体管。

在一些实施例中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管。

根据一个替代实施例，提供了一种用于控制多功能电传动系的系统。所述系统包括充电单元和设备，所述充电单元在第一相对较低电压下以直流形式提供电能。所述设备包括电传动系。所述电传动系包括电池和三相功率逆变器，所述电池被配置用于在第二相对较高电压下以直流形式提供电能。所述功率逆变器包括：三相功率逆变器的第一相电路；三相功率逆变器的第二相电路，其包括第一开关和第二开关；以及三相功率逆变器的第三相电路，其包括第三开关和第四开关。所述传动系进一步包括三相四端电机，其被配置用于从三相功率逆变器接收交流电能，并且被配置用于向输出轴提供输出扭矩。所述设备进一步包括计算机化的充电控制器，其被配置用于操作充电循环。充电循环包括：解激活三相功率逆变器的第一相电路；以及选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，以将从充电单元提供的电能引导通过三相四端电机，以在第二相对较高电压下以直流形式将电能流提供给电池。

在一些实施例中，所述设备是车辆。

在一些实施例中，选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关包括：在第一模式下，激活第一开关和第四开关，并解激活第二开关和第三开关；以及在第二模式下，激活第二开关和第三开关，并解激活第一开关和第四开关。

在一些实施例中，电池被配置用于以800伏以直流形式提供电能。

在一些实施例中，在第二相对较低电压下提供的电能包括以400伏以直流形式的电能。

在一些实施例中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是绝缘栅双极晶体管。

在一些实施例中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管。

根据一个替代实施例，提供了一种用于控制多功能电传动系的方法。所述方法包括将电传动系连接到充电单元，所述充电单元被配置用于在第一相对较低电压下以直流形式提供电能。所述方法进一步包括操作电传动系的三相功率逆变器以在第一相对较低电压下以直流形式将电能引导通过电传动系的三相四端电机，以便产生以第二相对较高电压以直流形式的电能流来对电传动系的电池充电。操作三相功率逆变器包括：解激活三相功率逆变器的第一相电路；以及选择性地循环激活三相功率逆变器的第二相电路的第一开关、三相功率逆变器的第二相电路的第二开关、三相功率逆变器的第三相电路的第三开关以及三相功率逆变器的第三相电路的第四开关。

在一些实施例中，以第一相对较低电压以直流形式的电能包括以400伏以直流形式的电能。

在一些实施例中，以第二相对较高电压以直流形式的电能包括以800伏以直流形式的电能。

在一些实施例中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是绝缘栅双极晶体管。

在一些实施例中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管。

本申请提供了如下技术方案：

1.一种用于控制多功能电传动系的系统，所述系统包括：

电传动系，包括：

电池，其被配置用于在第一相对较高电压下以直流形式提供电能；

三相功率逆变器，包括：

三相功率逆变器的第一相电路；

三相功率逆变器的第二相电路，其包括第一开关和第二开关；

三相功率逆变器的第三相电路，其包括第三开关和第四开关；以及

三相四端电机，其被配置用于从三相功率逆变器接收交流电能，并且被配置用于向输出轴提供输出扭矩；以及

计算机化的充电控制器，其被配置用于操作充电循环，包括：

解激活三相功率逆变器的第一相电路；以及

选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，以将在第二相对较低电压下以直流形式提供的电能引导通过三相四端电机，以在第一相对较高电压下以直流形式将电能流提供给电池。

2.根据技术方案1所述的系统，其中选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关包括：

在第一模式下，激活第一开关和第四开关，并解激活第二开关和第三开关；以及

在第二模式下，激活第二开关和第三开关，并解激活第一开关和第四开关。

3.根据技术方案1所述的系统，其中，电池被配置用于以800伏以直流形式提供电能。

4.根据技术方案3所述的系统，其中，在第二相对较低电压下提供的电能包括以400伏以直流形式的电能。

5.根据技术方案1所述的系统，进一步包括充电单元，所述充电单元在第二相对较低电压下以直流形式提供电能。

6.根据技术方案1所述的系统，其中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是绝缘栅双极晶体管。

7.根据技术方案1所述的系统，其中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管。

8.一种用于控制多功能电传动系的系统，所述系统包括：

充电单元，其在第一相对较低电压下以直流形式提供电能；以及

设备，包括：

电传动系，包括：

电池，其被配置用于在第二相对较高电压下以直流形式提

供电能；

三相功率逆变器，包括：

三相功率逆变器的第一相电路；

三相功率逆变器的第二相电路，其包括第一开关和第

二开关；

三相功率逆变器的第三相电路，其包括第三开关和第四开关；以及

三相四端电机，其被配置用于从三相功率逆变器接收交流

电能，并且被配置用于向输出轴提供输出扭矩；以及

计算机化的充电控制器，其被配置用于操作充电循环，包括：

解激活三相功率逆变器的第一相电路；以及

选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，以将从充电单元提供的电能引导通过三相四端电机，以在第二相对较高电压下以直流形式将电能流提供给电池。

9.根据技术方案8所述的系统，其中，所述设备是车辆。

10.根据技术方案8所述的系统，其中，选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关包括：

在第一模式下，激活第一开关和第四开关，并解激活第二开关和第三开关；以及

在第二模式下，激活第二开关和第三开关，并解激活第一开关和第四开关。

11.根据技术方案8所述的系统，其中，电池被配置用于以800伏以直流形式提供电能。

12.根据技术方案11所述的系统，其中，在第一相对较低电压下提供的电能包括以400伏以直流形式的电能。

13.根据技术方案8所述的系统，其中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是绝缘栅双极晶体管。

14.根据技术方案8所述的系统，其中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管。

15.一种用于控制多功能电传动系的方法，所述方法包括：

将电传动系连接到充电单元，所述充电单元被配置用于在第一相对较低电压下以直流形式提供电能；

操作电传动系的三相功率逆变器以在第一相对较低电压下以直流形式将电能引导通过电传动系的三相四端电机，以便产生以第二相对较高电压以直流形式的电能流来对电传动系的电池充电，其中操作三相功率逆变器包括：

解激活三相功率逆变器的第一相电路；以及

选择性地循环激活三相功率逆变器的第二相电路的第一开关、三相功率逆变器的第二相电路的第二开关、三相功率逆变器的第三相电路的第三开关以及三相功率逆变器的第三相电路的第四开关。

16.根据技术方案15所述的方法，其中，以第一相对较低电压以直流形式的电能包括以400伏以直流形式的电能。

17.根据技术方案15所述的方法，其中，以第二相对较高电压以直流形式的电能包括以800伏以直流形式的电能。

18.根据技术方案15所述的方法，其中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是绝缘栅双极晶体管。

19.根据技术方案15所述的方法，其中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管。

当结合附图时，根据对用于执行本公开的最佳模式的以下详细描述，本公开的上述特征和优点以及其他特征和优点是容易清楚的。

附图说明

图1示意性地图示了根据本公开的示例性系统，该系统被配置用于用相对低电压充电单元电源对相对高电压电池进行再充电；

图2示意性地图示了根据本公开的图1的系统，其包括功率逆变器的第二相电路的两个开关和功率逆变器的第三相电路的两个附加开关，所述开关选择性地循环操作以便以升压向电池提供电能，其中开关在第一模式下激活；

图3示意性地图示了根据本公开的图2的系统，其中开关在第二模式下激活；

图4示意性地图示了根据本公开的示例性设备和快速充电单元，该快速充电单元被配置用于对该设备的电池进行充电；以及

图5是图示了根据本公开的用于控制图1的电传动系的方法的流程图。

具体实施方式

电传动系可以包括电池、功率逆变器和电机，电机被配置成向输出轴提供输出扭矩。电传动系可以用于车辆、船、飞机、发电系统或其他类似系统中。电传动系操作并耗尽(deplete)来自电池的能量，或者电池的充电的状态被耗尽。电池可以是可再充电的，其中电压被施加到电池，并且电池的充电的状态被补充。

电池包括标称操作电压。标称操作电压可以描述电池在最大充电的状态下的开路端电压。随着电池被耗尽，开路端电压随着充电的状态降低而降低。可再充电电池可以通过向电池的端子施加超过开路端电压的电压来再充电。例如，如果电池具有800伏的标称操作电压，则当电池放电并且电池的开路端电压降低到800伏以下时，可以通过以至少800伏的电压向电池端子施加电能来对电池进行再充电。

不同的系统可以具有不同的操作参数。一些再充电系统在400伏的标称操作电压下操作。如果电能以400伏施加到800伏电池的端子，则电池将不充电。可以利用DC-DC转换器将充电器电源的电压从400伏逐步升高(step up)或改变到800伏。DC-DC转换器是昂贵的，并且包括相当大的重量。利用电传动系的电动车辆可能对重量敏感。当车辆的重量减少或保持在相对低的重量处时，电动车辆包括卓越的效率。DC-DC转换器另外包括占据车辆或其他系统内空间的封装尺寸。在电动车辆中包括DC-DC转换器可能是昂贵且低效的。

电机可以是AC电机。电机可以包括三相。电机可以包括四个端子，即每相一个端子，和接地端子。电机可以包括电机内的绕组，该绕组被配置用于在其中电池放电以向电机提供电能的操作期间将电能转换成机械能。绕组另外可以将电能从一个电压转换成第二电压。

提供了用于控制多功能电传动系的系统和方法。所公开的系统和方法通过使用四端电机和相关联的功率逆变器作为升压转换器，在不使用专用直流到直流(DC-DC)转换器的情况下，提供800伏电传动系与400伏充电系统的向后兼容性。该系统和方法利用两相交错脉宽调制(PWM)控制，其中电机转子d轴与不活跃的电机相的轴紧密对齐，以使效率最大化。

功率逆变器包括三相支路(leg)，由功率逆变器产生的AC电功率的每相一个支路，在其中电池放电的操作下，以向电机供应电能。在所公开的系统和方法中，三个逆变器相支路中的第一逆变器相支路被屏蔽或禁用。所公开的系统提供了卓越的性能，包括小的输入电流纹波、交错的两相操作和低扭矩纹波。所公开的系统和方法提供了进一步的优点，包括使用相对少数量的开关用于转子位置容差、低电机传导损耗，以及如与在400伏下操作相比，系统在800伏下操作的益处。

所公开的系统使用四端电机和逆变器作为升压转换器，在不使用专用的DC-DC转换器的情况下，实现了从较低电压充电系统或车辆对电传动系相对较高电压车辆的DC快速充电。如果充电器电压显著低于车辆推进电池的电压，则所公开的系统选择性地将电机的中性端子连接到DC快速充电单元的端子。所公开的系统经由电机相绕组激励(energize)相关联的功率逆变器的三相中的两相中的低侧开关，以与电机相绕组一起充当交错升压转换器。

充电操作期间，三相中的两相被循环地激励。选择两个活跃的相，使得电机的转子d轴位置最靠近不活跃的相的轴。选择活跃的开关的开关频率和PWM占空比，以分别提供卓越的效率和期望的升压比。

相同的构思可以用于通过用于800伏至400伏的车辆对车辆DC快速充电的活跃的相支路中的上部开关进行PWM控制来实现降压转换器功能。

现在参考附图，其中相同的参考数字贯穿几个视图指代相同的特征，图1示意性地图示了示例性系统10，该系统10被配置用于用相对低电压充电单元电源20对相对高电压电池50进行再充电。图示了包括电池50、三相功率逆变器60和三相四端电机40的电传动系30。电传动系30包括选择性激活的开关81、82、83，所述开关81、82、83对控制电传动系30的操作是有用的。电传动系30包括电容器72，电容器72对调节或过滤电传动系30内的电能的电压是有用的。另外提供了电容器71，电容器71对调节或过滤由相对低电压充电单元电源20提供的电能的电压是有用的。相对低电压充电单元电源20通过端子22、24被连接到电传动系30。

电传动系30可以在第一模式下操作，其中电能由电池50作为DC电能供应。三相功率逆变器60包括三相电路62A、62B、62C。相电路62A、62B、62C中的每个都包括被配置成将以几乎恒定的电压供应的DC电能转换成以类似于正弦波的波形的AC电能的电路。三相电路62A、62B、62C共同向电机40提供三相AC电功率，在第一模式下，电机40将由功率逆变器提供的电能转换成以输出轴的输出扭矩的形式的机械能。在操作的时段内，在电传动系30在第一模式下的操作期间，电池的充电的状态被耗尽。

电机包括四个端子44A、44B、44C、44D，其中端子44A、44B、44C各自与三相电路62A、62B、62C中的一个电连接。第四端子44D是接地端子。端子44A、44B、44C中的每个被连接到电机40内的相应相电路42A、42B、42C。相电路42A、42B、42C各自都包括多个定子绕组，所述定子绕组作用在电机转子上的转子绕组上，并且在电传动系30在第一模式下的操作期间在转子上产生输出扭矩。

电传动系30可以在第二模式下操作，其中相对高电压充电单元可以被连接到电传动系30，并用于为电池50充电。其中电池被配置成在800伏的标称操作电压下操作，800伏充电单元可以被附接到传动系并用于为电池50充电。在第二模式下操作，由示例性800伏充电单元供应的电能以足够高的电压提供，以在没有DC-DC转换器或升压的情况下为电池50充电。

作为系统10的一部分，电传动系30可以在第三模式下操作，其中由相对低电压充电单元电源20以相对较低电压供应的电能可以被转换或提升至较高电压，并用于为电池50充电。在第三模式下的操作期间，开关82和开关83各自在闭合状态下操作，使得电流能够流经它，而开关81在断开状态下操作，禁止电流流经它。功率逆变器60的第一相电路62A被禁用或屏蔽，使得没有电流流经第一相电路62A。来自相对低电压充电单元电源20的电能流经电机的第二相电路62B和相关联的相电路42B。来自相对低电压充电单元电源20的电能另外流经电机的第三相电路62C和相关联的相电路42C。电机40的绕组将电能的电压从示例性的400伏AC提升到示例性的800伏AC。相电路62B、62C的电路交替地循环以便以接近800伏DC的几乎稳定的电压提供电能，该电能可以被施加到电池50的端子以用于充电。

图2和图3图示了图1的系统10，包括功率逆变器60的第二相电路62B的开关63、64和功率逆变器60的第三相电路62C的开关65、66，所述开关交替地循环以便以升压向电池50提供电能。开关63、64、65、66可以各自包括绝缘栅双极晶体管(IGBT)、碳化硅(SiC)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)或类似的电子开关。开关63、64、65、66可以分别被描述为第一开关、第二开关、第三开关和第四开关。图2和图3图示了第三模式下电传动系30的操作。图示了包括电池50、功率逆变器60和电机40的电传动系30。相对低电压充电单元电源20通过端子22、24连接到电传动系30。在第三模式的操作期间，功率逆变器60的第一相电路62A维持在禁用状态中。开关63、64、65、66使能实现对是否允许电流通过电路的电信号控制。开关63、64、65、66可以包括二极管，其使得电流能够沿一个方向流经开关63、64、65、66，并防止电流沿相反方向流动。电机40包括端子44A、44B、44C，所述端子44A、44B、44C分别将图1的功率逆变器60的相电路62A、62B、62C连接到电机40的相电路42A、42B、42C。电机40进一步包括将相电路42A、42B、42C连接到地的端子44D。

开关63、64、65、66可以以交替模式激活，以通过转换由电机40提供的AC电能向电池50提供DC电能。在图2中，开关63、64、65、66被图示为在第一模式15下被激活，其中开关63和66被激活以允许电流流经。箭头被叠加在电路线上以示出通过系统10的电流。电流流经开关63，并且随后流经电池50，以为电池50充电。相电路42B的绕组将由相对低电压充电单元电源20提供的电能从400伏逐步升高或提升到800伏，以对电池50充电。

在图3中，图示了在第二模式17下激活的开关63、64、65、66，其中开关64和65被激活以允许电流流经。箭头被叠加在电路线上以示出通过系统10的电流。电流流经开关65，并且随后流经电池50，以为电池50充电。相电路42C的绕组将由相对低电压充电单元电源20提供的电能从400伏逐步升高或提升到800伏，以对电池50充电。

图4示意性地图示了示例性设备100和快速充电单元120，快速充电单元120被配置用于对设备100的电池50进行充电。设备100可以是车辆。设备100包括图1的系统10，该系统10包括电池50、功率逆变器60和电机40。电机40包括输出轴48，输出轴48被配置用于向设备100提供原动力(motive force)。图示了设备100的充电端口110。图示了计算机化的充电控制器130。快速充电单元120包括图1的相对低电压充电单元电源20。快速充电单元120包括借助系绳连接到相对低电压充电单元电源20的充电连接器122。充电连接器122包括图1的端子22和24，并且被配置用于附接到设备100的充电端口110。在另一实施例中，设备100可以是船、飞机、发电单元或其他类似配置。

计算机化的充电控制器130是计算机化的设备，其可以包括处理器、随机存取存储器(RAM)和存储器存储设备。计算机化的充电控制器130可以是片上系统(SoC)。计算机化的充电控制器130可以包括包含操作系统的程序。计算机化的充电控制器130可以进一步包括被配置用于在充电事件期间控制图1的系统10或传动系30的程序。计算机化的充电控制器130可以包括编程以确定快速充电单元120是以相对低电压还是以相对高电压供应电能。计算机化的充电控制器130可以进一步包括编程以控制包括功率逆变器60和电机40的传动系30的操作，以实现本文中所述的方法。

图5是图示了用于控制图1的电传动系30的方法200的流程图。方法200是关于图1的系统10的组件来描述的，并且方法200可以替代地与其他物理配置一起使用。方法200开始于步骤202处。在步骤204处，电传动系30被用于提供有用的功能，其中电池50的充电的状态在操作的时段内被耗尽。在步骤206处，电传动系30被连接到相对低电压充电单元电源20，以使得电池50能够再充电。在步骤208处，电传动系30的功率逆变器60的第一相电路62A被禁用。在步骤210处，功率逆变器60的开关63、66被激活，并且功率逆变器60的开关64、65被解激活，以使得电流能够在图2的第一模式15下流动。在步骤212处，功率逆变器60的开关64、65被激活，并且功率逆变器60的开关63、66被解激活，以使得电流能够在图3的第二模式17下流动。在步骤214处，做出电池50是否要继续充电的确定。如果电池50要继续充电，则方法200返回到步骤210以继续在第一模式15和第二模式17之间交替。如果电池50将不继续充电，则方法200前进到步骤216，在步骤216中，相对低电压充电单元电源20从电传动系30断开，以使得能够使用电传动系30来提供有用的功能。方法200在步骤218处结束。方法200可以包括附加的和/或替代的方法步骤，并且本公开不旨在限于本文中提供的示例。

虽然已经详细描述了用于执行本公开的最佳模式，但是熟悉本公开相关领域的那些人员将认识到用于在所附权利要求的范围内实施本公开的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种用于控制多功能电传动系的系统，所述系统包括：

电传动系，包括：

电池，其被配置用于在第一相对较高电压下以直流形式提供电能；

三相功率逆变器，包括：

三相功率逆变器的第一相电路；

三相功率逆变器的第二相电路，其包括第一开关和第二开关；

三相功率逆变器的第三相电路，其包括第三开关和第四开关；以及

三相四端电机，其被配置用于从三相功率逆变器接收交流电能，并且被配置用于向输出轴提供输出扭矩；以及

计算机化的充电控制器，其被配置用于操作充电循环，包括：

解激活三相功率逆变器的第一相电路；以及

选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，以将在第二相对较低电压下以直流形式提供的电能引导通过三相四端电机，以在第一相对较高电压下以直流形式将电能流提供给电池。

2.根据权利要求1所述的系统，其中选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关包括：

在第一模式下，激活第一开关和第四开关，并解激活第二开关和第三开关；以及

在第二模式下，激活第二开关和第三开关，并解激活第一开关和第四开关。

3.根据权利要求1所述的系统，其中，电池被配置用于以800伏以直流形式提供电能。

4.根据权利要求3所述的系统，其中，在第二相对较低电压下提供的电能包括以400伏以直流形式的电能。

5.根据权利要求1所述的系统，进一步包括充电单元，所述充电单元在第二相对较低电压下以直流形式提供电能。

6.根据权利要求1所述的系统，其中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是绝缘栅双极晶体管。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，第一开关、第二开关、第三开关和第四开关是碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管。

8.一种用于控制多功能电传动系的系统，所述系统包括：

充电单元，其在第一相对较低电压下以直流形式提供电能；以及

设备，包括：

电传动系，包括：

电池，其被配置用于在第二相对较高电压下以直流形式提供电能；

三相功率逆变器，包括：

三相功率逆变器的第一相电路；

三相功率逆变器的第二相电路，其包括第一开关和第二开关；

三相功率逆变器的第三相电路，其包括第三开关和第四开关；以及

三相四端电机，其被配置用于从三相功率逆变器接收交流电能，并且被配置用于向输出轴提供输出扭矩；以及

计算机化的充电控制器，其被配置用于操作充电循环，包括：

解激活三相功率逆变器的第一相电路；以及

选择性地循环激活第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，以将从充电单元提供的电能引导通过三相四端电机，以在第二相对较高电压下以直流形式将电能流提供给电池。

9.根据权利要求8所述的系统，其中，所述设备是车辆。

10.一种用于控制多功能电传动系的方法，所述方法包括：

将电传动系连接到充电单元，所述充电单元被配置用于在第一相对较低电压下以直流形式提供电能；

操作电传动系的三相功率逆变器以在第一相对较低电压下以直流形式将电能引导通过电传动系的三相四端电机，以便产生以第二相对较高电压以直流形式的电能流来对电传动系的电池充电，其中操作三相功率逆变器包括：

解激活三相功率逆变器的第一相电路；以及

选择性地循环激活三相功率逆变器的第二相电路的第一开关、三相功率逆变器的第二相电路的第二开关、三相功率逆变器的第三相电路的第三开关以及三相功率逆变器的第三相电路的第四开关。