CN118219881A - 用于电动汽车的充电驱动集成系统及电动汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电动汽车的充电驱动集成系统及电动汽车。该充电驱动集成系统，包括：第一组充电驱动单元，包括第一充电驱动单元以及第二充电驱动单元，第一充电驱动单元包括第一交流电机的至少一个第一绕组，第二充电驱动单元包括第二交流电机的至少一个第二绕组；第二组充电驱动单元，包括第三充电驱动单元，第三充电驱动单元包括第三交流电机的至少一个第三绕组；以及控制器，控制器与第一组充电驱动单元和第二组充电驱动单元连接，控制器用于在电动汽车的动力电池的充电状态中，控制交流电压通过第一组充电驱动单元转换为第一直流电压，且第一直流电压通过第二组充电驱动单元转换为第二直流电压，第二直流电压对动力电池充电。

Description

用于电动汽车的充电驱动集成系统及电动汽车

技术领域

本发明涉及车辆的充电和驱动系统，尤其是涉及一种用于电动汽车的充电驱动集成系统及电动汽车。

背景技术

相关技术中，具有独立驱动的电动车辆通常包括多个交流电机和对应的多个电机控制单元，每个电机控制单元驱动对应的一个交流电机。同时，该电动车辆还配备有车载充电机。交流电机、电机控制单元和车载充电机都是独立的模块且独立工作，成本较高。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种用于电动汽车的充电驱动集成系统，其实现了将用于电动汽车的驱动系统中的一些器件复用在用于电动汽车的充电机系统上，提高了集成度，减少了元器件数量且因此降低了成本。

本发明的另一个目的在于提出一种电动汽车。

根据本发明第一方面实施例的用于电动汽车的充电驱动集成系统，包括：第一组充电驱动单元，所述第一组充电驱动单元包括第一充电驱动单元以及第二充电驱动单元，所述第一充电驱动单元包括第一交流电机的至少一个第一绕组，所述第二充电驱动单元包括第二交流电机的至少一个第二绕组；第二组充电驱动单元，所述第二组充电驱动单元包括第三充电驱动单元，所述第三充电驱动单元包括第三交流电机的至少一个第三绕组；控制器，所述控制器与所述第一组充电驱动单元和所述第二组充电驱动单元连接，所述控制器用于在电动汽车的动力电池的充电状态中，控制来自所述交流充电口的交流电压通过所述第一组充电驱动单元转换为第一直流电压，且所述第一直流电压通过所述第二组充电驱动单元转换为第二直流电压，所述第二直流电压对所述动力电池充电。

根据本发明实施例的用于电动汽车的充电驱动集成系统，通过第一组充电驱动单元包括第一充电驱动单元以及第二充电驱动单元，第一充电驱动单元包括第一交流电机的至少一个第一绕组，第二充电驱动单元包括第二交流电机的至少一个第二绕组，第二组充电驱动单元包括第三充电驱动单元，第三充电驱动单元包括第三交流电机的至少一个第三绕组，第一交流电机的该至少一个第一绕组用于连接至交流充电口中的第一交流接线端，和第二交流电机的该至少一个第二绕组用于连接至交流充电口中的第二交流接线端，控制器与第一组充电驱动单元和第二组充电驱动单元连接且用于在动力电池的充电状态中，控制来自交流充电口的交流电压通过第一组充电驱动单元转换为第一直流电压，且第一直流电压通过第二组充电驱动单元转换为第二直流电压，第二直流电压对动力电池充电，第一组充电驱动单元中的第一交流电机的至少一个第一绕组、第二交流电机的至少一个第二绕组、和第二组充电驱动单元中的第三交流电机的至少一个第三绕组在用于电动汽车的充电机系统和驱动系统中得到了复用，与现有技术中的驱动系统(包括交流电机和相应的电机控制单元)和车载充电机为相互独立的模块相比，本申请的充电驱动集成系统将用于电动汽车的驱动系统和充电机系统进行了集成，提高了集成度，减少了元器件的数量且因此降低了成本。

根据本发明的一些实施例，所述控制器还用于在所述动力电池的非充电状态中，控制所述动力电池为所述第一组充电驱动单元和所述第二组充电驱动单元供电，以驱动各个所述交流电机工作。

根据本发明的一些实施例，所述充电驱动集成系统还包括：开关单元，所述开关单元与所述第一组充电驱动单元和所述第二组充电驱动单元连接，且用于与所述动力电池连接。所述控制器与所述开关单元连接，且用于：在所述动力电池的充电状态中，控制所述开关单元在第一开关状态下工作；以及在所述动力电池的非充电状态中，控制所述开关单元在第二开关状态下工作。

根据本发明的一些实施例，所述第一充电驱动单元还包括第一电机控制单元，所述第一电机控制单元与所述第一交流电机的所述至少一个第一绕组相连；所述第二充电驱动单元还包括第二电机控制单元，所述第二电机控制单元与所述第二交流电机的所述至少一个第二绕组相连；所述第三充电驱动单元还包括第三电机控制单元，所述第三电机控制单元与所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组相连，所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组连接在所述第三电机控制单元与所述开关单元之间。所述第二组充电驱动单元还包括第四充电驱动单元，所述第四充电驱动单元与所述第三充电驱动单元并联连接，所述第四充电驱动单元包括彼此连接的至少一个第四绕组的第四交流电机和第四电机控制单元，所述第四交流电机的所述至少一个第四绕组连接在所述第四电机控制单元与所述开关单元之间。其中，所述第一交流接线端为火线端，所述第二交流接线端为零线端。

根据本发明的一些实施例，所述第一充电驱动单元还包括第一电机控制单元，所述第一电机控制单元与所述第一交流电机的所述至少一个第一绕组相连；所述第二充电驱动单元还包括第二电机控制单元，所述第二电机控制单元与所述第二交流电机的所述至少一个第二绕组相连；所述第二组充电驱动单元包括一个所述第三充电驱动单元，所述第三充电驱动单元还包括第三电机控制单元，所述第三电机控制单元与所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组相连，所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组连接在所述第三电机控制单元与所述开关单元之间，其中，所述第一交流接线端为火线端，所述第二交流接线端为零线端。

根据本发明的一些实施例，所述第一充电驱动单元还包括第一电机控制单元，所述第一电机控制单元与所述第一交流电机的所述至少一个第一绕组相连；所述第二充电驱动单元还包括第二电机控制单元，所述第二电机控制单元与所述第二交流电机的所述至少一个第二绕组相连；所述第三充电驱动单元还包括第三电机控制单元，所述第三电机控制单元与所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组相连，所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组连接在所述第三电机控制单元与所述开关单元之间。所述第一组充电驱动单元还包括第四充电驱动单元，所述第四充电驱动单元包括彼此连接的第四交流电机的至少一个第四绕组和第四电机控制单元，所述第四交流电机的所述至少一个第四绕组用于连接在所述交流充电口中的第三交流接线端与所述第四电机控制单元之间。其中，所述第一交流接线端为三相电的L1线端，所述第二交流接线端为三相电的L2线端，所述第三交流接线端为三相电的L3线端。

根据本发明的一些实施例，每个所述第一绕组包括第一端和第二端，所述第一电机控制单元包括至少一个第一桥臂，每个所述第一桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第一绕组的所述第一端连接至所述第一交流接线端，所述至少一个第一绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第一桥臂的桥臂中点；每个所述第二绕组包括第一端和第二端，所述第二电机控制单元包括至少一个第二桥臂，每个所述第二桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第二绕组的所述第一端子连接至所述第二交流接线端，所述至少一个第二绕组的第二端子一一对应地连接至所述至少一个第二桥臂的桥臂中点；每个所述第三绕组包括第一端和第二端，所述第三电机控制单元包括至少一个第三桥臂，每个所述第三桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第三绕组的第二端子一一对应地连接至所述至少一个第三桥臂的桥臂中点；所述第四交流电机包括至少一个第四绕组，每个所述第四绕组包括第一端和第二端，所述第四电机控制单元包括至少一个第四桥臂，每个所述第四桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第四绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第四桥臂的桥臂中点；以及每个所述第三绕组的所述第一端通过所述开关单元连接至所述每个所述第四绕组的所述第一端，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第一端子连接在一起，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第二端子连接在一起。

根据本发明的一些实施例，所述充电驱动集成系统还包括电阻器，所述开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关，所述第一交流电机的每个所述第一绕组的所述第一端用于通过所述第一开关连接至所述第一交流接线端，所述第二交流电机的每个所述第二绕组的所述第一端用于连接至所述第二交流接线端，所述第二开关与所述电阻器串联连接，串联后的所述第二开关和所述电阻器与所述第四开关并联连接在所述动力电池的正极和各个所述桥臂的所述第一端子之间，所述第三开关连接在所述动力电池的负极和各个所述桥臂的第二端子之间，所述第五开关连接在所述动力电池的正极和所述第三交流电机的各个所述第三绕组的所述第一端之间，所述第六开关连接在所述动力电池的正极与所述第四交流电机的各个所述第四绕组的所述第一端之间。

根据本发明的一些实施例，在所述第一开关状态中，所述第一开关、所述第三开关、所述第五开关和所述第六开关闭合，所述第二开关和所述第四开关断开；以及

在所述第二开关状态中，所述第一开关、所述第五开关和所述第六开关断开，所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关闭合。

根据本发明的一些实施例，所述第一交流电机包括三个第一绕组，所述第二交流电机包括三个第二绕组，所述第三交流电机包括三个第三绕组，所述第四交流电机包括三个第四绕组，所述第一电机控制单元包括三个第一桥臂，所述第二电机控制单元包括三个第二桥臂，所述第三电机控制单元包括三个第三桥臂，所述第四电机控制单元包括三个第四桥臂，每个所述桥臂包括上桥臂管和下桥臂管，所述上桥臂管和所述下桥臂管分别位于相应的所述桥臂的桥臂中点的两侧，在所述开关单元处于第一开关状态期间：通过所述交流充电口输入到所述第一组充电驱动单元的交流电处于正半周时，各个所述第一桥臂中的上桥臂管和下桥臂管交替导通，在各个所述第一桥臂中的下桥臂管导通时，各个所述第二桥臂中的下桥臂管作为续流电路工作，在各个所述第一桥臂中的上桥臂管导通时，各个所述第二桥臂中的下桥臂管作为续流电路工作，通过所述交流充电口输入到所述第一组充电驱动单元的交流电处于负半周时，各个所述第二桥臂中的上桥臂管和下桥臂管交替导通，在各个所述第二桥臂中的下桥臂管导通时，各个所述第一桥臂中的下桥臂管作为续流电路工作，在各个所述第二桥臂中的上桥臂管导通时，各个所述第一桥臂中的下桥臂管作为续流电路工作。

根据本发明的一些实施例，在所述开关单元处于第一开关状态下，通过所述交流充电口输入到所述第一组充电驱动单元的交流电处于正半周和负半周期间，以下情况交替发生：各个所述第三桥臂中的上桥臂管导通且各个所述第四桥臂中的上桥臂管导通，所述第一组充电驱动单元输出的第一直流电压分别通过各个所述第三桥臂中的上桥臂管和所述第三交流电机的各个所述第三绕组、以及各个所述第四桥臂中的上桥臂管和所述第四交流电机的各个所述第四绕组为所述动力电池充电；各个所述第三桥臂中的下桥臂管导通且各个所述第四桥臂中的下桥臂管导通，所述第一组充电驱动单元输出的第一直流电压分别通过各个所述第三桥臂中的下桥臂管和所述第三交流电机的各个所述第三绕组、以及各个所述第四桥臂中的下桥臂管和所述第四交流电机的各个所述第四绕组为所述动力电池充电。

根据本发明的一些实施例，每个所述第一绕组包括第一端和第二端，所述第一电机控制单元包括至少一个第一桥臂，每个所述第一桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第一绕组的所述第一端连接至所述第一交流接线端，所述至少一个第一绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第一桥臂的桥臂中点。每个所述第二绕组包括第一端和第二端，所述第二电机控制单元包括至少一个第二桥臂，每个所述第二桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第二绕组的所述第一端子连接至所述第二交流接线端，所述至少一个第二绕组的第二端子一一对应地连接至所述至少一个第二桥臂的桥臂中点。每个所述第三绕组包括第一端和第二端，所述第三电机控制单元包括至少一个第三桥臂，每个所述第三桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第三绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第三桥臂的桥臂中点。每个所述第三绕组的所述第一端通过所述开关单元连接至所述动力电池，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂和每个所述第三桥臂的所述第一端子连接在一起，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂和每个所述第三桥臂的所述第二端子连接在一起。

根据本发明的一些实施例，所述充电驱动集成系统还包括第四充电驱动单元，所述第四充电驱动单元包括彼此连接的第四交流电机的至少一个第四绕组和第四电机控制单元，其中，每个所述第四绕组包括第一端和第二端，所述第四电机控制单元包括至少一个第四桥臂，每个所述第四桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第四绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第四桥臂的桥臂中点。每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第一端子连接在一起，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第二端子连接在一起。

根据本发明的一些实施例，所述充电驱动集成系统还包括电阻器，所述开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关，所述第一交流电机的各个所述第一绕组的第一端用于通过所述第一开关连接至所述第一交流接线端，所述第二交流电机的各个所述第二绕组的第一端用于连接至所述第二交流接线端，所述第二开关与所述电阻器串联连接，串联后的所述第二开关和所述电阻器与所述第四开关并联连接在所述动力电池的正极和各个所述桥臂的所述第一端子之间，所述第三开关连接在所述动力电池的负极和各个所述桥臂的第二端子之间，所述第五开关连接在所述动力电池的正极与所述第三交流电机的各个所述第三绕组的所述第一端之间。

根据本发明的一些实施例，在所述第一开关状态中，所述第一开关、所述第三开关和所述第五开关闭合，所述第二开关和所述第四开关断开；以及在所述第二开关状态中，所述第一开关和所述第五开关断开，所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关闭合。

根据本发明的一些实施例，每个所述第一绕组包括第一端和第二端，所述第一电机控制单元包括至少一个第一桥臂，每个所述第一桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第一绕组的所述第一端连接至所述第一交流接线端，所述至少一个第一绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第一桥臂的桥臂中点。每个所述第二绕组包括第一端和第二端，所述第二电机控制单元包括至少一个第二桥臂，每个所述第二桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第二绕组的所述第一端用于连接至所述第二交流接线端，所述至少一个第二绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第二桥臂的桥臂中点。所述第四交流电机包括至少一个第四绕组，每个所述第四绕组包括第一端和第二端，所述第四电机控制单元包括至少一个第四桥臂，每个所述第四桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第四绕组的第一端均连接至所述交流充电口中的第三交流接线端，所述至少一个第四绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第四桥臂的桥臂中点。每个所述第三绕组包括第一端和第二端，所述第三电机控制单元包括至少一个第三桥臂，每个所述第二桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第三绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第三桥臂的桥臂中点。每个所述第三绕组的所述第一端通过所述开关单元连接至所述动力电池，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第一端子连接在一起，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第二端子连接在一起。

根据本发明的一些实施例，所述充电驱动集成系统还包括电阻器，所述开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关和第七开关，所述第一交流电机的各个所述第一绕组的第一端用于通过所述第一开关连接至所述第一交流接线端，所述第二交流电机的各个所述第二绕组的第一端用于通过所述第二开关连接至所述第二交流接线端，所述第四交流电机的各个所述第四绕组用于通过所述第三开关连接至所述第三交流接线端，所述第四开关与所述电阻器串联连接，串联后的所述第四开关和所述电阻器与所述第六开关并联连接在所述动力电池的正极和各个所述桥臂的所述第一端子之间，所述第五开关连接在所述动力电池的负极和各个所述桥臂的第二端子之间，所述第七开关连接在所述动力电池的正极与所述第三交流电机的各个所述绕组的第一端之间。

根据本发明的一些实施例，在所述第一开关状态中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第五开关和所述第七开关闭合，所述第四开关和所述第六开关断开；以及在所述第二开关状态中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第七开关断开，所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关闭合。

根据本发明的一些实施例，充电驱动集成系统进一步包括：配电单元，所述配电单元与所述第一组充电驱动单元、所述第二组充电驱动单元、所述控制器和所述动力电池连接。

根据本发明第二方面实施例的电动汽车，包括：根据本发明上述第一方面任一实施例所述的充电驱动集成系统；和动力电池，所述动力电池与所述充电驱动集成系统连接。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是根据本发明一实施例的用于电动汽车的充电驱动集成系统。

图2是根据本发明另一实施例的用于电动汽车的充电驱动集成系统。

图3是根据本发明再一实施例的用于电动汽车的充电驱动集成系统。

图4是图1中所示的用于电动汽车的充电驱动集成系统的拓扑图，其中，未示出控制器。

图5是图2中所示的用于电动汽车的充电驱动集成系统的拓扑图，其中，未示出控制器。

图6是图3中所示的用于电动汽车的充电驱动集成系统的拓扑图，其中，未示出控制器。

图7是图4中的第一电机控制单元和第二电机控制单元中的下桥臂管在交流电的正半周导通的电流流向示意图。

图8是图4中的第一电机控制单元和第二电机控制单元中的上桥臂管在交流电的正半周导通的电流流向示意图。

图9是图4中的第一充电驱动单元和第二充电驱动单元中的下桥臂管在交流电的负半周导通的电流流向示意图。

图10是图4中的第一充电驱动单元和第二充电驱动单元中的上桥臂管在交流电的负半周导通的电流流向示意图。

图11是图4中的第三充电驱动单元和第四充电驱动单元中的上桥臂管导通的电流流向示意图。

图12是图4中的第三充电驱动单元和第四充电驱动单元中的下桥臂管导通的电流流向示意图。

图13是根据本发明实施例的电动汽车的示意性框图。

附图标记：

充电驱动集成系统1000；第一组充电驱动单元100；第一充电驱动单元10；第一交流电机1；第一电机控制单元2；第二充电驱动单元20；第二交流电机3；第二电机控制单元4；第二组充电驱动单元200；第三充电驱动单元30；第三交流电机5；第三电机控制单元6；配电单元300；动力电池400；交流充电口500；第一交流接线端501；第二交流接线端502；第三交流接线端503；开关单元600；第四充电驱动单元40；第四交流电机7；第四电机控制单元8；第一端口11；第一端子121；第二端子122；电阻器R1；第一开关S1；第二开关S2；第三开关S3；第四开关S4；第五开关S5；第六开关S6；第七开关S7；电动汽车2000。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的。

下面参考图1-图12描述根据本发明第一方面实施例的用于电动汽车的充电驱动集成系统1000。具体地，充电驱动集成系统1000包括第一组充电驱动单元100、第二组充电驱动单元200、配电单元300和控制器(图未示出)。

第一组充电驱动单元100包括第一充电驱动单元10以及第二充电驱动单元20。第一充电驱动单元10包括第一交流电机的至少一个第一绕组1，第二充电驱动单元20包括第二交流电机的至少一个第二绕组3。第二组充电驱动单元200包括第三充电驱动单元30，第三充电驱动单元30包括第三交流电机的至少一个第三绕组5。其中，在电动汽车的行驶模式中，各个交流电机产生的动力用于驱动电动汽车的相应车轮转动，这是本领域已知的，不再详细赘述。

第一交流电机的该至少一个第一绕组1用于连接至交流充电口500中的第一交流接线端501，第二交流电机的该至少一个第二绕组3用于连接至交流充电口500中的第二交流接线端502。

控制器与第一组充电驱动单元100和第二组充电驱动单元200连接，且用于在电动汽车的动力电池400的充电状态中，控制来自交流充电口500的交流电压通过第一组充电驱动单元100转换为第一直流电压，且第一直流电压通过第二组充电驱动单元200转换为第二直流电压，第二直流电压对动力电池400充电。具体地，在动力电池400的充电状态中，交流充电口500输出的交流电输送到第一组充电驱动单元100，第一组充电驱动单元100将该交流电转换为第一直流电压且将第一直流电压输送到第二组充电驱动单元200，第二组充电驱动单元200将第一直流电压转换为第二直流电压，第二直流电压为动力电池400充电。

因此，包括第一充电驱动单元10和第二充电驱动单元20的第一组充电驱动单元100形成PFC电路，包括第三充电驱动单元30的第二组充电驱动单元200形成DC-DC降压模块，在动力电池400的充电过程中，第一组充电驱动单元100和第二组充电驱动单元200可作为电动汽车2000的车载充电机系统的一部分。且如上所述的，各个充电驱动单元也用于驱动电动汽车行驶，即第一组充电驱动单元100和第二组充电驱动单元200是用于电动汽车的驱动系统的一部分。可见，第一组充电驱动单元100和第二组充电驱动单元200在用于电动汽车的充电机系统和驱动系统中得到了复用，具体地，第一交流电机的第一绕组1、第二交流电机的第二绕组3、第三交流电机的第三绕组5在用于电动汽车的充电机系统和驱动系统中得到了复用，与现有技术中的驱动系统(包括交流电机和相应的电机控制单元)和车载充电机为相互独立的模块相比，本申请的充电驱动集成系统1000将用于电动汽车的驱动系统和充电机系统进行了集成，提高了集成度，减少了元器件的数量且因此降低了成本。

因此，根据本发明实施例的用于电动汽车的充电驱动集成系统1000，通过第一组充电驱动单元100包括第一充电驱动单元10以及第二充电驱动单元20，第一充电驱动单元10包括第一交流电机的至少一个第一绕组1，第二充电驱动单元20包括第二交流电机的至少一个第二绕组3，第二组充电驱动单元200包括第三充电驱动单元30，第三充电驱动单元30包括第三交流电机的至少一个第三绕组5，第一交流电机的该至少一个第一绕组1用于连接至交流充电口500中的第一交流接线端501，和第二交流电机的该至少一个第二绕组3用于连接至交流充电口500中的第二交流接线端502，控制器与第一组充电驱动单元100和第二组充电驱动单元200连接且用于在动力电池400的充电状态中，控制来自交流充电口500的交流电压通过第一组充电驱动单元100转换为第一直流电压，且第一直流电压通过第二组充电驱动单元200转换为第二直流电压，第二直流电压对动力电池400充电，第一组充电驱动单元100中的第一交流电机1的至少一个第一绕组1、第二交流电机的至少一个第二绕组3和第二组充电驱动单元200中的第三交流电机的至少一个第三绕组5在用于电动汽车的充电机系统和驱动系统中得到了复用，与现有技术中的驱动系统(包括交流电机和相应的电机控制单元)和车载充电机为相互独立的模块相比，本申请的充电驱动集成系统将用于电动汽车的驱动系统和充电机系统进行了集成，提高了集成度，减少了元器件的数量且因此降低了成本。

根据本发明的一些实施例，控制器还用于在动力电池400的非充电状态中，控制动力电池400为第一组充电驱动单元100和第二组充电驱动单元200供电，以驱动各个交流电机工作。这里的“动力电池400的非充电状态”指的是电动汽车的动力电池400未处于充电模式中且电动汽车已启动。在该情况下，控制器用于控制动力电池400为各个上述交流电机提供电力，以驱动这些交流电机工作，交流电机工作所产生的动力驱动电动汽车的相应车轮转动，从而保证电动汽车2000的行驶。

如图1-12所示，充电驱动集成系统1000还包括开关单元600，开关单元600与第一组充电驱动单元100和第二组充电驱动单元200连接，且用于与动力电池400连接。控制器与开关单元600连接，且用于：在动力电池400的充电状态中，控制开关单元600在第一开关状态下工作；以及在动力电池400的非充电状态中，控制开关单元600在第二开关状态下工作。如此设置，通过设置开关单元600，可以通过开关单元600的开关状态的切换，来实现动力电池400在非充电状态和充电状态之间切换，控制方式简单，且成本较低。

根据本发明的一些具体实施例，如图1和图4所示，第一充电驱动单元10还包括第一电机控制单元2，第一电机控制单元2与第一交流电机的该至少一个第一绕组1相连；第二充电驱动单元20还包括第二电机控制单元4，第二电机控制单元4与第二交流电机的该至少一个第二绕组3相连。第三充电驱动单元30还包括第三电机控制单元6，第三电机控制单元6与第三交流电机的该至少一个第三绕组5相连，第三交流电机的该至少一个第三绕组5连接在第三电机控制单元6与开关单元600之间。第二组充电驱动单元200还包括第四充电驱动单元40，第四充电驱动单元40与第三充电驱动单元30并联连接，第四充电驱动单元40包括彼此连接的第四交流电机的至少一个第四绕组7和第四电机控制单元8，第四交流电机的该至少一个第四绕组7连接在第四电机控制单元8与开关单元600之间。第一交流接线端501为火线端，第二交流接线端502为零线端。由此，在动力电池400的充电过程中，第一组充电驱动单元100中的第一交流电机的至少一个第一绕组1、第一电机控制单元2、第二交流电机的至少一个第二绕组3和第二电机控制单元4可以形成PFC电路，第二充电驱动单元20中的第三交流电机的至少一个第三绕组5、第三电机控制单元6、第四交流电机的至少一个第四绕组7和第四电机控制单元8可以形成DC-DC降压电路，可见第一充电驱动单元10中的第一交流电机的至少一个第一绕组1和第一电机控制单元2、第二充电驱动单元20中的第二交流电机的至少一个第二绕组3和第二电机控制单元4、第三充电驱动单元30中的第三交流电机的至少一个第三绕组5和第三电机控制单元6、第四充电驱动单元40中的第四交流电机的至少一个第四绕组7和第四电机控制单元8在电动汽车的驱动系统和充电机系统中得到了复用，进一步提高集成度，且进一步减少了元器件的数量且且进一步降低了成本。

进一步地，如图1和图4所示，第一交流电机包括至少一个第一绕组1，每个第一绕组包括第一端11和第二端，第一电机控制单元2包括至少一个第一桥臂201，每个第一桥臂201具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，每个第一绕组1的第一端连接至第一交流接线端501，该至少一个第一绕组1的第二端一一对应地连接至该至少一个第一桥臂201的桥臂中点。第二交流电机包括至少一个第二绕组2，每个第二绕组2包括第一端11和第二端，第二电机控制单元4包括至少一个第二桥臂401，每个第二桥臂具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子和第二端子之间的桥臂中点，每个第二绕组3的第一端11连接至第二交流接线端502，该至少一个第二绕组3的第二端一一对应地连接至该至少一个第二桥臂401的桥臂中点。第三交流电机包括至少一个第三绕组5，每个第三绕组5包括第一端11和第二端，第三电机控制单元6包括至少一个第三桥臂601，每个第三桥臂具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，该至少一个第三绕组5的第二端一一对应地连接至该至少一个第三桥臂601的桥臂中点。第四交流电机包括至少一个第四绕组7，每个第四绕组7包括第一端11和第二端，第四电机控制单元8包括至少一个第四桥臂801，每个第四桥臂801具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，该至少一个第四绕组7的第二端一一对应地连接至该至少一个第四桥臂801的桥臂中点。每个第三绕组5的第一端11通过开关单元500连接至每个第四绕组7的第一端，每个第一桥臂201、每个第二桥臂401、每个第三桥臂601和每个第四桥臂801的第一端子121连接在一起，每个第一桥臂201、每个第二桥臂401、每个第三桥臂601和每个第四桥臂801的第二端子122连接在一起。通过该电路结构，可以实现在动力电池400的充电过程中，第一充电驱动单元10的第一交流电机的至少一个第一绕组1和第一电机控制单元2中的至少一个第一桥臂201以及第二充电驱动单元20的第二交流电机的至少一个第二绕组3和第二电机控制单元4中的至少一个第二桥臂401形成PFC电路，第三充电驱动单元30的第三交流电机的至少一个第三绕组7和第三电机控制单元6中的至少一个第三桥臂601和第四充电驱动单元40的第四交流电机的至少一个第四绕组7和第四电机控制单元8中的至少一个第四桥臂801形成DC-DC降压电路。

进一步地，如图1和图4所示，充电驱动集成系统1000还包括电阻器R1，开关单元600包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6，交流充电口500包括第一交流接线端501和第二交流接线端502，第一交流电机的每个第一绕组1的第一端11用于通过第一开关S1连接至第一交流接线端501，第二交流电机的每个第二绕组3的第一端11用于连接至第二交流接线端502，第二开关S2与电阻器R1串联连接，串联后的第二开关S2和电阻器R1与第四开关S4并联连接在动力电池400的正极和各个桥臂的第一端子121之间，第三开关S3连接在动力电池400的负极和各个桥臂的第二端子122之间，第五开关S5连接在动力电池400的正极和第三交流电机的各个第三绕组5的第一端子121之间，第六开关S6连接在动力电池400的正极与第四交流电机的各个第四绕组7的第一端子121之间。

更进一步地，参考图1和图4，在开关单元600的第一开关状态中，第一开关S1、第三开关S3、第五开关S5和第六开关S6闭合，第二开关S2和第四开关S4断开。具体地，在电动汽车2的动力电池400的充电过程中，第一开关S1、第三开关S3、第五开关S5和第六开关S6闭合，第二开关S2和第四开关S4断开，此时从第一交流接线端501输出的交流电通过第一开关S1流入到第一充电驱动单元10的第一交流电机的至少一个第一绕组1，且从第二交流接线端502输出的交流电输送到第二充电驱动单元20的第二交流电机的至少一个第二绕组3中，这些输入的交流电通过构成PFC电路的第一充电驱动单元10中的第一交流电机的至少一个第一绕组1和第一电机控制单元2中的至少一个第一桥臂201以及第二充电驱动单元20中的第二交流电机的至少一个第二绕组3和第二电机控制单元4中的至少一个第二桥臂401转换成第一直流电压，第一直流电压通过第三充电驱动单元30的第三交流电机的至少一个第三绕组5和第三电机控制单元6中的至少一个第三桥臂601以及第四充电驱动单元40的第四交流电机的至少一个第四绕组7和第四电机控制单元8中的至少一个第四桥臂801(至少这些部件形成DC-DC降压电路)转换成第二直流电压，由于第三开关S3、第五开关S5和第六开关S6闭合，第二直流电压通过第三交流电机的至少一个第三绕组5和第三电机控制单元6中的至少一个第三桥臂601以及通过第四交流电机的至少一个第四绕组7和第四电机控制单元8中的至少一个第四桥臂801对动力电池400进行充电。

另外，参考图1和图4，在开关单元600的第二开关状态中，第一开关S1、第五开关S5和第六开关S6断开，第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4闭合。具体地，在动力电池400驱动电动汽车的车轮时，第一开关S1、第五开关S5和第六开关S6断开，第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4闭合，由于这些开关的这些状态，动力电池400分别向第一充电驱动单元10、第二充电驱动单元20、第三充电驱动单元30和第四充电驱动单元40供电，以驱动各个交流电机，进而驱动各个车轮转动。

进一步地，如图1、图4和图7-图10所示，第一交流电机包括三个第一绕组1，第二交流电机包括三个第二绕组3，第三交流电机包括三个第三绕组5，第四交流电机包括三个第四绕组7，第一电机控制单元2包括三个第一桥臂201，第二电机控制单元4包括三个第二桥臂401，第三电机控制单元6包括三个第三桥臂601，第四电机控制单元8包括三个第四桥臂801。每个桥臂包括上桥臂管和下桥臂管，上桥臂管和下桥臂管分别位于相应的桥臂的桥臂中点的两侧。在开关单元600处于第一开关状态期间：通过交流充电口500输入到第一组充电驱动单元100的交流电处于正半周时，各个第一桥臂201中的上桥臂管Q1、Q5和Q9和下桥臂管Q2、Q6和Q10交替导通，在各个第一桥臂201中的下桥臂管Q2、Q6和Q10导通时，第二桥臂401中的下桥臂管Q4、Q8和Q12作为续流电路工作(如图7所示)，在第一桥臂201中的上桥臂管Q1、Q5和Q9导通时，第二桥臂401中的下桥臂管Q4、Q8和Q12作为续流电路工作(如图8所示)；通过交流充电口500输入到第一组充电驱动单元100的交流电处于负半周时，第二桥臂401中的上桥臂管Q3、Q7和Q11和下桥臂管Q4、Q8和Q12交替导通，在第二桥臂401中的下桥臂管Q4、Q8和Q12导通时，第一桥臂201中的下桥臂管Q2、Q6和Q10作为续流电路工作(如图9所示)，在第二桥臂401中的上桥臂管Q3、Q7和Q11导通时，第一桥臂201中的下桥臂管Q2、Q6和Q10作为续流电路工作(如图10所示)。其中，图7-图10中的箭头表示电流的大体流向，但仅示出了电流流向的大致示意图。

更进一步地，如图11和图12所示，在开关单元600处于第一开关状态下，通过交流充电口500输入到第一组充电驱动单元100的交流电处于正半周和负半周期间，以下情况交替发生：

各个第三桥臂601中的上桥臂管Q15、Q19和Q23导通且各个第四桥臂801中的上桥臂管Q13、Q17和Q21导通，第一组充电驱动单元输出的第一直流电压分别通过各个第三桥臂601中的上桥臂管Q15、Q19和Q23和第三交流电机的各个第三绕组5、各个第四桥臂801中的上桥臂管Q13、Q17和Q21和第四交流电机的各个第四绕组7为动力电池400充电，如图4和图11所示；

各个第三桥臂601中的下桥臂管Q16、Q20和Q24导通且各个所述第四桥臂801中的下桥臂管Q14、Q18和Q22导通，第一组充电驱动单元100输出的第一直流电压分别通过各个第三桥臂601中的下桥臂管Q16、Q20和Q24和第三交流电机的各个第三绕组5、以及各个第四桥臂801中的下桥臂管Q14、Q18和Q22和第四交流电机的各个第四绕组7为动力电池400充电。

此时第三充电驱动单元30中的第三交流电机的三个第三绕组5和第三电机控制单元7中的三个第三桥臂601、以及第四充电驱动单元40中的第四交流电机的各个第四绕组7和第四电机控制单元8中的三个第四桥臂801组成DC-DC降压电路，通过调节DC-DC降压电路中的上桥臂管和下桥臂管导通的占空比，可以控制输送到动力电池400的高压直流电。

根据本发明的另一些具体实施例，如图2和图5所示，第一充电驱动单元10还包括第一电机控制单元2，第一电机控制单元2与第一交流电机的该至少一个第一绕组1相连；第二充电驱动单元20还包括第二电机控制单元4，第二电机控制单元4与第二交流电机的该至少一个第二绕组3相连；第二组充电驱动单元200包括一个第三充电驱动单元30，第三充电驱动单元30还包括第三电机控制单元6，第三电机控制单元6与第三交流电机的该至少一个第三绕组7相连，第三交流电机的该至少一个第三绕组7连接在第三电机控制单元6与开关单元600之间，其中，第一交流接线端为火线端，第二交流接线端为零线端。此时，第二组充电驱动单元200仅包括一个第三充电驱动单元30。此时，在动力电池400的充电过程中，第一组充电驱动单元100(包括第一充电驱动单元10和第二充电驱动单元20)可以形成PFC电路，第三充电驱动单元30(包括第三交流电机的各个第三绕组5和第三电机控制单元6)形成DC-DC降压电路，第一组充电驱动单元100(包括第一充电驱动单元10和第二充电驱动单元20)和第三充电驱动单元30在电动汽车2000的驱动系统和充电机系统中得到了复用。

进一步地，如图2和图5所示，第一交流电机包括至少一个第一绕组1，每个第一绕组1包括第一端11和第二端，第一电机控制单元2包括至少一个第一桥臂201，每个第一桥臂201具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，每个第一绕组1的第一端11连接至第一交流接线端501，该至少一个第一绕组1的第二端一一对应地连接至该至少一个第一桥臂201的桥臂中点。第二交流电机包括至少一个第二绕组3，每个第二绕组3包括第一端11和第二端，第二电机控制单元4包括至少一个第二桥臂401，每个第二桥臂401具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，每个第二绕组3的第一端11连接至第二交流接线端502，该至少一个第二绕组3的第二端一一对应地连接至所述至少一个第二桥臂401的桥臂中点。第三交流电机包括至少一个第三绕组5，每个第三绕组5包括第一端11和第二端，第三电机控制单元6包括至少一个第三桥臂601，每个第二桥臂601具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，至少一个第三绕组5的第二端一一对应地连接至所述至少一个第三桥臂601的桥臂中点。每个第三绕组5的第一端11通过开关单元600连接至动力电池400，每个第一桥臂201、每个第二桥臂401和每个第三桥臂601的第一端子121连接在一起，每个第一桥臂201、每个第二桥臂401和每个第三桥臂601的第二端子122连接在一起。

根据本发明的进一步实施例，如图5所示，充电驱动集成系统1000还包括第四充电驱动单元，第四充电驱动单元包括彼此连接的第四交流电机的至少一个第四绕组7和第四电机控制单元8。每个第四绕组7包括第一端11和第二端，第四电机控制单元8包括至少一个第四桥臂801，每个第四桥臂801具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，该至少一个第四绕组7的第二端一一对应地连接至该至少一个第四桥臂801的桥臂中点。每个第一桥臂201、每个第二桥臂401、每个第三桥臂601和每个第四桥臂801的第一端子121连接在一起，每个第一桥臂201、每个第二桥臂401、每个第三桥臂601和每个第四桥臂801的第二端子122连接在一起。此时，第四交流电机的各个第四绕组7和第四电机控制单元8仅属于电动汽车的驱动系统的一部分，不属于电动汽车的电机系统的一部分，即第四交流电机的各个绕组7和第四电机控制单元8(尤其是第四桥臂801)未复用，第一交流电机的各个第一绕组1、第一电机控制单元2的各个第一桥臂201、第二交流电机的各个第二绕组3、第二电机控制单元4的各个第二桥臂401、第三交流电机的各个第三绕组5和第三电机控制单元6的各个第三桥臂601复用在电动汽车的驱动系统和充电机系统中。

进一步地，如图5所示，充电驱动集成系统1000还包括电阻器R1，开关单元600包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4和第五开关S5，第一交流电机的各个第一绕组1的第一端11用于通过第一开关S1连接至第一交流接线端501，第二交流电机的各个第二绕组3的第一端11用于连接至第二交流接线端502，第二开关S2与电阻器R1串联连接，串联后的第二开关S2和电阻器R1与第四开关S4并联连接在动力电池400的正极和各个桥臂的第一端子121之间，第三开关S3连接在动力电池400的负极和各个桥臂的第二端子122之间，第五开关S5连接在动力电池400的正极与第三交流电机的各个第三绕组5的第一端11之间。

进一步地，结合图2和图5，在第一开关S1状态中，第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5闭合，第二开关S2和第四开关S4断开。具体地，在电动汽车的动力电池400的充电过程中，第一开关S1、第三开关S3和第五开关S5，第二开关S2和第四开关S4断开，此时从第一交流接线端501输出的交流电通过第一开关S1流入到第一充电驱动单元10的第一交流电机的至少一个第一绕组1，且从第二交流接线端502输出的交流电输送到第二充电驱动单元20的第二交流电机的各个第二绕组3中，这些输入的交流电通过构成PFC电路的第一充电驱动单元10中的第一交流电机的第一绕组1和第一电机控制单元2中的第一桥臂201以及第二充电驱动单元20中的第二交流电机的第二绕组3和第二电机控制单元4中的第二桥臂401转换成第一直流电压，第一直流电压通过第三充电驱动单元30的第三交流电机的至少一个第三绕组5和第三电机控制单元6中的第三桥臂601(至少这些部件形成DC-DC降压电路)转换成第二直流电压，由于第三开关S3和第五开关S5闭合，第二直流电压通过第三交流电机的各个第三绕组5和第三电机控制单元6对动力电池400进行充电。

另外，在第二开关S2状态中，第一开关S1和第五开关S5断开，第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4闭合。具体地，在动力电池400单驱动电动汽车的车轮时，第一开关S1和第五开关S5断开，第二开关S2、第三开关S3和第四开关S4闭合，通过这些开关的状态，动力电池400分别向第一充电驱动单元10、第二充电驱动单元20、第三充电驱动单元30和第四充电驱动单元40供电，以驱动各个交流电机，进而驱动各个车轮转动。

根据本发明的再一些具体实施例，如图3所示，第一组充电驱动单元100还包括第四充电驱动单元40，第四充电驱动单元40包括彼此连接的第四交流电机的至少一个第四绕组7和第四电机控制单元8，第四交流电机7的该至少一个第四绕组用于连接在交流充电口500中的第三交流接线端503与第四电机控制单元8之间。此时，第一组充电驱动单元100包括第一充电驱动单元10、第二充电驱动单元20和第四充电驱动单元40，各个充电驱动单元包括各自的交流电机的绕组和电机控制单元，第二组充电驱动单元200包括第三充电驱动单元30，第三充电驱动单元30包括第三交流电机的第三绕组5和第三电机控制单元6。在动力电池400的充电过程中，第一组充电驱动单元100可以形成PFC电路，第二组充电驱动单元200可以形成DC-DC降压电路，第一组充电驱动单元100中的三个交流电机各自的绕组和三个电机控制单元、以及第二组充电驱动单元200中的交流电机的绕组和电机控制单元在电动汽车的驱动系统和充电机系统中得到了复用，进一步提高集成度，且进一步减少了元器件的数量且且进一步降低了成本。

进一步地，如图3和图6所示，第一交流电机包括至少一个第一绕组1，每个第一绕组1包括第一端11和第二端，第一电机控制单元2包括至少一个第一桥臂201，每个第一桥臂201具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，每个第一绕组1的第一端11连接至第一交流接线端501，该至少一个第一绕组1的第二端一一对应地连接至该至少一个第一桥臂201的桥臂中点。第二交流电机包括至少一个第二绕组3，每个第二绕组3包括第一端11和第二端，第二电机控制单元4包括至少一个第二桥臂401，每个第二桥臂401具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，每个第二绕组3的第一端11用于连接至第二交流接线端502，该至少一个第二绕组3的第二端一一对应地连接至该至少一个第二桥臂401的桥臂中点。第四交流电机包括至少一个第四绕组7，每个第四绕组7包括第一端11和第二端，第四电机控制单元8包括至少一个第四桥臂801，每个第四桥臂801具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，该至少一个第四绕组8的第一端11均连接至交流充电口500中的第三交流接线端503，该至少一个第四绕组7的第二端一一对应地连接至该至少一个第四桥臂801的桥臂中点。第三交流电机包括至少一个第三绕组5，每个第三绕组5包括第一端11和第二端，第三电机控制单元6包括至少一个第三桥臂601，每个第三桥臂601具有第一端子121、第二端子122和位于第一端子121和第二端子122之间的桥臂中点，该至少一个第三绕组5的第二端一一对应地连接至该至少一个第三桥臂601的桥臂中点。每个第三绕组5的第一端11通过开关单元600连接至动力电池400，每个第一桥臂201、每个第二桥臂401、每个第三桥臂601和每个第四桥臂801的第一端子121连接在一起，每个第一桥臂201、每个第二桥臂401、每个第三桥臂601和每个第四桥臂801的第二端子122连接在一起。

更进一步地，如图3和图6所示，充电驱动集成系统1000还包括电阻器R1，开关单元600包括第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第四开关S4、第五开关S5、第六开关S6和第七开关S7，第一交流电机的各个第一绕组1的第一端11用于通过第一开关S1连接至第一交流接线端501，第二交流电机的各个第二绕组3的第一端11用于通过第二开关S2连接至第二交流接线端502，第四交流电机的各个第四绕组7用于通过第三开关S3连接至第三交流接线端503，第四开关S4与电阻器R1串联连接，串联后的第四开关S4和电阻器R1与第六开关S6并联连接在动力电池400的正极和各个桥臂的第一端子121之间，第五开关S5连接在动力电池400的负极和各个桥臂的第二端子122之间，第七开关S7连接在动力电池400的正极与第三交流电机5之间。可知的是，这三个交流充电口共同输出三相交流电。

再进一步地，参考图3和图6，在开关单元600的第一开关状态中，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第五开关S5和第七开关S7闭合，第四开关S4和第六开关S6断开。具体地，在电动汽车的动力电池400单元的充电过程中，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3、第五开关S5和第七开关S7闭合，第四开关S4和第六开关S6断开，此时从第一交流接线端501输出的交流电通过第一开关S1流入到第一充电驱动单元10的第一交流电机的各个第一绕组1，且从第二交流接线端502输出的交流电通过第二开关S2流入到第二充电驱动单元20的第二交流电机的各个第二绕组3，从第三交流接线端503输出的交流电通过第三开关S3流入到第四充电驱动单元40的第三交流电机的各个第三绕组7，这些输入的交流电通过第一充电驱动单元10的第一交流电机的各个第一绕组1和第一电机控制单元2(其中的各个第一桥臂201)、第二充电驱动单元20的第二交流电机的各个第二绕组3和第二电机控制单元4(其中的各个第二桥臂401)和第四充电驱动单元40的第四交流电机的各个第四绕组7和第四电机控制单元8(其中的各个第四桥臂801)转换成第一直流电压(即，上述电路结构构成PFC电路)，第一直流电压通过构成DC-DC降压电路的第三充电驱动单元30(其中的第三交流电机的各个第三绕组5和第三电机控制单元6中的各个第三桥臂601)转换成第二直流电压，借助于第五开关S5和第七开关S7闭合以及第四开关S4和第六开关S6断开，第二直流电压通过第三电机控制单元6对动力电池400进行充电。

另外，在开关单元600的第二开关状态中，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第七开关S7断开，第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6闭合。具体地，在动力电池400驱动电动汽车的车轮时，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第七开关S7断开，第四开关S4、第五开关S5和第六开关S6闭合，通过这些开关的这些状态，动力电池400分别向第一充电驱动单元10、第二充电驱动单元20、第三充电驱动单元30和第四充电驱动单元40供电，以驱动各个交流电机，进而驱动各个车轮转动。

根据本发明的一些实施例，如图1-图6所示，充电驱动集成系统1000进一步包括：配电单元300，配电单元300与第一组充电驱动单元100、第二组充电驱动单元200、控制器和动力电池400连接。这里需要注意的是，配电单元300指的是可以在第一组和第二组充电驱动单元100、200与动力电池400之间进行电传输的部件，包括但不限于电连接线等，为了方便这里统称为配电单元300。

可以理解的是，图2、图3和图5和图6中形成的PFC电路和DC-DC降压器的结构的工作原理可类似地参考图7-图12的描述，工作原理实质上是一致的，只是根据电路结构的不同，桥臂电路中的桥臂管的导通和断开可能会略有不同。出于简洁目的，这里不再详细赘述。

根据本发明第二方面实施例的电动汽车2000，包括：根据本发明上述第一方面任一实施例所述的充电驱动集成系统1000；和动力电池400，其中，动力电池400与充电驱动集成系统1000连接。

根据本发明实施例的电动汽车2000，通过包括根据本发明上述第一方面任一实施例所述的充电驱动集成系统1000，第一组充电驱动单元100和第二组充电驱动单元200在用于电动汽车2000的充电机系统和驱动系统中得到了复用，尤其是第一组充电驱动单元100中的第一交流电机1的至少一个第一绕组1和第一电机控制单元2、第二交流电机的至少一个第二绕组3和第二电机控制单元4、和第二组充电驱动单元200中的第三交流电机的至少一个第三绕组5和第三电机控制单元6在用于电动汽车的充电机系统和驱动系统中得到了复用，与现有技术中的驱动系统(包括交流电机和相应的电机控制单元)与车载充电机为相互独立的模块相比，本申请的充电驱动集成系统将用于电动汽车2000的驱动系统和充电机系统进行了集成，提高了集成度，减少了元器件的数量且因此降低了成本。

需要说明的是，以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何本领域技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简介修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“横向”、“纵向”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (20)

1.一种用于电动汽车的充电驱动集成系统，其特征在于，包括：

第一组充电驱动单元，所述第一组充电驱动单元包括第一充电驱动单元以及第二充电驱动单元，所述第一充电驱动单元包括第一交流电机的至少一个第一绕组，所述第二充电驱动单元包括第二交流电机的至少一个第二绕组，所述第一交流电机的所述至少一个第一绕组用于连接至交流充电口中的第一交流接线端，所述第二交流电机的所述至少一个第二绕组用于连接至所述交流充电口中的第二交流接线端；

第二组充电驱动单元，所述第二组充电驱动单元包括第三充电驱动单元，所述第三充电驱动单元包括第三交流电机的至少一个第三绕组；以及

控制器，所述控制器与所述第一组充电驱动单元和所述第二组充电驱动单元连接，所述控制器用于在电动汽车的动力电池的充电状态中，控制来自所述交流充电口的交流电压通过所述第一组充电驱动单元转换为第一直流电压，且所述第一直流电压通过所述第二组充电驱动单元转换为第二直流电压，所述第二直流电压对所述动力电池充电。

2.根据权利要求1所述的充电驱动集成系统，其特征在于，所述控制器还用于在所述动力电池的非充电状态中，控制所述动力电池为所述第一组充电驱动单元和所述第二组充电驱动单元供电，以驱动各个所述交流电机工作。

3.根据权利要求2所述的充电驱动集成系统，其特征在于，还包括：

开关单元，所述开关单元与所述第一组充电驱动单元和所述第二组充电驱动单元连接，且用于与所述动力电池连接，

所述控制器与所述开关单元连接，且用于：

在所述动力电池的充电状态中，控制所述开关单元在第一开关状态下工作；以及

在所述动力电池的非充电状态中，控制所述开关单元在第二开关状态下工作。

4.根据权利要求3所述的充电驱动集成系统，其特征在于，所述第一充电驱动单元还包括第一电机控制单元，所述第一电机控制单元与所述第一交流电机的所述至少一个第一绕组相连，

所述第二充电驱动单元还包括第二电机控制单元，所述第二电机控制单元与所述第二交流电机的所述至少一个第二绕组相连，

所述第三充电驱动单元还包括第三电机控制单元，所述第三电机控制单元与所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组相连，所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组连接在所述第三电机控制单元与所述开关单元之间，

所述第二组充电驱动单元还包括第四充电驱动单元，所述第四充电驱动单元与所述第三充电驱动单元并联连接，所述第四充电驱动单元包括彼此连接的第四交流电机的至少一个第四绕组和第四电机控制单元，所述第四交流电机的所述至少一个第四绕组连接在所述第四电机控制单元与所述开关单元之间，其中，所述第一交流接线端为火线端，所述第二交流接线端为零线端。

5.根据权利要求3所述的充电驱动集成系统，其特征在于，所述第一充电驱动单元还包括第一电机控制单元，所述第一电机控制单元与所述第一交流电机的所述至少一个第一绕组相连，

所述第二充电驱动单元还包括第二电机控制单元，所述第二电机控制单元与所述第二交流电机的所述至少一个第二绕组相连，

所述第二组充电驱动单元包括一个所述第三充电驱动单元，所述第三充电驱动单元还包括第三电机控制单元，所述第三电机控制单元与所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组相连，所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组连接在所述第三电机控制单元与所述开关单元之间，其中，所述第一交流接线端为火线端，所述第二交流接线端为零线端。

6.根据权利要求3所述的充电驱动集成系统，其特征在于，

所述第一充电驱动单元还包括第一电机控制单元，所述第一电机控制单元与所述第一交流电机的所述至少一个第一绕组相连，

所述第二充电驱动单元还包括第二电机控制单元，所述第二电机控制单元与所述第二交流电机的所述至少一个第二绕组相连，

所述第三充电驱动单元还包括第三电机控制单元，所述第三电机控制单元与所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组相连，所述第三交流电机的所述至少一个第三绕组连接在所述第三电机控制单元与所述开关单元之间，

所述第一组充电驱动单元还包括第四充电驱动单元，所述第四充电驱动单元包括彼此连接的第四交流电机的至少一个第四绕组和第四电机控制单元，所述第四交流电机的所述至少一个第四绕组用于连接在所述交流充电口中的第三交流接线端与所述第四电机控制单元之间，其中，所述第一交流接线端为三相电的L1线端，所述第二交流接线端为三相电的L2线端，所述第三交流接线端为三相电的L3线端。

7.根据权利要求4所述的充电驱动集成系统，其特征在于，每个所述第一绕组包括第一端和第二端，所述第一电机控制单元包括至少一个第一桥臂，每个所述第一桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第一绕组的所述第一端连接至所述第一交流接线端，所述至少一个第一绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第一桥臂的桥臂中点；

每个所述第二绕组包括第一端和第二端，所述第二电机控制单元包括至少一个第二桥臂，每个所述第二桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第二绕组的所述第一端子连接至所述第二交流接线端，所述至少一个第二绕组的第二端子一一对应地连接至所述至少一个第二桥臂的桥臂中点；

每个所述第三绕组包括第一端和第二端，所述第三电机控制单元包括至少一个第三桥臂，每个所述第三桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第三绕组的第二端子一一对应地连接至所述至少一个第三桥臂的桥臂中点；

所述第四交流电机包括至少一个第四绕组，每个所述第四绕组包括第一端和第二端，所述第四电机控制单元包括至少一个第四桥臂，每个所述第四桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第四绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第四桥臂的桥臂中点；以及

每个所述第三绕组的所述第一端通过所述开关单元连接至所述每个所述第四绕组的所述第一端，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第一端子连接在一起，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第二端子连接在一起。

8.根据权利要求7所述的充电驱动集成系统，其特征在于，所述充电驱动集成系统还包括电阻器，所述开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关和第六开关，所述第一交流电机的每个所述第一绕组的所述第一端用于通过所述第一开关连接至所述第一交流接线端，所述第二交流电机的每个所述第二绕组的所述第一端用于连接至所述第二交流接线端，所述第二开关与所述电阻器串联连接，串联后的所述第二开关和所述电阻器与所述第四开关并联连接在所述动力电池的正极和各个所述桥臂的所述第一端子之间，所述第三开关连接在所述动力电池的负极和各个所述桥臂的第二端子之间，所述第五开关连接在所述动力电池的正极和所述第三交流电机的各个所述第三绕组的所述第一端之间，所述第六开关连接在所述动力电池的正极与所述第四交流电机的各个所述第四绕组的所述第一端之间。

9.根据权利要求8所述的充电驱动集成系统，其特征在于，在所述第一开关状态中，所述第一开关、所述第三开关、所述第五开关和所述第六开关闭合，所述第二开关和所述第四开关断开；以及

在所述第二开关状态中，所述第一开关、所述第五开关和所述第六开关断开，所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关闭合。

10.根据权利要求9所述的充电驱动集成系统，其特征在于，所述第一交流电机包括三个第一绕组，所述第二交流电机包括三个第二绕组，所述第三交流电机包括三个第三绕组，所述第四交流电机包括三个第四绕组，所述第一电机控制单元包括三个第一桥臂，所述第二电机控制单元包括三个第二桥臂，所述第三电机控制单元包括三个第三桥臂，所述第四电机控制单元包括三个第四桥臂，每个所述桥臂包括上桥臂管和下桥臂管，所述上桥臂管和所述下桥臂管分别位于相应的所述桥臂的桥臂中点的两侧，在所述开关单元处于第一开关状态期间：

通过所述交流充电口输入到所述第一组充电驱动单元的交流电处于正半周时，各个所述第一桥臂中的上桥臂管和下桥臂管交替导通，在各个所述第一桥臂中的下桥臂管导通时，各个所述第二桥臂中的下桥臂管作为续流电路工作，在各个所述第一桥臂中的上桥臂管导通时，各个所述第二桥臂中的下桥臂管作为续流电路工作，

通过所述交流充电口输入到所述第一组充电驱动单元的交流电处于负半周时，各个所述第二桥臂中的上桥臂管和下桥臂管交替导通，在所述第二桥臂中的下桥臂管导通时，所述第一桥臂中的下桥臂管作为续流电路工作，在各个所述第二桥臂中的上桥臂管导通时，各个所述第一桥臂中的下桥臂管作为续流电路工作。

11.根据权利要求10所述的充电驱动集成系统，其特征在于，在所述开关单元处于第一开关状态下，通过所述交流充电口输入到所述第一组充电驱动单元的交流电处于正半周和负半周期间，以下情况交替发生：

各个所述第三桥臂中的上桥臂管导通且各个所述第四桥臂中的上桥臂管导通，所述第一组充电驱动单元输出的第一直流电压分别通过各个所述第三桥臂中的上桥臂管和所述第三交流电机的各个所述第三绕组、以及各个所述第四桥臂中的上桥臂管和所述第四交流电机的各个所述第四绕组为所述动力电池充电；

各个所述第三桥臂中的下桥臂管导通且各个所述第四桥臂中的下桥臂管导通，所述第一组充电驱动单元输出的第一直流电压分别通过各个所述第三桥臂中的下桥臂管和所述第三交流电机的各个所述第三绕组、以及各个所述第四桥臂中的下桥臂管和所述第四交流电机的各个所述第四绕组为所述动力电池充电。

12.根据权利要求5所述的充电驱动集成系统，其特征在于，每个所述第一绕组包括第一端和第二端，所述第一电机控制单元包括至少一个第一桥臂，每个所述第一桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第一绕组的所述第一端连接至所述第一交流接线端，所述至少一个第一绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第一桥臂的桥臂中点，

每个所述第二绕组包括第一端和第二端，所述第二电机控制单元包括至少一个第二桥臂，每个所述第二桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第二绕组的所述第一端子连接至所述第二交流接线端，所述至少一个第二绕组的第二端子一一对应地连接至所述至少一个第二桥臂的桥臂中点；

每个所述第三绕组包括第一端和第二端，所述第三电机控制单元包括至少一个第三桥臂，每个所述第三桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第三绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第三桥臂的桥臂中点；以及

每个所述第三绕组的所述第一端通过所述开关单元连接至所述动力电池，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂和每个所述第三桥臂的所述第一端子连接在一起，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂和每个所述第三桥臂的所述第二端子连接在一起。

13.根据权利要求12所述的充电驱动集成系统，其特征在于，还包括：第四充电驱动单元，所述第四充电驱动单元包括彼此连接的第四交流电机的至少一个第四绕组和第四电机控制单元，其中，

每个所述第四绕组包括第一端和第二端，所述第四电机控制单元包括至少一个第四桥臂，每个所述第四桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第四绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第四桥臂的桥臂中点，以及

每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第一端子连接在一起，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第二端子连接在一起。

14.根据权利要求12或13所述的充电驱动集成系统，其特征在于，

所述充电驱动集成系统还包括电阻器，所述开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关和第五开关，所述第一交流电机的各个所述第一绕组的第一端用于通过所述第一开关连接至所述第一交流接线端，所述第二交流电机的各个所述第二绕组的第一端用于连接至所述第二交流接线端，所述第二开关与所述电阻器串联连接，串联后的所述第二开关和所述电阻器与所述第四开关并联连接在所述动力电池的正极和各个所述桥臂的所述第一端子之间，所述第三开关连接在所述动力电池的负极和各个所述桥臂的第二端子之间，所述第五开关连接在所述动力电池的正极与所述第三交流电机的各个所述第三绕组的所述第一端之间。

15.根据权利要求14所述的充电驱动集成系统，其特征在于，在所述第一开关状态中，所述第一开关、所述第三开关和所述第五开关闭合，所述第二开关和所述第四开关断开；以及

在所述第二开关状态中，所述第一开关和所述第五开关断开，所述第二开关、所述第三开关和所述第四开关闭合。

16.根据权利要求6所述的充电驱动集成系统，其特征在于，每个所述第一绕组包括第一端和第二端，所述第一电机控制单元包括至少一个第一桥臂，每个所述第一桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第一绕组的所述第一端连接至所述第一交流接线端，所述至少一个第一绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第一桥臂的桥臂中点，

每个所述第二绕组包括第一端和第二端，所述第二电机控制单元包括至少一个第二桥臂，每个所述第二桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，每个所述第二绕组的所述第一端用于连接至所述第二交流接线端，所述至少一个第二绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第二桥臂的桥臂中点；

所述第四交流电机包括至少一个第四绕组，每个所述第四绕组包括第一端和第二端，所述第四电机控制单元包括至少一个第四桥臂，每个所述第四桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第四绕组的第一端均连接至所述交流充电口中的第三交流接线端，所述至少一个第四绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第四桥臂的桥臂中点；以及

每个所述第三绕组包括第一端和第二端，所述第三电机控制单元包括至少一个第三桥臂，每个所述第二桥臂具有第一端子、第二端子和位于所述第一端子和所述第二端子之间的桥臂中点，所述至少一个第三绕组的第二端一一对应地连接至所述至少一个第三桥臂的桥臂中点；

每个所述第三绕组的所述第一端通过所述开关单元连接至所述动力电池，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第一端子连接在一起，每个所述第一桥臂、每个所述第二桥臂、每个所述第三桥臂和每个所述第四桥臂的所述第二端子连接在一起。

17.根据权利要求16所述的充电驱动集成系统，其特征在于，所述充电驱动集成系统还包括电阻器，所述开关单元包括第一开关、第二开关、第三开关、第四开关、第五开关、第六开关和第七开关，所述第一交流电机的各个所述第一绕组的第一端用于通过所述第一开关连接至所述第一交流接线端，所述第二交流电机的各个所述第二绕组的第一端用于通过所述第二开关连接至所述第二交流接线端，所述第四交流电机的各个所述第四绕组用于通过所述第三开关连接至所述第三交流接线端，所述第四开关与所述电阻器串联连接，串联后的所述第四开关和所述电阻器与所述第六开关并联连接在所述动力电池的正极和各个所述桥臂的所述第一端子之间，所述第五开关连接在所述动力电池的负极和各个所述桥臂的第二端子之间，所述第七开关连接在所述动力电池的正极与所述第三交流电机的各个所述绕组的第一端之间。

18.根据权利要求17所述的充电驱动集成系统，其特征在于，在所述第一开关状态中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关、所述第五开关和所述第七开关闭合，所述第四开关和所述第六开关断开；以及

在所述第二开关状态中，所述第一开关、所述第二开关、所述第三开关和所述第七开关断开，所述第四开关、所述第五开关和所述第六开关闭合。

19.根据权利要求1所述的充电驱动集成系统，其特征在于，进一步包括：

配电单元，所述配电单元与所述第一组充电驱动单元、所述第二组充电驱动单元、所述控制器和所述动力电池连接。

20.一种电动汽车，其特征在于，包括：

根据权利要求1-19中任一项所述的充电驱动集成系统；和

动力电池，所述动力电池与所述充电驱动集成系统连接。