CN215621422U - 车辆的驱动电机控制器及具有其的车辆 - Google Patents

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杜承润
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Abstract

本实用新型涉及电机控制器技术领域，特别涉及一种车辆的驱动电机控制器及具有其的车辆，其中，车辆的驱动电机控制器包括：与车辆的动力电池并联的逆变电路；滤波电感的一端与逆变电路相连；交流充电件的一端与逆变电路的另一端相连，且交流充电件的另一端与交流充电设备相连，以接收交流充电设备输入的交流电；控制器分别与逆变电路、滤波电感和交流充电件相连，以在驱动电机控制器从驱动模式切换为充电模式时，根据交流电确定逆变电路的导通方式，并利用滤波电感对动力电池充电。该车辆的驱动电机控制器将充电和驱动集成在一起，解决了相关技术中因充电方式和需求导致的用户体验较差的问题，降低整车成本的同时，提升用户的使用体验。

Description

车辆的驱动电机控制器及具有其的车辆
技术领域
本实用新型涉及电机控制器技术领域，特别涉及一种车辆的驱动电机控制器及具有其的车辆。
背景技术
随着电动车的发展越来越成熟，应用越来越广泛，电动车的市场保有量越来越大，电动汽车的成本和充电技术等都是电动车市场竞争的重要因素。
目前，市场上的交流充电一般是采用3.3kW和6.6kW的交流充电器，因为充电功率过小，市面上的多数纯电动车只配备了直流快充，在快充桩的普及率远远不满足用车需求的情况下，导致无法选择其他充电方式，从而给客户带来困扰，亟待解决。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型旨在提出一种车辆的驱动电机控制器，将充电和驱动集成在一起，解决了相关技术中因充电方式和需求导致的用户体验较差的问题，降低整车成本的同时，提升用户的使用体验。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种车辆的驱动电机控制器，包括：
与车辆的动力电池并联的逆变电路；
滤波电感，所述滤波电感的一端与所述逆变电路相连；
交流充电件，所述交流充电件的一端与所述逆变电路的另一端相连，且所述交流充电件的另一端与交流充电设备相连，以接收所述交流充电设备输入的交流电；以及
控制器，所述控制器分别与所述逆变电路、所述滤波电感和所述交流充电件相连，以在驱动电机控制器从驱动模式切换为充电模式时，根据交流电确定所述逆变电路的导通方式，并利用所述滤波电感对所述动力电池充电。
进一步地，还包括：
直流充电件，所述直流充电件分别与所述动力电池、所述直流充电设备和所述控制器相连，以接收所述直流充电设备输入的直流电对所述动力电池充电。
进一步地，所述直流充电件，包括：
直流充电接口，所述直流充电接口的一端与所述动力电池的低压端相连，且所述直流充电接口与所述交流充电设备相连；
与所述直流充电接口并联的升降压电容；
升降压电感，所述升降压电感的一端与所述直流充电接口的另一端相连；
第一开关管，所述第一开关管的集电极与所述动力电池的高压端相连，所述第一开关管的发射极与所述升降压电感的另一端相连；
第二开关管，所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二开关管的发射极与驱动电机相连。
进一步地，所述控制器还包括：
第一控制单元，所述第一控制单元分别与所述直流充电件和所述逆变器相连，在驱动电机控制器从驱动模式切换为充电模式时，根据直流电确定所述逆变电路的导通方式，并利用所述滤波电感对所述动力电池充电。
进一步地，所述交流充电件，包括：
交流充电接口，所述交流充电接口的一端与所述交流充电设备相连；
第一继电器，所述第一继电器的一端与所述交流充电接口另一端相连，所述第一继电器的另一端与所述滤波电感的另一端相连；
第二继电器，所述第二继电器的一端与所述交流充电接口另一端相连，所述第二继电器的另一端与所述滤波电感的另一端相连。
进一步地，还包括：
设置在所述驱动电机与所述逆变电路的输入端之间的第三继电器，用于控制所述驱动电机与所述逆变电路之间的连接与断开。
进一步地，所述控制器，还包括：
第二控制单元，所述第二控制单元分别与所述交流充电件、所述直流充电件和所述第三继电器相连，以在所述驱动电机控制器处于驱动模式时，根据所述驱动模式确定所述逆变电路的导通方式，并控制所述交流充电件、所述直流充电件断开，控制所述第三继电器闭合，以驱动所述驱动电机工作。
进一步地，所述逆变电路包括：
多个桥臂，其中，每个桥臂包括上桥臂开关管和下桥臂开关管。
进一步地，还包括：
直流支撑电容器，所述直流支撑电容器与所述逆变器并联。
相对于现有技术，本实用新型所述的车辆的驱动电机控制器具有以下优势：
本实用新型所述的车辆的驱动电机控制器，将充电和驱动集成在一起，不仅可以兼容交流充电，直流充电，而且可以满足一定的额定电压平台，解决了相关技术中因充电方式和需求导致的用户体验较差的问题，降低整车成本的同时，提升用户的使用体验。
本实用新型的另一个目的在于提出一种车辆，该车辆解决了相关技术中因充电方式和需求导致的用户体验较差的问题，降低整车成本的同时，提升用户的使用体验。
为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：
一种车辆，设置有如上述实施例所述的车辆的驱动电机控制器。
所述的车辆与上述的车辆的驱动电机控制器相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。
附图说明
构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例所述的车辆的驱动电机控制器的方框示意图；
图2为本实用新型一个实施例所述的车辆的驱动电机控制器的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
图1是根据本实用新型实施例的车辆的驱动电机控制器的方框示意图。
如图1所示，根据本实用新型实施例的车辆的驱动电机控制器，包括：逆变电路100、滤波电感200、交流充电件300和控制器400。
其中，逆变电路与车辆的动力电池并联；滤波电感200的一端与逆变电路100相连；交流充电件300的一端与逆变电路100的另一端相连，且交流充电件300的另一端与交流充电设备相连，以接收交流充电设备输入的交流电；控制器400分别与逆变电路100、滤波电感200和交流充电件300相连，以在驱动电机控制器400从驱动模式切换为充电模式时，根据交流电确定逆变电路100的导通方式，并利用滤波电感200对动力电池充电。
其中，在一些实施例中，如图2所示，逆变电路100包括：多个桥臂，其中，每个桥臂包括上桥臂开关管(如图2中上桥2、3、4)和下桥臂开关管(如图2中下桥2、3、4)。需要说明的是，逆变电路100的控制方式与相关技术中相同，为避免冗余，在此不做详细赘述。
其中，在一些实施例中，如图2所示，交流充电件300，包括：交流充电接口301、第一继电器302和第二继电器303。其中，交流充电接口301的一端与交流充电设备相连；第一继电器302的一端与交流充电接口301另一端相连，第一继电器302的另一端与滤波电感200的另一端相连；第二继电器303的一端与交流充电接口另一端相连，第二继电器303的另一端与滤波电感200的另一端相连。
应当理解的是，如图2所示，滤波电感200可以为U\V\W滤波电感，第一继电器302可以为U\V\W继电器、第二继电器303可以为N相继电器。整车交流充电分为三相交流充电和单相交流充电，当三相交流充电时，控制器400六合一IGBT(即逆变电路100)工作，控制 U\V\W继电器工作。
具体地，交流充电件300与交流充电设备相连后，经过U\V\W滤波电感升压，并在升压后经过逆变电路100整流(交流转换为直流)，给动力电池充电。其中，本实用新型实施例可以通过设计滤波电感的参数，将充电功率进行提升至40KW以上，提高充电效率。
需要说明的是，当车辆需要充电，又无充电设备时，可以在家用通过充电插板进行单相交流充电，其充电原理与上述三相充电原理相同，为避免冗余，在此不做详细赘述。进一步地，在一些实施例中，如图2所示，上述的车辆的驱动电机控制器10，还包括：直流充电件 500。其中，直流充电件500分别与动力电池、直流充电设备和控制器400相连，以接收直流充电设备输入的直流电对动力电池充电。
进一步地，在一些实施例中，如图2所示，直流充电件500包括：直流充电接口501、升降压电容502、升降压电感503、第一开关管Q1和第二开关管Q2，其中，直流充电接口 501的一端与动力电池的低压端相连，且直流充电接口与交流充电设备相连；升降压电容502与直流充电接口并联；升降压电感503的一端与直流充电接口501的另一端相连；第一开关管Q1的集电极与动力电池的高压端相连，第一开关管Q1的发射极与升降压电感503的另一端相连；第二开关管Q2的集电极与第一开关管的发射极相连，第二开关管Q2的发射极与驱动电机相连。
进一步地，在一些实施例中，控制器400还包括：第一控制单元，第一控制单元分别与直流充电件500和逆变器100相连，在驱动电机控制器400从驱动模式切换为充电模式时，根据直流电确定逆变电路100的导通方式，并利用滤波电感200对动力电池充电。
应当理解的是，现有的直流充电桩，无法满足更高压(如800V)的整车快充，而800V车型需要快充时，一般是在充电桩和动力电池之间的正负母线增加一个可升压的DCDC或可双向升降压的DC/DC桥式电路，对于目前的升压充电电路需要单独增加DC/DC桥式电路以及相应的控制及检测电路等，增加了整车或充电桩的设计成本。
因此，本实用新型实施例可以侦测车辆充电方式，当车辆进行直流充电时，由于直流充电设备电压一般为470V，而动力电池电压需要到800V左右，所以需要先升压。控制器400 控制升降压电感503进行升压工作，控制第二开关管Q2工作，控制器400控制U\V\W继电器(即第一继电器302)和N相继电器(即第二继电器303)不工作，即断开，并控制逆变电路100的每个桥臂的上桥臂(即图2中上桥2、3、4)工作。也就是说，在连接直流充电设备后，先经过升压电压和驱动电机的绕组升压，升压后经过逆变电路100的上桥臂至动力电池，给动力电池充电。
由此，该驱动电机控制器而且直流充电可满足350V到750V额定电压平台。
进一步地，在一些实施例中，如图2所示，上述的车辆的驱动电机控制器10，还包括：第三继电器600，其中，第三继电器600设置在驱动电机与逆变电路100的输入端之间，第三继电器600用于控制驱动电机与逆变电路100之间的连接与断开。
进一步地，在一些实施例中，控制器400，还包括：第二控制单元，第二控制单元分别与交流充电件300、直流充电件500和第三继电器600相连，以在驱动电机控制器处于驱动模式时，根据驱动模式确定逆变电路100的导通方式，并控制交流充电件300、直流充电件500断开，控制第三继电器600闭合，以驱动驱动电机工作。
具体而言，驱动电机控制器处于驱动模式时，本实用新型实施例可以根据驱动模式确定逆变电路100的导通方式，例如控制逆变电路100的多个桥臂均处于工作(即可以根据相应的控制信号控制多个桥臂的开关管处于相应的断开和导通状态)，控制交流充电件300、直流充电件500断开，即控制第一开关管Q1和第二开关管Q2不工作，控制第一继电器302和第二继电器303不工作，并控制第三继电器600闭合，从而使得动力电池可以通过逆变电路100 进行直流变交流转换以后驱动电机工作。
进一步地，在一些实施例中，如图2所示，上述的车辆的驱动电机控制器10，还包括：直流支撑电容器700。其中，直流支撑电容器700与逆变器100并联。
应当理解的是，直流支撑电容器700即为DC-Link电容，可以对逆变电路100的输出电压进行平滑滤波，并且可以防止电压过冲和瞬时过电压对逆变电路中开关管(如IGBT)的影响。
根据本实用新型实施例的车辆的驱动电机控制器，将充电和驱动集成在一起，不仅可以兼容交流充电，直流充电，而且可以满足一定的额定电压平台，解决了相关技术中因充电方式和需求导致的用户体验较差的问题，降低整车成本的同时，提升用户的使用体验。
进一步地，本实用新型的实施例公开了一种车辆，该车辆设置有上述实施例所述的车辆的驱动电机控制器。该车辆由于具有了上述车辆的驱动电机控制器，将充电和驱动集成在一起，不仅可以兼容交流充电，直流充电，而且可以满足一定的额定电压平台，解决了相关技术中因充电方式和需求导致的用户体验较差的问题，降低整车成本的同时，提升用户的使用体验。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车辆的驱动电机控制器，其特征在于，包括：
与车辆的动力电池并联的逆变电路；
滤波电感，所述滤波电感的一端与所述逆变电路相连；
交流充电件，所述交流充电件的一端与所述逆变电路的另一端相连，且所述交流充电件的另一端与交流充电设备相连，以接收所述交流充电设备输入的交流电；以及
控制器，所述控制器分别与所述逆变电路、所述滤波电感和所述交流充电件相连，以在驱动电机控制器从驱动模式切换为充电模式时，根据交流电确定所述逆变电路的导通方式，并利用所述滤波电感对所述动力电池充电。
2.根据权利要求1所述的驱动电机控制器，其特征在于，还包括：
直流充电件，所述直流充电件分别与所述动力电池、直流充电设备和所述控制器相连，以接收所述直流充电设备输入的直流电对所述动力电池充电。
3.根据权利要求2所述的驱动电机控制器，其特征在于，所述直流充电件，包括：
直流充电接口，所述直流充电接口的一端与所述动力电池的低压端相连，且所述直流充电接口与所述交流充电设备相连；
与所述直流充电接口并联的升降压电容；
升降压电感，所述升降压电感的一端与所述直流充电接口的另一端相连；
第一开关管，所述第一开关管的集电极与所述动力电池的高压端相连，所述第一开关管的发射极与所述升降压电感的另一端相连；
第二开关管，所述第二开关管的集电极与所述第一开关管的发射极相连，所述第二开关管的发射极与驱动电机相连。
4.根据权利要求3所述的驱动电机控制器，其特征在于，所述控制器还包括：
第一控制单元，所述第一控制单元分别与所述直流充电件和逆变器相连，在驱动电机控制器从驱动模式切换为充电模式时，根据直流电确定所述逆变电路的导通方式，并利用所述滤波电感对所述动力电池充电。
5.根据权利要求1所述的驱动电机控制器，其特征在于，所述交流充电件，包括：
交流充电接口，所述交流充电接口的一端与所述交流充电设备相连；
第一继电器，所述第一继电器的一端与所述交流充电接口另一端相连，所述第一继电器的另一端与所述滤波电感的另一端相连；
第二继电器，所述第二继电器的一端与所述交流充电接口另一端相连，所述第二继电器的另一端与所述滤波电感的另一端相连。
6.根据权利要求3所述的车辆的驱动电机控制器，其特征在于，还包括：
设置在所述驱动电机与所述逆变电路的输入端之间的第三继电器，用于控制所述驱动电机与所述逆变电路之间的连接与断开。
7.根据权利要求6所述的车辆的驱动电机控制器，其特征在于，所述控制器，还包括：
第二控制单元，所述第二控制单元分别与所述交流充电件、所述直流充电件和所述第三继电器相连，以在所述驱动电机控制器处于驱动模式时，根据所述驱动模式确定所述逆变电路的导通方式，并控制所述交流充电件、所述直流充电件断开，控制所述第三继电器闭合，以驱动所述驱动电机工作。
8.根据权利要求4所述的驱动电机控制器，其特征在于，所述逆变电路包括：
多个桥臂，其中，每个桥臂包括上桥臂开关管和下桥臂开关管。
9.根据权利要求8所述的车辆的驱动电机控制器，其特征在于，还包括：
直流支撑电容器，所述直流支撑电容器与所述逆变器并联。
10.一种车辆，其特征在于，包括：如权利要求1-9任一项所述的车辆的驱动电机控制器。
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