DE202022100280U1 - Ladesystem und Elektrofahrzeug - Google Patents

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Abstract

Ladesystem, umfassend eine Motorsteuereinheit, MCU, und eine erste Induktivität, wobei die MCU N Brückenzweige umfasst, und N ist eine ganze Zahl größer oder gleich eins, wobei
Enden mit hohem Potential der N Brückenzweige mit einem ersten Stromversorgungsende und einem ersten Batterieende des Ladesystems verbunden sind, das erste Stromversorgungsende zum Verbinden mit einer positiven Elektrode einer Gleichstromversorgung konfiguriert ist, das erste Batterieende zum Verbinden mit einer positiven Elektrode einer Leistungsbatterie konfiguriert ist, die Gleichstromversorgung zum Ausgeben einer Stromversorgungsspannung konfiguriert ist, und die Leistungsbatterie zum Empfangen einer ersten Ausgangsspannung des Ladesystems konfiguriert ist;
Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige mit einem zweiten Batterieende des Ladesystems verbunden sind, und das zweite Batterieende zum Verbinden mit einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie konfiguriert ist;
ein Ende der ersten Induktivität mit einem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist, das andere Ende der ersten Induktivität mit einem Mittelpunkt eines ersten Brückenzweigs verbunden ist, das zweite Stromversorgungsende zum Verbinden mit einer negativen Elektrode der Gleichstromversorgung konfiguriert ist, und der erste Brückenzweig irgendeiner der N Brückenzweige ist; und
der erste Brückenzweig und die erste Induktivität eine Spannungsumwandlungsschaltung bilden, und die MCU konfiguriert ist zum:
wenn die Stromversorgungsspannung kleiner als eine minimale Ladespannung der Leistungsbatterie ist, Durchführen einer Aufwärtsumwandlung an der Stromversorgungsspannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung, und Ausgeben der Stromversorgungsspannung, die nach der Aufwärtsumwandlung erhalten wird, als die erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie, wobei die erste Ausgangsspannung nicht kleiner als die minimale Ladespannung ist.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Anmeldung betrifft das Gebiet der neuen Energiefahrzeugtechnologien und insbesondere ein Ladesystem und ein Elektrofahrzeug.
  • HINTERGRUND
  • Mit der Entwicklung neuer Energietechnologien haben Elektrofahrzeuge zunehmend mehr Aufmerksamkeit erhalten. Eine Leistungsbatterie ist im Elektrofahrzeug angeordnet, und die Leistungsbatterie kann elektrische Energie, die durch eine Ladesäule bereitgestellt wird, empfangen und speichern, und in einem Fahrprozess des Elektrofahrzeugs gibt die Leistungsbatterie die gespeicherte elektrische Energie frei, um das Elektrofahrzeug zum Fahren anzutreiben.
  • Um eine Ladegeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs zu verbessern, verwenden zunehmend mehr Elektrofahrzeuge eine 800-V-Hochspannungsleistungsbatterie. Eine maximale Batteriespannung der Leistungsbatterie beträgt 800 V, und eine Ladespannung, die von der Leistungsbatterie benötigt wird, kann 800 V überschreiten. Infolgedessen steht das Elektrofahrzeug, das mit der Hochspannungsleistungsbatterie ausgestattet ist, einer Schwierigkeit gegenüber, geladen zu werden, was für eine Verbesserung der Benutzererfahrung nicht förderlich ist.
  • Daher muss derzeit eine Ladelösung für das Elektrofahrzeug untersucht werden.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • Angesichts dessen stellt diese Anmeldung ein Ladesystem und ein Elektrofahrzeug bereit. Wenn eine Stromversorgungsspannung kleiner als eine minimale Ladespannung einer Leistungsbatterie ist, kann das Elektrofahrzeug immer noch die Stromversorgungsspannung beim Laden der Leistungsbatterie unterstützen.
  • Gemäß einem ersten Aspekt stellt diese Anmeldung ein Ladesystem bereit, das eine Motorsteuereinheit MCU und eine erste Induktivität enthält. Die MCU enthält N Brückenzweige, und N ist eine ganze Zahl größer oder gleich eins. Enden mit hohem Potential der N Brückenzweige sind mit einem ersten Stromversorgungsende und einem ersten Batterieende des Ladesystems verbunden, das erste Stromversorgungsende kann mit einer positiven Elektrode einer Gleichstromversorgung verbunden sein, das erste Batterieende kann mit einer positiven Elektrode einer Leistungsbatterie verbunden sein, die Gleichstromversorgung kann eine Stromversorgungsspannung ausgeben, und die Leistungsbatterie kann eine erste Ausgangsspannung des Ladesystems empfangen. Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige sind mit einem zweiten Batterieende des Ladesystems verbunden, und das zweite Batterieende kann mit einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie verbunden sein. Ein Ende der ersten Induktivität ist mit einem zweiten Stromversorgungsende verbunden, das andere Ende der ersten Induktivität ist mit einem Mittelpunkt eines ersten Brückenzweigs verbunden, das zweite Stromversorgungsende kann mit einer negativen Elektrode der Gleichstromversorgung verbunden sein, und der erste Brückenzweig ist irgendeiner der N Brückenzweige. Die N Brückenzweige in der MCU und die erste Induktivität bilden eine Spannungsumwandlungsschaltung. Wenn die Stromversorgungsspannung kleiner als eine minimale Ladespannung der Leistungsbatterie ist, kann die MCU eine Aufwärts-(Boost-)umwandlung an der Stromversorgungsspannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung durchführen und die Stromversorgungsspannung, die nach der Aufwärtsumwandlung erhalten wird, als die erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie ausgeben, wobei die erste Ausgangsspannung nicht kleiner als die minimale Ladespannung ist.
  • Im Ergebnis wird in dieser Anmeldung die MCU gemultiplext, um ein Ladesystem zu implementieren. Wenn die Stromversorgungsspannung kleiner als die minimale Ladespannung der Leistungsbatterie ist, kann das Ladesystem eine Aufwärtsumwandlung an der Stromversorgungsspannung durchführen, um die erste Ausgangsspannung zu erhalten, die nicht kleiner als die minimale Ladespannung ist. In diesem Fall kann die erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie angepasst werden, um so die Leistungsbatterie zu laden. Zusätzlich wird in dieser Anmeldung die gemeinsame MCU in einem Elektrofahrzeug gemultiplext, was dabei hilft, den Raum, der durch das Ladesystem belegt wird, und die Kosten des Ladesystems zu reduzieren.
  • Zum Beispiel stellt der erste Aspekt dieser Anmeldung die folgenden Beispiele zur Beschreibung bereit.
  • Beispiel 1.
  • Der erste Brückenzweig enthält einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor. Eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors ist separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors ist mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden, und der Mittelpunkt des ersten Brückenzweigs befindet sich zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor. Wenn die Leistungsversorgungsspannung kleiner als die minimale Ladespannung ist, kann die MCU den ersten Schalttransistor einschalten, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den ersten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Wenn die MCU den ersten Schalttransistor einschaltet, wird Strom von der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung ausgegeben und erreicht die erste Induktivität, nachdem sie den ersten Schalttransistor durchlaufen hat, so dass die erste Induktivität geladen wird. Wenn die MCU den ersten Schalttransistor ausschaltet, beginnt die erste Induktivität, Elektrizität zu entladen. Der Strom wird von einem Ende ausgegeben, das von der ersten Induktivität ist und das nahe dem zweiten Leistungsversorgungsende ist, und fließt zurück zu einem Ende, das von der ersten Induktivität ist und das nahe dem zweiten Schalttransistor ist, nachdem er durch die Gleichstromleistungsversorgung, die Leistungsbatterie und eine Diode im zweiten Schalttransistor übertragen wurde. In diesem Prozess werden die Gleichstromleistungsversorgung und die erste Induktivität in Reihe geschaltet, um Elektrizität zu entladen, und die erste Ausgangsspannung ist die Summe der Leistungsversorgungsspannung und einer Spannung der ersten Induktivität. Anscheinend ist die erste Ausgangsspannung größer als die Leistungsversorgungsspannung, und daher kann eine Aufwärtswandlung implementiert werden.
  • Es versteht sich, dass die Leistungsversorgungsspannung, die durch die Gleichstromleistungsversorgung bereitgestellt wird, in einen Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie fallen kann, das heißt, die Leistungsversorgungsspannung wird an die Leistungsbatterie angepasst. Um mit diesem Szenario kompatibel zu sein, kann das Ladesystem in dieser Anmeldung einen ersten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des ersten Schalters ist mit dem zweiten Batterieende verbunden, und ein zweites Ende des ersten Schalters ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Die MCU kann den ersten Schalter einschalten, wenn die Leistungsversorgungsspannung in den Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie fällt, und den ersten Schalter ausschalten, wenn die Leistungsversorgungsspannung jenseits des Ladespannungsbereichs der Leistungsbatterie liegt.
  • Wenn der erste Schalter eingeschaltet wird, kann die Leistungsbatterie direkt mit der Gleichstromleistungsversorgung verbunden werden. Daher kann die Leistungsbatterie die von der Gleichstromleistungsversorgung bereitgestellte Leistungsversorgungsspannung direkt empfangen, um das Laden abzuschließen. Daher kann der erste Schalter eingeschaltet werden, wenn die Leistungsversorgungsspannung in den Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie fällt. Wenn der erste Schalter ausgeschaltet wird, kann die MCU die Leistungsversorgungsspannung umwandeln und die umgewandelte Leistungsversorgungsspannung der Leistungsbatterie als die erste Ausgangsspannung bereitstellen. Daher kann der erste Schalter ausgeschaltet werden, wenn die Leistungsversorgungsspannung jenseits des Ladespannungsbereichs der Leistungsbatterie liegt.
  • Um sich an ein Hochleistungsszenario anzupassen, kann das Ladesystem N erste Induktivitäten und N dritte Schalter enthalten. Ein Ende jedes der N dritten Schalter ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden, das andere Ende jedes der N dritten Schalter ist mit einem Ende jeder der N ersten Induktivität in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden, und das andere Ende jeder der N ersten Induktivität ist mit den N Brückenzweigen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden. Die N dritten Schalter können eingeschaltet werden, wenn die Leistungsversorgungsspannung empfangen wird, und können ausgeschaltet werden, wenn das Empfangen der Leistungsversorgungsspannung gestoppt wird.
  • Wenn die N dritten Schalter eingeschaltet werden, kann das Laden und Entladen der N ersten Induktivität separat gesteuert werden, indem die N Brückenzweige verwendet werden. Mit anderen Worten können die N ersten Induktivitäten parallel geschaltet werden, um Leistung zu übertragen, um sich an das Hochleistungsszenario anzupassen. Wenn das Empfangen der Leistungsversorgungsspannung gestoppt wird, werden die N dritten Schalter ausgeschaltet, so dass die N ersten Induktivitäten voneinander getrennt werden, wodurch dabei geholfen wird, die Auswirkung der N ersten Induktivität auf eine Wechselrichterfunktion der MCU zu reduzieren.
  • Beispiel 2
  • Es ist absehbar, dass in einigen Szenarien die Leistungsversorgungsspannung größer als eine maximale Ladespannung der Leistungsbatterie sein kann. Angesichts dessen kann in dieser Anmeldung, wenn die Leistungsversorgungsspannung größer als die maximale Ladespannung der Leistungsbatterie ist, die MCU eine Abwärts-(Buck-)wandlung an der Leistungsversorgungsspannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung durchführen und die Leistungsversorgungsspannung, die nach der Abwärtswandlung erhalten wird, als die erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie ausgeben, wobei die erste Ausgangsspannung nicht größer als die maximale Ladespannung ist. In diesem Fall kann das Elektrofahrzeug eine relativ große Leistungsversorgungsspannung empfangen. Nachdem die Leistungsversorgungsspannung umgewandelt ist, lädt die umgewandelte Leistungsversorgungsspannung die Leistungsbatterie, wodurch dabei geholfen wird, den Ladekomfort zu verbessern.
  • Zum Beispiel enthält der erste Brückenzweig einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor. Eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors ist separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors ist mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden, und der Mittelpunkt des ersten Brückenzweigs befindet sich zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor. Das Ladesystem kann einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des ersten Schalters ist mit dem zweiten Batterieende verbunden, ein zweites Ende des ersten Schalters ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden, ein erstes Ende des zweiten Schalters ist mit dem ersten Batterieende verbunden, ein zweites Ende des zweiten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein drittes Ende des zweiten Schalters ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden.
  • Basierend auf dem Ladesystem, wenn die Leistungsversorgungsspannung größer als die maximale Ladespannung ist, kann die MCU den ersten Schalter einschalten und das erste Ende und das zweite Ende des zweiten Schalters einschalten; die MCU schaltet den ersten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den ersten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. In diesem Fall ist die erste Ausgangsspannung eine Spannungsdifferenz, die erhalten wird, nachdem eine Spannung der ersten Induktivität von der Leistungsversorgungsspannung subtrahiert wird. Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die erste Ausgangsspannung die Spannung der ersten Induktivität. Es kann gelernt werden, dass die erste Ausgangsspannung immer kleiner als die Leistungsversorgungsspannung ist. Daher kann das Ladesystem eine Abwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchführen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das in Beispiel 2 bereitgestellte Ladesystem auch eine Aufwärtsumwandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchführen kann. Zum Beispiel kann das Ladesystem einen dritten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des dritten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein zweites Ende des dritten Schalters ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Wenn die Leistungsversorgungsspannung kleiner als die minimale Ladespannung ist, kann die MCU das erste Ende und das dritte Ende des zweiten Schalters einschalten, den dritten Schalter einschalten und den ersten Schalter ausschalten; die MCU schaltet den ersten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den ersten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die erste Ausgangsspannung die Summe der Spannung der ersten Induktivität und der Leistungsversorgungsspannung. Es kann gelernt werden, dass die erste Ausgangsspannung größer als die Leistungsversorgungsspannung ist. Daher kann das Ladesystem eine Aufwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchführen.
  • Zusätzlich kann das in Beispiel 2 bereitgestellte Ladesystem auch eine Abwärts-Aufwärts-(Buck-Boost-)Umwandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchführen. Zum Beispiel kann das Ladesystem einen dritten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des dritten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein zweites Ende des dritten Schalters ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Die MCU kann das erste Ende und das zweite Ende des zweiten Schalters einschalten und den dritten Schalter einschalten; die MCU schaltet den ersten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den ersten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die erste Ausgangsspannung die Spannung der ersten Induktivität. Die Spannung der ersten Induktivität hängt von der Ladedauer der ersten Induktivität ab. Daher kann die erste Ausgangsspannung durch Einstellen der Ladedauer der ersten Induktivität eingestellt werden. Die erste Ausgangsspannung kann größer als die Leistungsversorgungsspannung sein (Aufwärtswandlung), oder kann kleiner als die Leistungsversorgungsspannung sein (Abwärtswandlung).
  • Es versteht sich, dass das in Beispiel 2 in dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem auch mit einem Szenario kompatibel sein kann, in dem die Leistungsversorgungsspannung mit der Leistungsbatterie übereinstimmt. Wenn beispielsweise die Leistungsversorgungsspannung in einen Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie fällt, kann die MCU das erste Ende und das dritte Ende des zweiten Schalters einschalten und den ersten Schalter einschalten. In diesem Fall ist die Leistungsbatterie direkt mit der Gleichstromleistungsversorgung verbunden und kann die Leistungsversorgungsspannung direkt empfangen, um das Laden abzuschließen.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt stellt diese Anmeldung ein Ladesystem bereit, das hauptsächlich eine Motorsteuereinheit MCU und einer ersten Induktivität enthält. Die MCU enthält N Brückenzweige, und N ist eine ganze Zahl größer oder gleich eins. Enden mit hohem Potential der N Brückenzweige in der MCU sind mit einem ersten Stromversorgungsende und einem ersten Batterieende des Ladesystems verbunden, das erste Stromversorgungsende kann mit einer positiven Elektrode einer Gleichstromlast verbunden sein, das erste Batterieende kann mit einer positiven Elektrode einer Leistungsbatterie verbunden sein, die Gleichstromlast kann eine zweite Ausgangsspannung des Ladesystems empfangen, und die Leistungsbatterie kann eine Batteriespannung an das Ladesystem ausgeben. Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige in der MCU sind mit einem zweiten Batterieende des Ladesystems verbunden, und das zweite Batterieende kann mit einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie verbunden sein. Ein Ende der ersten Induktivität ist mit einem zweiten Stromversorgungsende verbunden, das andere Ende der ersten Induktivität ist mit einem ersten Brückenzweig verbunden, das zweite Stromversorgungsende kann mit einer negativen Elektrode der Gleichstromlast verbunden sein, und der erste Brückenzweig ist irgendeiner der N Brückenzweige. Der erste Brückenzweig und der ersten Induktivität bilden eine Spannungsumwandlungsschaltung. Wenn die Batteriespannung größer als eine maximale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, kann die MCU eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung durchführen und die Batteriespannung, die nach der Abwärtswandlung erhalten wird, als die zweite Ausgangsspannung an die Gleichstromlast ausgeben, wobei die zweite Ausgangsspannung nicht größer als die maximale Arbeitsspannung ist.
  • Im Ergebnis wird in dieser Anmeldung die MCU gemultiplext, um ein Ladesystem zu implementieren. Wenn die Batteriespannung größer als die maximale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, kann das Ladesystem eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen, um die zweite Ausgangsspannung zu erhalten, die nicht größer als die maximale Arbeitsspannung ist. Auf diese Weise kann die zweite Ausgangsspannung an die Gleichstromlast angepasst werden, um so Leistung an die Gleichstromlast bereitzustellen. Zusätzlich wird in dieser Anmeldung die gemeinsame MCU in einem Elektrofahrzeug gemultiplext, was dabei hilft, den Raum, der durch das Ladesystem belegt wird, und die Kosten des Ladesystems zu reduzieren.
  • Zum Beispiel stellt der zweite Aspekt dieser Anmeldung die folgenden Beispiele zur Beschreibung bereit.
  • Beispiel 1.
  • Zum Beispiel enthält der erste Brückenzweig einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor. Eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors ist separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors ist mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden, und der Mittelpunkt des ersten Brückenzweigs befindet sich zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor. Wenn die Batteriespannung größer als die maximale Arbeitsspannung ist, kann die MCU den zweiten Schalttransistor einschalten, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung eine Spannungsdifferenz, die erhalten wird, nachdem eine Spannung der ersten Induktivität von der Batteriespannung subtrahiert wird. Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die erste Ausgangsspannung die Spannung der ersten Induktivität. Es kann gelernt werden, dass die erste Ausgangsspannung immer kleiner als die Batteriespannung ist. Daher kann das in Beispiel 1 in dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung implementieren.
  • Es versteht sich, dass die Batteriespannung der Leistungsbatterie an die Gleichstromlast angepasst werden kann. Um mit diesem Szenario kompatibel zu sein, kann das Ladesystem einen ersten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des ersten Schalters ist mit dem zweiten Batterieende verbunden, und ein zweites Ende des ersten Schalters ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Die MCU kann den ersten Schalter einschalten, wenn die Batteriespannung in einen Arbeitsspannungsbereich der Gleichstromlast fällt, und den ersten Schalter ausschalten, wenn die Batteriespannung jenseits des Arbeitsspannungsbereichs der Gleichstromlast liegt.
  • Wenn der erste Schalter eingeschaltet wird, kann die Leistungsbatterie direkt mit der Gleichstromlast verbunden werden und kann der Gleichstromlast direkt Leistung bereitstellen. Wenn der erste Schalter ausgeschaltet wird, kann die MCU die Batteriespannung umwandeln und die umgewandelte Batteriespannung an die Gleichstromlast als die zweite Ausgangsspannung bereitstellen.
  • Um sich an ein Hochleistungsszenario anzupassen, kann das Ladesystem N erste Induktivitäten und N dritte Schalter enthalten. Ein Ende jedes der N dritten Schalter ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden, das andere Ende jedes der N dritten Schalter ist mit einem Ende jeder der N ersten Induktivitäten in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden, und das andere Ende jeder der N ersten Induktivitäten ist mit den N Brückenzweigen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden. Die N dritten Schalter können eingeschaltet werden, wenn die zweite Ausgangsspannung ausgegeben wird, und können ausgeschaltet werden, wenn das Ausgeben der zweiten Ausgangsspannung gestoppt wird.
  • Wenn die N dritten Schalter eingeschaltet werden, kann das Laden und Entladen der N ersten Induktivitäten separat gesteuert werden, indem die N Brückenzweige verwendet werden. Mit anderen Worten können die N ersten Induktivitäten parallel geschaltet werden, um Leistung zu übertragen, um sich an das Hochleistungsszenario anzupassen. Wenn das Empfangen der Leistungsversorgungsspannung gestoppt wird, werden die N dritten Schalter ausgeschaltet, so dass die N ersten Induktivitäten voneinander getrennt werden, wodurch dabei geholfen wird, die Auswirkung der N ersten Induktivitäten auf eine Wechselrichterfunktion der MCU zu reduzieren.
  • Beispiel 2
  • Es ist absehbar, dass in einigen Szenarien die Batteriespannung kleiner als eine minimale Arbeitsspannung der Gleichstromlast sein kann. Angesichts dessen kann die MCU in dieser Anmeldung, wenn die Batteriespannung kleiner als die minimale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, eine Aufwärtsumwandlung an der Batteriespannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung durchführen und die Batteriespannung, die nach der Aufwärtsumwandlung erhalten wird, als die zweite Ausgangsspannung an die Gleichstromlast ausgeben, wobei die zweite Ausgangsspannung nicht kleiner als die minimale Arbeitsspannung ist.
  • Zum Beispiel enthält der erste Brückenzweig in der MCU einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor. Eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors ist separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors ist mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden, und der Mittelpunkt des ersten Brückenzweigs befindet sich zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor. Das Ladesystem kann einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des ersten Schalters ist mit dem zweiten Batterieende verbunden, ein zweites Ende des ersten Schalters ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden, ein erstes Ende des zweiten Schalters ist mit dem ersten Batterieende verbunden, ein zweites Ende des zweiten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein drittes Ende des zweiten Schalters ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden.
  • Basierend auf dem Ladesystem, wenn die Batteriespannung kleiner als die minimale Arbeitsspannung ist, kann die MCU den ersten Schalter einschalten und das erste Ende und das zweite Ende des zweiten Schalters einschalten; die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung die Summe der Batteriespannung und einer Spannung der ersten Induktivität. Es kann gelernt werden, dass die zweite Ausgangsspannung größer als die Batteriespannung ist. Daher kann das Ladesystem eine Aufwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das in Beispiel 2 bereitgestellte Ladesystem auch eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen kann. Zum Beispiel kann das Ladesystem einen dritten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des dritten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein zweites Ende des dritten Schalters ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Wenn die Batteriespannung größer als die maximale Arbeitsspannung ist, kann die MCU das erste Ende und das dritte Ende des zweiten Schalters einschalten, den dritten Schalter einschalten und den ersten Schalter ausschalten; die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung eine Spannungsdifferenz, die erhalten wird, nachdem die Spannung der ersten Induktivität von der Batteriespannung subtrahiert wird. Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung die Spannung der ersten Induktivität. Es kann gelernt werden, dass die zweite Ausgangsspannung immer kleiner als die Batteriespannung ist. Daher kann das Ladesystem eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen.
  • Zusätzlich kann das in Beispiel 2 bereitgestellte Ladesystem auch eine Abwärts-Aufwärts-(Buck-Boost-)Umwandlung an der Batteriespannung durchführen. Zum Beispiel kann das Ladesystem einen dritten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des dritten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein zweites Ende des dritten Schalters ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Die MCU kann das erste Ende und das zweite Ende des zweiten Schalters einschalten und den dritten Schalter einschalten; die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung die Spannung der ersten Induktivität. Die Spannung der ersten Induktivität hängt von der Ladedauer der ersten Induktivität ab. Daher kann die zweite Ausgangsspannung durch Einstellen der Ladedauer der ersten Induktivität eingestellt werden. Die zweite Ausgangsspannung kann größer als die Batteriespannung sein (Aufwärtswandlung), oder kann kleiner als die Batteriespannung sein (Abwärtswandlung).
  • Es versteht sich, dass das in Beispiel 2 in dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem auch mit einem Szenario kompatibel sein kann, in dem die Batteriespannung mit der Gleichstromlast übereinstimmt. Wenn beispielsweise die Batteriespannung in einen Arbeitsspannungsbereich der Leistungsbatterie fällt, kann die MCU das erste Ende und das dritte Ende des zweiten Schalters einschalten und den ersten Schalter einschalten. In diesem Fall ist die Leistungsbatterie direkt mit der Gleichstromlast verbunden und kann der Gleichstromlast direkt Leistung bereitstellen.
  • Gemäß einem dritten Aspekt stellt diese Anmeldung ein Ladesystem bereit, das hauptsächlich eine Motorsteuereinheit MCU und eine erste Induktivität enthält. Die MCU enthält N Brückenzweige, und N ist eine ganze Zahl größer oder gleich eins. Enden mit hohem Potential der N Brückenzweige sind mit einem ersten Batterieende des Ladesystems verbunden, das erste Batterieende kann mit einer positiven Elektrode einer Leistungsbatterie verbunden sein, und die Leistungsbatterie kann eine erste Ausgangsspannung des Ladesystems empfangen. Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige sind mit einem zweiten Batterieende und einem zweiten Stromversorgungsende des Ladesystems verbunden, das zweite Batterieende kann mit einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie verbunden sein, das zweite Stromversorgungsende kann mit einer negativen Elektrode einer Gleichstromversorgung verbunden sein, und die Gleichstromversorgung kann eine Stromversorgungsspannung ausgeben. Ein Ende der ersten Induktivität ist mit einem ersten Stromversorgungsende verbunden, das andere Ende der ersten Induktivität ist mit einem Mittelpunkt eines ersten Brückenzweigs verbunden, das erste Stromversorgungsende kann mit einer positiven Elektrode der Gleichstromversorgung verbunden sein, und der erste Brückenzweig ist irgendeiner der N Brückenzweige. Der erste Brückenzweig und die erste Induktivität bilden eine Spannungsumwandlungsschaltung. Wenn die Stromversorgungsspannung kleiner als eine minimale Ladespannung der Leistungsbatterie ist, kann die MCU eine Aufwärtsumwandlung an der Stromversorgungsspannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung durchführen und die Stromversorgungsspannung, die nach der Aufwärtsumwandlung erhalten wird, als die erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie ausgeben, wobei die erste Ausgangsspannung nicht kleiner als die minimale Ladespannung ist. Wenn die Stromversorgungsspannung größer als eine maximale Ladespannung der Leistungsbatterie ist, führt die MCU eine Abwärtswandlung an der Stromversorgungsspannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung durch und gibt die Stromversorgungsspannung, die nach der Abwärtswandlung erhalten wird, als die erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie aus, wobei die erste Ausgangsspannung nicht größer als die minimale Ladespannung ist.
  • Zum Beispiel enthält der erste Brückenzweig einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor. Eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors ist separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors ist mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden, und der Mittelpunkt des ersten Brückenzweigs befindet sich zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor. Das Ladesystem enthält einen sechsten Schalter und einen fünften Schalter. Ein erstes Ende des fünften Schalters ist mit dem zweiten Batterieende verbunden, ein zweites Ende des fünften Schalters ist mit den Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige verbunden, ein drittes Ende des fünften Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, ein erstes Ende des sechsten Schalters ist mit dem ersten Batterieende verbunden, und ein zweites Ende des sechsten Schalters ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden.
  • Wenn die Leistungsversorgungsspannung größer als die maximale Ladespannung ist, kann die MCU den sechsten Schalter einschalten und das erste Ende und das dritte Ende des fünften Schalters einschalten; die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung eine Spannungsdifferenz, die erhalten wird, nachdem eine Spannung der ersten Induktivität von der Batteriespannung subtrahiert wird. Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die erste Ausgangsspannung die Spannung der ersten Induktivität. Es kann gelernt werden, dass die erste Ausgangsspannung immer kleiner als die Leistungsversorgungsspannung ist. Daher kann das Ladesystem eine Abwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchführen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das im dritten Aspekt dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem auch eine Aufwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchführen kann. Zum Beispiel kann das Ladesystem einen vierten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des vierten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein zweites Ende des vierten Schalters ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden. Wenn die Leistungsversorgungsspannung kleiner als die minimale Ladespannung ist, kann die MCU das erste Ende und das zweite Ende des fünften Schalters einschalten, den vierten Schalter einschalten und den sechsten Schalter ausschalten; die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die erste Ausgangsspannung die Summe der Spannung der ersten Induktivität und der Leistungsversorgungsspannung. Es kann gelernt werden, dass die erste Ausgangsspannung größer als die Leistungsversorgungsspannung ist. Daher kann das Ladesystem eine Aufwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchführen.
  • Zusätzlich kann das im dritten Aspekt dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem auch eine Abwärts-Aufwärts-(Buck-Boost-)Umwandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchführen. Zum Beispiel kann das Ladesystem einen vierten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des vierten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein zweites Ende des vierten Schalters ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden. Die MCU kann das erste Ende und das dritte Ende des fünften Schalters einschalten und den vierten Schalter einschalten; die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. Nachdem die MCU den zweiten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die erste Ausgangsspannung die Spannung der ersten Induktivität. Die Spannung der ersten Induktivität hängt von der Ladedauer der ersten Induktivität ab. Daher kann die erste Ausgangsspannung durch Einstellen der Ladedauer der ersten Induktivität eingestellt werden. Die erste Ausgangsspannung kann größer als die Leistungsversorgungsspannung sein (Aufwärtswandlung), oder kann kleiner als die Leistungsversorgungsspannung sein (Abwärtswandlung).
  • Es versteht sich, dass das Ladesystem, das den dritten Aspekt dieser Anmeldung bereitgestellt wird, auch mit einem Szenario kompatibel sein kann, in dem die Leistungsversorgungsspannung mit der Leistungsbatterie übereinstimmt. Wenn beispielsweise die Leistungsversorgungsspannung in einen Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie fällt, kann die MCU das erste Ende und das zweite Ende des fünften Schalters einschalten und den sechsten Schalter einschalten. In diesem Fall ist die Leistungsbatterie direkt mit der Gleichstromleistungsversorgung verbunden und kann die Leistungsversorgungsspannung direkt empfangen, um das Laden abzuschließen.
  • Gemäß einem vierten Aspekt stellt diese Anmeldung ein Ladesystem bereit, das hauptsächlich eine Motorsteuereinheit MCU und eine erste Induktivität enthält. Die MCU enthält N Brückenzweige, und N ist eine ganze Zahl größer oder gleich eins. Enden mit hohem Potential der N Brückenzweige sind mit einem ersten Batterieende des Ladesystems verbunden, das erste Batterieende kann mit einer positiven Elektrode einer Leistungsbatterie verbunden sein, und die Leistungsbatterie kann eine Batteriespannung an das Ladesystem ausgeben. Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige sind mit einem zweiten Batterieende und einem zweiten Stromversorgungsende des Ladesystems verbunden, das zweite Batterieende kann mit einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie verbunden sein, das zweite Stromversorgungsende kann mit einer negativen Elektrode einer Gleichstromlast verbunden sein, und die Gleichstromlast kann eine zweite Ausgangsspannung des Ladesystems empfangen. Ein Ende der ersten Induktivität ist mit einem ersten Stromversorgungsende verbunden, das andere Ende der ersten Induktivität ist mit einem Mittelpunkt eines ersten Brückenzweigs verbunden, das erste Stromversorgungsende kann mit einer positiven Elektrode der Gleichstromlast verbunden sein, und der erste Brückenzweig ist irgendeiner der N Brückenzweige. Der erste Brückenzweig und die erste Induktivität können eine Spannungsumwandlungsschaltung bilden. Wenn die Batteriespannung größer als eine maximale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, kann die MCU eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung durchführen und die Batteriespannung, die nach der Abwärtswandlung erhalten wird, als die zweite Ausgangsspannung an die Gleichstromlast ausgeben, wobei die zweite Ausgangsspannung nicht größer als die maximale Arbeitsspannung ist. Wenn die Batteriespannung kleiner als eine minimale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, führt die MCU eine Aufwärtsumwandlung an der Batteriespannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung durch und gibt die Batteriespannung, die nach der Aufwärtsumwandlung erhalten wird, als die zweite Ausgangsspannung an die Gleichstromlast aus, wobei die zweite Ausgangsspannung nicht kleiner als die minimale Arbeitsspannung ist.
  • Zum Beispiel enthält der erste Brückenzweig in der MCU einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor. Eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors ist separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors ist mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden, und der Mittelpunkt befindet sich zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor. Das Ladesystem enthält einen sechsten Schalter und einen fünften Schalter. Ein erstes Ende des fünften Schalters ist mit dem zweiten Batterieende verbunden, ein zweites Ende des fünften Schalters ist mit den Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige verbunden, ein drittes Ende des fünften Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, ein erstes Ende des sechsten Schalters ist mit dem ersten Batterieende verbunden, und ein zweites Ende des sechsten Schalters ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden.
  • Basierend auf dem Ladesystem, wenn die Batteriespannung kleiner als die minimale Arbeitsspannung ist, kann die MCU den sechsten Schalter einschalten und das erste Ende und das dritte Ende des fünften Schalters einschalten; die MCU schaltet den ersten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den ersten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung die Summe der Batteriespannung und einer Spannung der ersten Induktivität. Es kann gelernt werden, dass die zweite Ausgangsspannung größer als die Batteriespannung ist. Daher kann das Ladesystem eine Aufwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das im vierten Aspekt dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem auch eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen kann. Zum Beispiel kann das Ladesystem einen vierten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des vierten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein zweites Ende des vierten Schalters ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden. Wenn die Batteriespannung größer als die maximale Arbeitsspannung ist, kann die MCU das erste Ende und das zweite Ende des fünften Schalters einschalten, den vierten Schalter einschalten und den sechsten Schalter ausschalten; die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den zweiten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung eine Spannungsdifferenz, die erhalten wird, nachdem die Spannung der ersten Induktivität von der Batteriespannung subtrahiert wird. Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung die Spannung der ersten Induktivität. Es kann gelernt werden, dass die zweite Ausgangsspannung immer kleiner als die Batteriespannung ist. Daher kann das Ladesystem eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen.
  • Zusätzlich kann das im vierten Aspekt dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem auch eine Abwärts-Aufwärts-(Buck-Boost-)Umwandlung an der Batteriespannung durchführen. Zum Beispiel kann das Ladesystem einen vierten Schalter enthalten. Ein erstes Ende des vierten Schalters ist mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden, und ein zweites Ende des vierten Schalters ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden. Die MCU kann das erste Ende und das dritte Ende des fünften Schalters einschalten und den vierten Schalter einschalten; die MCU schaltet den ersten Schalttransistor ein, so dass die erste Induktivität geladen wird; und die MCU schaltet den ersten Schalttransistor aus, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  • Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor einschaltet, kann die erste Induktivität geladen werden. Nachdem die MCU den ersten Schalttransistor ausschaltet, kann die erste Induktivität Elektrizität entladen. In diesem Fall ist die zweite Ausgangsspannung die Spannung der ersten Induktivität. Die Spannung der ersten Induktivität hängt von der Ladedauer der ersten Induktivität ab. Daher kann die zweite Ausgangsspannung durch Einstellen der Ladedauer der ersten Induktivität eingestellt werden. Die zweite Ausgangsspannung kann größer als die Batteriespannung sein (Aufwärtswandlung), oder kann kleiner als die Batteriespannung sein (Abwärtswandlung).
  • Es versteht sich, dass das im vierten Aspekt dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem auch mit einem Szenario kompatibel sein kann, in dem die Batteriespannung mit der Gleichstromlast übereinstimmt. Wenn beispielsweise die Batteriespannung in einen Arbeitsspannungsbereich der Gleichstromlast fällt, kann die MCU das erste Ende und das zweite Ende des fünften Schalters einschalten und den sechsten Schalter einschalten. In diesem Fall ist die Leistungsbatterie direkt mit der Gleichstromlast verbunden und kann der Gleichstromlast direkt Leistung bereitstellen.
  • Gemäß einem fünften Aspekt stellt diese Anmeldung ein Elektrofahrzeug bereit, das hauptsächlich eine Leistungsbatterie und das in irgendeinem des ersten Aspekts bis vierten Aspekts bereitgestellte Ladesystem enthält, wobei das Ladesystem die Leistungsbatterie laden kann.
  • Diese Aspekte oder andere Aspekte dieser Anmeldung sind aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsformen leichter ersichtlich.
  • Figurenliste
    • 1 eine schematische Darstellung eines Ladeszenarios eines Elektrofahrzeugs;
    • 2 eine schematische Darstellung eines elektrischen Antriebssystems;
    • 3 eine schematische Darstellung eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 4 einen ersten Boost-(Aufwärts-)Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 5 einen zweiten Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 6 eine schematische Darstellung eines spezifischen Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 7 eine schematische Darstellung eines spezifischen Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 8 einen ersten Buck-(Abwärts-)Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 9 einen zweiten Buck-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 10 eine schematische Darstellung eines spezifischen Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 11 einen ersten Schaltzustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 12 einen dritten Buck-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 13 einen vierten Buck-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 14 einen zweiten Schaltzustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 15 einen dritten Schaltzustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 16 einen ersten Buck-Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 17 einen zweiten Buck-Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 18 einen dritten Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 19 einen vierten Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 20 einen dritten Buck-Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 21 einen vierten Buck-Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 22 eine schematische Darstellung eines anderen Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 23 einen vierten Schaltzustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 24 einen fünften Buck-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 25 einen sechsten Buck-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 26 einen fünften Schaltzustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 27 einen sechsten Schaltzustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 28 einen fünften Buck-Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 29 einen sechsten Buck-Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 30 einen fünften Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 31 einen sechsten Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung;
    • 32 einen siebten Buck-Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung; und
    • 33 einen achten Buck-Boost-Wandlungszustand eines Ladesystems gemäß einer Ausführungsform dieser Anmeldung.
  • BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Um Ziele, technische Lösungen und Vorteile dieser Anmeldung klarer zu machen, beschreibt das Folgende diese Anmeldung im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen. Ein spezifisches Betriebsverfahren in einer Verfahrensausführungsform kann auch auf eine Vorrichtungsausführungsform oder eine Systemausführungsform angewendet werden. Es sollte angemerkt werden, dass in der Beschreibung dieser Anmeldung „mindestens eines“ eines oder mehrere bedeutet und „eine Mehrzahl von“ zwei oder mehr bedeutet. Angesichts dessen kann „eine Mehrzahl von“ auch als „mindestens zwei“ in den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung verstanden werden. „Und/oder“ beschreibt eine Zuordnungsbeziehung zwischen zugeordneten Objekten und stellt dar, dass drei Beziehungen existieren können. Zum Beispiel können A und/oder B die folgenden drei Fälle darstellen: Nur A existiert, sowohl A als auch B existieren und nur B existiert. Zusätzlich gibt, sofern nicht anders spezifiziert, das Zeichen „/“ üblicherweise eine „oder“-Beziehung zwischen den zugeordneten Objekten an. Zusätzlich sollte verstanden werden, dass in der Beschreibung dieser Anmeldung die Begriffe „erster“, „zweiter“ und dergleichen nur zum Zweck der Unterscheidung zwischen Beschreibungen verwendet werden, aber nicht als eine Angabe oder Implikation der relativen Bedeutung verstanden werden können und nicht als eine Angabe oder Implikation einer Sequenz verstanden werden können.
  • Das Folgende beschreibt klar die technischen Lösungen in den Ausführungsformen dieser Anmeldung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen in den Ausführungsformen dieser Anmeldung.
  • Ein Elektrofahrzeug, das auch als ein neues Energiefahrzeug bezeichnet werden kann, ist ein Fahrzeug, das durch elektrische Energie angetrieben wird. Wie in 1 gezeigt, enthält ein Elektrofahrzeug 10 hauptsächlich eine Leistungsbatterie 12, einen Motor 13 und ein Rad 14. Die Leistungsbatterie 12 ist eine Batterie mit einer großen Kapazität und hoher Leistung. Wenn das Elektrofahrzeug 10 fährt, kann die Leistungsbatterie 12 Leistung an den Motor 13 durch Verwenden einer Motorsteuereinheit (MCU) 111 bereitstellen. Der Motor 13 wandelt elektrische Energie, die durch die Leistungsbatterie 12 bereitgestellt wird, in mechanische Energie um, um das Rad 14 zum Drehen anzutreiben, so dass das Fahrzeug fährt.
  • Wenn das Elektrofahrzeug 10 geladen wird, kann üblicherweise eine Ladesäule 20 verwendet werden, um das Elektrofahrzeug 10 zu laden. Wie in 1 gezeigt, enthält die Ladesäule 20 hauptsächlich eine Leistungsversorgungsschaltung 21 und eine Ladepistole 22. Ein Ende der Leistungsversorgungsschaltung 21 ist mit einem Leistungsfrequenznetz 30 verbunden, und das andere Ende der Leistungsversorgungsschaltung 21 ist mit der Ladepistole 22 durch ein Kabel verbunden. Gegenwärtig sind die meisten Ladesäulen 20 Gleichstromladesäulen, und die Leistungsversorgungsschaltung 21 kann Wechselstrom, der durch das Leistungsfrequenznetz 30 bereitgestellt wird, in Gleichstrom umwandeln. Ein Bediener kann die Ladepistole 22 in eine Ladebuchse des Elektrofahrzeugs 10 einsetzen, so dass die Ladepistole 22 mit der Leistungsbatterie 12 im Elektrofahrzeug 10 verbunden ist, und dann kann die Leistungsversorgungsschaltung 21 der Ladesäule 20 die Leistungsbatterie 12 durch Verwenden der Ladepistole 22 laden.
  • Eine Ausgangsspannung der Ladesäule 20 kann als eine Leistungsversorgungsspannung verstanden werden, die durch das Elektrofahrzeug 10 empfangen wird. In einem schnellen Gleichstromladeszenario fällt die Leistungsversorgungsspannung, die durch das Elektrofahrzeug 10 empfangen wird, in einen Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie 12, und die Leistungsbatterie 12 kann die Ausgangsspannung der Ladesäule 20 direkt verwenden, um das Laden abzuschließen.
  • Eine untere Grenze des Ladespannungsbereichs der Leistungsbatterie 12 ist eine minimale Ladespannung, und die minimale Ladespannung kann als ein minimaler Ladespannungswert verstanden werden, der an die Leistungsbatterie 12 angepasst werden kann. Eine obere Grenze des Ladespannungsbereichs der Leistungsbatterie 12 ist eine maximale Ladespannung, und die maximale Ladespannung kann als ein maximaler Ladespannungswert verstanden werden, der an die Leistungsbatterie 12 angepasst werden kann.
  • Derzeit steigt, um eine Ladegeschwindigkeit des Elektrofahrzeugs 10 zu verbessern, ein Spannungspegel der Leistungsbatterie 12 allmählich von aktuell 500 V auf 800 V an. Unter Verwendung der Leistungsbatterie 12 eines 800-V-Spannungspegels als Beispiel kann eine Batteriespannung der Leistungsbatterie 12 800 V erreichen, und eine erforderliche Ladespannung ist üblicherweise nicht weniger als 800 V. Derzeit sind jedoch Spannungspegel von Ladesäulen 20, die ein schnelles Gleichstromladen auf dem Markt unterstützen, üblicherweise 500 V, das heißt, maximale Ausgangsspannungen der meisten Ladesäulen 20, die ein schnelles Gleichstromladen unterstützen, sind 500 V. Infolgedessen stehen viele Elektrofahrzeuge 10, die mit einer Hochspannungsleistungsbatterie ausgestattet sind, einer Schwierigkeit gegenüber, geladen zu werden.
  • Angesichts dessen stellen die Ausführungsformen dieser Anmeldung ein Ladesystem 11 bereit, und das Ladesystem 11 ist mit der Leistungsbatterie 12 verbunden. Beim Laden des Elektrofahrzeugs 10 kann das Ladesystem 11 eine Leistungsversorgungsspannung empfangen. Wenn die Stromversorgungsspannung kleiner als die minimale Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist, kann das Ladesystem 11 eine Aufwärtsumwandlung an der Stromversorgungsspannung durchführen und die Stromversorgungsspannung, die nach der Aufwärtsumwandlung erhalten wird, als eine erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie 12 bereitstellen.
  • Unter der Annahme, dass eine Ladespannung, die an die Leistungsbatterie 12 angepasst werden kann, 960 V beträgt, kann das Ladesystem 11 die Leistungsversorgungsspannung durch Verstärken in 960 V umwandeln, um eine erste Ausgangsspannung von 960 V an die Leistungsbatterie 12 bereitzustellen, so dass die Leistungsbatterie 12 die erste Ausgangsspannung verwenden kann, um das Laden abzuschließen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass, um den Raum, der durch das Ladesystem 11 im Elektrofahrzeug 10 belegt wird, zu reduzieren und die Kosten des Ladesystems 11 zu steuern, das Ladesystem 11 in den Ausführungsformen dieser Anmeldung basierend auf der MCU 111 im Elektrofahrzeug 10 implementiert werden kann. Die MCU 111 und der Motor 13 sind im Allgemeinen in ein elektrisches Antriebssystem integriert. Mit anderen Worten kann das Ladesystem 11 in den Ausführungsformen dieser Anmeldung durch Verbessern eines herkömmlichen elektrischen Antriebssystems implementiert werden.
  • Der Motor 13 wandelt elektrische Energie basierend auf einem elektromagnetischen Induktionseffekt in mechanische Energie um. Daher ist eine Motorwicklung im Motor 13 angeordnet. Derzeit gibt es drei oder sechs Motorwicklungen im Motor 13. Ein Dreiphasenmotor wird als ein Beispiel verwendet. Wie in 2 gezeigt, enthält die MCU 111 drei Brückenzweige, der Motor 13 enthält drei Motorwicklungen (N1 bis N3), und die drei Brückenzweige in der MCU 111 sind jeweils mit den drei Motorwicklungen im Motor 13 in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden.
  • Ein erster Brückenzweig enthält einen Schalttransistor T1 und einen Schalttransistor T2. Eine erste Elektrode des Schalttransistors T1 ist zum Verbinden mit einer positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 konfiguriert, eine zweite Elektrode des Schalttransistors T1 ist mit einer ersten Elektrode des Schalttransistors T2 verbunden, und eine zweite Elektrode des Schalttransistors T2 ist zum Verbinden mit einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12 konfiguriert. Ein Mittelpunkt des ersten Brückenzweigs ist ein Punkt, der den Schalttransistor T1 und den Schalttransistor T2 verbindet. Der Mittelpunkt des ersten Brückenzweigs ist mit einem Ende der Motorwicklung N1 verbunden.
  • Ein zweiter Brückenzweig enthält einen Schalttransistor T3 und einen Schalttransistor T4. Eine erste Elektrode des Schalttransistors T3 ist zum Verbinden mit der positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 konfiguriert, eine zweite Elektrode des Schalttransistors T3 ist mit einer ersten Elektrode des Schalttransistors T4 verbunden, und eine zweite Elektrode des Schalttransistors T4 ist zum Verbinden mit der negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12 konfiguriert. Ein Mittelpunkt des zweiten Brückenzweigs ist ein Punkt, der den Schalttransistor T3 und den Schalttransistor T4 verbindet. Der Mittelpunkt des zweiten Brückenzweigs ist mit einem Ende der Motorwicklung N2 verbunden.
  • Ein dritter Brückenzweig enthält einen Schalttransistor T5 und einen Schalttransistor T6. Eine erste Elektrode des Schalttransistors T5 ist zum Verbinden mit der positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 konfiguriert, eine zweite Elektrode des Schalttransistors T5 ist mit einer ersten Elektrode des Schalttransistors T6 verbunden, und eine zweite Elektrode des Schalttransistors T6 ist zum Verbinden mit der negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12 konfiguriert. Ein Mittelpunkt des dritten Brückenzweigs ist ein Punkt, der den Schalttransistor T5 und den Schalttransistor T6 verbindet. Der Mittelpunkt des dritten Brückenzweigs ist mit einem Ende der Motorwicklung N3 verbunden, und die anderen Enden der drei Motorwicklungen sind miteinander verbunden.
  • Die MCU 111 enthält eine Steuerplatine (in der Figur nicht gezeigt). Die Steuerplatine ist separat mit Steuerelektroden des Schalttransistors T1 mit dem Schalttransistor T6 verbunden, um separat Ein und Aus des Schalttransistors T1 mit dem Schalttransistor T6 zu steuern, so dass die drei Brückenzweige die Batteriespannung, die durch die Leistungsbatterie 12 ausgegeben wird, in Dreiphasenwechselstrom umwandeln können. Jeder Brückenzweig entspricht einer Phase des Dreiphasenwechselstroms. Die MCU 111 gibt den Dreiphasenwechselstrom an den Motor 13 aus, so dass die Motorwicklungen N1 bis N3 ein Raumdrehmagnetfeld erzeugen, um so einen Motorrotor zum Drehen anzutreiben, wodurch elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt wird.
  • Es ist anzumerken, dass der Schalttransistor in den Ausführungsformen dieser Anmeldung eine oder mehrere von mehreren Arten von Schalttransistoren sein kann, wie etwa ein Relais, ein Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor, MOSFET), ein Bipolartransistor (Bipolartransistor, BJT) oder ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (Bipolartransistor mit isoliertem Gate, IGBT), die in den Ausführungsformen dieser Anmeldung nicht nacheinander aufgezählt sind. Jeder Schalttransistor kann eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und eine Steuerelektrode enthalten. Die Steuerelektrode ist zum Steuern des Ein- oder Ausschaltens des Schalttransistors konfiguriert. Wenn der Schalttransistor eingeschaltet wird, kann Strom zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des Schalttransistors übertragen werden. Wenn der Schalttransistor ausgeschaltet wird, kann der Strom nicht zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode des Schalttransistors übertragen werden. Der IGBT wird als ein Beispiel verwendet. In der Ausführungsform dieser Anmeldung kann die erste Elektrode des Schalttransistors eine Kollektorelektrode sein, die zweite Elektrode des Schalttransistors kann eine Emitterelektrode sein und die Steuerelektrode des Schalttransistors kann eine Gateelektrode sein.
  • Im Allgemeinen können, wie in 2 gezeigt, ein Schalter K2 und ein Schalter K5 zwischen der Leistungsbatterie 12 und der MCU 111 angeordnet sein. Zum Beispiel können der Schalter K2 und der Schalter K5 Relais sein. Der Schalter K2 und der Schalter K5 können mit der Leistungsbatterie 12 in einem Batteriepack integriert sein oder können unabhängig angeordnet sein. Dies ist in den Ausführungsformen dieser Anmeldung nicht beschränkt.
  • Ein Ende des Schalters K2 ist mit einer Anode der Leistungsbatterie 12 verbunden, und das andere Ende des Schalters K2 ist mit Enden mit hohem Potential der drei Brückenzweige verbunden. Ein Ende des Schalters K5 ist mit einer Kathode der Leistungsbatterie 12 verbunden, und das andere Ende des Schalters K5 ist mit Enden mit niedrigem Potential der drei Brückenzweige verbunden. Wenn der Schalter K2 und der Schalter K5 eingeschaltet werden, kann die Leistungsbatterie 12 der MCU 111 Leistung bereitstellen. Wenn der Schalter K2 und der Schalter K5 ausgeschaltet werden, stoppt die Leistungsbatterie 12 das Bereitstellen von Leistung an die MCU 111.
  • Aus der vorstehenden Beschreibung der MCU 111 und des Motors 13 kann gelernt werden, dass die MCU 111 N Brückenzweige enthält, und N ist eine ganze Zahl größer oder gleich eins. Es kann verstanden werden, dass, wenn das Elektrofahrzeug 10 geladen wird, das Elektrofahrzeug 10 üblicherweise nicht bewegt werden muss. Mit anderen Worten muss in diesem Fall die MCU 111 den Dreiphasenstrom nicht an den Motor 13 bereitstellen. Daher kann in den Ausführungsformen dieser Anmeldung die Leistungsbatterie 12 basierend auf den N Brückenzweigen in der MCU geladen werden, ohne eine Fahrfunktion des Elektrofahrzeugs 10 zu beeinflussen.
  • Als Nächstes wird das Ladesystem 11, das in den Ausführungsformen dieser Anmeldung bereitgestellt ist, unter Verwendung der folgenden Beispiele beschrieben.
  • Ausführungsform 1
  • Beispielsweise enthält ein Ladesystem 11, das in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung bereitgestellt ist, eine MCU 111 und einen Motor 13. Die MCU 111 enthält N Brückenzweige, der Motor 13 enthält N Motorwicklungen, die N Brückenzweige sind jeweils mit den N Motorwicklungen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden, und N ist eine ganze Zahl größer oder gleich eins.
  • Beispielsweise ist N = 3. Wie in 3 gezeigt, enthält das Ladesystem 11 die MCU 111 und den Motor 13. Ein erstes Batterieende des Ladesystems 11 ist mit einer positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 verbunden, ein zweites Batterieende des Ladesystems 11 ist mit einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12 verbunden, ein erstes Stromversorgungsende des Ladesystems 11 ist mit einer positiven Elektrode einer Gleichstromversorgung verbunden, und ein zweites Stromversorgungsende des Ladesystems ist mit einer negativen Elektrode der Gleichstromversorgung verbunden.
  • Die Gleichstromversorgung kann eine Ladesäule, ein anderes Elektrofahrzeug oder dergleichen sein. Dies ist in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung nicht beschränkt. Die Gleichstromversorgung kann eine Leistungsversorgungsspannung ausgeben. Das Ladesystem 11 empfängt die Leistungsversorgungsspannung unter Verwendung des ersten Stromversorgungsendes und des zweiten Stromversorgungsendes, wandelt die Leistungsversorgungsspannung in eine erste Ausgangsspannung um, die an die Leistungsbatterie 12 angepasst ist, und gibt die erste Ausgangsspannung unter Verwendung des ersten Batterieendes und des zweiten Batterieendes an die Leistungsbatterie 12 aus. Die Leistungsbatterie 12 kann die erste Ausgangsspannung empfangen, die durch das Ladesystem 11 bereitgestellt wird, um das Laden abzuschließen.
  • Wie in 3 gezeigt, enthält die MCU 111 drei Brückenzweige. In dieser Ausführungsform dieser Anmeldung sind Enden mit hohem Potential der drei Brückenzweige in der MCU 111 mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden, und Enden mit niedrigem Potential der drei Brückenzweige sind mit dem zweiten Batterieende des Ladesystems 11 verbunden. Das Ladesystem 11 enthält eine Induktivität L1. Ein Ende der Induktivität L1 ist mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden, und das andere Ende der Induktivität L1 ist mit einem Mittelpunkt irgendeines Brückenzweigs in der MCU 111 verbunden. Im in 3 gezeigten Beispiel ist das andere Ende der Induktivität L1 mit einem Mittelpunkt eines Brückenzweigs 2 verbunden, in dem sich ein Schalttransistor T3 und ein Schalttransistor T4 befinden.
  • In diesem Fall können die drei Brückenzweige in der MCU 111 und der Induktivität L1 eine Spannungsumwandlungsschaltung bilden, so dass die MCU 111 jeden der Schalttransistoren T1 bis T6 ein- und ausschalten kann, und die Spannungsumwandlungsschaltung die Leistungsversorgungsspannung umwandelt.
  • Wenn daher die Stromversorgungsspannung kleiner als die minimale Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist, kann die MCU 111 eine Aufwärtsumwandlung an der Stromversorgungsspannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung durchführen und die Stromversorgungsspannung, die nach der Aufwärtsumwandlung erhalten wird, als die erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie ausgeben, wobei die erste Ausgangsspannung nicht kleiner als die minimale Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist.
  • Die MCU 111 kann die Stromversorgungsspannung durch Verstärken in 960 V oder darüber 960 V umwandeln, um eine adaptive erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie 12 bereitzustellen, so dass die Leistungsbatterie 12 das Laden abschließen kann.
  • Im Allgemeinen enthält, wie in 3 gezeigt, das Ladesystem 11 einen Schalter K3 und einen Schalter K4. Der Schalter K3 und der Schalter K4 können auch als Schnellschütze bezeichnet werden. Ein Ende des Schalters K3 ist mit einem Punkt verbunden, der Motorwicklungen N1 bis N3 verbindet, und das andere Ende des Schalters K3 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Ein Ende des Schalters K4 ist mit den Enden mit hohem Potential der drei Brückenzweige verbunden, und das andere Ende des Schalters K4 ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden. Wenn der Schalter K3 und der Schalter K4 eingeschaltet werden, kann die Gleichstromleistungsversorgung dem Ladesystem 11 Leistung bereitstellen. Wenn der Schalter K3 und der Schalter K4 ausgeschaltet werden, kann die Gleichstromleistungsversorgung das Bereitstellen von Leistung an das Ladesystem 11 stoppen.
  • Als Nächstes wird der Brückenzweig 2, der den Schalttransistor T3 und den Schalttransistor T4 enthält, als ein Beispiel verwendet, um einen Aufwärtsumwandlungsprozess zu veranschaulichen. Der Mittelpunkt des Brückenzweigs 2 ist ein Punkt, der den Schalttransistor T3 und den Schalttransistor T4 verbindet. Ein Ende der Induktivität L1 ist mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden, und das andere Ende der Induktivität L1 ist mit dem Mittelpunkt des Brückenzweigs 2 verbunden. Wenn eine Aufwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchgeführt wird, sind die folgenden zwei Stufen hauptsächlich enthalten.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 kann den Schalttransistor T3 einschalten, um die Induktivität L1 zu laden. Es versteht sich, dass in diesem Fall der Schalttransistor T4 ausgeschaltet wird. Wie in 4 gezeigt, wird Strom von der positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung ausgegeben und fließt zurück zur negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung, nachdem er durch den Schalttransistor T3 und die Induktivität L1 übertragen wurde, so dass eine Ladeschleife zum Laden der Induktivität L1 gebildet wird.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 kann den Schalttransistor T3 ausschalten, und die Induktivität L1 kann den Strom nicht weiter durch den Schalttransistor T3 empfangen. Die Induktivität L1 beginnt, Elektrizität aufgrund eines Freilaufmerkmals der Induktivität zu entladen. Wie in 5 gezeigt, wird der Strom von einem Ende ausgegeben, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem zweiten Leistungsversorgungsende ist, und fließt zurück zu einem Ende, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem Schalttransistor T4 ist, nachdem er durch die Gleichstromleistungsversorgung, die Leistungsbatterie 12 und eine Diode im Schalttransistor T4 übertragen wurde. In diesem Prozess ist die erste Ausgangsspannung des Ladesystems 11 die Summe der Leistungsversorgungsspannung der Gleichstromleistungsversorgung und einer Spannung der Induktivität L1. Anscheinend ist die erste Ausgangsspannung größer als die Leistungsversorgungsspannung der Gleichstromleistungsversorgung, so dass eine Aufwärtswandlung implementiert wird.
  • Es versteht sich, dass, wenn die Leistung der Gleichstromleistungsversorgung relativ groß ist, die MCU 111 auch eine Mehrzahl von Brückenzweigen synchron steuern kann, um eine Aufwärtswandlung durchzuführen. Zum Beispiel enthält, wie in 6 gezeigt, die MCU 111 drei Induktivitäten (Induktivitäten L1-1 bis L1-3) und drei Schalter K3 (einen Schalter K3-1 bis zu einem Schalter K3-3). Ein Ende jedes der Schalter K3-1 bis K3-3 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden, und das andere Ende jedes der Schalter K3-1 bis K3-3 ist mit einem Ende jeder der drei Induktivitäten (der Induktivitäten L1-1 bis L1-3) in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden. Der Schalter K3-1 ist mit einem Ende der Induktivität L1-1 verbunden, der Schalter K3-2 ist mit einem Ende der Induktivität L1-2 verbunden, und der Schalter K3-3 ist mit einem Ende der Induktivität L1-3 verbunden.
  • Die drei Induktivitäten sind jeweils mit Mittelpunkten der drei Brückenzweige in der MCU 111 in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden. Ein Ende der Induktivität L1-1 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende des Ladesystems 11 verbunden, und das andere Ende der Induktivität L1-1 ist mit einem Mittelpunkt zwischen dem Schalttransistor T1 und dem Schalttransistor T2 verbunden. Ein Ende der Induktivität L1-2 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende des Ladesystems 11 verbunden, und das andere Ende der Induktivität L1-2 ist mit einem Mittelpunkt zwischen dem Schalttransistor T3 und dem Schalttransistor T4 verbunden. Ein Ende der Induktivität L1-3 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende des Ladesystems 11 verbunden, und das andere Ende der Induktivität L1-3 ist mit einem Mittelpunkt zwischen dem Schalttransistor T5 und dem Schalttransistor T6 verbunden.
  • Beim Laden der Leistungsbatterie 12 kann die MCU 111 den Schalter K3-1 auf den Schalter K3-3 einschalten. Die MCU 111 kann synchron den Schalttransistor T1, den Schalttransistor T3 und den Schalttransistor T5 ein- und ausschalten, so dass die Induktivität L1-1 bis zur Induktivität L1-3 gleichzeitig geladen werden und gleichzeitig Elektrizität entladen. Dieser Fall ist äquivalent dazu, dass die drei Induktivitäten parallel arbeiten, um eine Spannungsumwandlung in einem Hochleistungsszenario zu unterstützen. Nach dem Stoppen des Ladens der Leistungsbatterie 12 kann die MCU 111 den Schalter K3-1 auf den Schalter K3-3 ausschalten. In diesem Fall werden die Induktivität L1-1 bis zur Induktivität L1-3 voneinander getrennt, so dass die Auswirkung der Induktivität L1-1 bis zur Induktivität L1-3 auf einen Inversionsprozess der MCU 111 reduziert werden kann.
  • Im Ergebnis kann das Ladesystem 11 in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung eine Aufwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung der Gleichstromleistungsversorgung durchführen, um die Hochspannungsleistungsbatterie 12 zu laden, wodurch dabei geholfen wird, den Komfort des Ladens der Hochspannungsleistungsbatterie 12 zu verbessern. Zusätzlich wird in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung das Ladesystem 11 durch Multiplexen der N Brückenarme in der MCU 111 implementiert, wodurch dabei geholfen wird, den Raum, der durch das Ladesystem 11 belegt wird, und die Kosten des Ladesystems 11 zu reduzieren.
  • Es versteht sich, dass die Leistungsversorgungsspannung, die durch die Gleichstromleistungsversorgung bereitgestellt wird, an die Leistungsbatterie 12 angepasst werden kann. Zum Beispiel beträgt der Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie 12 700 V bis 1000 V, und die Leistungsversorgungsspannung der Gleichstromleistungsversorgung (Ladesäule) beträgt 800 V. In diesem Fall muss eine Aufwärtswandlung nicht an der Leistungsversorgungsspannung durchgeführt werden.
  • Um mit diesem Szenario kompatibel zu sein, kann, wie in 7 gezeigt, das in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem 11 einen Schalter K1 enthalten. Ein erstes Ende des Schalters K1 ist mit dem zweiten Batterieende verbunden, und ein zweites Ende des Schalters K1 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Die MCU 111 kann das Ein- und Ausschalten des Schalters K1 steuern. Die MCU 111 kann den Schalter K1 einschalten, wenn die Leistungsversorgungsspannung in den Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie 12 fällt, und den Schalter K1 ausschalten, wenn die Leistungsversorgungsspannung jenseits des Ladespannungsbereichs der Leistungsbatterie 12 liegt.
  • Ein Szenario, in dem die Leistungsversorgungsspannung in den Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie 12 fällt, kann ein Szenario sein, in dem die Leistungsversorgungsspannung gleich der minimalen Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist, kann ein Szenario sein, in dem die Leistungsversorgungsspannung gleich der maximalen Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist, oder kann ein Szenario sein, in dem die Leistungsversorgungsspannung größer als die minimale Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist und kleiner als die maximale Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist. Ein Szenario, in dem die Leistungsversorgungsspannung jenseits des Ladespannungsbereichs der Leistungsbatterie 12 liegt, kann ein Szenario sein, in dem die Leistungsversorgungsspannung kleiner als die minimale Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist, oder kann ein Szenario sein, in dem die Leistungsversorgungsspannung größer als die maximale Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist.
  • Wie in 7 gezeigt, wird, wenn die Leistungsbatterie 12 geladen wird, der Schalter K5 standardmäßig eingeschaltet. Wenn der Schalter K1 eingeschaltet wird, kann die Leistungsbatterie 12 direkt mit der Gleichstromleistungsversorgung verbunden werden und kann daher die von der Gleichstromleistungsversorgung bereitgestellte Leistungsversorgungsspannung direkt empfangen, um das Laden abzuschließen. Daher kann die MCU 111 den Schalter K1 einschalten, wenn die Leistungsversorgungsspannung in den Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie 12 fällt.
  • Wenn der Schalter K1 ausgeschaltet wird, ist das in 7 gezeigte Ladesystem 11 äquivalent zu dem in 3 gezeigten Ladesystem 11, und die MCU 111 kann eine Aufwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchführen. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • In einer möglichen Implementierung, wie in 3 gezeigt, kann das Ladesystem 11 einen Filterkondensator C1 enthalten. Ein Ende des Filterkondensators C1 ist mit dem ersten Batterieende verbunden, und das andere Ende des Filterkondensators C1 ist mit dem zweiten Batterieende verbunden. Wenn die Leistungsbatterie 12 geladen wird, kann der Filterkondensator C1 die erste Ausgangsspannung filtern.
  • In ähnlicher Weise, wie in 3 gezeigt, kann das Ladesystem 11 einen Filterkondensator C2 enthalten. Ein Ende des Filterkondensators C2 ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden, und das andere Ende des Filterkondensators C2 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Wenn die Leistungsbatterie 12 geladen wird, kann der Filterkondensator C2 die empfangene Leistungsversorgungsspannung filtern.
  • Ausführungsform 2
  • Mit der Entwicklung von Lade- und Entladetechnologien des Elektrofahrzeugs 10 können zunehmend mehr Elektrofahrzeuge 10 auch eine Entladefunktion unterstützen, das heißt, das Elektrofahrzeug 10 liefert Leistung an eine Gleichstromlast. In einigen Szenarien kann die Gleichstromlast ein anderes Elektrofahrzeug sein. Zum Beispiel, wie in 3 gezeigt, kann das erste Stromversorgungsende des Ladesystems 11 mit einer positiven Elektrode der Gleichstromlast verbunden sein, und das zweite Stromversorgungsende des Ladesystems 11 kann mit einer negativen Elektrode der Gleichstromlast verbunden sein.
  • Die Leistungsbatterie 12 kann die Batteriespannung an das Ladesystem 11 ausgeben. Wenn die Batteriespannung der Leistungsbatterie 12 größer als eine maximale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, kann das Ladesystem 11 eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen, um eine zweite Ausgangsspannung zu erhalten, die an die Gleichstromlast angepasst ist, und die zweite Ausgangsspannung unter Verwendung des ersten Stromversorgungsendes und des zweiten Stromversorgungsendes an die Gleichstromlast ausgeben. Wenn die Gleichstromlast ein anderes Elektrofahrzeug ist, kann ein Arbeitsspannungsbereich der Gleichstromlast als ein Ladespannungsbereich einer Leistungsbatterie im anderen Elektrofahrzeug verstanden werden.
  • Eine untere Grenze des Arbeitsspannungsbereichs der Gleichstromlast ist eine minimale Arbeitsspannung, und die minimale Arbeitsspannung kann als ein minimaler Arbeitsspannungswert verstanden werden, der an die Gleichstromlast angepasst werden kann. Eine obere Grenze des Arbeitsspannungsbereichs der Gleichstromlast ist die maximale Arbeitsspannung, und die maximale Arbeitsspannung kann als ein maximaler Arbeitsspannungswert verstanden werden, der an die Gleichstromlast angepasst werden kann.
  • Wenn beispielsweise die Batteriespannung der Leistungsbatterie 12 800 V und der Arbeitsspannungsbereich der Gleichstromlast 400 V bis 600 V beträgt, kann die MCU 111 eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen, um die zweite Ausgangsspannung zu erhalten, die in den Arbeitsspannungsbereich fällt. Das Ladesystem 11 gibt die zweite Ausgangsspannung an die Gleichstromlast aus, um eine adaptive Arbeitsspannung an die Gleichstromlast bereitzustellen.
  • Als Nächstes wird der Brückenzweig 2, der den Schalttransistor T3 und den Schalttransistor T4 in 3 enthält, als ein Beispiel verwendet, um einen Abwärtswandlungsprozess zu veranschaulichen. Es versteht sich, dass in diesem Fall die Schalter K2 bis K5 eingeschaltet werden, und Details werden nicht erneut beschrieben. Wenn eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung durchgeführt wird, sind die folgenden zwei Stufen hauptsächlich enthalten.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T4 ein. In diesem Fall bleibt der Schalttransistor T3 ausgeschaltet. Wie in 8 gezeigt, wird Strom von der positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 ausgegeben und fließt zurück zur negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12, nachdem er durch die Gleichstromlast, die Induktivität L1 und den Schalttransistor T4 übertragen wurde. In dieser Stufe wird die Induktivität L1 geladen. Die zweite Ausgangsspannung, die durch das Ladesystem 11 ausgegeben wird, ist eine Differenz, die erhalten wird, nachdem eine Spannung der Induktivität L1 von der Batteriespannung subtrahiert wird. Anscheinend ist die zweite Ausgangsspannung kleiner als die Batteriespannung. Daher kann das Ladesystem 11 eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung implementieren.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 kann den Schalttransistor T4 ausschalten, und die Ladeschleife der Induktivität L1 wird ausgeschaltet. Die Induktivität L1 beginnt, Elektrizität aufgrund eines Freilaufmerkmals der Induktivität zu entladen. Wie in 9 gezeigt, wird der Strom von einem Ende ausgegeben, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem Schalttransistor T3 ist, und fließt zurück zu einem Ende, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem zweiten Leistungsversorgungsende ist, nachdem er durch eine Diode im Schalttransistor T3 und die Gleichstromlast übertragen wurde. In diesem Prozess ist die zweite Ausgangsspannung des Ladesystems 11 die Spannung der Induktivität L1. Anscheinend ist die Spannung der Induktivität L1 kleiner als die Batteriespannung. Daher kann das Ladesystem 11 eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung implementieren.
  • Es versteht sich, dass im Ladesystem 11, das in 6 gezeigt ist, die MCU 111 auch eine Mehrzahl von Brückenzweigen synchron steuern kann, um eine Aufwärtswandlung durchzuführen. Beispielsweise kann die MCU 111 synchron den Schalttransistor T2, den Schalttransistor T4 und den Schalttransistor T6 ein- und ausschalten, so dass die Induktivität L1-1 bis zur Induktivität L1-3 gleichzeitig geladen werden und gleichzeitig Elektrizität entladen. Dieser Fall ist äquivalent dazu, dass die drei Induktivitäten parallel arbeiten, um eine Spannungsumwandlung in einem Hochleistungsszenario zu unterstützen.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das in 7 gezeigte Ladesystem 11 auch auf eine Abwärtswandlung an der Batteriespannung anwendbar ist. Wenn die Batteriespannung in den Arbeitsspannungsbereich der Gleichstromlast fällt, kann die MCU 111 den Schalter K1 einschalten, so dass die Leistungsbatterie 12 der Gleichstromlast direkt Leistung bereitstellt. Wenn die Batteriespannung jenseits des Arbeitsspannungsbereichs der Gleichstromlast liegt, kann die MCU 111 den Schalter K1 ausschalten, so dass die MCU 111 eine Spannungsumwandlung an der Batteriespannung durchführen kann. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Ein Szenario, in dem die Batteriespannung in den Arbeitsspannungsbereich der Gleichstromlast fällt, kann ein Szenario sein, in dem die Batteriespannung gleich der minimalen Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, kann ein Szenario sein, in dem die Batteriespannung gleich der maximalen Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, oder kann ein Szenario sein, in dem die Batteriespannung größer als die minimale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist und kleiner als die maximale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist. Ein Szenario, in dem die Batteriespannung jenseits des Arbeitsspannungsbereichs der Gleichstromlast liegt, kann ein Szenario sein, in dem die Batteriespannung kleiner als die minimale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, oder kann ein Szenario sein, in dem die Batteriespannung größer als die maximale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist.
  • Ausführungsform 3
  • Wie oben erwähnt, existiert nicht nur eine Niederspannungsladesäule, sondern auch eine Hochspannungsladesäule im Markt. Nicht nur eine Hochspannungsleistungsbatterie, sondern auch eine Niederspannungsleistungsbatterie kann im Elektrofahrzeug 10 konfiguriert sein. Daher ist es auch ein gemeinsames Szenario, in dem eine Hochspannungsladesäule eine Niederspannungsleistungsbatterie lädt.
  • Angesichts dessen stellt eine Ausführungsform dieser Anmeldung ein Ladesystem 11 bereit. Eine Verbindungsbeziehung zwischen dem Ladesystem 11 und jeweils einer Gleichstromleistungsversorgung und der Leistungsbatterie 12 ist die gleiche wie in der vorstehenden Ausführungsform. Details werden nicht erneut beschrieben. Wenn eine Stromversorgungsspannung der Gleichstromleistungsversorgung größer als die maximale Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist, kann das Ladesystem 11 eine Abwärtswandlung an der Stromversorgungsspannung durchführen. Wenn die Stromversorgungsspannung der Gleichstromleistungsversorgung kleiner als die minimale Ladespannung der Leistungsbatterie 12 ist, kann das Ladesystem 11 eine Aufwärtsumwandlung an der Stromversorgungsspannung durchführen. Daher kann das Ladesystem 11 die Leistungsbatterie 12 mit einer ersten Ausgangsspannung versehen, die an die Leistungsbatterie 12 angepasst ist.
  • Zum Beispiel kann, wie in 10 gezeigt, das Ladesystem 11 in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung eine MCU 111 und eine Induktivität L1 enthalten. Eine Verbindungsbeziehung zwischen der Induktivität L1 und den N Brückenzweigen in der MCU 111 wird nicht erneut beschrieben. Zusätzlich kann das Ladesystem 11 einen Schalter K1 und einen Schalter K2 enthalten. Ein erstes Ende des Schalters K1 ist mit einem zweiten Batterieende des Ladesystems 11 verbunden, und ein zweites Ende des Schalters K1 ist mit einem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Der Schalter K2 ist ein einpoliger Umschalter. Ein erstes Ende des Schalters K2 ist mit einem ersten Batterieende verbunden, ein zweites Ende a des Schalters K2 ist mit einem Ende der Induktivität L1 verbunden, und ein drittes Ende b des Schalters K2 ist mit einem ersten Leistungsversorgungsende verbunden.
  • Es sollte angemerkt werden, dass der Schalter K2 und die Leistungsbatterie 12 unabhängig angeordnet sein können. In diesem Fall kann das erste Ende des Schalters K2 als das erste Batterieende des Ladesystems 11 verstanden werden. Es versteht sich, dass der Schalter K2 und die Leistungsbatterie 12 in ein Leistungsbatteriepack integriert sein können. In diesem Fall kann in Betracht gezogen werden, dass das in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem 11 zwei erste Batterieenden enthält, wobei ein erstes Batterieende mit dem zweiten Ende a des Schalters K2 verbunden ist und das andere erste Batterieende mit dem dritten Ende b des Schalters K2 verbunden ist.
  • Als Nächstes werden Abwärtswandlung und Aufwärtswandlung auf der Leistungsversorgungsspannung getrennt unter Verwendung von 10 als ein Beispiel beschrieben.
  • I. Abwärtswandlung
  • In einem Abwärtswandlungsprozess kann die MCU 111 den Schalter K1 einschalten und das erste Ende und das zweite Ende a des Schalters K2 einschalten. Ein Schaltungszustand kann in 11 gezeigt sein. Es sollte angemerkt werden, dass in einigen Szenarien ein Schalter K3 zu einem Schalter K5 im Ladesystem 11 angeordnet sein kann. In diesem Fall sollten der Schalter K4 und der Schalter K5 eingeschaltet bleiben, und der Schalter K3 sollte ausgeschaltet bleiben. Basierend auf dem in 11 gezeigten Schaltungszustand und unter Verwendung eines Brückenzweigs 2, der einen Schalttransistor T3 und einen Schalttransistor T4 als ein Beispiel enthält, enthält der Abwärtswandlungsprozess hauptsächlich die folgenden zwei Stufen.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T3 ein, so dass die Induktivität L1 geladen wird. Wie in 12 gezeigt, wird Strom von einer positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung ausgegeben und fließt zurück zu einer negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung, nachdem er durch den Schalttransistor T3, die Induktivität L1, den Schalter K2 und die Leistungsbatterie 12 übertragen wurde, so dass eine Ladeschleife zum Laden der Induktivität L1 gebildet wird. In diesem Prozess ist die erste Ausgangsspannung des Ladesystems 11 eine Differenz, die erhalten wird, nachdem eine Spannung der Induktivität L1 von der Leistungsversorgungsspannung subtrahiert wird. Anscheinend ist die erste Ausgangsspannung kleiner als die Leistungsversorgungsspannung. Daher kann das Ladesystem 11 eine Abwärtswandlung implementieren.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T3 aus, so dass die Induktivität L1 Elektrizität entlädt. Nachdem die MCU 111 den Schalttransistor T3 ausschaltet, wird die Ladeschleife ausgeschaltet. Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität aufgrund eines Freilaufmerkmals der Induktivität. Wie in 13 gezeigt, wird der Strom von einem Ende ausgegeben, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem zweiten Leistungsversorgungsende ist, und fließt zurück zu einem Ende, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem Schalttransistor T4 ist, nachdem er durch den Schalter K2, die Leistungsbatterie 12 und eine Diode im Schalttransistor T4 übertragen wurde. In diesem Prozess ist die erste Ausgangsspannung des Ladesystems 11 die Spannung der Induktivität L1. Anscheinend ist die erste Ausgangsspannung kleiner als die Leistungsversorgungsspannung. Daher kann das Ladesystem 11 eine Abwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung implementieren.
  • II. Aufwärtswandlung
  • Wie in 10 gezeigt, kann das Ladesystem 11 einen Schalter K3 enthalten. Ein erstes Ende des Schalters K3 ist mit einem Punkt verbunden, der Motorwicklungen N1 bis N3 verbindet, und ein zweites Ende des Schalters K3 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. In einem Aufwärtsumwandlungsprozess kann die MCU 111 das erste Ende und das dritte Ende b des Schalters K2 einschalten, den Schalter K3 einschalten und den Schalter K1 ausschalten. Ein Schaltungszustand kann in 14 gezeigt sein. Es kann aus 14 gelernt werden, dass der Schaltungszustand in diesem Fall äquivalent zu dem in 3 gezeigten Ladesystem 11 ist. Daher kann auf den in Ausführungsform 1 bereitgestellten Aufwärtsumwandlungsprozess Bezug genommen werden. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Zusätzlich kann das in 10 gezeigte Ladesystem 11 eine Spannungsumwandlung in einem Abwärts-Aufwärts-(Buck-Boost-)Modus an der Leistungsversorgungsspannung unterstützen.
  • III. Buck-Boost
  • Wenn eine Abwärts-Aufwärts-Umwandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchgeführt wird, kann die MCU 111 das erste Ende und das zweite Ende a des Schalters K2 einschalten und den Schalter K3 einschalten. Ein Schaltungszustand kann in 15 gezeigt sein. Basierend auf dem in 15 gezeigten Schaltungszustand enthält die Abwärts-Aufwärts-Umwandlung hauptsächlich die folgenden zwei Stufen.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T3 ein, so dass die Induktivität L1 geladen wird. Wie in 16 gezeigt, wird Strom von einer positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung ausgegeben und fließt zurück zu einer negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung, nachdem er durch den Schalttransistor T3 und die Induktivität L1 übertragen wurde, so dass eine Ladeschleife der Induktivität L1 gebildet wird, um die Induktivität L1 zu laden.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T3 aus, so dass die Induktivität L1 Elektrizität entlädt. Wie in 17 gezeigt, wird der Strom von einem Ende ausgegeben, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem zweiten Leistungsversorgungsende ist, und fließt zurück zu einem Ende, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem Schalttransistor T4 ist, nachdem er durch den Schalter K2, die Leistungsbatterie 12 und eine Diode im Schalttransistor T4 übertragen wurde. Es kann gelernt werden, dass die erste Ausgangsspannung des Ladesystems 11 gleich der Spannung der Induktivität L1 ist. Die MCU 111 kann die Spannung der Induktivität L1 durch Steuern der Ladezeit der Induktivität L1 in Stufe 1 steuern, um so die erste Ausgangsspannung zu steuern. Die erste Ausgangsspannung kann größer als die Leistungsversorgungsspannung sein, oder kann kleiner als die Leistungsversorgungsspannung sein.
  • Ähnlich zu Ausführungsform 1, wenn die Leistungsversorgungsspannung der Gleichstromleistungsversorgung in den Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie 12 fällt, kann die MCU 111 das erste Ende und das dritte Ende b des Schalters K2 einschalten und den Schalter K1 einschalten, so dass die Leistungsbatterie 12 die Leistungsversorgungsspannung direkt empfangen kann, um das Laden abzuschließen. Für eine spezifische Implementierung siehe Ausführungsform 1. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Ausführungsform 4.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das in 10 gezeigte Ladesystem 11 auch eine Entladefunktion des Elektrofahrzeugs 10 unterstützen kann. Wenn das Elektrofahrzeug 10 Elektrizität entlädt, ist eine Verbindungsbeziehung zwischen dem Ladesystem 11 und jeweils der Leistungsbatterie 12 und einer Gleichstromlast ähnlich wie in Ausführungsform 2. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Anders als in Ausführungsform 2 kann das in 10 bereitgestellte Ladesystem 11 nicht nur eine Abwärtswandlung an einer Batteriespannung durchführen, sondern kann auch eine Aufwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen, so dass sowohl eine Batteriespannung, die durch eine Hochspannungsleistungsbatterie ausgegeben wird, als auch eine Batteriespannung, die durch eine Niederspannungsleistungsbatterie ausgegeben wird, an die Gleichstromlast in verschiedenen Arbeitsspannungsbereichen angepasst werden kann.
  • Als Nächstes werden Aufwärtswandlung und Abwärtswandlung an der Batteriespannung getrennt unter Verwendung von 10 als ein Beispiel beschrieben.
  • I. Aufwärtswandlung
  • In einem Aufwärtsumwandlungsprozess kann die MCU 111 den Schalter K1 einschalten und das erste Ende und das zweite Ende a des Schalters K2 einschalten. Ein Schaltungszustand kann in 11 gezeigt sein. Basierend auf dem in 11 gezeigten Schaltungszustand und unter Verwendung eines Brückenzweigs 2, der einen Schalttransistor T3 und einen Schalttransistor T4 als ein Beispiel enthält, enthält der Aufwärtsumwandlungsprozess hauptsächlich die folgenden zwei Stufen.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T4 ein, so dass die Induktivität L1 geladen wird. Wie in 18 gezeigt, wird Strom von einer positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 ausgegeben und fließt zurück zu einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12, nachdem er durch den Schalter K2, die Induktivität L1 und den Schalttransistor T4 übertragen wurde, so dass eine Ladeschleife zum Laden der Induktivität L1 gebildet wird.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T4 aus, so dass die Induktivität L1 Elektrizität entlädt. Nachdem die MCU 111 den Schalttransistor T4 ausschaltet, wird die Ladeschleife ausgeschaltet. Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität aufgrund eines Freilaufmerkmals der Induktivität. Wie in 19 gezeigt, wird der Strom von der positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 ausgegeben und fließt zurück zur negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12, nachdem er durch den Schalter K2, die Induktivität L1, eine Diode im Schalttransistor T3 und die Gleichstromlast übertragen wurde. In diesem Prozess ist eine zweite Ausgangsspannung des Ladesystems 11 die Summe der Batteriespannung der Leistungsbatterie 12 und der Spannung der Induktivität L1. Anscheinend ist die zweite Ausgangsspannung größer als die Batteriespannung. Daher kann das Ladesystem 11 eine Aufwärtswandlung an der Batteriespannung implementieren.
  • II. Abwärtswandlung
  • Wie in 10 gezeigt, kann das Ladesystem 11 einen Schalter K3 enthalten. Ein erstes Ende des Schalters K3 ist mit einem Punkt verbunden, der Motorwicklungen N1 bis N3 verbindet, und ein zweites Ende des Schalters K3 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. In einem Abwärtswandlungsprozess kann die MCU 111 das erste Ende und das dritte Ende b des Schalters K2 einschalten, den Schalter K3 einschalten und den Schalter K1 ausschalten. Ein Schaltungszustand kann in 14 gezeigt sein. Es kann aus 14 gelernt werden, dass der Schaltungszustand in diesem Fall äquivalent zu dem in 3 gezeigten Ladesystem 11 ist. Daher kann auf den in Ausführungsform 2 bereitgestellten Abwärtswandlungsprozess Bezug genommen werden. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Zusätzlich kann das in 10 gezeigte Ladesystem 11 eine Spannungsumwandlung in einem Abwärts-Aufwärts-Modus an der Batteriespannung unterstützen.
  • III. Buck-Boost
  • Wenn eine Abwärts-Aufwärts-Umwandlung an der Batteriespannung durchgeführt wird, kann die MCU 111 das erste Ende und das zweite Ende a des Schalters K2 einschalten und den Schalter K3 einschalten. Ein Schaltungszustand kann in 15 gezeigt sein. Basierend auf dem in 15 gezeigten Schaltungszustand enthält die Abwärts-Aufwärts-Umwandlung hauptsächlich die folgenden zwei Stufen.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T4 ein, so dass die Induktivität L1 geladen wird. Wie in 20 gezeigt, wird Strom von einer positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 ausgegeben und fließt zurück zu einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12, nachdem er durch den Schalter K2, die Induktivität L1 und den Schalttransistor T4 übertragen wurde, so dass eine Ladeschleife der Induktivität L1 gebildet wird.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T4 aus, so dass die Induktivität L1 Elektrizität entlädt. Wie in 21 gezeigt, wird der Strom von einem Ende ausgegeben, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem Schalttransistor T3 ist, und fließt zurück zu einem Ende, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem zweiten Leistungsversorgungsende ist, nachdem er durch eine Diode im Schalttransistor T3 und die Gleichstromlast übertragen wurde. Es kann gelernt werden, dass die zweite Ausgangsspannung des Ladesystems 11 gleich der Spannung der Induktivität L1 ist. Die MCU 111 kann die Spannung der Induktivität L1 durch Steuern der Ladezeit der Induktivität L1 in Stufe 1 steuern, um so die zweite Ausgangsspannung zu steuern. Die zweite Ausgangsspannung kann größer als die Batteriespannung sein, oder kann kleiner als die Batteriespannung sein.
  • Ähnlich zu Ausführungsform 2, wenn die Batteriespannung der Leistungsbatterie 12 in den Arbeitsspannungsbereich der Gleichstromlast fällt, kann die MCU 111 das erste Ende und das dritte Ende b des Schalters K2 einschalten und den Schalter K1 einschalten, so dass die Leistungsbatterie 12 der Gleichstromlast direkt Leistung bereitstellen kann. Für eine spezifische Implementierung siehe Ausführungsform 2. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Ausführungsform 5.
  • In Ausführungsform 3 und Ausführungsform 4 ist die Induktivität L1 mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden. Basierend auf einem ähnlichen Konzept kann die Induktivität L1 auch mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden sein. In diesem Fall kann das Ladesystem 11 in 22 gezeigt sein.
  • Das Ladesystem 11 enthält einen Schalter K5 und einen Schalter K6. Der Schalter K5 ist ein einpoliger Umschalter, ein erstes Ende des Schalters K5 ist mit dem zweiten Batterieende verbunden, ein zweites Ende a des Schalters K5 ist mit Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige verbunden, ein drittes Ende b des Schalters K5 ist mit einem Ende der Induktivität L1 verbunden, ein zweites Ende des Schalters K6 ist mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden, ein erstes Ende des Schalters K6 ist mit dem ersten Batterieende verbunden, und das zweite Ende des Schalters K6 ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden.
  • Es sollte angemerkt werden, dass der Schalter K5 und die Leistungsbatterie 12 unabhängig angeordnet sein können. In diesem Fall kann das erste Ende des Schalters K5 als das zweite Batterieende des Ladesystems 11 verstanden werden. Es versteht sich, dass der Schalter K5 und die Leistungsbatterie 12 in ein Leistungsbatteriepack integriert sein können. In diesem Fall kann in Betracht gezogen werden, dass das in dieser Ausführungsform dieser Anmeldung bereitgestellte Ladesystem 11 zwei zweite Batterieenden enthält, wobei ein zweites Batterieende mit dem zweiten Ende a des Schalters K5 verbunden ist und das andere zweite Batterieende mit dem dritten Ende b des Schalters K5 verbunden ist.
  • Als Nächstes werden Abwärtswandlung und Aufwärtswandlung auf der Leistungsversorgungsspannung getrennt unter Verwendung von 22 als ein Beispiel beschrieben.
  • I. Abwärtswandlung
  • Wenn die Stromversorgungsspannung größer als die maximale Ladespannung ist, kann die MCU 111 eine Abwärtswandlung an der Stromversorgungsspannung durchführen. In einem Abwärtswandlungsprozess kann die MCU 111 den Schalter K6 einschalten und das erste Ende und das dritte Ende b des Schalters K5 einschalten. Ein Schaltungszustand kann in 23 gezeigt sein. Es sollte angemerkt werden, dass in einigen Szenarien ein Schalter K2 zu einem Schalter K4 im Ladesystem 11 angeordnet sein kann. In diesem Fall sollten der Schalter K2 und der Schalter K3 eingeschaltet bleiben, und der Schalter K4 sollte ausgeschaltet bleiben. Basierend auf dem in 23 gezeigten Schaltungszustand und unter Verwendung eines Brückenzweigs 2, der einen Schalttransistor T3 und einen Schalttransistor T4 als ein Beispiel enthält, enthält der Abwärtswandlungsprozess hauptsächlich die folgenden zwei Stufen.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T4 ein, so dass die Induktivität L1 geladen wird. Wie in 24 gezeigt, wird Strom von einer positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung ausgegeben und fließt zurück zu einer negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung, nachdem er durch die Leistungsbatterie 12, den Schalter K5, die Induktivität L1 und den Schalttransistor T4 übertragen wurde, so dass eine Ladeschleife zum Laden der Induktivität L1 gebildet wird. In diesem Prozess ist die erste Ausgangsspannung des Ladesystems 11 eine Differenz, die erhalten wird, nachdem eine Spannung der Induktivität L1 von der Leistungsversorgungsspannung subtrahiert wird. Anscheinend ist die erste Ausgangsspannung kleiner als die Leistungsversorgungsspannung. Daher kann das Ladesystem 11 eine Abwärtswandlung implementieren.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T4 aus, so dass die Induktivität L1 Elektrizität entlädt; und schaltet einen zweiten Schalttransistor aus, so dass die Induktivität L1 Elektrizität entlädt. Nachdem die MCU 111 den Schalttransistor T4 ausschaltet, wird die Ladeschleife ausgeschaltet. Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität aufgrund eines Freilaufmerkmals der Induktivität. Wie in 25 gezeigt, wird der Strom von einem Ende ausgegeben, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem Schalttransistor T3 ist, und fließt zurück zu einem Ende, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem ersten Leistungsversorgungsende ist, nachdem er durch eine Diode im Schalttransistor T3, die Leistungsbatterie 12 und den Schalter K5 übertragen wurde. In diesem Prozess ist die erste Ausgangsspannung des Ladesystems 11 die Spannung der Induktivität L1. Anscheinend ist die erste Ausgangsspannung kleiner als die Leistungsversorgungsspannung. Daher kann das Ladesystem 11 eine Abwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung implementieren.
  • II. Aufwärtswandlung
  • Wie in 22 gezeigt, kann das Ladesystem 11 einen Schalter K4 enthalten. Ein erstes Ende des Schalters K4 ist mit einem Punkt verbunden, der die N Motorwicklungen verbindet, und ein zweites Ende des Schalters K4 ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden. In einem Aufwärtsumwandlungsprozess kann die MCU 111 das erste Ende und das zweite Ende des Schalters K5 einschalten, den Schalter K4 einschalten und den Schalter K6 ausschalten. Ein Schaltungszustand kann in 26 gezeigt sein. Es kann aus 26 gelernt werden, dass der Schaltungszustand in diesem Fall äquivalent zu dem in 3 gezeigten Ladesystem 11 ist. Daher kann auf den in Ausführungsform 1 bereitgestellten Aufwärtsumwandlungsprozess Bezug genommen werden. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Zusätzlich kann das in 22 gezeigte Ladesystem 11 eine Spannungsumwandlung in einem Abwärts-Aufwärts-(Buck-Boost-)Modus an der Leistungsversorgungsspannung unterstützen.
  • III. Buck-Boost
  • Wenn eine Abwärts-Aufwärts-Umwandlung an der Leistungsversorgungsspannung durchgeführt wird, kann die MCU 111 das erste Ende und das dritte Ende b des Schalters K5 einschalten und den Schalter K4 einschalten. Ein Schaltungszustand kann in 27 gezeigt sein. Basierend auf dem in 27 gezeigten Schaltungszustand enthält die Abwärts-Aufwärts-Umwandlung hauptsächlich die folgenden zwei Stufen.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T4 ein, so dass die Induktivität L1 geladen wird. Wie in 28 gezeigt, wird Strom von einer positiven Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung ausgegeben und fließt zurück zu einer negativen Elektrode der Gleichstromleistungsversorgung, nachdem er durch die Induktivität L1 und den Schalttransistor T4 übertragen wurde, so dass eine Ladeschleife der Induktivität L1 gebildet wird.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T3 aus, so dass die Induktivität L1 Elektrizität entlädt. Wie in 29 gezeigt, wird der Strom von einem Ende ausgegeben, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem Schalttransistor T3 ist, und fließt zurück zu einem Ende, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem ersten Leistungsversorgungsende ist, nachdem er durch eine Diode im Schalttransistor T3, die Leistungsbatterie 12 und den Schalter K5 übertragen wurde. Es kann gelernt werden, dass die erste Ausgangsspannung des Ladesystems 11 gleich der Spannung der Induktivität L1 ist. Die MCU 111 kann die Spannung der Induktivität L1 durch Steuern der Ladezeit der Induktivität L1 in Stufe 1 steuern, um so die erste Ausgangsspannung zu steuern. Die erste Ausgangsspannung kann größer als die Leistungsversorgungsspannung sein, oder kann kleiner als die Leistungsversorgungsspannung sein.
  • Ähnlich zu Ausführungsform 1, wenn die Leistungsversorgungsspannung der Gleichstromleistungsversorgung in den Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie 12 fällt, kann die MCU 111 das erste Ende und das zweite Ende a des Schalters K5 einschalten und den Schalter K6 einschalten, so dass die Leistungsbatterie 12 die Leistungsversorgungsspannung direkt empfangen kann, um das Laden abzuschließen. Für eine spezifische Implementierung siehe Ausführungsform 1. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Ausführungsform 6.
  • Es sollte angemerkt werden, dass das in 22 gezeigte Ladesystem 11 auch nicht nur eine Abwärtswandlung an einer Batteriespannung durchführen kann, sondern auch eine Aufwärtswandlung an der Batteriespannung durchführen kann, so dass sowohl eine Batteriespannung, die durch eine Hochspannungsleistungsbatterie ausgegeben wird, als auch eine Batteriespannung, die durch eine Niederspannungsleistungsbatterie ausgegeben wird, an die Gleichstromlast in verschiedenen Arbeitsspannungsbereichen angepasst werden kann.
  • Als Nächstes werden Aufwärtswandlung und Abwärtswandlung an der Batteriespannung getrennt unter Verwendung von 22 als ein Beispiel beschrieben.
  • I. Aufwärtswandlung
  • In einem Aufwärtswandlungsprozess kann die MCU 111 den Schalter K6 einschalten und das erste Ende und das dritte Ende b des Schalters K5 einschalten. Ein Schaltungszustand kann in 23 gezeigt sein. Basierend auf dem in 23 gezeigten Schaltungszustand und unter Verwendung eines Brückenzweigs 2, der einen Schalttransistor T3 und einen Schalttransistor T4 als ein Beispiel enthält, enthält der Aufwärtsumwandlungsprozess hauptsächlich die folgenden zwei Stufen.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T3 ein, so dass die Induktivität L1 geladen wird. Wie in 30 gezeigt, wird Strom von einer positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 ausgegeben und fließt zurück zu einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12, nachdem er durch den Schalttransistor T3, die Induktivität L1 und den Schalter K5 übertragen wurde, so dass eine Ladeschleife zum Laden der Induktivität L1 gebildet wird.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T3 aus, so dass die Induktivität L1 Elektrizität entlädt. Nachdem die MCU 111 den Schalttransistor T3 ausschaltet, wird die Ladeschleife ausgeschaltet. Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität aufgrund eines Freilaufmerkmals der Induktivität. Wie in 32 gezeigt, wird der Strom von der positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 ausgegeben und fließt zurück zur negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12, nachdem er durch die Gleichstromlast, eine Diode im Schalttransistor T4, die Induktivität L1 und den Schalttransistor T5 übertragen wurde. In diesem Prozess ist eine zweite Ausgangsspannung des Ladesystems 11 die Summe der Batteriespannung der Leistungsbatterie 12 und der Spannung der Induktivität L1. Anscheinend ist die zweite Ausgangsspannung größer als die Batteriespannung. Daher kann das Ladesystem 11 eine Aufwärtswandlung an der Batteriespannung implementieren.
  • II. Abwärtswandlung
  • Wie in 22 gezeigt, kann das Ladesystem 11 einen Schalter K4 enthalten. Ein erstes Ende des Schalters K4 ist mit einem Punkt verbunden, der die N Motorwicklungen verbindet, und ein zweites Ende des Schalters K4 ist mit dem ersten Leistungsversorgungsende verbunden. In einem Abwärtswandlungsprozess kann die MCU 111 das erste Ende und das zweite Ende a des Schalters K5 einschalten, den Schalter K4 einschalten und den Schalter K6 ausschalten. Ein Schaltungszustand kann in 26 gezeigt sein. Es kann aus 26 gelernt werden, dass der Schaltungszustand in diesem Fall äquivalent zu dem in 3 gezeigten Ladesystem 11 ist. Daher kann auf den in Ausführungsform 2 bereitgestellten Abwärtswandlungsprozess Bezug genommen werden. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Zusätzlich kann das in 22 gezeigte Ladesystem 11 auch eine Spannungsumwandlung in einem Abwärts-Aufwärts-Modus an der Batteriespannung unterstützen.
  • III. Buck-Boost
  • Wenn eine Abwärts-Aufwärts-Umwandlung an der Batteriespannung durchgeführt wird, kann die MCU 111 das erste Ende und das dritte Ende b des Schalters K5 einschalten und den Schalter K4 einschalten. Ein Schaltungszustand kann in 27 gezeigt sein. Basierend auf dem in 27 gezeigten Schaltungszustand enthält die Abwärts-Aufwärts-Umwandlung hauptsächlich die folgenden zwei Stufen.
  • Stufe 1: Die Induktivität L1 wird geladen.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T3 ein, so dass die Induktivität L1 geladen wird. Wie in 32 gezeigt, wird Strom von einer positiven Elektrode der Leistungsbatterie 12 ausgegeben und fließt zurück zu einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie 12, nachdem er durch den Schalttransistor T3, die Induktivität L1 und den Schalter K5 übertragen wurde, so dass eine Ladeschleife der Induktivität L1 gebildet wird.
  • Stufe 2: Die Induktivität L1 entlädt Elektrizität.
  • Die MCU 111 schaltet den Schalttransistor T3 aus, so dass die Induktivität L1 Elektrizität entlädt. Wie in 33 gezeigt, wird der Strom von einem Ende ausgegeben, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem ersten Leistungsversorgungsende ist, und fließt zurück zu einem Ende, das von der Induktivität L1 ist und das nahe dem Schalttransistor T4 ist, nachdem er durch die Gleichstromlast und eine Diode im Schalttransistor T4 übertragen wurde. Es kann gelernt werden, dass die zweite Ausgangsspannung des Ladesystems 11 gleich der Spannung der Induktivität L1 ist. Die MCU 111 kann die Spannung der Induktivität L1 durch Steuern der Ladezeit der Induktivität L1 in Stufe 1 steuern, um so die zweite Ausgangsspannung zu steuern. Die zweite Ausgangsspannung kann größer als die Batteriespannung sein, oder kann kleiner als die Batteriespannung sein.
  • Ähnlich zu Ausführungsform 2, wenn die Batteriespannung der Leistungsbatterie 12 in den Arbeitsspannungsbereich der Gleichstromlast fällt, kann die MCU 111 das erste Ende und das zweite Ende a des Schalters K5 einschalten und den Schalter K6 einschalten, so dass die Leistungsbatterie 12 der Gleichstromlast direkt Leistung bereitstellen kann. Für eine spezifische Implementierung siehe Ausführungsform 2. Details werden nicht erneut beschrieben.
  • Es ist klar, dass ein Fachmann verschiedene Modifikationen und Variationen an dieser Anmeldung vornehmen kann, ohne vom Umfang dieser Anmeldung abzuweichen. Diese Anmeldung soll diese Modifikationen und Variationen dieser Anmeldung abdecken, vorausgesetzt, dass sie in den Umfang der Ansprüche dieser Anmeldung und ihrer äquivalenten Technologien fallen.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Elektrofahrzeug
    11
    Ladesystem/MUC
    12
    Leistungsbatterie
    13
    Motor
    14
    Rad
    20
    Ladesäule
    21
    Leistungsversorgungsschaltung
    22
    Ladepistole
    30
    Leistungsfrequenznetz

Claims (20)

  1. Ladesystem, umfassend eine Motorsteuereinheit, MCU, und eine erste Induktivität, wobei die MCU N Brückenzweige umfasst, und N ist eine ganze Zahl größer oder gleich eins, wobei Enden mit hohem Potential der N Brückenzweige mit einem ersten Stromversorgungsende und einem ersten Batterieende des Ladesystems verbunden sind, das erste Stromversorgungsende zum Verbinden mit einer positiven Elektrode einer Gleichstromversorgung konfiguriert ist, das erste Batterieende zum Verbinden mit einer positiven Elektrode einer Leistungsbatterie konfiguriert ist, die Gleichstromversorgung zum Ausgeben einer Stromversorgungsspannung konfiguriert ist, und die Leistungsbatterie zum Empfangen einer ersten Ausgangsspannung des Ladesystems konfiguriert ist; Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige mit einem zweiten Batterieende des Ladesystems verbunden sind, und das zweite Batterieende zum Verbinden mit einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie konfiguriert ist; ein Ende der ersten Induktivität mit einem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist, das andere Ende der ersten Induktivität mit einem Mittelpunkt eines ersten Brückenzweigs verbunden ist, das zweite Stromversorgungsende zum Verbinden mit einer negativen Elektrode der Gleichstromversorgung konfiguriert ist, und der erste Brückenzweig irgendeiner der N Brückenzweige ist; und der erste Brückenzweig und die erste Induktivität eine Spannungsumwandlungsschaltung bilden, und die MCU konfiguriert ist zum: wenn die Stromversorgungsspannung kleiner als eine minimale Ladespannung der Leistungsbatterie ist, Durchführen einer Aufwärtsumwandlung an der Stromversorgungsspannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung, und Ausgeben der Stromversorgungsspannung, die nach der Aufwärtsumwandlung erhalten wird, als die erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie, wobei die erste Ausgangsspannung nicht kleiner als die minimale Ladespannung ist.
  2. Ladesystem nach Anspruch 1, wobei der erste Brückenzweig einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor umfasst, eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Stromversorgungsende verbunden ist, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden ist, und sich der Mittelpunkt zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor befindet; und wenn die Stromversorgungsspannung kleiner als die minimale Ladespannung ist, die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des ersten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität geladen wird; und Ausschalten des ersten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  3. Ladesystem nach Anspruch 2, wobei das Ladesystem einen ersten Schalter umfasst, ein erstes Ende des ersten Schalters mit dem zweiten Batterieende verbunden ist, und ein zweites Ende des ersten Schalters mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist; und die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des ersten Schalters, wenn die Leistungsversorgungsspannung in einen Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie fällt; und Ausschalten des ersten Schalters, wenn die Leistungsversorgungsspannung jenseits des Ladespannungsbereichs der Leistungsbatterie liegt.
  4. Ladesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Ladesystem N erste Induktivitäten und N dritte Schalter umfasst, ein Ende jedes der N dritten Schalter mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden ist, das andere Ende jedes der N dritten Schalter mit einem Ende jeder der N ersten Induktivitäten in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden ist, und das andere Ende jeder der N ersten Induktivitäten mit den N Brückenzweigen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden ist; und die N dritten Schalter konfiguriert sind, um: eingeschaltet zu werden, wenn die Leistungsversorgungsspannung empfangen wird, und ausgeschaltet zu werden, wenn das Empfangen der Leistungsversorgungsspannung gestoppt wird.
  5. Ladesystem nach Anspruch 1, wobei die MCU konfiguriert ist zum: wenn die Leistungsversorgungsspannung größer als eine maximale Ladespannung der Leistungsbatterie ist, Durchführen einer Abwärtswandlung an der Leistungsversorgungsspannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung und Ausgeben der Leistungsversorgungsspannung, die nach einer Abwärtswandlung erhalten wird, als die erste Ausgangsspannung an die Leistungsbatterie, wobei die erste Ausgangsspannung nicht größer als die maximale Ladespannung ist.
  6. Ladesystem nach Anspruch 5, wobei der erste Brückenzweig einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor umfasst, eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Stromversorgungsende verbunden ist, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden ist, und sich der Mittelpunkt zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor befindet; und das Ladesystem einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter umfasst, ein erstes Ende des ersten Schalters mit dem zweiten Batterieende verbunden ist, ein zweites Ende des ersten Schalters mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist, ein erstes Ende des zweiten Schalters mit dem ersten Batterieende verbunden ist, ein zweites Ende des zweiten Schalters mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden ist, und ein drittes Ende des zweiten Schalters mit dem ersten Stromversorgungsende verbunden ist.
  7. Ladesystem nach Anspruch 6, wobei, wenn die Stromversorgungsspannung größer als die maximale Ladespannung ist, die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des ersten Schalters und Einschalten des ersten Endes und des zweiten Endes des zweiten Schalters; Einschalten des ersten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität geladen wird; und Ausschalten des ersten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  8. Ladesystem nach Anspruch 6 oder 7, wobei das Ladesystem einen dritten Schalter umfasst, ein erstes Ende des dritten Schalters mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden ist, und ein zweites Ende des dritten Schalters mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist; und wenn die Stromversorgungsspannung kleiner als die minimale Ladespannung ist, die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des ersten Endes und des dritten Endes des zweiten Schalters, Einschalten des dritten Schalters und Ausschalten des ersten Schalters; Einschalten des ersten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität geladen wird; und Ausschalten des ersten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  9. Ladesystem nach Anspruch 6, wobei das Ladesystem einen dritten Schalter umfasst, ein erstes Ende des dritten Schalters mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden ist, und ein zweites Ende des dritten Schalters mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist; und die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des ersten Endes und des zweiten Endes des zweiten Schalters und Einschalten des dritten Schalters; Einschalten des ersten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität geladen wird; und Ausschalten des ersten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  10. Ladesystem nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die MCU konfiguriert ist zum: wenn die Leistungsversorgungsspannung in einen Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie fällt, Einschalten des ersten Endes und des dritten Endes des zweiten Schalters und Einschalten des ersten Schalters.
  11. Ladesystem, umfassend eine Motorsteuereinheit, MCU und eine erste Induktivität, wobei die MCU N Brückenzweige umfasst, und N eine ganze Zahl größer oder gleich eins ist, wobei Enden mit hohem Potential der N Brückenzweige mit einem ersten Stromversorgungsende und einem ersten Batterieende des Ladesystems verbunden sind, das erste Stromversorgungsende zum Verbinden mit einer positiven Elektrode einer Gleichstromlast konfiguriert ist, das erste Batterieende zum Verbinden mit einer positiven Elektrode einer Leistungsbatterie konfiguriert ist, die Gleichstromlast zum Empfangen einer zweiten Ausgangsspannung des Ladesystems konfiguriert ist, und die Leistungsbatterie zum Ausgeben einer Batteriespannung an das Ladesystem konfiguriert ist; Enden mit niedrigem Potential der N Brückenzweige mit einem zweiten Batterieende des Ladesystems verbunden sind, und das zweite Batterieende zum Verbinden mit einer negativen Elektrode der Leistungsbatterie konfiguriert ist; ein Ende der ersten Induktivität mit einem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist, das andere Ende der ersten Induktivität mit einem Mittelpunkt eines ersten Brückenzweigs verbunden ist, das zweite Stromversorgungsende zum Verbinden mit einer negativen Elektrode der Gleichstromlast konfiguriert ist, und der erste Brückenzweig irgendeiner der N Brückenzweige ist; und der erste Brückenzweig und die erste Induktivität eine Spannungsumwandlungsschaltung bilden, und die MCU konfiguriert ist zum: wenn die Batteriespannung größer als eine maximale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, Durchführen einer Abwärtswandlung an der Batteriespannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung, und Ausgeben der Batteriespannung, die nach der Abwärtswandlung erhalten wird, als die zweite Ausgangsspannung an die Gleichstromlast, wobei die zweite Ausgangsspannung nicht größer als die maximale Arbeitsspannung ist.
  12. Ladesystem nach Anspruch 11, wobei der erste Brückenzweig einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor umfasst, eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Stromversorgungsende verbunden ist, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden ist, und sich der Mittelpunkt zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor befindet; und wenn die Batteriespannung größer als die maximale Arbeitsspannung ist, die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des zweiten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität geladen wird; und Ausschalten des zweiten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  13. Ladesystem nach Anspruch 12, wobei das Ladesystem einen ersten Schalter umfasst, ein erstes Ende des ersten Schalters mit dem zweiten Batterieende verbunden ist, und ein zweites Ende des ersten Schalters mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist; und die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des ersten Schalters, wenn die Batteriespannung in einen Arbeitsspannungsbereich der Gleichstromlast fällt; und Ausschalten des ersten Schalters, wenn die Batteriespannung jenseits des Arbeitsspannungsbereichs der Gleichstromlast liegt.
  14. Ladesystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei das Ladesystem N erste Induktivitäten und N dritte Schalter umfasst, ein Ende jedes der N dritten Schalter mit dem zweiten Leistungsversorgungsende verbunden ist, das andere Ende jedes der N dritten Schalter mit einem Ende jeder der N ersten Induktivitäten in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden ist, und das andere Ende jeder der N ersten Induktivitäten mit den N Brückenzweigen in einer Eins-zu-Eins-Entsprechung verbunden ist; und die N dritten Schalter konfiguriert sind, um: eingeschaltet zu werden, wenn die zweite Ausgangsspannung ausgegeben wird, und ausgeschaltet zu werden, wenn das Ausgeben der zweiten Ausgangsspannung gestoppt wird.
  15. Ladesystem nach Anspruch 11, wobei die MCU konfiguriert ist zum: wenn die Batteriespannung kleiner als eine minimale Arbeitsspannung der Gleichstromlast ist, Durchführen einer Aufwärtsumwandlung an der Batteriespannung unter Verwendung der Spannungsumwandlungsschaltung und Ausgeben der Batteriespannung, die nach der Aufwärtsumwandlung erhalten wird, als die zweite Ausgangsspannung an die Gleichstromlast, wobei die zweite Ausgangsspannung nicht kleiner als die minimale Arbeitsspannung ist.
  16. Ladesystem nach Anspruch 15, wobei der erste Brückenzweig einen ersten Schalttransistor und einen zweiten Schalttransistor umfasst, eine erste Elektrode des ersten Schalttransistors separat mit dem ersten Batterieende und dem ersten Stromversorgungsende verbunden ist, eine zweite Elektrode des ersten Schalttransistors mit einer ersten Elektrode des zweiten Schalttransistors verbunden ist, und sich der Mittelpunkt zwischen dem ersten Schalttransistor und dem zweiten Schalttransistor befindet; und das Ladesystem einen ersten Schalter und einen zweiten Schalter umfasst, ein erstes Ende des ersten Schalters mit dem zweiten Batterieende verbunden ist, ein zweites Ende des ersten Schalters mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist, ein erstes Ende des zweiten Schalters mit dem ersten Batterieende verbunden ist, ein zweites Ende des zweiten Schalters mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden ist, und ein drittes Ende des zweiten Schalters mit dem ersten Stromversorgungsende verbunden ist.
  17. Ladesystem nach Anspruch 16, wobei, wenn die Batteriespannung kleiner als die minimale Arbeitsspannung ist, die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des ersten Schalters und Einschalten des ersten Endes und des zweiten Endes des zweiten Schalters; Einschalten des zweiten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität geladen wird; und Ausschalten des zweiten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  18. Ladesystem nach Anspruch 16 oder 17, wobei das Ladesystem einen dritten Schalter umfasst, ein erstes Ende des dritten Schalters mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden ist, und ein zweites Ende des dritten Schalters mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist; und wenn die Batteriespannung größer als die maximale Arbeitsspannung ist, die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des ersten Endes und des dritten Endes des zweiten Schalters, Einschalten des dritten Schalters und Ausschalten des ersten Schalters; Einschalten des zweiten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität geladen wird; und Ausschalten des zweiten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  19. Ladesystem nach Anspruch 16, wobei das Ladesystem einen dritten Schalter umfasst, ein erstes Ende des dritten Schalters mit einem Ende der ersten Induktivität verbunden ist, und ein zweites Ende des dritten Schalters mit dem zweiten Stromversorgungsende verbunden ist; und die MCU konfiguriert ist zum: Einschalten des ersten Endes und des zweiten Endes des zweiten Schalters und Einschalten des dritten Schalters; Einschalten des zweiten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität geladen wird; und Ausschalten des zweiten Schalttransistors, so dass die erste Induktivität Elektrizität entlädt.
  20. Ladesystem nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei die MCU konfiguriert ist zum: wenn die Batteriespannung in einen Ladespannungsbereich der Leistungsbatterie fällt, Einschalten des ersten Endes und des dritten Endes des zweiten Schalters und Einschalten des ersten Schalters.
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