JP2022540573A - エネルギー変換装置、動力システム及び車両 - Google Patents

エネルギー変換装置、動力システム及び車両 Download PDF

Info

Publication number
JP2022540573A
JP2022540573A JP2022500063A JP2022500063A JP2022540573A JP 2022540573 A JP2022540573 A JP 2022540573A JP 2022500063 A JP2022500063 A JP 2022500063A JP 2022500063 A JP2022500063 A JP 2022500063A JP 2022540573 A JP2022540573 A JP 2022540573A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
signal
bridge
charging
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2022500063A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7313532B2 (ja
Inventor
徐▲魯▼▲輝▼
杜智勇
万家▲偉▼
李才文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BYD Co Ltd
Original Assignee
BYD Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BYD Co Ltd filed Critical BYD Co Ltd
Publication of JP2022540573A publication Critical patent/JP2022540573A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7313532B2 publication Critical patent/JP7313532B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/22—Constructional details or arrangements of charging converters specially adapted for charging electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33576—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements having at least one active switching element at the secondary side of an isolation transformer
    • H02M3/33584—Bidirectional converters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L53/00—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles
    • B60L53/20—Methods of charging batteries, specially adapted for electric vehicles; Charging stations or on-board charging equipment therefor; Exchange of energy storage elements in electric vehicles characterised by converters located in the vehicle
    • B60L53/24—Using the vehicle's propulsion converter for charging
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
    • H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
    • H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/33569—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only having several active switching elements
    • H02M3/33571—Half-bridge at primary side of an isolation transformer
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J2310/00—The network for supplying or distributing electric power characterised by its spatial reach or by the load
    • H02J2310/40—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle
    • H02J2310/48—The network being an on-board power network, i.e. within a vehicle for electric vehicles [EV] or hybrid vehicles [HEV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

エネルギー変換装置、動力システム及び車両である。エネルギー変換装置は、モータコイル（１１）及びブリッジコンバータ（１２）を含み、ブリッジコンバータ（１２）は、外部電池（２００）及び外部充電ポート（１０）に接続され、モータコイル（１１）は、外部充電ポート（１０）に接続され、多相巻線を含み、各相巻線は、複数のコイルユニットを含み、各相巻線のＮ個のコイルユニットの第１の端部が共通接続された後に多相ブリッジにおける対応する相ブリッジに接続され、各相巻線におけるいずれか１つのコイルユニットの第２の端部が他の相巻線における対応するコイルユニットの第２の端部に接続された後に充電ポート（１０）に選択的に接続される。該エネルギー変換装置は充電時に、モータコイルの多相巻線における複数のコイルユニットを十分に利用でき、さらに、充電効率を向上させ、同時に直流側リップルを低下させる。

Description

(関連出願の相互参照)
本願は、ビーワイディー カンパニー リミテッドが２０１９年６月３０日に提出した、名称が「エネルギー変換装置、動力システム及び車両」の中国特許出願第「２０１９１０５８２１４７．９」号の優先権を主張するものである。
本願は、車両の技術分野に属し、特に、エネルギー変換装置、動力システム及び車両に関する。
近年、電気自動車の発展と迅速な普及に伴って、電気自動車の電池の充電はますます重要になる。現在、従来の電気自動車の電池を充電する時、並列同期制御の方式により電池充電方式を制御するが、モータの三相巻線のインダクタンスを十分に利用することができないと、直流側リップルが増加し、充電効率が低下する。
以上より、従来の電池充電方法には、充電時に直流側リップルが大きく、充電効率が低いという問題が存在する。
本願は、関連技術における技術的課題の１つを少なくともある程度解決することを目的とする。
これに鑑みて、本願の実施例は、従来の電池充電方法に存在する、充電時に直流側リップルが大きく、充電効率が低いという問題を解決するために、エネルギー変換装置、動力システム及び車両を提供する。
本願の実施例の第１の態様に係るエネルギー変換装置は、モータコイルと、前記モータコイルに接続されたブリッジコンバータとを含み、前記ブリッジコンバータはそれぞれ、外部電池及び外部充電ポートに接続され、前記モータコイルは、外部充電ポートに接続され、前記ブリッジコンバータは、多相ブリッジを含み、
前記モータコイルは、多相巻線を含み、各相巻線は、Ｎ個のコイルユニットを含み、各相巻線のＮ個のコイルユニットの第１の端部が共通接続された後に前記多相ブリッジにおける対応する相ブリッジに接続され、各相巻線におけるいずれか１つのコイルユニットの第２の端部が他の相巻線における対応するコイルユニットの第２の端部に接続された後にＮ個の中性点が形成され、前記Ｎ個の中性点からＮ本の中性線が引き出され、前記Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線は、前記充電ポートに接続され、Ｎは１より大きい整数で、Ｍは１より大きい整数である。
本願の実施例の第２の態様に係る動力システムは、上記第１の態様に係るエネルギー変換装置を含み、前記エネルギー変換装置は、
外部充電ポートに接続されたモータコイルを含むモータと、
前記モータコイルの一端に接続されたブリッジコンバータを含み、前記モータコイルの他端が外部充電ポートに接続されるモータ制御モジュールと、
双方向ブリッジを含み、前記双方向ブリッジが前記ブリッジコンバータに並列接続されて第１の共通接続端及び第２の共通接続端が形成され、前記第１の共通接続端が外部電池の一端に接続され、前記第２の共通接続端が前記電池の他端に接続され、前記充電ポートが前記第２の共通接続端及び前記双方向ブリッジに接続される車載充電モジュールとを含む。
本願の実施例の第３の態様に係る車両は、上記第２の態様に係る動力システムを含む。
従来技術に比べて、本願の実施例の有益な効果は、以下のとおりである。本願では、エネルギー変換装置においてモータコイル及びブリッジコンバータを採用し、ブリッジコンバータは、外部電池及び外部充電ポートに接続され、モータコイルは、外部充電ポートに接続され、モータコイルの多相巻線はそれぞれ、複数のコイルユニットを含み、各相巻線における複数のコイルユニットの第１の端部が共通接続された後にブリッジコンバータの多相ブリッジに１対１の対応で接続され、各相巻線における複数のコイルユニットの第２の端部が他の相巻線における複数のコイルユニットの第２の端部に１対１の対応で接続された後に充電ポートに選択的に接続され、このように、該エネルギー変換装置は充電時に、モータコイルの多相巻線における複数のコイルユニットを十分に効果的に利用することができ、充電パワーの要件を満たし、同時に直流側リップルを低下させ、従来の電池充電方法に存在する、充電時に直流側リップルが大きく、充電効率が低いという問題を解決する。
本願の追加の態様及び利点は、一部が以下の説明において示され、一部が以下の説明において明らかになるか又は本願の実践により把握される。
本願の実施例１に係るエネルギー変換装置のモジュール構造概略図である。 本願の実施例２に係るエネルギー変換装置のモジュール構造概略図である。 本願の実施例３に係るエネルギー変換装置のモジュール構造概略図である。 本願の実施例４に係るエネルギー変換装置の回路構造概略図である。 本願の実施例５に係るエネルギー変換装置における制御モジュールの回路構造概略図である。 本願の実施例６に係るエネルギー変換装置におけるブリッジコンバータの動作シーケンス概略図である。
以下、本願の実施例を詳細に説明し、上記実施例の例は図面に示され、全体を通して同一又は類似の符号は、同一又は類似の素子、若しくは同一又は類似の機能を有する部品を示す。以下、図面を参照して説明される実施例は、例示的なものに過ぎず、本願を解釈するものであり、本願を限定するものであると理解すべきではない。
本願の技術手段を説明するために、以下、具体的な実施例により説明する。
図１を参照して、本願の実施例１に係るエネルギー変換装置のモジュール構造概略図である。図１に示すように、該エネルギー変換装置は、モータコイル１１と、モータコイル１１に接続されたブリッジコンバータ１２とを含み、該ブリッジコンバータ１２は、外部電池２００及び外部充電ポート１０に接続され、モータコイル１１は、外部充電ポート１０に接続され、ブリッジコンバータ１２は、多相ブリッジを含む。
具体的には、モータコイル１１の多相巻線はそれぞれ、Ｎ個のコイルユニットを含み、各相巻線におけるＮ個のコイルユニットの第１の端部が共通接続された後にそれぞれブリッジコンバータ１２の多相ブリッジに１対１の対応で接続され、各相巻線におけるＮ個のコイルユニットの第２の端部が他の相巻線におけるＮ個のコイルユニットの第２の端部に１対１の対応で接続された後にＮ個の中性点が形成され、Ｎ個の中性点からＮ本の中性線が引き出され、Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線は、充電ポートに接続され、Ｎは１より大きい整数で、Ｍは１より大きい整数である。
なお、本願において、本実施例に説明される「外部電池」及び「外部充電ポート」は、エネルギー変換装置に対して「外部」に位置し、エネルギー変換装置が設置された車両の「外部」に位置することではない。
本実施例において、本願は、エネルギー変換装置においてモータコイル及びブリッジコンバータを採用し、ブリッジコンバータは、外部電池及び外部充電ポートに接続され、モータコイルは、外部充電ポートに接続され、モータコイルの多相巻線はそれぞれ、複数のコイルユニットを含み、各相巻線における複数のコイルユニットの第１の端部が共通接続された後にブリッジコンバータの多相ブリッジに１対１の対応で接続され、各相巻線における複数のコイルユニットの第２の端部が他の相巻線における複数のコイルユニットの第２の端部に１対１の対応で接続された後に充電ポートに選択的に接続され、このように、該エネルギー変換装置は充電時に、モータコイルの多相巻線における複数のコイルユニットを十分に効果的に利用することができ、充電パワーの要件を満たし、同時に直流側リップルを低下させる。
本願の他の実施形態において、図２に示すように、ブリッジコンバータ１２は、第１相ブリッジＡ、第２相ブリッジＢ及び第３相ブリッジＣを含み、モータコイル１１の多相巻線は、三相巻線を含み、モータコイル１１の三相巻線はそれぞれ、Ｎ個のコイルユニットを含み、各相巻線におけるＮ個のコイルユニットの第１の端部が共通接続された後にそれぞれブリッジコンバータ１２の第１相ブリッジＡ、第２相ブリッジＢ、第２相ブリッジＣに１対１の対応で接続され、各相巻線におけるＮ個のコイルユニットの第２の端部が他の２つの相巻線におけるＮ個のコイルユニットの第２の端部に１対１の対応で接続された後にＮ個の中性点が形成され、該Ｎ個の中性点からＮ本の中性線が引き出され、該Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線は、充電ポート１０に接続され、Ｎは１より大きい整数で、Ｍは１より大きい整数である。
具体的に実施する場合、本実施例において、Ｍの値は、Ｎの値と同じであっても異なってもよく、なお、Ｍの値がＮの値と異なる場合、Ｍの値はＮの値より小さい。
本実施例において、モータコイルの三相巻線のそれぞれに複数のコイルユニットを設置し、該複数のコイルユニットを充電ポートに選択的に接続させ、このように、該エネルギー変換装置は充電時に、モータコイルの多相巻線における複数のコイルユニットを十分に利用でき、さらに、充電パワーを満たす前提で、同時に直流側リップルを低下させ、従来の電池充電方法に存在する、充電時に直流側リップルが大きく、充電効率が低いという問題を解決する。
また、モータコイルに複数のコイルユニットを設置することにより、あるコイルユニットの分岐回路が故障した場合、該分岐回路を迂回して、条件を満たす他の分岐回路を採用して充電することができ、充電パワーを保証すると同時に、該エネルギー変換装置の故障許容能力を向上させる。
本願の他の実施形態において、図３に示すように、該エネルギー変換装置は、Ｎ本の中性線に接続されたスイッチモジュール１４をさらに含み、該スイッチモジュール１４は、Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線を充電ポート１０に接続させるように、選択的にオンオフする。
本実施例において、エネルギー変換装置にスイッチモジュールを設置することにより、該スイッチモジュールは、モータコイルの各相巻線における複数のコイルユニットからコイルユニットの一部又は全てを選択して充電ポートに接続させることができ、さらにモータコイルのインダクタンスの変化により充電時の充電パワーを調整し、同時に充電効率を増大させ、直流側リップルを低下させることができる。
Ｍの値を取得するために、本願は、設計方法を提供する。まず、計算によりモータコイルの所要の目標インダクタンスを取得し、次に、モータに対して静的試験及び動的試験を行い、充電ポート１０に接続された中性線の数を変更することにより、異なるモータコイルのインダクタンスをそれぞれ取得し、最後に、これらのモータコイルのインダクタンスを所要の目標インダクタンスと比較して、充電ポート１０に接続された中性線の数の最適値をＭの値として選択する。
本願の他の実施形態において、図３に示すように、該エネルギー変換装置は、スイッチモジュール１４に接続された制御モジュール１５をさらに含み、該制御モジュール１５は、Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線を充電ポート１０に接続させるように、スイッチモジュール１４が選択的にオンオフすることを制御する。
以上より、一実施例において、制御モジュール１５は、Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線を充電ポート１０に接続させるように、スイッチモジュール１４が選択的にオンオフすることを制御する時、主に目標充電パワー又は目標充電電流を取得し、さらに該目標充電パワー又は目標充電電流の値に基づいてスイッチモジュール１４が選択的にオンオフすることを制御し、目標充電パワーは、電池の充電時の充電パワーを指し、目標充電電流は、電池の充電時の充電電流を指す。
具体的には、外部電池が車両の動力電池であることを例として、動力電池を充電する必要がある場合、電池マネージャＢＭＳは、動力電池の電気量情報を取得し、さらに該電気量情報に基づいて対応する充電指令を生成し、該充電指令を制御モジュール１５にフィードバックし、充電指令は、目標充電パワー又は目標充電電流を含み、即ち、目標充電パワー又は目標充電電流を制御モジュール１５にフィードバックすることにより、制御モジュール１５は、該目標充電パワー又は目標充電電流に基づいてＭの値を算出し、Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線を充電ポートに接続させるように、スイッチモジュール１４が選択的にオンオフすることを制御する。
本願の他の実施例において、並列接続されたコイルユニットが多いほど、インダクタンスが低減し、コイルの過電流能力が向上し、充電パワー又は電流が増加するため、目標充電パワー又は目標充電電流の値は、充電ポートに接続された中性線の数に正比例する。しかしながら、インダクタンスが減少すると、直流側リップルが増加するため、充電効率を低下させる。したがって、充電電流、充電パワー、充電効率の関係を総合的に考慮して、最適なＭ値を決定する必要がある。
本実施例において、本願は、目標充電パワー又は目標充電電流を取得し、目標充電パワー又は目標充電電流に基づいてＭ値を計算し、スイッチモジュールがモータコイルの各相巻線における複数のコイルユニットから該目標充電パワー又は目標充電電流に対応するコイルの数を選択的に選択するように制御することにより、モータ巻線のインダクタンスを十分に利用して、インダクタンスを変更する方法により実際の充電パワー又は電流を取得し、さらに充電パワーに対する正確な制御を実現する。
本実施例において、制御モジュールの内部にＭの異なる値でのモータコイルのインダクタンスが記憶され、制御モジュールは、計算により目標モータコイルのインダクタンスを取得した後、目標モータコイルのインダクタンスを所定のモータコイルのインダクタンスと比較して、充電ポート１０に接続された中性線の数の最適値をＭの最終値として決定することにより、スイッチモジュール１４が選択的にオンオフすることを制御する。
本出願の他の実施形態において、図３に示すように、該エネルギー変換装置は、双方向ブリッジ１３をさらに含む。
該双方向ブリッジ１３は、ブリッジコンバータ１２に並列接続され、双方向ブリッジ１３の中点は、充電ポート１０に接続される。
本実施例において、エネルギー変換装置に双方向ブリッジ１３を設置することにより、該充電ポート１０、モータコイル１１、ブリッジコンバータ１２、双方向ブリッジ１３及び電池２００は交流充電回路を形成し、さらに、電池２００の交流充電を実現し、エネルギー変換装置の適用範囲を増加させる。
本願の他の実施形態において、図４に示すように、双方向ブリッジ１３は、第７のパワースイッチユニット及び第８のパワースイッチユニットを含む。第７のパワースイッチユニットは、上ブリッジＶＴ７及び上ブリッジダイオードＶＤ７を含み、第８のパワースイッチユニットは、下ブリッジＶＴ８及び下ブリッジダイオードＶＤ８を含み、上ブリッジＶＴ７は、第１の端部がブリッジＶＴ１、ＶＴ３及びＶＴ５の第１の端部に共通接続され、第２の端部が下ブリッジＶＴ８の第２の端部に接続されて双方向ブリッジ１３の中点が形成され、下ブリッジＶＴ８は、第２の端部がブリッジＶＴ２、ＶＴ４及びＶＴ６の第２の端部に共通接続される。
本願の他の実施例において、図４に示すように、該スイッチモジュール１４は、Ｎ個のサブスイッチ（図において４つを例として説明し、また、図において、モータコイル１１の三相巻線における各相巻線において４つのコイルユニットを例として説明する）を含み、該Ｎ個のサブスイッチは、Ｎ個の中性線に１対１の対応で接続され、制御モジュール１５は、Ｎ個のサブスイッチが選択的にオンオフすることを制御する。
図４を参照して、具体的に実施する場合、該Ｎ個のサブスイッチはいずれも、単極単投スイッチを採用して実現され、該Ｎ個の単極単投スイッチの第１の端部はいずれも、充電ポートに接続され、該Ｎ個の単極単投スイッチの第２の端部はいずれも、Ｎ個のコイルユニットに１対１の対応で接続され、なお、他の実施例において、スイッチモジュール１４は、単極多投スイッチを採用して実現されてもよく、該単極多投スイッチは、第１の端部が充電ポート１０に接続され、複数の第２の端部が各相巻線におけるＮ個のコイルユニットに１対１の対応で接続される。
本願の他の実施形態において、図４に示すように、ブリッジコンバータ１２は、第１のパワースイッチユニット、第２のパワースイッチユニット、第３のパワースイッチユニット、第４のパワースイッチユニット、第５のパワースイッチユニット及び第６のパワースイッチユニットを含む。第１のパワースイッチユニット、第３のパワースイッチユニット及び第５のパワースイッチユニットの第１の端部が共通接続され、第２のパワースイッチユニット、第４のパワースイッチユニット及び第６のパワースイッチユニットの第２の端部が共通接続され、モータコイル１１の第１相巻線は、第１のパワースイッチユニットの第２の端部及び第２のパワースイッチユニットの第１の端部に接続され、モータコイル１１の第２相巻線は、第３のパワースイッチユニットの第２の端部及び第４のパワースイッチユニットの第１の端部に接続され、モータコイル１１の第３相巻線は、第５のパワースイッチユニットの第２の端部及び第６のパワースイッチユニットの第１の端部に接続される。
本願の他の実施例において、ブリッジコンバータ１２における第１のパワースイッチユニットと第２のパワースイッチユニットは、第１相ブリッジ（Ａ相ブリッジ）を構成し、第３のパワースイッチユニットと第４のパワースイッチユニットは、第２相ブリッジ（Ｂ相ブリッジ）を構成し、第５のパワースイッチユニットの入力端と第６のパワースイッチユニットは、第３相ブリッジ（Ｃ相ブリッジ）を構成する。第１のパワースイッチユニットは、第１の上ブリッジＶＴ１及び第１の上ブリッジダイオードＶＤ１を含み、第２のパワースイッチユニットは、第２の下ブリッジＶＴ２及び第２の下ブリッジダイオードＶＤ２を含み、第３のパワースイッチユニットは、第３の上ブリッジＶＴ３及び第３の上ブリッジダイオードＶＤ３を含み、第４のパワースイッチユニットは、第４の下ブリッジＶＴ４及び第４の下ブリッジダイオードＶＤ４を含み、第５のパワースイッチユニットは、第５の上ブリッジＶＴ５及び第５の上ブリッジダイオードＶＤ５を含み、第６のパワースイッチユニットは、第６の下ブリッジＶＴ６及び第６の下ブリッジダイオードＶＤ６を含み、モータの三相コイルはそれぞれ、ブリッジコンバータにおけるＡ、Ｂ、Ｃの上ブリッジと下ブリッジとの間に接続される。
また、図４に示すように、本開示の実施例において、ブリッジコンバータ１２及び双方向ブリッジ１３に含まれる複数のスイッチユニットは、スイッチング動作を実行できるデバイス、例えばパワートランジスタ、金属－酸化層半導体電界効果トランジスタ（Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ－Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＭＯＳＦＥＴ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ Ｇａｔｅ Ｂｉｐｏｌａｒ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＩＧＢＴ）等のスイッチングデバイスを採用して実現することができる。
本願の他の実施例において、制御モジュール１５が目標充電パワー又は目標充電電流に基づいて対応するコイルユニットを選択した後、制御モジュール１５は、ブリッジコンバータ１２における三相ブリッジを同期制御方式で動作させるか又は三相インターリーブ制御方法で動作させるように制御し、同期制御方式の具体的な実現過程は、従来技術を参照することができ、ここで説明を省略し、三相インターリーブ制御方式の具体的な動作過程は、以下のとおりである。
具体的には、制御モジュール１５は、順に所定の位相ずつずれた第１の制御信号、第２の制御信号及び第３の制御信号を含む三相制御信号を取得し、第１の制御信号に基づいて、第１相ブリッジの２つのパワースイッチが交互にオンすることを制御し、第２の制御信号に基づいて、第２相ブリッジの２つのパワースイッチが交互にオンすることを制御し、第３の制御信号に基づいて、第３相ブリッジの２つのパワースイッチが交互にオンすることを制御することにより、電池を充電する。
本願の実施例において、車両を充電する時に、充電指令を受信していることと、この時に車両の状態情報が静止状態であることという２つの条件を必要とするため、電池を充電する前に、車両の状態情報を確認し、ホストコンピュータから送信された充電指令を受信しているか否かを確認する必要があり、車両の状態情報が静止状態であり、充電指令を受信している場合、充電モードに入る。
本願の実施例において、車両の状態情報は、車両における、車両状態を表すことができるデバイスによりフィードバックされ、例えば、モータによりフィードバックされたモータ回転速度であり、該車両状態情報は、非静止状態情報及び静止状態情報を含み、該静止状態情報とは、車両全体が停止した後、車両がロック状態にあり、即ち、車両のモータ回転速度が、ある所定の回転速度より小さい時の車両の状態を指し、同様に、動力電池の充電指令は、電池マネージャＢＭＳによりフィードバックされ、電池マネージャＢＭＳは、動力電池の電気量状態をリアルタイムに監視し、監視された結果に基づいて充電指令をフィードバックする。
車両の状態情報及び電池マネージャからフィードバックされた充電ニーズを受信した後、該車両の状態情報が非静止状態であれば、モータ駆動モードに入り、該モータ駆動モードは、従来のモータ駆動原理と同じであり、具体的には従来技術を参照することができ、ここでは説明を省略し、車両の状態情報が静止状態であり、電池マネージャからフィードバックされた充電ニーズが充電であれば、この時に車両の電池を充電する必要があることを示すため、充電モードに入り、該充電モードは、直流充電モード及び交流充電モードを含み、該交流充電モードは、単相交流充電及び三相交流充電を含むが、これらに限定されない。
充電モードに入った後、三相制御信号を取得し、取得された三相制御信号に基づいてブリッジコンバータにおける各相ブリッジの２つのパワースイッチの状態を制御することにより、電池に対する充電を実現することができ、なお、本実施例において、所定の位相を必要に応じて設置することができ、ここでは具体的に限定しない。
以下、順に所定の位相ずつずれた第１の制御信号、第２の制御信号及び第３の制御信号を含む三相制御信号を制御モジュール１５が取得する原理過程を具体的に説明し、詳細な説明は以下のとおりである。
モータの充電モードでのロータ角度信号、三相充電電流、所定の横軸電流、所定の直軸電流、フィードフォワード電圧及びバス側直流電圧を取得し、
上記ロータ角度信号、上記三相充電電流、所定の横軸電流、所定の直軸電流、フィードフォワード電圧及びバス側直流電圧に基づいて三相変調信号を取得し、
所定のキャリア信号を取得し、上記キャリア信号及び上記三相変調信号に基づいて所定の位相ずつずれた三相制御信号を取得する。
本願の実施例において、充電モードに入った後、該充電モードで対応するパラメータ情報を取得して、充電過程での充電パワーを制御する必要がある。充電モードでのパラメータ情報は、モータの充電モードでのロータ角度信号、三相充電電流、所定の横軸電流、所定の直軸電流、フィードフォワード電圧及びバス側直流電圧を含むが、これらに限定されない。
具体的には、ロータ角度信号は、充電モードでのモータのロータ磁界とステータＡ相軸との角度であり、角度センサにより取得された後にフィードバックされるものであってもよく、三相交流モータの電流に基づいて計算されるものであってもよく、ここでは具体的に限定しない。また、三相充電電流とは、充電時のモータの三相電流を指し、所定の横軸電流及び所定の直軸電流は、必要に応じて予め設定された横軸電流及び直軸電流である。
本願の他の実施形態において、制御モジュール１５は、具体的に、
上記ロータ角度信号、上記三相充電電流、上記所定の横軸電流、上記所定の直軸電流及び上記バス側直流電圧に基づいて第１の変調信号を取得し、
上記三相充電電流及び上記フィードフォワード電圧に基づいて第２の変調信号を取得し、
上記第１の変調信号及び上記第２の変調信号に基づいて上記三相変調信号を取得する。
本願の実施例において、動力電池の充電過程での充電パワーを向上させるために、制御モジュール１５は、充電モードでのモータのロータ角度信号、三相充電電流、所定の横軸電流、所定の直軸電流及びバス側直流電圧を取得した後、以上のパラメータに基づいて第１の変調信号を取得することができ、該第１の変調信号は、モータ巻線における差動モード電流部分を制御した後のパルス幅変調信号であり、該パルス幅変調信号は、三相パルス幅変調信号である。
本願の他の実施形態において、動力電池の充電過程での充電パワーを向上させるために、上記第１の変調信号を取得する以外に、制御モジュール１５はさらに、三相充電電流及びフィードフォワード電圧に基づいて第２の変調信号を取得する必要があり、該第２の変調信号は、モータの三相充電電流から零相電流を抽出した後、該部分のコモンモード電流を制御した後のパルス変調信号である。
制御モジュール１５は、上記第１の変調信号及び第２の変調信号を取得した後、該第１の変調信号及び第２の変調信号に対して対応する演算を行って、三相変調信号を取得することができ、本実施例において、第１の変調信号が三相パルス幅変調信号であるため、該第１の変調信号及び第２の変調信号を演算した後に取得された三相変調信号は同様に、三相パルス幅変調信号である。
本実施例において、本願は、ロータ角度信号、三相充電電流、所定の横軸電流、所定の直軸電流及びバス側直流電圧に基づいて第１の変調信号を取得し、三相充電電流及びフィードフォワード電圧に基づいて第２の変調信号を取得し、さらに第１の変調信号及び第２の変調信号を取得した後、該第１の変調信号及び第２の変調信号に基づいて三相変調信号を取得することにより、該三相変調信号を利用してブリッジコンバータを最終的に制御する三相パルス幅変調信号を取得し、これにより、動力電池の充電過程での充電パワーを調整して、充電パワーを向上させるという目的を達成する。
本願の他の実施形態において、制御モジュール１５はさらに、具体的に、
上記ロータ角度信号に基づいて上記三相充電電流に対して座標変換を行うことにより、二相充電電流を取得し、
上記二相充電電流と、上記所定の横軸電流及び上記所定の直軸電流との差を取った後、電流調整により横軸電圧及び直軸電圧を取得し、
上記ロータ角度信号、上記横軸電圧、上記直軸電圧及び上記バス側直流電圧に基づいて第１の変調信号を取得する。
本願の実施例において、ロータ角度信号に基づいて三相充電電流に対して座標変換を行うことにより、二相充電電流を取得する具体的な原理は、従来技術と同じであり、具体的には従来技術を参照することができ、ここでは説明を省略する。
制御モジュール１５は、二相充電電流を取得した後、該二相充電電流と、所定の横軸電流及び所定の直軸電流との差を取り、電流調整により横軸電圧及び直軸電圧を取得することができ、ここでの電流調整は、比例積分調整方法により実現することができ、当然のことながら、当業者であれば理解できるように、他の方法により実現することもでき、例えば、ファジー調整又はインテリジェント調整であり、ここでは具体的に限定しない。制御モジュール１５は、横軸電圧及び直軸電圧を取得した後、ロータ角度信号、横軸電圧、直軸電圧及びバス側直流電圧に基づいて第１の変調信号を取得することができる。
なお、本願の実施例において、モータがトルクを出力することを防止するために、所定の横軸電流及び所定の直軸電流の値を設定することにより、モータから出力されたトルクをゼロにすることができる。具体的には、本実施例において、所定の横軸電流をゼロに個別に設定することができ、即ち、所定の横軸電流がゼロであることを満たす限り、モータはトルクを出力せず、他の実施例において、所定の直軸電流及び所定の横軸電流を同時にゼロに設定できることにより、モータから出力されたトルクがゼロであり、さらに、モータから出力されたトルクを抑制するという目的を達成する。
また、本願の実施例において、三相充電電流について、モータのロータ角度信号に基づいて静止座標系における現在の三相交流充電電流を同期回転座標系における二相充電電流、即ち、直軸電流及び横軸電流に変換することにより、同一の座標系での標準に基づいて、取得された二相充電電流と、所定の横軸電流及び所定の直軸電流との差を取ることができ、さらに、充電パワー調整過程における正確性を向上させる。
本願の幾つかの他の実施形態において、制御モジュール１５はさらに、具体的に、
上記三相充電電流から零相電流を抽出し、
上記零相電流と、充電指令を解析して取得された所与の充電電流との差を取った後、電流調整により変調電圧を取得し、
上記変調電圧と上記フィードフォワード電圧を加算した後、電圧変調により上記第２の変調信号を取得する。
本願の実施例において、零相電流は、モータ巻線を流れるコモンモード電流であり、モータ巻線の充電電流を制御するという目的を達成するために、充電を開始する前に、該電流はゼロであるが、制御モジュール１５が充電パワー指令又は充電電流指令を受信した後、該電流は目標電流値に達するまで徐々に増加するため、充電モードに入った後、充電パワーを向上させるために、充電モードでのモータの三相充電電流から零相電流を抽出する必要があり、なお、この場合に抽出された零相電流はゼロではない。
該零相電流を抽出した後、制御モジュール１５は、該零相電流と所与の充電電流との差を取り、さらに電流調整により変調電圧を取得することにより、該変調電圧及びフィードフォワード電圧に基づいて第２の変調信号を取得し、なお、本実施例において、所与の充電電流は、電池マネージャＢＭＳからフィードバックされた充電指令に基づいて取得され、即ち、電池マネージャＢＭＳからフィードバックされた動力電池の充電指令を受信した後、該充電指令を解析することにより、必要な充電電流又は充電パワーを取得することができる。
本実施例において、三相充電電流から零相電流を抽出し、さらに該零相電流に基づいて変調電圧を取得して、該変調電圧に基づいて第２の変調信号を取得することにより、該第２の変調信号に基づいてブリッジコンバータの三相ブリッジを最終的に制御する三相制御信号を取得する場合、取得された三相制御信号に基づいて充電過程における電流値の大きさを効果的に調整することができる。
本願の他の幾つかの実施形態において、制御モジュール１５は、具体的に、
上記第２の変調信号のデューティ比と上記第１の変調信号のデューティ比を加算することにより、上記三相変調信号を取得する。
本願の実施例において、第１の変調信号がモータ巻線における差動モード電流部分を制御した後の三相パルス幅変調信号であり、第２の変調信号がモータ巻線におけるコモンモード電流部分を制御した後の変調信号であるため、該第２の変調信号のデューティ比と第１の変調信号のデューティ比を加算した後に取得された三相変調信号は、モータ巻線における差動モード電流とコモンモード電流を制御した後の変調信号であり、三相変調信号を採用して最終的な三相制御信号を取得することにより、ブリッジコンバータを制御する場合、充電パワーの調整を完了させると同時に、モータの回転を抑制して、充電過程における車両の予期せぬ振れの発生を防止することができる。
本願の他の実施例において、キャリア信号及び三相変調信号に基づいて所定の位相ずつずれた三相制御信号を取得する場合、キャリア位相ずれを選択してもよく、変調波位相ずれを選択してもよく、即ち、キャリア信号により三相変調信号に対して位相ずれ調整を行ってもよく、三相変調信号自体が位相ずれ信号であってもよく、以下、該過程を具体的に説明し、詳細は以下のとおりである。
キャリア位相ずれの方法を採用する場合、上記キャリア信号は、第１相キャリア信号、第２相キャリア信号及び第３相キャリア信号を含み、上記第１相キャリア信号の位相、第２相キャリア信号の位相、第３相キャリア信号の位相の間にいずれも所定の角度ずつずれ、上記三相変調信号は、第１相変調信号、第２相変調信号及び第３相変調信号を含み、制御モジュール１５は、具体的に、
上記第１相キャリア信号と上記第１相変調信号を重畳し、上記第２相キャリア信号と上記第２相変調信号を重畳し、上記第３相キャリア信号と上記第３相変調信号を重畳することにより、上記三相制御信号を取得する。
本願の実施例において、キャリア信号は、好ましくは三角キャリア信号であり、当然のことながら、当業者であれば理解できるように、キャリア信号は、所望のパルス幅シーケンスを生成できる他の形式のキャリア信号であってよく、例えば、鋸歯状キャリア信号であり、ここでは具体的に限定しない。また、所定の角度の値は、好ましくは１２０度であり、該値により、直流バス側及びＮ線でのリップル電流を最も低減することができ、当然のことながら、当業者であれば理解できるように、所定の角度の値は、他の値であってよく、例えば、６０度であり、本願において具体的に限定しない。
本願の他の実施例において、三相キャリア信号をそれぞれ三相変調信号と重畳する場合、差動モード電流制御とコモンモード電流制御を重畳するために、重畳した後に取得された三相制御信号のデューティ比は両者の共通デューティ比の和であり、即ち、取得された所定の位相ずつずれた三相制御信号は、コモンモード電流の出力に必要なデューティ比を三相差動モード電流の制御に必要なデューティ比に同時に加算するものであり、このように取得された三相制御信号は、ぞれぞれブリッジコンバータの三相ブリッジを制御する場合、三相ブリッジに対する三相インターリーブ制御を実現できることにより、直流側リップルを低減すると同時に、充電パワーを効果的に向上させることができる。
本願の他の実施例において、変調波位相ずれの方法を採用する場合、上記キャリア信号は、第１相キャリア信号、第２相キャリア信号及び第３相キャリア信号を含み、上記三相変調信号は、第１相変調信号、第２相変調信号及び第３相変調信号を含み、上記第１相変調信号の位相、第２相変調信号の位相、第３相変調信号の位相の間にいずれも所定の角度ずつずれ、制御モジュール１５は、具体的に、
上記第１相キャリア信号と上記第１相変調信号を重畳し、上記第２相キャリア信号と上記第２相変調信号を重畳し、上記第３相キャリア信号と上記第３相変調信号を重畳することにより、上記三相制御信号を取得する。
本実施形態において、変調波位相ずれの方法を採用する具体的な実施過程は、キャリア位相ずれの方法を採用する具体的な実施過程と同じであるため、変調波位相ずれの方法を採用する具体的な原理は、キャリア位相ずれの方法を採用する関連説明を参照することができ、ここでは説明を省略する。
図３に示された制御モジュール１５は、ソフトウェアに基づいて実現され、具体的に実施する場合、該制御モジュールは、ハードウェア回路を採用して実現することもでき、該ハードウェア回路の具体的な構造及び原理については、後に具体的に説明し、詳細は以下のとおりである。
図５に示すように、該制御モジュールは、第１の電流調整モジュールＰ１、第１の変調モジュールＰ２、座標変換モジュールＰ３、第１の差分モジュールＰ１０、第１の加算モジュールＰ６、第２の電流調整モジュールＰ４、第２の変調モジュールＰ５、第２の差分モジュールＰ１１、第２の加算モジュールＰ１２、第３の加算モジュールＰ１３、第４の加算モジュールＰ１４、第５の加算モジュールＰ１５、第１の位相ずれモジュールＰ７、第２の位相ずれモジュールＰ８及び第３の位相ずれモジュールＰ９を含む。
座標変換モジュールＰ３は、充電モードでのモータの三相充電電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃ及びロータ角度信号θを受信し、第１の差分モジュールＰ１０に接続され、第１の差分モジュールＰ１０は、所定の横軸電流Ｉｑ－ｒｅｆ及び所定の直軸電流Ｉｄ－ｒｅｆを受け入れ、第１の電流調整モジュールＰ１に接続され、第１の電流調整モジュールＰ１は、第１の変調モジュールＰ２に接続され、該第１の変調モジュールＰ２は、ロータ角度信号θ、バス側直流電圧Ｕｄｃ、並びに第１の電流調整モジュールＰ１から出力された直軸電圧Ｕｄ及び横軸電圧Ｕｑを受け入れる。
また、第１の加算モジュールＰ６は、充電モードでのモータの三相充電電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを受け入れ、第２の差分モジュールＰ１１に接続され、第２の差分モジュールＰ１１は、所与の充電電流Ｉ０を受け入れ、第２の電流調整モジュールＰ４に接続され、第２の電流調整モジュールＰ４は、第２の加算モジュールＰ１２に接続され、該第２の加算モジュールＰ１２は、フィードフォワード電圧Ｕｆｆを受け入れ、第２の変調モジュールＰ５に接続され、該第２の変調モジュールＰ５は、第３の加算モジュールＰ１３、第４の加算モジュールＰ１４及び第５の加算モジュールＰ１５に接続され、同時に該第３の加算モジュールＰ１３、第４の加算モジュールＰ１４及び第５の加算モジュールＰ１５は、第１の変調モジュールＰ２に接続され、第３の加算モジュールＰ１３、第４の加算モジュールＰ１４及び第５の加算モジュールＰ１５はそれぞれ、第１の位相ずれモジュールＰ７、第２の位相ずれモジュールＰ８及び第３の位相ずれモジュールＰ９に１対１の対応で接続され、第１の位相ずれモジュールＰ７、第２の位相ずれモジュールＰ８及び第３の位相ずれモジュールＰ９はそれぞれ、キャリア信号Ｔａ、Ｔｂ及びＴｃを受信する。
具体的に実施する場合、図５に示すように、第１の差分モジュールＰ１０及び第２の差分モジュールＰ１１は、差分演算器を採用して実現することができ、第１の加算モジュールＰ６は、加算器を採用して実現することができ、第２の加算モジュールＰ１２、第３の加算モジュールＰ１３、第４の加算モジュールＰ１４及び第５の加算モジュールＰ１５はいずれも、加算演算器を採用して実現することができ、第１の電流調整モジュールＰ１及び第２の電流調整モジュールＰ４は、電流調整器、例えば比例積分調整（ＰＩ調整）を採用して実現することができ、なお、本願の実施例において、第１の電流調整モジュールＰ１及び第２の電流調整モジュールＰ４の実現方式は、他のファジー調整又はインテリジェント調整モードであってもよく、ここでは具体的に限定しない。
また、第１の変調モジュールＰ２は、正弦波パルス幅変調（Ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌ Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＳＰＷＭ）モジュールを採用して実現することができ、該ＳＰＷＭモジュールは、入力されたロータ角度信号θ、バス側直流電圧Ｕｄｃ、直軸電圧Ｕｄ及び横軸電圧Ｕｑに基づいて第１の変調信号ｐｗｍ１、ｐｗｍ２、ｐｗｍ３を取得し、なお、本実施例において、ＳＰＷＭモジュールの具体的な動作過程は、従来技術を参照することができ、ここでは具体的に説明しない。また、第１の変調モジュールＰ２は、他のパルス幅変調技術のデバイス又はモジュール、例えば、ＳＶＰＷＭ、特定の高調波除去パルス幅変調（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｅｌｉｍｉｎａｔｉｏｎ Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ、ＳＨＥＰＷＭ）、ＤＰＷＭモジュール等を採用して実現することもでき、ここでは具体的に限定しない。また、第２の変調モジュールＰ５は、従来の電圧変調モジュールを採用して実現することができ、具体的には図５を参照する。
具体的に動作する場合、充電モードに入った後、充電過程での充電パワーを向上させ、同時に直流側リップルを除去するために、モータ巻線の差動モード電流を制御する必要があり、この場合、座標変換モジュールＰ３は、取得されたモータ充電モードでの三相充電電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃを二相電流に変換し、変換された二相電流を第１の差分モジュールＰ１０に出力し、第１の差分モジュールＰ１０は、該二相充電電流を受け入れた後、二相充電電流と、所与の所定の横軸電流値Ｉｑ－ｒｄｆ及び所与の所定の直軸電流値Ｉｄ－ｒｅｆとの差を取り、さらにＰＩ調整段階Ｐ１により調整した後、横軸電圧Ｕｑ及び直軸電圧Ｕｄを出力し、第１の変調モジュールＰ２は、受け入れた横軸電圧Ｕｑ、直軸電圧Ｕｄ、バス側直流電圧Ｕｄｃ及びロータ角度信号θに基づいて、第１の変調信号ｐｗｍ１、ｐｗｍ２、ｐｗｍ３を取得する。
モータが動力充電モードで動作する場合、その充電パワーに影響を与えるのは、差動モード電流だけでなく、コモンモード電流でもあるため、差動モード電流を制御した後、さらにモータ巻線のコモンモード電流を制御する必要がある。具体的には、加算モジュールＰ６は、モータ充電モードでの三相充電電流Ｉａ、Ｉｂ、Ｉｃに対して加算演算を行った後、三相電流における零相電流を抽出し、抽出された零相電流と所与の充電電流値Ｉ０との差を取り、さらにＰＩ調整段階Ｐ４により、変調電圧Ｕ０を第２の加算モジュールＰ１２に出力し、第２の加算モジュールＰ１２は、変調電圧Ｕ０とフィードフォワード電圧Ｕｆｆを加算した後、第２の変調モジュールＰ５に出力することにより、第２の変調モジュールＰ５は、第２の変調信号ｐｗｍ０を出力する。
第１の変調信号ｐｗｍ１、ｐｗｍ２、ｐｗｍ３及び第２の変調信号ｐｗｍ０を取得した後、第３の加算モジュールＰ１３、第４の加算モジュールＰ１４及び第５の加算モジュールＰ１５はそれぞれ、両者のデューティ比を加算して三相変調信号ＰＷＭａ、ＰＷＭｂ、ＰＷＭｃを取得し、具体的にはＰＷＭａ＝ｐｗｍ１＋ｐｗｍ０、ＰＷＭｂ＝ｐｗｍ２＋ｐｗｍ０、ＰＷＭｃ＝ｐｗｍ３＋ｐｗｍ０。
上記三相変調信号ＰＷＭａ、ＰＷＭｂ、ＰＷＭｃを取得した後、本願において、キャリア位相ずれの方法により上記三相変調信号ＰＷＭａ、ＰＷＭｂ、ＰＷＭｃに対して位相ずれ処理を行い、即ち、第１の位相ずれモジュールＰ７は、三相変調信号ＰＷＭａのデューティ比とキャリアＴａのデューティ比を加算した後にａ相変調パルスシーケンスを出力し、第２の位相ずれモジュールＰ８は、三相変調信号ＰＷＭｂのデューティ比とキャリアＴｂのデューティ比を加算した後にｂ相変調パルスシーケンスを出力し、第３の位相ずれモジュールＰ９は、三相変調信号ＰＷＭｃのデューティ比とキャリアＴｃのデューティ比を加算した後にｃ相変調パルスシーケンスを出力し、該ａ、ｂ、ｃの三相パルスシーケンスはそれぞれ、ブリッジコンバータの三相ブリッジを制御することにより、モータ巻線の充電機能を完了させる。
本実施例において、本願は、簡単な加算器、差分器、電圧変調、電流調整器等を採用して三相インターリーブ制御信号を取得することにより、動力電池の充電過程において、三相インターリーブ制御信号に基づいてブリッジコンバータにおける三相ブリッジに対して三相インターリーブ制御を行うことができ、これにより、直流側リップルの低減を実現すると同時に、充電パワーを効果的に向上させることができ、回路構造が簡単であり、実現しやすく、コストが低い。
本願の他の実施例において、制御モジュールは、順に所定の位相ずつずれた第１の制御信号ａ、第２の制御信号ｂ及び第３の制御信号ｃの三相制御信号を取得した後、取得されたａ、ｂ、ｃの三相インターリーブパルスシーケンスに基づいて、ブリッジコンバータ１２の三相ブリッジにおけるパワースイッチが動作するように制御し、さらに、該ブリッジコンバータ１２及びモータコイル１１における三相インダクタンスは、外部給電機器、例えば充電スタンドから出力された電圧に基づいて動力電池２００を充電する。
なお、本実施例において、充電制御装置は、取得されたａ、ｂ、ｃの三相インターリーブパルスシーケンスに基づいて、ブリッジコンバータ１２の三相ブリッジが三相インターリーブモードで動作するように制御することにより、充電パワーを制御し、直流側高調波を効果的に抑制し、モータがトルクを出力しないように制御することができる。
本願の他の実施例において、制御モジュール１５は、順に所定の位相ずつずれた第１の制御信号ａ、第２の制御信号ｂ及び第３の制御信号ｃの三相制御信号を取得する場合、図６に示すような三相インターリーブ動作シーケンスを採用してブリッジコンバータ１２の三相ブリッジのパワースイッチユニットが動作するように制御することにより、充電パワーを制御するという目的を達成し、即ち、ブリッジコンバータ１２が動作する場合、図６に示された動作シーケンス図から分かるように、第１の制御信号ａは、ブリッジコンバータ１２における第１相ブリッジの第１のパワースイッチユニットＶＴ１及び第２のパワースイッチユニットＶＴ２のオンオフを制御し、第１の制御信号ａがハイレベルになる時に、第１のパワースイッチユニットＶＴ１がオンするように制御し、第２のパワースイッチユニットＶＴ２がオフするように制御し、第１の制御信号ａがローレベルになる時に、第２のパワースイッチユニットＶＴ２がオンするように制御し、第１のパワースイッチユニットＶＴ１がオフするように制御し、該第１の制御信号ａの所定の位相差の後、第２の制御信号ｂは、ブリッジコンバータ１２における第２相ブリッジの第３のパワースイッチユニットＶＴ３及び第４のパワースイッチユニットＶＴ４のオンオフを制御し、第２の制御信号ｂがハイレベルになる時に、第３のパワースイッチユニットＶＴ３がオンするように制御し、第４のパワースイッチユニットＶＴ４がオフするように制御し、第２の制御信号ｂがローレベルになる時に、第４のパワースイッチユニットＶＴ４がオンするように制御し、第３のパワースイッチユニットＶＴ３がオフするように制御し、該第２の制御信号ｂの所定の位相差の後、第３の制御信号ｃは、ブリッジコンバータ１２における第３相ブリッジの第５のパワースイッチユニットＶＴ５及び第６のパワースイッチユニットＶＴ６のオンオフを制御し、第３の制御信号ｃがハイレベルになる時に、第５のパワースイッチユニットＶＴ５がオンするように制御し、第６のパワースイッチユニットＶＴ６がオフするように制御し、第３の制御信号ｃがローレベルになる時に、第６のパワースイッチユニットＶＴ６がオンするように制御し、第５のパワースイッチユニットＶＴ５がオフするように制御することにより、ブリッジコントローラ１２０の三相インターリーブ制御を実現する。
本実施例において、該エネルギー変換装置は、ブリッジコンバータの三相ブリッジを位相をずらして使用することにより、モータ巻線のインダクタンスを十分に利用し、モータを流れる電流を制御し、所定の横軸電流及び直軸電流をゼロに設定することにより、対応する充電パワーを完了させると同時にモータの回転を抑制し、また、モータの横軸電流、直軸電流及び零相電流を制御することにより、モータ巻線を再利用して充電する機能を効果的に完了させることができ、モータ巻線のインダクタンスを十分に利用して、電気自動車への充電機能を完了させると同時に、モータの回転トルクの出力を抑制し、従来の三相ブリッジの同期制御と比較して、モータ巻線のインダクタンス値を十分に利用し、同時に直流側高調波を効果的に抑制することができ、充電ポートとモータコイルとの間に追加のインダクタンスを増加させる必要がなく、回路がより簡単になり、コストがより低い。
本願の他の実施例において、外部給電機器が交流給電装置であり、該エネルギー変換装置が充電モードで動作する場合、該交流給電装置から出力された交流電力は、一部がモータコイル１１、充電ポート１０を介してブリッジコンバータ１２に出力され、一部が充電ポート１０を介して双方向ブリッジ１３に出力され、モータコイル１１、ブリッジコンバータ１２及び双方向ブリッジ１３の共同作用で動力電池２００を充電し、なお、本実施例において、ブリッジコンバータ１２の具体的な動作過程は、図４に記載のエネルギー変換装置の関連説明を参照することができ、ここでは説明を省略する。
本願の他の実施例において、本願は、エネルギー変換装置を含む動力システムをさらに提供する。
エネルギー変換装置は、
外部充電ポートに接続されたモータコイルを含むモータと、
上記モータコイルの一端に接続されたブリッジコンバータを含み、上記モータコイルの他端が外部充電ポートに接続されるモータ制御モジュールと、
双方向ブリッジを含み、上記双方向ブリッジが上記ブリッジコンバータに並列接続されて第１の共通接続端及び第２の共通接続端が形成され、上記第１の共通接続端が外部電池の一端に接続され、上記第２の共通接続端が上記電池の他端に接続され、上記充電ポートが上記第２の共通接続端及び上記双方向ブリッジに接続される車載充電モジュールとをさらに含む。
なお、本実施例において、動力システムに含まれるエネルギー変換装置の関連構造及び動作原理は、前述の図１～図６の関連説明を参照することができ、ここでは説明を省略する。
本願は、動力システムを含む車両をさらに提供し、なお、本開示の実施例に係る車両における動力システムが前述の動力システムと同じであるため、本開示の実施例に係る車両における動力システムの具体的な動作原理は、前述の動力システムに関する詳細な説明を参照することができ、ここでは説明を省略する。
本開示において、車両においてモータコイル及びブリッジコンバータを含むエネルギー変換装置を採用し、ブリッジコンバータは、外部電池及び外部充電ポートに接続され、モータコイルは、外部充電ポートに接続され、モータコイルの多相巻線はそれぞれ、複数のコイルユニットを含み、各相巻線における複数のコイルユニットの第１の端部が共通接続された後にブリッジコンバータの多相ブリッジに１対１の対応で接続され、各相巻線における複数のコイルユニットの第２の端部が他の相巻線における複数のコイルユニットの第２の端部に１対１の対応で接続された後に充電ポートに選択的に接続され、このように、該エネルギー変換装置は充電時に、モータコイルの多相巻線における複数のコイルユニットを十分に効果的に利用でき、さらに、充電パワーを増加させ、同時に直流側リップルを低下させる。
当業者であれば明確に分かるように、便利で簡潔的に説明するために、上記各機能ユニット、モジュールの区分で例を挙げて説明したが、実際の応用において、必要に応じて上記機能を割り当てて異なる機能ユニット、モジュールで完了させ、即ち上記装置の内部構成を異なる機能ユニット又はモジュールに区分して、以上で説明した全て又は一部の機能を完成させることができる。実施例における各機能ユニット、モジュールが１つの処理ユニットに統合されてもよく、個々のユニットが単独で物理的に存在してもよく、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよいが、上記統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。また、各機能ユニット、モジュールの具体的な名称は、互いに区別することのみを目的とし、本願の保護範囲を制限するものではない。上記システムにおけるユニット、モジュールの具体的な動作プロセスについては、前述の方法実施例における対応するプロセスを参照することができ、ここでは説明を省略する。
上記実施例において、各実施例についての説明はそれぞれ重要点があり、ある実施例で詳細に記述又は記載しない部分は、他の実施例の関連記述を参照することができる。
当業者であれば理解できるように、本明細書で開示される実施例と組み合わせて説明された各例のユニット及びアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、又はコンピュータソフトウェアと電子ハードウェアとの組み合わせにより実現することができる。これらの機能がハードウェアの形態で実行されるか又はソフトウェアの形態で実行されるかは、技術手段の特定の応用及び設計上の制約条件に依存する。当業者であれば、各特定の応用に対して異なる方法で説明された機能を実現してよいが、このような実現は本願の範囲を超えると考えられるべきではない。
本願に係る実施例において、開示された装置／端末デバイス及び方法は、他の方式で実現することができることを理解されたい。例えば、以上で説明された装置／端末デバイスの実施例は、例示的なものに過ぎず、例えば、上記モジュール又はユニットの区分は、論理上の機能の区分に過ぎず、実際に実現する場合に他の区分方式も可能であり、例えば、複数のユニット又はコンポーネントは組み合わせられてよく、又は別のシステムに統合されてよく、又は幾つかの特徴を無視してよく、実行しなくてよい。また、示されるか又は議論される相互結合、直接結合又は通信接続は、幾つかのインタフェースにより実現されてよく、装置又はユニット間の間接結合又は通信接続は、電気的、機械的、又は他の形態であってよい。
別個の部品として説明された上記ユニットは、物理的に別個であってもなくてもよく、ユニットとして表示される部品は、物理的ユニットであってもなくてもよく、即ち、１つの箇所に位置してもよく、或いは、複数のネットワークユニット上に分散されてもよい。実際の需要に応じて、それらのユニットの一部又は全てを選択して本実施例の技術手段の目的を達成することができる。
また、本願の各実施例における各機能ユニットが１つの処理ユニットに統合されてもよく、各ユニットが単独で物理的に存在してもよく、２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよい。上記統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。
上記統合されたモジュール／ユニットは、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現され、独立した製品として販売又は使用されると、１つのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶されてよい。この理解に基づいて、本願は上記実施例に係る方法におけるフローの全て又は一部を実現し、関連するハードウェアを命令するためのコンピュータプログラムによって完成してもよく、上記コンピュータプログラムはコンピュータ読み取り可能な媒体に記憶することができ、該コンピュータプログラムはプロセッサによって実行されるとき、上記各方法実施例のステップを実現することができる。上記コンピュータプログラムは、コンピュータプログラムコードを含み、上記コンピュータプログラムコードは、ソースコード形態、オブジェクトコード形態、実行可能なファイル又は何らかの中間形態等であってよい。上記コンピュータ読み取り可能な媒体は、上記コンピュータプログラムコードを運ぶことができる任意のエンティティ又は装置、記録媒体、ＵＳＢフラッシュドライブ、モバイルハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、コンピュータメモリ、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ、Ｒｅａｄ－Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ、Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、電気キャリア信号、電気通信信号及びソフトウェア配布媒体等を含む。なお、上記コンピュータ読み取り可能な媒体に含まれるコンテンツは、司法管轄区域内の法律及び特許実務の要件に従って適切に増減することができ、例えば、幾つかの司法管轄区域では、立法及び特許実務によって、コンピュータ読み取り可能な媒体は電気キャリア信号及び電気通信信号を含まない。
なお、本願の説明において、用語「中心」、「縦方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚さ」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「頂」、「底」、「内」、「外」、「時計回り」、「反時計回り」、「軸方向」、「半径方向」、「周方向」等で示す方位又は位置関係は、図面に示す方位又は位置関係に基づくものであり、本願を容易に説明し説明を簡略化するためのものに過ぎず、示された装置又は素子が特定の方位を有するとともに、特定の方位で構成されて動作しなければならないことを指示するか又は示唆するものではないため、本願を限定するものであると理解すべきではない。
また、用語「第１の」、「第２の」は、単に目的を説明するためのものであり、相対的な重要性を指示するか又は示唆し、或いは指示された技術的特徴の数量を暗示的に指示すると理解すべきではない。これにより、「第１の」、「第２の」で限定された特徴は、１つ以上の該特徴を明示的又は暗示的に含むことができる。本願の説明において、「複数」とは、明確かつ具体的な限定がない限り、２つ以上を意味する。
本願において、明確な規定及び限定がない限り、用語「取り付け」、「連結」、「接続」、「固定」等は、広義に理解されるべきであり、例えば、固定接続、着脱可能な接続、一体的な接続であってもよく、機械的な接続であってもよく、電気的な接続であってもよく、直接的な連結であってもよく、中間媒体を介した間接的な連結であってもよく、２つの素子の内部の連通、又は２つの素子の相互作用の関係であってもよい。当業者であれば、具体的な状況に応じて本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。
本願において、明確な規定及び限定がない限り、第１の特徴が第２の特徴の「上」又は「下」にあるとは、第１の特徴と第２の特徴が直接的に接触することであってもよく、第１の特徴と第２の特徴が中間媒体を介して間接的に接触することであってもよい。また、第１の特徴が第２の特徴の「上」、「上方」及び「上面」にあるとは、第１の特徴が第２の特徴の真上又は斜め上にあることであってもよく、単に第１の特徴の水平方向における高さが第２の特徴より高いことを示すことであってもよい。第１の特徴が第２の特徴の「下」、「下方」及び「下面」にあるとは、第１の特徴が第２の特徴の真下又は斜め下にあることであってもよく、単に第１の特徴の水平方向における高さが第２の特徴より低いことを示すことであってもよい。
本明細書の説明において、用語「一実施例」、「幾つかの実施例」、「例」、「具体的な例」又は「幾つかの例」等を参照する説明は、該実施例又は例と結合して説明された具体的な特徴、構成、材料又は特性が本願の少なくとも１つの実施例又は例に含まれることを意味する。本明細書において、上記用語に対する例示的な説明は必ずしも同一の実施例又は例を言及していない。さらに、説明された具体的な特徴、構造、材料又は特性は、任意の１つ又は複数の実施例又は例において適切な形態で結合することができる。また、互いに矛盾しない限り、当業者であれば、本明細書で説明された異なる実施例や例、及び異なる実施例や例の特徴を結合するか又は組み合わせることができる。
以上、本開示の実施例を示し、説明したが、上記実施例は、例示的なものであり、本開示を限定するものと理解すべきではなく、当業者であれば、本開示の範囲で上記実施例に対して変更、修正、交換及び変形を行うことができる。

Claims (16)

  1. モータコイルと、前記モータコイルに接続されたブリッジコンバータとを含み、前記ブリッジコンバータはそれぞれ、外部電池及び外部充電ポートに接続され、前記モータコイルは、外部充電ポートに接続され、前記ブリッジコンバータは、多相ブリッジを含み、
    前記モータコイルは、多相巻線を含み、各相巻線は、Ｎ個のコイルユニットを含み、各相巻線のＮ個のコイルユニットの第１の端部が共通接続された後に前記多相ブリッジにおける対応する相ブリッジに接続され、各相巻線におけるいずれか１つのコイルユニットの第２の端部が他の相巻線における対応するコイルユニットの第２の端部に接続された後にＮ個の中性点が形成され、前記Ｎ個の中性点からＮ本の中性線が引き出され、前記Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線は、前記充電ポートに接続され、Ｎは１より大きい整数で、Ｍは１より大きい整数であることを特徴とする、エネルギー変換装置。
  2. 前記ブリッジコンバータの多相ブリッジは、第１相ブリッジ、第２相ブリッジ及び第３相ブリッジを含み、
    前記モータコイルの多相巻線は、三相巻線を含み、
    前記モータコイルの各相巻線は、Ｎ個のコイルユニットを含み、各相巻線におけるＮ個のコイルユニットの第１の端部が共通接続された後に前記ブリッジコンバータにおける対応する相ブリッジに接続され、各相巻線におけるいずれか１つのコイルユニットの第２の端部が他の２つの相巻線における対応するコイルユニットの第２の端部に接続された後にＮ個の中性点が形成され、前記Ｎ個の中性点からＮ本の中性線が引き出され、前記Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線は、前記充電ポートに接続され、Ｎは１より大きい整数で、Ｍは１より大きい整数であることを特徴とする、請求項１に記載のエネルギー変換装置。
  3. 前記Ｎ本の中性線に接続されたスイッチモジュールをさらに含み、前記スイッチモジュールは、前記Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線を前記充電ポートに接続させるように、選択的にオンオフすることを特徴とする、請求項２に記載のエネルギー変換装置。
  4. 前記スイッチモジュールに接続された制御モジュールをさらに含み、前記制御モジュールは、前記Ｎ本の中性線のうちのＭ本の中性線を前記充電ポートに接続させるように、前記スイッチモジュールが選択的にオンオフすることを制御することを特徴とする、請求項３に記載のエネルギー変換装置。
  5. 前記スイッチモジュールは、Ｎ個のサブスイッチを含み、前記Ｎ個のサブスイッチは、前記Ｎ個の中性線に１対１の対応で接続され、前記制御モジュールは、前記Ｎ個のサブスイッチが選択的にオンオフするように制御することを特徴とする、請求項４に記載のエネルギー変換装置。
  6. 前記ブリッジコンバータに並列接続され、中点が前記充電ポートに接続される双方向ブリッジをさらに含むことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載のエネルギー変換装置。
  7. 前記制御モジュールは、具体的に、
    順に所定の位相ずつずれた第１の制御信号、第２の制御信号及び第３の制御信号を含む三相制御信号を取得し、
    前記第１の制御信号に基づいて、ブリッジコンバータの第１相ブリッジの２つのパワースイッチが交互にオンすることを制御し、前記第２の制御信号に基づいて、ブリッジコンバータの第２相ブリッジの２つのパワースイッチが交互にオンすることを制御し、前記第３の制御信号に基づいて、ブリッジコンバータの第３相ブリッジの２つのパワースイッチが交互にオンすることを制御することにより、電池を充電することを特徴とする、請求項４に記載のエネルギー変換装置。
  8. 前記制御モジュールはさらに、具体的に、
    モータの充電モードでのロータ角度信号、三相充電電流、所定の横軸電流、所定の直軸電流、フィードフォワード電圧及びバス側直流電圧を取得し、
    前記ロータ角度信号、前記三相充電電流、所定の横軸電流、所定の直軸電流、フィードフォワード電圧及びバス側直流電圧に基づいて三相変調信号を取得し、
    所定のキャリア信号を取得し、前記キャリア信号及び前記三相変調信号に基づいて所定の位相ずつずれた三相制御信号を取得することを特徴とする、請求項７に記載のエネルギー変換装置。
  9. 前記制御モジュールは、具体的に、
    前記ロータ角度信号、前記三相充電電流、前記所定の横軸電流、前記所定の直軸電流及び前記バス側直流電圧に基づいて第１の変調信号を取得し、
    前記三相充電電流及び前記フィードフォワード電圧に基づいて第２の変調信号を取得し、
    前記第１の変調信号及び前記第２の変調信号に基づいて前記三相変調信号を取得することを特徴とする、請求項８に記載のエネルギー変換装置。
  10. 前記制御モジュールはさらに、具体的に、
    前記ロータ角度信号に基づいて前記三相充電電流に対して座標変換を行うことにより、二相充電電流を取得し、
    前記二相充電電流と、前記所定の横軸電流及び前記所定の直軸電流との差を取った後、電流調整により横軸電圧及び直軸電圧を取得し、
    前記ロータ角度信号、前記横軸電圧、前記直軸電圧及び前記バス側直流電圧に基づいて第１の変調信号を取得することを特徴とする、請求項９に記載のエネルギー変換装置。
  11. 前記制御モジュールはさらに、具体的に、
    出力トルクがゼロになるように、前記所定の横軸電流及び前記所定の直軸電流を設定することを特徴とする、請求項８に記載のエネルギー変換装置。
  12. 前記制御モジュールはさらに、
    前記三相充電電流から零相電流を抽出し、
    前記零相電流と、充電指令を解析して取得された所与の充電電流との差を取った後、電流調整により変調電圧を取得し、
    前記変調電圧と前記フィードフォワード電圧を加算した後、電圧変調により前記第２の変調信号を取得することを特徴とする、請求項９に記載のエネルギー変換装置。
  13. 前記制御モジュールはさらに、具体的に、
    前記第２の変調信号のデューティ比と前記第１の変調信号のデューティ比を加算することにより、前記三相変調信号を取得することを特徴とする、請求項９に記載のエネルギー変換装置。
  14. 前記キャリア信号は、第１相キャリア信号、第２相キャリア信号及び第３相キャリア信号を含み、前記三相変調信号は、第１相変調信号、第２相変調信号及び第３相変調信号を含み、前記第１相キャリア信号の位相、第２相キャリア信号の位相及び第３相キャリア信号の位相は、順に所定の角度ずつずれ、或いは、前記第１相変調信号の位相、第２相変調信号の位相及び第３相変調信号の位相は、順に所定の角度ずつずれ、
    前記制御モジュールは、
    前記第１相キャリア信号と前記第１相変調信号を重畳し、前記第２相キャリア信号と前記第２相変調信号を重畳し、前記第３相キャリア信号と前記第３相変調信号を重畳することにより、前記三相制御信号を取得することを特徴とする、請求項１３に記載のエネルギー変換装置。
  15. 請求項１～１４のいずれか一項に記載のエネルギー変換装置を含み、エネルギー変換装置は、さらに、
    外部充電ポートに接続されたモータコイルを含むモータと、
    前記モータコイルの一端に接続されたブリッジコンバータを含むモータ制御モジュールと、
    双方向ブリッジを含み、前記双方向ブリッジが前記ブリッジコンバータに並列接続されて第１の共通接続端及び第２の共通接続端が形成され、前記第１の共通接続端が外部電池の一端に接続され、前記第２の共通接続端が前記電池の他端に接続され、前記充電ポートが前記第２の共通接続端及び前記双方向ブリッジに接続される車載充電モジュールと、を含むことを特徴とする、動力システム。
  16. 請求項１５に記載の動力システムを含むことを特徴とする、車両。
JP2022500063A 2019-06-30 2020-06-18 エネルギー変換装置、動力システム及び車両 Active JP7313532B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910582147.9A CN111434512B (zh) 2019-06-30 2019-06-30 一种能量转换装置、动力系统及车辆
CN201910582147.9 2019-06-30
PCT/CN2020/096819 WO2021000739A1 (zh) 2019-06-30 2020-06-18 一种能量转换装置、动力系统及车辆

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2022540573A true JP2022540573A (ja) 2022-09-16
JP7313532B2 JP7313532B2 (ja) 2023-07-24

Family

ID=71580104

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022500063A Active JP7313532B2 (ja) 2019-06-30 2020-06-18 エネルギー変換装置、動力システム及び車両

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3992020A4 (ja)
JP (1) JP7313532B2 (ja)
CN (1) CN111434512B (ja)
WO (1) WO2021000739A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111873830B (zh) * 2020-09-11 2022-10-25 北京理工大学 一种用于电动汽车的分布式双电机驱动与车载充电集成系统及其充电控制方法
CN113844297A (zh) * 2021-09-19 2021-12-28 浙江大学 一种电动汽车三相集成充电器的零转矩充电方法
CN114211981B (zh) * 2021-11-01 2023-12-15 华为数字能源技术有限公司 一种电机驱动系统、车辆、充电方法、控制装置及介质
CN115366705B (zh) * 2022-04-22 2024-03-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 充放电电路的控制方法、装置、设备、系统及存储介质

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014161142A (ja) * 2013-02-19 2014-09-04 Nissan Motor Co Ltd 充電装置、充電方法及びモータ駆動方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5182508A (en) * 1992-04-16 1993-01-26 Westinghouse Electric Corp. Reconfigurable AC induction motor drive for battery-powered vehicle
JP5288178B2 (ja) * 2008-02-28 2013-09-11 富士電機株式会社 モータ駆動システム
DE102012218512A1 (de) * 2012-10-11 2014-04-17 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Laden eines elektrischen Energiespeichers aus einer dreiphasigen Wechselspannungsquelle
FR3002384B1 (fr) * 2013-02-21 2016-08-19 Valeo Systemes De Controle Moteur Architecture electrique pour la conversion d'une tension continue en une tension alternative, et reciproquement
CN103684202B (zh) * 2013-12-27 2016-09-14 大洋电机新动力科技有限公司 集成驱动及充放电功能的电机控制器
CN104092273B (zh) * 2014-07-25 2017-01-18 中山大洋电机股份有限公司 电动汽车驱动与充电集成控制方法及其应用的电动汽车
FR3024604B1 (fr) * 2014-08-01 2019-08-16 Renault S.A.S Chargeur et procede de charge de batterie de vehicule automobile electrique ou hybride a machine a reluctance variable a double saillance.
CN105743175B (zh) * 2016-04-07 2018-02-02 东南大学 一种集成充电机功能的电动车驱动系统
DE102016209898A1 (de) * 2016-06-06 2017-12-07 Continental Automotive Gmbh Fahrzeugbordnetz mit Wechselrichter, Energiespeicher, elektrischer Maschine und Gleichstrom-Übertragungsanschluss
CN107134839A (zh) * 2017-05-11 2017-09-05 山东鲁能智能技术有限公司 一种基于全数字控制的高功率密度充电模块及方法
CN109713738A (zh) * 2017-10-25 2019-05-03 河南森源重工有限公司 一种集成驱动和充电功能的容错电路
CN109672240B (zh) * 2018-12-19 2020-11-03 山东大学 插电式混合电动汽车充电系统、方法及应用
CN111434513B (zh) * 2019-06-30 2021-02-23 比亚迪股份有限公司 一种车辆及其能量转换装置与动力系统

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014161142A (ja) * 2013-02-19 2014-09-04 Nissan Motor Co Ltd 充電装置、充電方法及びモータ駆動方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3992020A1 (en) 2022-05-04
US20220360183A1 (en) 2022-11-10
CN111434512A (zh) 2020-07-21
JP7313532B2 (ja) 2023-07-24
WO2021000739A1 (zh) 2021-01-07
EP3992020A4 (en) 2023-05-31
CN111434512B (zh) 2021-01-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7288057B2 (ja) 動力電池の充電方法、及び車両の動力電池の充電方法
JP7313532B2 (ja) エネルギー変換装置、動力システム及び車両
CN111355430B (zh) 电机控制电路、充放电方法、加热方法及车辆
JP7361807B2 (ja) エネルギー変換装置及び車両
US20120206076A1 (en) Motor-driving apparatus for variable-speed motor
JP2022094749A (ja) 電力変換装置
CN112737070B (zh) 基于箝位型三电平变换器的集成驱动充电电路和控制系统
CN103647465A (zh) 一种功率变换装置
EP4303065A1 (en) Charging system compatible with low-voltage direct-current charging pile, control method and vehicle thereof
JP2013090551A (ja) 回転電機制御装置
JP3758059B2 (ja) 同期電動機の駆動制御装置
WO2021000741A1 (zh) 充电控制方法、装置、电路拓扑、能量转换装置及车辆
JP5210822B2 (ja) 交流電動機の制御装置およびそれを搭載した電動車両
CN112224056A (zh) 一种车辆及其能量转换装置
US8148927B2 (en) Alternating-current motor control apparatus
US11996781B2 (en) Energy conversion device, power system and vehicle
Tang et al. A novel current angle control scheme in a current source inverter fed surface-mounted permanent magnet synchronous motor drive
WO2022138209A1 (ja) 変圧装置
Yi et al. A quasi-Z-source integrated multi-port power converter with reduced capacitance for switched reluctance motor drives
US10819268B2 (en) Driving device comprising a transformer function, driving system and method for operating a driving device
US11469703B2 (en) Circuit system and circuit control method applied to motor drive
JP2023123250A (ja) 充電制御方法及び充電制御システム
Zhao et al. Research on overvoltage suppression of three-level converter based on two–three phase mixed conduction mode
CN116191971A (zh) 一种四开关永磁同步电机八矢量直接转矩控制电路及方法
Wang et al. Five-phase PMSM drive system based on current source inverter

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220303

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20230418

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20230607

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230620

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230711

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7313532

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150