JP6400692B2 - 電気自動車の電力システム及び電気自動車 - Google Patents

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Description

本出願は、2013年6月28日に国家知識産権局に出願された中華人民共和国特許出願第201310268814.9号の優先権を主張し、且つ、利益を享受するが、その全体の内容がここにおいて、参照により取り込まれる。
本開示の実施形態は、一般的に、電気自動車の分野に関し、より具体的には、電気自動車の電力システム、当該電力システムを有する電気自動車及び当該電気自動車の電源電池の充電方法に関する。
ますます世界的に深刻なエネルギー危機では、エネルギーを節約し、且つ、汚染を低減するという長所を有する電気自動車は、大きな注目を集めている。電気自動車の電源電池は、大量のエネルギーを蓄え得る。高い放電率(5から10C)、安定した放電電圧、使用上の安全性、長い耐用年数及び低い環境汚染といった多数の長所のため、現在、リン酸鉄リチウム(LiFePO)電池が、電気自動車の電源電池として広く採用されている。しかし、車載電源電池として使用されるリン酸鉄リチウム電池が低温環境で動作するとき、電池が充電されるのが困難であるほど、当該電池の内部抵抗が高くなり過ぎる。
本開示の実施形態は、関連技術に存在する問題の少なくとも一つを、少なくともある程度、解決しようとする。
本開示の第1の広範な観点に関する実施形態によれば、電気自動車の電力システムが提供される。前記システムは、電源電池と、充放電ソケットと、前記電源電池の第1端子に接続された第1DC端子及び前記電源電池の第2端子に接続された第2DC端子を有する双方向DC−DCモジュールであって、前記第1DC端子は当該双方向DC−DCモジュールへの入力及び当該双方向DC−DCモジュールからの出力の共通端子である、双方向DC−DCモジュールと、前記電源電池の前記第2端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの第3DC端子に接続された第2端子を有する駆動制御スイッチと、前記駆動制御スイッチの前記第2端子に接続された第1DC端子及び前記電源電池の前記第1端子に接続された第2DC端子を有する双方向DC−ACモジュールと、モータと、前記双方向DC−ACモジュールのAC端子に接続された第1端子及び前記モータに接続された第2端子を有するモータ制御スイッチと、前記双方向DC−ACモジュールの前記AC端子に接続された第1端子及び前記充放電ソケットに接続された第2端子を有する充放電制御モジュールと、前記電源電池に接続され、前記電源電池の温度を検知するように構成された電池マネージャと、前記駆動制御スイッチの第3端子、前記モータ制御スイッチの第3端子、前記充放電制御モジュールの第3端子及び電池マネージャにそれぞれ接続され、且つ、前記電力システムが充放電モードに入るように制御するために、前記駆動制御スイッチ、前記モータ制御スイッチ及び前記充放電制御モジュールを制御し、且つ、前記電源電池の温度が所定の温度未満であるときには、前記電源電池を加熱するために、前記電源電池を制御してパルスモードで充放電するように構成された制御モジュールと、を備える。
本開示の実施形態による電気自動車の電力システムで、電気自動車の電源電池は、迅速に、効率的に、且つ、必要な時間及び場所で充電され、充電時間を節約できるように、家庭用(civil)又は産業用AC(交流)のグリッドを介して、高電力で充電され得る。さらに、電源電池の温度が低い場合には、電源電池は、当該電源電池を加熱して、電源電池の温度を上昇させ、電源電池を活性化させるために、パルスモードで充放電するように制御され得る。そして、その後、電源電池は、通常モードで充放電され得る。加えて、本開示の実施形態による電力システムは、低コスト、低エネルギー消費及び高信頼性という長所を有する。
本開示の第2の広範な側面に関する実施形態によれば、電気自動車が提供される。当該電気自動車は、上記の電力システムを含む。電気自動車は、迅速に、効率的に、且つ、必要な時間及び場所で充電され、充電時間を節約できるように、三相又は単相電力を介して、高電力で充電され得る。さらに、電源電池の温度が低い場合には、電源電池は、当該電源電池を加熱して、電源電池の温度を上昇させ、電源電池を活性化させるために、パルスモードで充放電するように制御され得る。そして、その後、電源電池は、通常モードで充放電され得る。加えて、本開示の実施形態による電気自動車は、低コスト、低エネルギー消費及び高信頼性という長所を有する。
本開示の第3の広範な側面に関する実施形態によれば、電気自動車の電源電池の充電方法が提供される。当該方法は、前記電気自動車の電力システムが充放電モードのとき、前記電源電池の温度を検知することと、前記電源電池の温度が所定の温度未満であるとき、前記電源電池を加熱するために、前記電源電池をパルスモードで充放電するように制御することと、を含む。
本開示の実施形態による電気自動車の電源電池の充電方法で、電源電池の温度が低い場合には、電源電池は、当該電源電池を加熱して、電源電池の温度を上昇させ、電源電池を活性化させるために、パルスモードで充放電するように制御され得る。そして、その後、電源電池は、通常モードで充放電され得る。本開示の実施形態による電源電池の充電方法は、単純であり、且つ、信頼性がある。
本開示の追加的な観点及び利点は、以下の記載の部分において与えられ、以下の記載の部分において明確になるか、又は、本開示の実施形態の実施から理解されるであろう。
本開示の実施形態のこれら及び他の観点及び利点は、添付図面を参照してなされた以下の記載から、明確になり、より容易に理解されるであろう。
本開示の実施形態による電気自動車の電力システムの概略図である。 本開示の実施形態による電気自動車の電力システムの回路図である。 本開示の実施形態による電気自動車の電力システムの概略図である。 本開示の実施形態による制御モジュールの概略図である。 本開示の実施形態による制御モジュールにおけるDSP(デジタルシグナルプロセッサ)と周辺ハードウェアとの間のインタフェースを説明する概略図である。 本開示の実施形態による電気自動車の電力システムの機能を判別するフローチャートである。 本開示の実施形態によるモータ駆動制御機能を実行する電気自動車の電力システムを説明する概略図である。 本開示の実施形態による電気自動車の電力システムの充放電機能を開始するか否かを判別するフローチャートである。 充電モードにおける本開示の実施形態による電気自動車の電力システムを制御するフローチャートである。 電気自動車の充電が終了した場合の、本開示の実施形態による電気自動車の電力システムを制御するフローチャートである。 本開示の実施形態による電気自動車と電源供給装置との間の回路接続を説明する概略図である。 本開示の実施形態による2つの並列に接続された電力システムによる電気自動車の充電の概略図である。 本開示の実施形態による電気自動車の充電を制御する方法のフローチャートである。 本開示の実施形態による充放電ソケットの概略図である。 本開示の実施形態によるオフグリッドの負荷時放電プラグの概略図である。 本開示の実施形態による電気自動車の電力搬送通信システムのブロック図である。 本開示の実施形態による電力搬送通信装置のブロック図である。 本開示の実施形態による8つの電力搬送通信装置とそれらに対応する制御装置との間の通信を説明する概略図である。 本開示の実施形態による電力搬送通信システムによるデータ受信方法のフローチャートである。 本開示の実施形態による電気自動車の電力システムの収納(house)の概略図である。 本開示の実施形態による電気自動車の電源電池の充電方法のフローチャートである。 本開示の別の実施形態による電気自動車の電源電池の充電方法のフローチャートである。
本開示の実施形態を詳細に参照する。本開示の実施形態は、図面で説明されるが、その中で、同一又は類似の要素及び同一又は類似の機能を有する要素は、説明全体で同様の参照数字によって示される。ここで図面に従い記載された実施形態は、説明的且つ例示的であり、本開示を限定するように解釈されない。
以下の記載は、本開示の異なる構造を達成するために構成された複数の実施形態又は例を提供する。本開示の公開を単純化するため、特定の実施形態の構成要素及び配置が以下に説明されるが、それらは単に説明のためであり、本開示を限定するように解釈されない。加えて、本開示は、異なる実施形態において、単純さと明確さという目的のため、参照数字及び/又は文字を繰り返すかもしれないが、繰り返しは、複数の実施形態及び/又は配置の関係を示さない。さらに、実施形態の記載において、第1の特徴の「上の」(above)、第2の特徴という構造は、直接接する第1及び第2の特徴によって形成された実施形態を含んでいてもよく、第1と第2の特徴とが直接接していない、第1と第2の特徴との間に形成された別の実施形態を含んでいてもよい。
本開示の実施形態において、そうでないことが指定され、又は、限定されない限り、取り付けられ(mounted)、接続され(connected)及び結合され(coupled)という用語は、電子接続又は機械接続、2つの要素間の内部通信、直接接続又は媒介を介した間接接続など、広く理解され得ることに注意されたい。この技術分野における通常の知識を有する者は、本開示における特定の意味を特定の状況に従って理解すべきである。
以下の記載及び図面の参照で、本開示の実施形態のこれら及び他の観点が鮮明になる。明細書の記載及び図面において、本開示による実施形態の本質の意義を説明するために複数の特定の実施形態が記載されるが、本開示による実施形態の範囲は限定されないことが理解されるべきである。反対に、本開示の実施形態は、付属の請求の範囲の精神及び原則の範囲内にある全ての変化、代替及び変形を含む。
電気自動車の電力システム、当該電力システムを有する電気自動車及び電気自動車の電源電池の充電方法が、図面を参照して以下で説明される。
図1に示されているように、本開示の実施形態による電気自動車の電力システムは、電源電池10と、充放電ソケット20と、双方向DC−DCモジュール30と、駆動制御スイッチ40と、双方向DC−ACモジュール50と、モータMと、モータ制御スイッチ60と、充放電制御モジュール70と、電池マネージャ108と、制御モジュール80と、を含む。
双方向DC−DCモジュール30は、電源電池10の第1端子に接続された第1DC端子a1及び電源電池10の第2端子に接続された第2DC端子a2を有する。第1DC端子a1は、双方向DC−DCモジュール30の入力及び出力のための共通の端子である。駆動制御スイッチ40は、電源電池10の第2端子に接続された第1端子及び双方向DC−DCモジュール30の第3DC端子a3に接続された第2端子を有する。双方向DC−ACモジュール50は、駆動制御スイッチ40の第2端子に接続された第1DC端子b1及び電源電池10の第1端子に接続された第2DC端子b2を有する。モータ制御スイッチ60は、双方向DC−ACモジュール50のAC端子cに接続された第1端子及び電気自動車のモータMに接続された第2端子を有する。充放電制御モジュール70は、双方向DC−ACモジュール50のAC端子cに接続された第1端子及び充放電ソケット20に接続された第2端子を有する。電池マネージャ108は、電源電池10に接続され、当該電源電池10の温度を検知するように構成される。制御モジュール80は、駆動制御スイッチ40の第3端子、モータ制御スイッチ60、充放電制御モジュール70及び電池マネージャ108にそれぞれ接続され、且つ、電力システムが充放電モードに入るよう制御するために、駆動制御スイッチ40、モータ制御スイッチ60及び充放電制御モジュール70を制御し、且つ、電源電池10の温度が所定の温度未満であるとき、電源電池10を加熱するために、電源電池10をパルスモードで充放電するように制御するように構成される。
本開示の一実施形態において、電源電池10の温度が所定の温度以上であるとき、制御モジュール80は、さらに、電源電池10を加熱することを停止するために、電源電池10がパルスモードで充放電することを停止するように制御し、且つ、電源電池10が通常モードで充放電するように制御するように構成される。
言い換えると、本開示の実施形態において、充電ガンが電気自動車に挿入され、充電検知が完了した後、制御モジュール80は、電力システムを充放電モードに切り替えるように制御する。そして、その後、電池マネージャ108は、電源電池10の温度を検知する。もし電源電池10の温度が所定の温度未満であるときには、電源電池加熱機能が開始され、電源電池10は、パルスモードで充放電される。すなわち、電源電池の内部抵抗を発熱させて電源電池10を加熱するために、グリッド接続電力供給及びAC充電が電力システムに実装されている。電源電池10の温度が所定の温度に達したとき、制御モジュール80は、電源電池10を加熱することを停止するために、電源電池10がパルスモードで充放電することを停止するように制御し、且つ、電源電池10が通常モードで充放電するように制御する。
本開示の実施形態において、電力システムの動作モードは、駆動モード及び充放電モードを含む。言い換えると、電気自動車の動作モードは、駆動モード及び充放電モードを含み得る。充放電モードは、電気自動車が充電モード又は放電モードのいずれかにあることを意味することに注意されたい。電力システムが駆動モードのとき、制御モジュール80は、双方向DC−DCモジュール30をオフにするため、駆動制御スイッチ40をオンに制御し、且つ、モータMを通常駆動するため、モータ制御スイッチ60をオンに制御し、且つ、充放電制御モジュール70をオフに制御する。制御モジュール80は、電力システムが充放電モードに入ることができ、且つ、外部電源が正常に電源電池10を充電できるように、双方向DC−DCモジュール30を開始するため、駆動制御スイッチ40をオフに制御し、且つ、モータMを切り離すため、モータ制御スイッチ60をオフに制御し、且つ、充放電制御モジュール70をオンに制御する。双方向DC−ACモジュール30の第1DC端子a1は、電源電池10のDCバスの負端子(すなわち、電源電池10の第1端子)に接続され、且つ、双方向DC−ACモジュール30の第3DC端子a3は、電源電池10のDCバスの正端子(すなわち、電源電池10の第2端子)に接続されている。
本開示の一実施形態において、図2に示されているように、電気自動車の電力システムは、さらに、第1プリチャージ制御モジュール101を含む。第1プリチャージ制御モジュール101は、電源電池10の第2端子に接続された第1端子及び双方向DC−DCモジュール30の第2DC端子a2に接続された第2端子を有し、双方向DC−DCモジュール30の第1キャパシタC1及びバスキャパシタC0をプリチャージするように構成される。バスキャパシタC0は、双方向DC−DCモジュール30の第1DC端子a1と第3DC端子a3との間に接続されている。第1プリチャージ制御モジュール101は、第1抵抗R1と、第1スイッチK1と、第2スイッチK2と、を含む。第1抵抗R1は、第1スイッチK1の第1端子に接続された第1端子及び電源電池10の第2端子に接続された第2端子を有する。第1スイッチK1は、双方向DC−DCモジュール30の第2DC端子a2に接続された第2端子を有する。第1抵抗R1と第1スイッチK1とは直列に接続され、且つ、その後、第2スイッチK2と並列に接続されている。電力システムが開始するとき、制御モジュール80は、双方向DC−DCモジュール30の第1キャパシタC1及びバスキャパシタC0をプリチャージするため、第1スイッチK1をオンに制御する。バスキャパシタC0の電圧が電源電池10の電圧の所定倍のとき、制御モジュール80は、第1スイッチK1をオフに制御し、且つ、第2スイッチK2をオンに制御する。
図2に示されているように、双方向DC−DCモジュール30は、第1スイッチングトランジスタQ1と、第2スイッチングトランジスタQ2と、第1ダイオードD1と、第2ダイオードD2と、第1インダクタL1と、第1キャパシタC1と、を含む。第1スイッチングトランジスタQ1及び第2スイッチングトランジスタQ2は、直列に接続され、双方向DC−DCモジュール30の第1DC端子a1と第3DC端子a3との間に接続され、制御モジュールによって制御される。さらに、第1ノードAは、第1スイッチングトランジスタQ1と第2スイッチングトランジスタQ2との間と定義される。第1ダイオードD1は、第1スイッチングトランジスタQ1に逆並列に接続され、且つ、第2ダイオードD2は、第2スイッチングトランジスタQ2に逆並列に接続されている。第1インダクタL1は、第1ノードAに接続された第1端子及び電源電池10の第2端子に接続された第2端子を有する。第1キャパシタC1は、第1インダクタL1の第2端子に接続された第1端子及び電源電池10の第1端子に接続された第2端子を有する。
本開示の一実施形態において、図2に示されているように、電気自動車の電力システムは、漏れ電流低減モジュール102をさらに含む。漏れ電流低減モジュール102は、双方向DC−DCモジュール30の第1DC端子a1と第3DC端子a3との間に接続されている。特に、漏れ電流低減モジュール102は、第2キャパシタC2及び第3キャパシタC3を含む。第2キャパシタC2は、第3キャパシタC3の第1端子に接続された第1端子及び双方向DC−DCモジュール30の第3DC端子a3に接続された第2端子を有し、第3キャパシタは、双方向DC−DCモジュール30の第1DC端子a1に接続された第2端子を有し、第2ノードBは、第2キャパシタC2と第3キャパシタC3との間と定義される。
グリッド接続システムは、一般的に、大きな漏れ電流のグリッド接続を有する。一実施形態において、DCバスの正端子と負端子との間に提供された漏れ電流低減モジュール102は、漏れ電流を効率的に低減し得る。漏れ電流低減モジュール102は、同一の種類の第2キャパシタC2と第3キャパシタC3とを含む。生成された高周波電流が電力システムのDC側にフィードバックされ、残留電流を効率的に低減することができるように、第2キャパシタC2は、DCバスの正端子と第2ノードB(すなわち、三相交流の中間電位)との間に配置され、且つ、第3キャパシタC3は、DCバスの負端子と第2ノードBとの間に配置されている。
本開示の一実施形態において、図2に示されているように、電気自動車の電力システムは、正弦波フィルタリングモジュール103、104と、EMI(電磁干渉)フィルタモジュール105と、第2プリチャージ制御モジュール106と、をさらに含む。
正弦波フィルタリングモジュール103は、双方向DC−ACモジュール50と充放電制御モジュール70との間に接続されている。具体的には、図2に示されているように、正弦波フィルタリングモジュール103は、並列に接続されているインダクタL、L、L及び並列に接続されているキャパシタC4、C5、C6を含み、インダクタLAはキャパシタC6に直列に接続され、インダクタLBはキャパシタC5に直列に接続され、インダクタLCはキャパシタC4に直列に接続されている。双方向DC−ACモジュール50は、6つのIGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)を含んでいてもよく、それぞれの隣接する上位と下位のIGBT間の接続ノードは、正弦波フィルタリングモジュール103及びモータ制御スイッチ60に電力バスを介して接続されている。
図2に示されているように、正弦波フィルタリング制御モジュール104は、第2ノードBと正弦波フィルタリングモジュール103との間に接続され、制御モジュール80によって制御される。電力システムが駆動モードのとき、制御モジュール80は、正弦波フィルタリング制御モジュール104をオフに制御する。正弦波フィルタリング制御モジュール104は、キャパシタ切替リレーであってもよく、接触器K10を含んでいてもよい。この実施形態においては、キャパシタC4、C5、C6にそれぞれ対応した3つの接触器K10がある。EMIフィルタモジュール105は、充放電ソケット20と充放電制御モジュール70との間に接続され、伝導と放射の干渉をフィルタするように構成されている。
第2プリチャージモジュール106は、充放電制御モジュール70に接続され、正弦波フィルタリングモジュール103のキャパシタC4、C5及びC6をプリチャージするように構成されている。第2プリチャージモジュール106は、並列に接続された抵抗R、R、R及び三相プリチャージスイッチK9を含む。
本開示の一実施形態において、図2に示されているように、充放電制御モジュール70は、三相充電又は単相充電を実行するように構成された、三相スイッチK8及び/又は単相スイッチK7を含んでいてもよい。
言い換えると、本開示の実施形態において、電力システムが開始するとき、制御モジュール80は、双方向DC−DCモジュール30の第1キャパシタC1及びバスキャパシタC0をプリチャージするため、第1スイッチK1をオンに制御する。そして、バスキャパシタC0の電圧が電源電池10の電圧の所定倍のとき、制御モジュール80は、第1スイッチK1をオフに制御し、第2スイッチK2をオンに制御する。
電力システムが駆動モードにあるとき、制御モジュール80は、双方向DC−DCモジュール30をオフにするため、駆動制御スイッチ40をオンに制御し、モータMを通常駆動させるため、モータ制御スイッチ60をオンに制御し、充放電制御モジュール70をオフに制御する。それゆえ、電源電池10からの直流は、双方向DC−ACモジュール50を通して交流に変換され、交流がモータMに伝送される。モータMは、回転トランスデコーダ技術(revolving transformer decoder technology)及び空間ベクトルパルス幅変調(SVPWM)制御アルゴリズムによって制御され得る。
電力システムが充放電モードにあるとき、外部電源(三相又は単相電源など)が充放電ソケット20を介して正常に電源電池10を充電できるように、制御モジュール80は、双方向DC−DCモジュール30を開始するため、駆動制御スイッチ40をオフに制御し、モータMを切り離すため、モータ制御スイッチ60をオフに制御し、充放電モジュール70をオンに制御する。言い換えると、充電接続信号、AC電力システム及び車両電池管理情報を検知することにより、双方向DC−ACモジュール50を介して制御可能な整流機能が実行され、電源電池10は、双方向DC−DCモジュール30を介して単相電力及び/又は三相電力によって充電され得る。電源電池10の温度が所定の温度未満であるときには、電源電池10の温度を上昇させ、電源電池10を活性化させるため、電源電池10は、パルスモードで充放電される。電源電池の温度が所定の温度以上であるときには、電源電池10の加熱を止めるため、制御モジュール80は、電源電池10がパルスモードで充放電するのを停止するよう制御し、その後、制御モジュール80は、電源電池10が通常モードで充放電するように制御する。
本開示の実施形態による電気自動車の電力システムで、電源電池が、迅速に、効率的に、且つ、必要な時間及び場所で充電され、充電時間を節約できるように、電気自動車の電源電池は、家庭用又は産業用AC(交流)のグリッドを介して、高電力で充電され得る。さらに、電源電池の温度が低い場合には、電源電池は、当該電源電池を加熱して、電源電池の温度を上昇させ、電源電池を活性化させるために、パルスモードで充放電するように制御され得る。そして、その後、電源電池は、通常モードで充放電され得る。加えて、本開示の実施形態による電力システムは、低コスト、低エネルギー消費及び高信頼性という長所を有する。
さらに、本開示の一実施形態において、図3に示されているように、電気自動車の電力システムは、さらに、高電圧分配ボックス90と、ダッシュボード107と、電池マネージャ108と、車両全体信号サンプリング装置109とを、それぞれ含む。制御モジュール60は、高電圧分配ボックス101、ダッシュボード102、電池マネージャ103及び車両全体信号サンプリング装置104に、それぞれ接続されている。電池マネージャ103は、高電圧分配ボックス101及び電源電池10に接続されている。駆動制御モジュール40、第1スイッチK1及び第2スイッチK2は、高電圧分配ボックス90に配置されてもよい。
本開示の一実施形態において、図4に示されているように、制御モジュール80は、制御パネル201及び駆動パネル202を含む。制御パネル201は、2つの高速デジタル信号処理チップ(すなわち、DSP1及びDSP2)を含む。これらの2つのDSPは、車両全体情報インタフェース203に接続され、通信する。これらの2つのDSPは、駆動パネル202上の駆動ユニットから送信されるバス電圧サンプリング信号、IPM保護信号及びIGBT温度サンプリング信号などを受信し、パルス幅変調(PWM)信号を駆動ユニットに同期して出力するように構成されている。
図5に示されているように、DSP1は、主に制御をするように構成され、DSP2は、主に情報をサンプリングするように構成されている。DSP1のサンプリングユニットは、スロットル信号、バス電圧サンプリング信号、ブレーキ信号、DC側の電圧サンプリング信号、モータMの電流のホーアV相信号、モータMの電流のホーアW相信号、充電制御電流のホーアU相信号、充電制御電流のホーアV相信号、充電制御電流のホーアW相信号、DCホーア信号、インバータ電圧のU相信号、インバータ電圧のV相信号、インバータ電圧のW相信号、グリッド電圧のU相信号、グリッド電圧のV相信号、グリッド電圧のW相信号、インバータのU相キャプチャ信号及びグリッドのU相キャプチャ信号を含むサンプリング信号を出力する。DSP1のスイッチ制御ユニットは、モータA相スイッチ信号、モータB相スイッチ信号、グリッドA相スイッチ信号、グリッドB相スイッチ信号、グリッドC相スイッチ信号、三相プリチャージスイッチ信号及びキャパシタ切替リレー信号を出力する。DSP1の駆動ユニットは、A相PWM1信号、A相PWM2信号、B相PWM1信号、B相PWM2信号、C相PWM1信号、C相PWM2信号、DC相PWM1信号、DC相PWM2信号及びIPM保護信号を出力する。さらに、DSP1は、回転信号出力制御、シリアル通信、ハードウェア保護、CAN通信及びギア制御などの追加的な機能も有する。DSP2のサンプリングユニットは、高電圧電源のモニタリング信号、低電圧電源のモニタリング信号、スロットル1信号、ブレーキ2信号、スロットル2信号、ブレーキ信号、モータアナログ温度信号、漏洩センサ信号、放熱器温度信号、DC側のインダクタ温度サンプリング信号、V相インダクタ温度サンプリング信号、U相インダクタ温度サンプリング信号、W相インダクタ温度サンプリング信号、放電PWM電圧サンプリング信号、入射センサ読取信号、入射センサチップ選択信号、IGBT温度サンプリングW相信号、IGBT温度サンプリングU相信号、IGBT温度サンプリング電圧増減相信号、IGBT温度サンプリングV相信号、モータ温度スイッチ信号、単相/三相切替スイッチ信号を出力する。DSP2の充放電制御ユニットは、充放電スイッチ信号、休止信号、放電PWM信号、電池マネージャBMS信号、充放電出力制御信号、CP信号及びCC信号を出力する。DSP2は、CAN通信及びシリアル通信などの追加的な機能も有する。
従って、本開示の実施形態による電気自動車の電力システムは、モータ駆動、車両制御、AC充電、グリッド接続電力供給、オフグリッドでの負荷及び車両の相互充電を含む多数の機能を有する。さらに、電力システムは、単純に物理的に様々な機能モジュールを結合することによってではなく、モータ駆動制御システムに基づく周辺装置を取り込むことによって構築されるため、空間及びコストを最大限に節約し、電力密度を改善する。
具体的に、電気自動車の電力システムの機能は、以下で簡単に説明される。
1.モータ駆動機能
電源電池10からのDC電気は、双方向DC−ACモジュール50を通してAC電気に変換され、交流電流は、モータMに伝送される。モータMは、回転トランスデコーダ技術及びSVPWM制御アルゴリズムによって制御され得る。
図6に示されているように、電力システムの機能を判別するプロセスは、以下のステップを含む。
ステップ901で、電力システムの電源が投入される。
ステップ902で、スロットル信号、ギア信号、ブレーキ信号及び充電接続信号が判別される。
スロットルがレベルゼロにあり、電気自動車がNギア且つハンドブレーキの状態にあり、且つ、充電接続信号(すなわち、CC信号)が有効である(すなわち、充放電ソケットが充放電接続装置と接続されている)場合には、ステップ903が実行され、そうでない場合には、ステップ904が実行される。
ステップ903で、電力システムは、充放電制御プロセスに入る。
ステップ904で、電力システムは、車両制御プロセスに入る。
ステップ904の後、制御モジュール80は、モータ制御スイッチ60をオンに制御し、且つ、CAN通信を通して電池マネージャ108に通知する。電池マネージャ108は、第1キャパシタC1及びバスキャパシタC0をプリチャージするため、高電圧分配ボックス90を制御し、制御モジュール80は、プリチャージが成功したかどうかを判別するため、バス電圧(すなわち、バスキャパシタC0の電圧)を検知する。プリチャージが成功すれば、電力システムが駆動モードにあり、制御モジュール80が車両全体の情報をサンプリングし、モータMを車両全体の情報に従って駆動するように、制御モジュール80は、電池マネージャ108に通知し、電池マネージャ108は、駆動制御スイッチ40をオンに制御する。
モータ駆動制御機能が実行される。図7に示されているように、制御モジュール80は、電源電池10からの直流を交流に変換し、交流をモータMに伝送するために、双方向DC−ACモジュール50を制御するPWM信号を送信する。その後、制御モジュール80は、モータMを正確に動作させるために、回転子の位置を判定するように回転トランスを制御し、バス電圧及びサンプリングされるモータのB/C相電流も制御する。言い換えると、制御モジュール80は、モータMが正確に動作し得るように、サンプリングされたモータのB/C相電流及び回転トランスのフィードバック情報に従ってPWM信号を調節する。
それゆえ、車両全体のスロットル、ブレーキ及びギア情報をサンプリングし、サンプリングされた情報に従って車両の現在の運転状態を判別することにより、車両全体がいかなる条件下でも安全且つ確実に動作して、車両の安全性、動的性能及びスムーズな走行を確実にするように、加速、減速及び性能のフィードバックが実現される。
2.充放電機能
(1)接続確認及び充放電機能の開始
図8に示されているように、電力システムの充放電機能を開始するか否かを判別することは、以下のステップを含む。
ステップ1101で、充電放電放電(charge−discharge−discharge)接続装置と充放電ソケット20との物理的な接続が完了する。
ステップ1102で、電力供給装置は、充電接続信号(すなわち、CC信号)が正常であるか否かを検知し、もしyesならば、ステップ1103が実行され、もしnoならば、異なる判別のために、ステップ1102は、戻される。
ステップ1103で、電力供給装置は、CP検知点の電圧が9Vであるか否かを判別し、もしyesならば、ステップ1106を実行し、もしnoならば、ステップ1102に戻る。9Vは、例示的な所定の値であり、本開示を限定するためのものではないことに注意すべきである。
ステップ1104で、制御モジュール80は、充電接続信号が正常に接続されているか否かを判別する。もしyesならば、ステップ1105が実行され、もしnoならば、異なる判別のために、ステップ1104は、戻される。
ステップ1105で、出力充電接続信号CC及び充電インジケータランプ信号は、プルダウンされる。
ステップ1106で、電力システムは、充電又は放電機能を実行し、すなわち、電力システムは、充放電モードである。
図9に示されているように、充電モードの電力システムの制御プロセスは、以下のステップを含む。
ステップ1201で、電源投入された後、電力システムが完全に運転を開始するか否かが判別される。もしyesならば、ステップ1202が実行され、もしnoならば、異なる判別のためにステップ1201は、戻される。
ステップ1202で、充放電接続装置の容量を判別するため、CC(充電接続)検知点の抵抗が検知される。
ステップ1203で、CP検知点における一定のデューティ比を有するPWM信号が検知されるか否かが判別される。もしyesならば、ステップ1204が実行され、もしnoならば、ステップ1205が実行される。
ステップ1204で、充電接続は正常で充電が準備されていることを示すメッセージが送出され、BMSが充電を許可し、充電接触器がオンになることを示すメッセージが受信され、その後、ステップ1206が実行される。
ステップ1205で、充電接続に障害が発生する。
ステップ1206で、制御モジュール80は、内部スイッチをオンにする。
ステップ1207で、AC外部充電装置がPWM信号を1.5秒などの所定の時間内に送信しないか否かが判別される。もしyesならば、ステップ1208を実行し、もしnoならば、ステップ1209を実行する。
ステップ1208で、外部充電装置が外部国際標準充電ポストであり、且つ、PWM信号が充電中に送信されないことが判別される。
ステップ1209で、PWM信号が、電力供給装置に送信される。
ステップ1210で、AC入力が3秒などの所定の時間経過後に正常であるか否かが判別される。もしyesならば、ステップ1213が実行され、もしnoならば、ステップ1211が実行される。
ステップ1211で、AC外部充電装置に障害が発生する。
ステップ1212で、障害が処理される。
ステップ1213で、電力システムは、充電モードに入る。
言い換えると、図8及び9に示されているように、電力供給装置及び制御モジュール80が自身を検知し、そこで障害が発生していないことを確認した後で、充電放電放電接続装置の容量は、CC信号の電圧を検知することにより判別され得、充放電接続装置が完全に接続されているか否かは、CP信号を検知することにより判別される。充電放電放電接続装置が完全に接続されていると判別された後、充電接続は正常で充電は準備されていることを示すメッセージが送出され、第1キャパシタC1及びバスキャパシタC0をプリチャージするため、電池マネージャ108が第1スイッチK1をオンにするように高電圧分配ボックス90を制御する。プリチャージの後、第1スイッチK1はオフになり、第2スイッチK2はオンになる。制御モジュール80は、BMSが充電を許可し、第2スイッチK2がオンであることを示すメッセージを受信し、このようにして、充放電は準備される。すなわち、AC充電機能(GtoV、グリッドから車両)、オフグリッドの負荷機能(VtoL、車両から負荷)、グリッド接続機能(VtoG、車両からグリッド)及び車両間充電機能(VtoV、車両から車両)などの機能が、ダッシュボードを通して設定され得る。
(2)AC充電機能(GtoV)
電力システムがダッシュボード107から充電命令を受信するとき、制御モジュール80は、電池マネージャ108によって許容される最大充電電流の間での最小充電電流、電力供給装置の最大電力供給電流及び充電放電放電接続装置、すなわち、充放電ソケット20の定格電流を判別し、関連する充電パラメータを自動的に選択する。さらに、電力システムは、サンプリング値を獲得するため、グリッド電圧サンプリングを介して電力供給装置によって伝送されたAC電気をサンプリングする。制御モジュール80は、サンプリング値に従ってAC電圧の実効値を求め、キャプチャによってAC周波数を判別する。AC電気システムは、AC電圧及びAC周波数の実効値に従って判別され得、制御パラメータはAC電気システムに従って選択され得る。制御パラメータが判別された後、制御モジュール80は、PWMのDC側にあるバスキャパシタC0を充電するため、第2プリチャージモジュール106の三相プリチャージスイッチK9及び正弦波フィルタリング制御モジュール104の接触器K10をオンに制御する。制御モジュール80は、バス電圧、すなわち、バスキャパシタC0の電圧をサンプリングする。バス電圧が所定の制御パラメータ、例えば、バス電圧が電源電池10の電圧の所定倍、に達すると、制御モジュール80は、三相スイッチK8をオンに、三相スイッチK9をオフに制御する。選択された制御パラメータに従って、制御モジュール80は、DC電気を獲得するためAC電気を整流するように、双方向DC−ACモジュール50を制御するためのPWM信号を送信する。そしてその後、制御モジュール80は、電源電池10の電圧に従ってDC電気の電圧を調節するため、双方向DC−DCモジュール30を制御し、最終的に、DC電気は、電源電池10に伝送される。上記のプロセスの間、制御モジュール80は、判別された目標充電電流及び電流サンプリングからフィードバックされた相電流に応じて電力システム上で閉ループ電流制御を実行して、最終的に、車載電源電池10は充電される。このように、充電接続信号、ACグリッド電気システム及び車両全体の電池管理に関連する情報を検知することにより、制御可能な整流機能は、双方向DC−ACモジュール50により達成され得、車載電源電池10は、双方向DC−DCモジュール30を通して単相電源及び/又は三相電源により、充電され得る。
(3)オフグリッドの負荷機能(VtoL)
電力システムがダッシュボード107からVtoL命令を受信するとき、まず、電源電池10の充電状態(SOC)が許容放電範囲にあるか否かが判別される。もしyesならば、VtoL命令に従って出力電気システムが選択される。最大出力は賢く選択され、制御パラメータは充放電接続装置の定格電流に従って与えられ、その後、電力システムは、制御プロセスに入る。まず、制御モジュール80は、三相スイッチK8及び接触器K10をオンに制御し、電源電池の電圧及び所定の出力電圧に従ってDC電気の電圧を調節するため、双方向DC−DCモジュール30を制御するように、PWM信号を送信する。双方向DC−DCモジュール30によって調節された電圧が目標値に達した後、DC電気は、AC電気に変換されるために、双方向DC−ACモジュール50に伝送されるが、電気装置は、専用の充電ソケットを通して直接にAC電気によって電力の供給を受けてもよい。上記のプロセスの間、制御モジュール80は、安全且つ確実な負荷運転を保証するため、電圧サンプリングのフィードバックに従って調節を実行する。
言い換えると、電力システムに電力が供給された後、ダッシュボード107からのVtoL命令及び出力電気システムの要求が受信されたとき、充電接続信号及び車両全体の電池管理に関する情報が検知され、DC−DC電圧変換が、電源電池の電圧に従って実行され、DC電気は双方向DC−ACモジュール50によりAC電気に変換され、このようにして、安定した単相/三相AC電圧を出力する。
(4)グリッド接続機能(VtoG)
電力システムがダッシュボード107からVtoG命令を受信するとき、まず、電源電池10の充電状態(SOC)が許容放電範囲にあるか否かが判別される。もしyesならば、VtoG命令に従って、出力電気システムが選択される。そして、最大出力電力が賢く選択され、充電放電放電接続装置の定格電流に従って制御パラメータが与えられ、電力システムは制御プロセスに入る。まず、制御モジュール80は、三相スイッチK8及び接触器K10をオンに制御し、電源電池の電圧及び与えられた出力電圧に従ってDC電気の電圧を調節するため、双方向DC−DCモジュール30を制御するためのPWM信号を送信する。その後、DC電気は、AC電気に変換されるため、双方向DC−ACモジュール50に伝送される。上記のプロセスの間、制御モジュール80は、グリッド接続放電を実施するために、所定の目標放電電流及び電流サンプリングからフィードバックされた相電流に従って、電力システム上で閉ループ電流制御を行う。
言い換えると、電力システムに電力が供給された後、ダッシュボードからのVtoG命令が受信されたとき、充電接続信号、ACグリッド電気システム及び車両全体の電池管理に関する情報が検知され、DC−DC電圧変換が、電源電池の電圧に従って実行され、DC電気は双方向DC−ACモジュール50によりAC電気に変換され、このようにして、車両は、単相/三相AC電気をグリッドに供給する。
(5)車両間充電機能(VtoV)
VtoV機能は、専用の接続プラグを必要とする。電力システムが、充電接続信号(すなわち、CC信号)は有効であり、接続プラグは接続プラグのレベルの検知を介したVtoV機能のための専用の充電プラグであると判別されるとき、電力システムは、ダッシュボードからの命令のために準備される。例えば、車両Aが車両Bを充電すると仮定すると、車両Aは放電モードにあり、すなわち、車両Aはオフグリッドの負荷機能を実行するように設定され、車両Bは、AC充電モードに設定される。車両Aの制御モジュール80は、充電接続が正常であり、充電が十分に準備されていることを示すメッセージを電池マネージャ108に送信する。電池マネージャ108は、プリチャージを実行する充放電回路を制御し、プリチャージが完了した後、充電が許可され、充電接触器がオンになることを示すメッセージを制御モジュール80に送信する。その後、電力システムは、放電機能を実行し、PWM信号を送信する。車両Bが充電命令を受信した後、電力システムは、車両Aが電力を供給するために十分準備されていることを判別するCP信号を検知し、制御モジュール80は、正常接続メッセージを電池マネージャ108に送信する。メッセージを受信した後、電池マネージャ108は、プリチャージを完了し、制御モジュール80に、電力システム全体が充電のために準備されていることを通知する。その後、車両間充電機能は開始するため、車両は互いに充電することができる。
言い換えると、電力システムに電力が供給された後、ダッシュボード107からのVtoV命令が受信されたとき、充電接続信号及び車両全体の電池管理に関する情報が検知され、車両は、AC放電を実行するように設定され、充電される車両と通信するために、充電ボックスにシミュレートすることによりCP信号を送信する。車両で、DC−DC電圧変換が、電源電池の電圧に従って実行され、DC電気は双方向DC−ACモジュール50によりAC電気に変換され、このようにして、車両は、別の車両を単相/三相AC電気で充電し得る。
本開示の一実施形態において、図10に示されているように、充電が完了したときの電力システムの制御のプロセスは、以下のステップを含む。
ステップ1301で、電力供給装置は、AC電気を出力することを停止するため、電力供給スイッチをオフにし、ステップ1305が実行される。
ステップ1302で、制御モジュールは、充電を停止し、アンローディング(unloading)を実行し、ステップ1303が実行される。
ステップ1303で、アンローディングが完了した後、内部スイッチがオフになり、充電完了メッセージが送出される。
ステップ1304で、電力停止要求が送出される。
ステップ1305で、充電が完了する。
図11に示されているように、電力供給装置301は、電気自動車1000を充電するため、電力供給プラグ302を介して電気自動車1000の車両プラグ303に接続されている。電気自動車1000の電力システムは、検知点3を通してCP信号を検知し、検知点4を通してCC信号を検知し、電力供給装置301は、検知点1を通してCP信号を検知し、検知点2を通してCC信号を検知する。充電が完了した後、電力供給プラグ302と車両プラグ303の両方の内部スイッチS2がオフになる。
本開示の一実施形態において、電源電池を充電するために、電気自動車の並列に接続された複数の電力システムが用いられ得る。例えば、並列に接続された2つの電力システムが電源電池を充電するために用いられ、当該2つの電力システムは共通の制御モジュールを使用する。
この実施形態において、図12に示されているように、電気自動車の充電システムは、電源電池10と、第1充電ブランチ401と、第2充電ブランチ402と、制御モジュール80とを有する。第1充電ブランチ401と第2充電ブランチ402のそれぞれは、充放電ソケット20と、双方向DC−DCモジュール30と、バスキャパシタC0と、双方向DC−ACモジュール50と、正弦波フィルタリングモジュール103と、充放電制御モジュール70と第2プリチャージモジュール106とを有する。その上、第1充電ブランチ401と第2充電ブランチ402のそれぞれは、さらに、ヒューズFUを有する。電源電池10は、第1プリチャージ制御モジュール101を介して第1充電ブランチ401に接続され、第1プリチャージ制御モジュール101を介して第2充電ブランチ402に接続されている。制御モジュール80は、第1充電ブランチ401と第2充電ブランチ402にそれぞれに接続され、充電信号を受信したとき、第1充電ブランチ401及び第2充電ブランチ402を介して、電源電池10をそれぞれ充電するためグリッドを制御するように構成されている。
さらに、図14に示されているように、本開示の一実施形態は、電気自動車の充電を制御する方法を提供する。その方法は、以下のステップを含む。
ステップ1101で、制御モジュールが第1充電ブランチが充放電ソケットを介して電力供給装置に接続され、且つ、第2充電ブランチが充放電ソケットを介して電力供給装置に接続されていることを判別したとき、制御モジュールは、電池マネージャに充電接続信号を送信する。
ステップ1102で、制御モジュールから送信された充電接続信号を受信した後、電池マネージャは、電源電池が充電される必要があるか否かを検知し、判別し、もしyesならば、ステップ3が実行される。
ステップ1103で、電池マネージャは、制御モジュールに充電信号を送信する。
ステップ1104で、充電信号を受信した後、制御モジュールは、第1充電ブランチ及び第2充電ブランチそれぞれを通して電源電池を充電するようにグリッドを制御する。
本開示の上記の実施形態による電気自動車の充電システム及び電気自動車の充電制御方法で、電気自動車の充電電力が増加し、且つ、充電時間が大幅に短縮されて、高速な充電及び時間コストの節約を実現するように、制御モジュールは、第1充電ブランチ及び第2充電ブランチをそれぞれ介して、電源電池を充電するようにグリッドを制御する。
本開示の実施形態において、電力システムは、広い互換性を有し、単相/三相切替機能を実行し、それは、異なる国の様々な電気システムに適応され得る。
具体的には、図14に示されているように、充放電ソケット20は、2つの充電ソケット(米国標準充電ソケット及び欧州標準充電ソケットなど)間で切り替わる機能を有する。充放電ソケット20は、米国標準充電ソケットなどの単相充電ソケット501、欧州標準充電ソケットなどの三相充電ソケット502、2つの高電圧コネクタK503及びK504を有する。CC端子、CP端子及びCE端子は、単相充電ソケット501及び三相充電ソケット502の共通端子である。単相充電ソケット501は、高電圧コネクタK503及びK504をそれぞれ通して、三相充電ソケット502のA相線及びB相線に接続されるL相線及びN相線を有する。単相充放電命令を受信したとき、制御モジュール80は、三相充電ソケット502のA相線及びB相線が、単相充電ソケット501のL相線及びN相線にそれぞれ接続されるように、高電圧コネクタK503及びK504をオンに制御する。三相充電ソケット502は動作せず、単相充電ソケット501のL相線及びN相線の代わりに、三相充電ソケット502のA相線及びB相線が充電プラグに接続され、制御モジュール80は、単相充電機能を正常に実行し得る。
代わりに、図5に示されているように、標準7コアソケットが用いられ、N相線及びB相線との間に単相スイッチK7が追加される。単相充放電命令を受信したとき、制御モジュール80は、B相線をN相線に接続するため、単相スイッチK7をオンに制御する。その後、A相線及びB相線は、それぞれ、L相線及びN相線として用いられ、接続プラグは、専用の接続プラグか又はB相線及びC相線が使用されない接続プラグであるべきである。
言い換えると、本開示の実施形態において、電力システムは、制御モジュール80を介してグリッドの電圧を検知し、グリッドの電気システムを獲得するため、計算でグリッドの周波数及び単相/三相を判別する。その後、制御モジュール80は、充放電ソケット20の種類及びグリッドの電気システムに従って異なる制御パラメータを選択する。さらに、制御モジュール80は、DC電気を獲得するために、AC電気を制御可能に整流するように双方向DC−ACモジュール50を制御し、電源電池の電圧に従ってDC電気の電圧を調節するように双方向DC−DCモジュール30を制御する。最終的に、DC電気が電源電池10に伝送される。
本開示の別の実施形態において、図15に示されているように、オフグリッドの負荷充電ソケットは、充電プラグに接続された2コア、3コア及び4コアのソケットを含み、単相、三相及び四相電流を出力するように構成されている。
図16は、本開示の一実施形態による電気自動車の電力搬送通信システムのブロック図である。
図16に示されているように、電力搬送通信2000は、複数の制御装置110、車両電力線120及び複数の電力搬送通信装置130を含む。
具体的には、それぞれの制御装置110は、通信インタフェースを有し、その通信インタフェースは、例えば、限定されないが、シリアル通信インタフェースSCIであり得る。車両電力線120は、電力を複数の制御装置110に供給し、複数の制御装置110は車両電力線120を介して互いに通信する。複数の電力搬送通信装置130は、複数の制御装置110にそれぞれ対応し、複数の制御装置110は、それらに固有の通信インタフェースを介して対応する複数の電力搬送通信装置130にそれぞれ接続され、複数の電力搬送通信装置130は、車両電力線120を介して互いに接続されている。電力搬送通信装置130は、搬送信号を復調し、復調された搬送信号を対応する制御装置110に送信し、さらに、対応する制御装置110から送信された情報を受信し、復調して、復調された情報を車両電力線120に送信するために、車両電力線120から搬送信号を獲得する。
図16を参照すると、複数の制御装置110は、N個(Nは2以上の整数である)の制御装置を含んでいる。複数の制御装置110に対応する複数の電力搬送通信装置130は、N個の電力搬送通信装置を含んでいる。例えば、制御装置1が制御装置2と通信する必要があるとき、制御装置2は、まず搬送信号を電力搬送通信装置2に送信し、電力搬送通信装置2は、搬送信号を復調し、復調された搬送信号を車両電力線120に送信する。その後、電力搬送通信装置1は、車両電力線120から搬送信号を獲得し、復調された搬送信号を制御装置1に送信する。
図17に示されているように、それぞれの電力搬送通信装置130は、連続して接続されたカプラ131、フィルタ133、増幅器134及びモデム132を含む。
図18に示されているように、8個の電力搬送通信装置1乃至8などの、複数の電力搬送通信装置130は、車両電力線121及び車両電力線122を介してゲートウェイ300に接続され、それぞれの電力搬送通信装置130は、1つの制御装置に対応する。例えば、電力搬送通信装置1は、トランスミッション制御装置111に対応し、電力搬送通信装置2は、発電機制御装置112に対応し、電力搬送通信装置3は、アクティブサスペンション装置113に対応し、電力搬送通信装置4は、エアコン制御装置114に対応し、電力搬送通信装置5は、エアバッグ115に対応し、電力搬送通信装置6は、ダッシュボードディスプレイ116に対応し、電力搬送通信装置7は、故障診断装置117に対応し、電力搬送通信装置8は、照明装置118に対応する。
本開示の一実施形態において、図19に示されているように、電力搬送通信システムによってデータを受信する方法は、以下のステップを含む。
ステップ2101で、システムは、開始するために電源投入され、システムプロシージャ(system procedure)は、データが車両の電力線から受信される状態にある。
ステップ2102で、搬送信号があるか否か、及び、搬送信号が正しいか否かが判別され、もしyesならば、ステップ2103が実行され、もしnoならば、ステップ2104が実行される。
ステップ2103で、システムは、車両の電力線から送信されたデータを受信し始め、ステップ2105が実行される。
ステップ2104で、シリアル通信インタフェースSCIが検知され、シリアル通信インタフェースSCIにデータがあるか否かが判別され、もしyesならば、ステップ2105が実行され、もしnoならば、ステップ2101は、戻される。
ステップ2105で、システムは、データが受信される状態に入る。
本開示の実施形態による電気自動車の電力搬送通信システムで、車両の内部ケーブルの束を増加させることなく、電気自動車の様々な制御システム間でデータの伝送及び共有が達成される。さらに、電力線を通信媒体として用いる電力搬送通信は、新たな通信ネットワークを構築し、運用することを避けることで、製造コスト及び保守の困難性を低減する。
本開示の一実施形態において、上記電気自動車の電力システムは、水冷モードで冷却される。図20に示されているように、電力システムの筐体は、インダクタとIGBTが共通の放熱チャネルを共有するように構築されるため、大幅にスペースを節約する。筐体は、上層と下層とに分けられる。IGBTの放熱チャネルの背面は、正弦波フィルタリングモジュールを冷却するように構成される。背面は、インダクタの形状に応じて、複数のインダクタトレンチ601に成形される。インダクタトレンチ601の側壁は、放熱のため、熱をチャネル602に導くように構成されている。加えて、インダクタは、高い熱伝導率を有する接着剤によって固定されているため、放熱能力及び構造全体の機械的強度を改善する。本開示の実施形態による電力システムは、水冷モードで冷却されるが、水冷モードは、空冷モードより高い放熱効果を有する。同じ電力で正弦波フィルタリングモジュールのサイズが小さくされるため、電力システム全体のサイズ及び重量が低減される。
さらに、本開示の別の観点に係る実施形態は、上記電力システムを含む、電気自動車を提供する。電気自動車は、ユーザが当該電気自動車を便利に、迅速に、いつでもどこでも充電でき、時間コストを低減し、ユーザの要求を満たすように、三相又は単相電気で、高電力で充電される。特に、電源電池は、双方向インバータ充放電システムによって低温でも活性化されるため、コストを低減し、エネルギー消費を低減する。
図21に示されているように、電気自動車の電源電池を充電する方法が、本開示の実施形態によって提供される。この方法は、以下のステップを含む。
ステップ1000で、電気自動車の電力システムが充放電モードのとき、電源電池の温度が検知される。
ステップ2000で、電源電池の温度が所定の温度未満であるときには、電源電池を加熱するため、電源電池はパルスモードで充放電するように制御される。
さらに、電源電池の温度が所定の温度以上であるときには、電源電池の加熱を停止するため、電源電池はパルスモードでの充放電を停止するように制御され、電源電池は、さらに、通常モードで充放電するように制御される。
言い換えると、本開示の実施形態において、電気自動車の電力システムが充放電モードで、且つ、充電接続及び充電検知が完了したとき、電池マネージャは、電源電池の温度を検知する。電源電池の温度が所定の温度未満であるときには、電池マネージャは、制御モジュールに命令を送信し、制御モジュールは電源電池がパルスモードで充放電するように制御するために、加熱モードを開始する。放電は、VtoG機能を通して実行され、充電は、GtoV機能を介して実行される。電源電池の温度が上昇し、所定の温度に達したとき、電池マネージャは、命令を送信する。電池マネージャから送信された命令を受信した後、制御モジュールは電源電池を通常モードで充放電するように制御する。
本開示の一実施形態において、図22に示されているように、電気自動車の電源電池を充電する方法は、以下のステップを含む。
ステップ10001で、充電接続及び充電検知が完了したか否かが判別される。もしyesならば、ステップ10002が実行され、もしnoならば、ステップ10001は戻され、判別を継続する。
ステップ10002で、電源電池10の温度が検知される。
ステップ10003で、電源電池10の温度が所定の温度(すなわち、最低活性化温度)未満であるか否かが判別される。もしyesならば、ステップ10004が実行され、もしnoならば、ステップ10003は戻され、判別を継続する。
ステップ10004で、電力システムはパルス充放電モードにあり、すなわち、電源電池10は、パルスモードで充放電するように制御される。
ステップ10005で、電源電池10の温度が所定の温度に達したか否かが判別される。もしyesならば、ステップ10006が実行され、もしnoならば、ステップ10005は戻され、判別を継続する。
ステップ10006で、電力システムは通常の充放電モードに入るように制御され、すなわち、電源電池10は、通常モードで充放電するように制御される。
電気自動車の電源電池の充電方法で、電源電池の温度が低いとき、電源電池を加熱するため、電源電池は、パルスモードで充放電するように制御されるため、電源電池の温度を上昇させ、電源電池を活性化する。従って、電源電池は、通常モードで充放電され得る。加えて、電気自動車の電源電池を充電する方法は、単純且つ信頼性がある。
フローチャート又はここに他のあらゆる方法で記載されている任意の手順又は方法は、特定の論理機能又は手順を実現する実行可能コードを保持するための1以上のモジュール、部分又は部品を含むことが理解される。さらに、本開示の有利な実施形態は、実行順序が描かれ又は検討されたものとは異なる他の実装を含むが、関連機能に応じて、実質的に同時の方法で、又は、反対の順序で実行することを含む。これは、本開示の実施形態が属する分野における通常の知識を有する者によって理解されるべきである。
ここで他の方法で記載され若しくはフローチャートで説明された論理及び/又はステップ、例えば、論理機能を実現するための実行可能命令の特定の順序テーブルは、具体的には、命令実行システム、装置又は設備(コンピュータに基づくシステム、プロセッサを有するシステム又は命令実行システム、装置及び設備から命令を獲得し、命令を実行することができる他のシステムなど)によって用いられ、又は、命令実行システム、装置及び設備と組み合わされて用いられる、任意のコンピュータ読み取り可能な媒体において実現され得る。明細書に関し、「コンピュータ読み取り可能な媒体」は、用いられるプログラムを含み、保持し、通信し、伝搬し、転送するために適応される任意の装置、又は、命令実行システム、装置若しくは設備との組合せであってもよい。コンピュータ読み取り可能な媒体のより具体的な例は、1以上のワイヤを備える電子接続(電子デバイス)、携帯可能なコンピュータの筐体(磁気デバイス)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、読み取り専用メモリ(ROM)、消去可能なプログラマブル読み出し専用メモリ(EPROM又はフラッシュメモリ)、光ファイバデバイス及び携帯可能なコンパクトディスク読み出し専用メモリ(CDROM)を含むが、これらに限られない。加えて、コンピュータ読み取り可能な媒体は、紙又はそこにプログラムを印刷することができる他の適切な媒体であってもよいが、これは、例えば、電子的な方法でプログラムを獲得する必要があり、その後プログラムがコンピュータメモリに保持され得るとき、紙又は他の適切な媒体は光学的にスキャンされ、その後編集され、復号化され、又は他の適切な方法で処理されるためである。
本開示の各部分は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア又はそれらの組合せによって実現されてもよいことが理解されるべきである。上記の実施形態において、複数のステップ又は方法が、メモリに保持され、適切な命令実行システムに実行される、ソフトウェア又はファームウェアによって実現されてもよい。例えば、ハードウェアによって実現されるならば、他の実施形態と同様に、ステップ又は方法は、当該技術分野で知られている以下の技術の1つ又はこれらの組合せによって実現され得る。データ信号の論理機能を実現する論理ゲート回路を有する個別論理回路、適切な論理ゲート回路を有する特定用途向け集積回路、プログラム可能なゲートアレイ(PGA)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)など。
この分野における通常の知識を有する者は、本開示の方法を実証する上記のステップの全部又は一部は、関連するハードウェアをプログラムで指示することによって達成されてもよいことを理解するであろう。プログラムは、コンピュータ読み取り可能な媒体に保持され、プログラムは、コンピュータ上で実行されるときに、本開示の方法の実施形態におけるステップの1つ又はその組合せを有してもよい。
さらに、本開示の実施形態の各機能セル(function cell)は、処理モジュールに統合されていてもよく、これらのセルは、独立した物理的な存在であってもよく、又は、2以上のセルが処理モジュールに統合されていてもよい。統合されたモジュールは、ハードウェアの形で、又は、ソフトウェア機能モジュールの形で実現され得る。統合されたモジュールがソフトウェア機能モジュールの形で実現され、単体製品として販売され又は使用される場合、統合されたモジュールはコンピュータ読み取り可能なストレージ媒体に保持され得る。
以上で言及された記憶媒体は、読み取り専用メモリ、磁気ディスク、CDなどでもよい。
この明細書全体を通して、「一実施形態」(an embodiment)、「複数の実施形態」(some embodiments)、「一実施形態」(one embodiment)、「別の実施例」(another example)、「一実施例」(an example)、「特定の実施例」(a specific example)、「複数の実施例」(some examples)に対する参照は、実施形態又は実施例との関連において記載された特定の特徴、構造、材質又は性質が、本開示の少なくとも1つの実施形態又は実施例に含まれることを意味する。このように、この明細書の様々な箇所における「実施形態において」(in some embodiments)、「一実施形態において」(in one embodiment)、「一実施形態において」(in an embodiment)、「別の実施例において」(in another example)、「一実施例において」(in an example)、「特定の実施例において」(in a specific example)又は「複数の実施例において」(in some examples)などのフレーズの出現は、必ずしも本開示の同一の実施形態又は実施例を参照していない。さらに、特定の特徴、構造、材質又は性質は、1つ以上の実施形態又は実施例において、任意の適切な方法で組み合わされてもよい。
実施例が説明され、示されてきたが、この技術分野における通常の知識を有する者によって、上記の実施形態は、本開示を限定するように解釈されず、本開示の本質、原則及び範囲からかい離することなく、変更、代替及び変形が行われてもよいことが理解される。
(付記)
(付記1)
電気自動車の電力システムであって、
電源電池と、
充放電ソケットと、
前記電源電池の第1端子に接続された第1DC端子及び前記電源電池の第2端子に接続された第2DC端子を有する双方向DC−DCモジュールであって、前記第1DC端子は当該双方向DC−DCモジュールへの入力及び当該双方向DC−DCモジュールからの出力の共通端子である、双方向DC−DCモジュールと、
前記電源電池の前記第2端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの第3DC端子に接続された第2端子を有する駆動制御スイッチと、
前記駆動制御スイッチの前記第2端子に接続された第1DC端子及び前記電源電池の前記第1端子に接続された第2DC端子を有する双方向DC−ACモジュールと、
モータと、
前記双方向DC−ACモジュールのAC端子に接続された第1端子及び前記モータに接続された第2端子を有するモータ制御スイッチと、
前記双方向DC−ACモジュールの前記AC端子に接続された第1端子及び前記充放電ソケットに接続された第2端子を有する充放電制御モジュールと、
前記電源電池に接続され、前記電源電池の温度を検知するように構成された電池マネージャと、
前記駆動制御スイッチの第3端子、前記モータ制御スイッチの第3端子、前記充放電制御モジュールの第3端子及び電池マネージャにそれぞれ接続され、且つ、前記電力システムが充放電モードに入るように制御するために、前記駆動制御スイッチ、前記モータ制御スイッチ及び前記充放電制御モジュールを制御し、且つ、前記電源電池の温度が所定の温度未満であるときには、前記電源電池を加熱するために、前記電源電池を制御してパルスモードで充放電するように構成された制御モジュールと、
を備える、電力システム。
(付記2)
前記制御モジュールは、前記電源電池の温度が所定の温度以上であるときには、前記電源電池の加熱を停止するために、前記電源電池がパルスモードで充放電することを停止するように制御し、前記電源電池が通常モードで充放電するように制御するように、さらに構成された、
付記1に記載の電力システム。
(付記3)
前記制御モジュールは、前記電力システムが充放電モードに入るように制御するために、駆動制御スイッチをオフにし、前記双方向DC−DCモジュールを開始し、前記モータ制御スイッチをオフにし、前記充放電制御モジュールを開始するように、さらに構成された、
付記1又は2に記載の電力システム。
(付記4)
前記電源電池の第2端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの第2DC端子に接続された第2端子を有し、前記双方向DC−DCモジュールの第1キャパシタ及び前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子と前記第3DC端子との間に接続されたバスキャパシタをプリチャージするように構成されている、第1プリチャージ制御モジュールをさらに備える、
付記1乃至3のいずれか1つに記載の電力システム。
(付記5)
前記第1プリチャージ制御モジュールは、
前記双方向DC−DCモジュールの前記第2DC端子に接続された第2端子を有する第1スイッチと、
前記第1スイッチの第1端子に接続された第1端子及び前記電源電池の前記第2端子に接続された第2端子を有する第1抵抗と、
前記第1抵抗の前記第2端子に接続された第1端子及び前記第1スイッチの前記第2端子に接続された第2端子を有する第2スイッチと、
を備え、
前記電力システムが開始するとき、前記制御モジュールは、前記双方向DC−DCモジュールの前記第1キャパシタ及び前記バスキャパシタをプリチャージするように前記第1スイッチをオンに制御し、且つ、前記バスキャパシタの電圧が前記電源電池の電圧の所定倍であるとき、前記制御モジュールは、前記第1スイッチをオフにし、且つ、前記第2スイッチをオンにするように制御する、
付記4に記載の電力システム。
(付記6)
前記双方向DC−DCモジュールは、
直列に接続され、前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子と前記第3DC端子との間に接続され、且つ、前記制御モジュールによって制御された第1スイッチングトランジスタ及び第2スイッチングトランジスタであって、第1ノードは、当該第1スイッチングトランジスタと当該第2スイッチングトランジスタとの間に定義される、第1スイッチングトランジスタ及び第2スイッチングトランジスタと、
前記第1スイッチングトランジスタに逆平行に接続された第1ダイオードと、
前記第2スイッチングトランジスタに逆平行に接続された第2ダイオードと、
前記第1ノードに接続された前記第1端子及び前記電源電池の第2端子に接続された第2端子を有する第1インダクタと、
前記第1インダクタの前記第2端子に接続された第1端子及び前記電源電池の前記第1端子に接続された第2端子を有する第1キャパシタと、
を備える、
付記4又は5に記載の電力システム。
(付記7)
前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子と前記第3DC端子との間に接続された漏れ電流低減モジュールをさらに備える、
付記1乃至6のいずれか1つに記載の電力システム。
(付記8)
前記漏れ電流低減モジュールは、
第2キャパシタ及び第3キャパシタを備え、
前記第2キャパシタは、前記第3キャパシタの第1端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの前記第3DC端子に接続された第2端子を有し、前記第3キャパシタは、前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子に接続された第2端子を有し、
第2ノードは、前記第2キャパシタと前記第3キャパシタとの間に定義される、
付記7に記載の電力システム。
(付記9)
前記双方向DC−ACモジュールと前記充放電制御モジュールとの間に接続された正弦波フィルタリングモジュールをさらに備える、
付記1乃至8のいずれか1つに記載の電力システム。
(付記10)
前記第2ノードと前記正弦波フィルタリングモジュールとの間に接続された正弦波フィルタリング制御モジュールをさらに備え、前記電力システムが駆動モードのとき、前記制御モジュールは前記正弦波フィルタリング制御モジュールをオフに制御する、
付記9に記載の電力システム。
(付記11)
前記充放電ソケットと前記充放電制御モジュールとの間に接続されたEMIフィルタモジュールをさらに備え、
前記EMIフィルタモジュールは、伝導と放射との干渉をフィルタリングするように構成された、
付記1乃至9のいずれか1つに記載の電力システム。
(付記12)
並列に前記充放電制御モジュールに接続され、前記正弦波フィルタリングモジュールのキャパシタをプリチャージするように構成された第2プリチャージモジュールをさらに備える、
付記9又は10に記載の電力システム。
(付記13)
前記充放電制御モジュールは、
三相充電又は単相充電を実行するように構成された三相スイッチ及び/又は単相スイッチを備える、
付記1乃至12のいずれか1つに記載の電力システム。
(付記14)
付記1乃至13のいずれか1つに記載の電力システムを備える電気自動車。
(付記15)
電気自動車の電源電池の充電方法であって、
前記電気自動車の電力システムが充放電モードのとき、前記電源電池の温度を検知することと、
前記電源電池の温度が所定の温度未満であるとき、前記電源電池を加熱するために、前記電源電池をパルスモードで充放電するように制御することと、
を含む方法。
(付記16)
前記電源電池の温度が所定の温度以上であるとき、前記電源電池を加熱することを停止するために、前記電源電池がパルスモードで充放電することを停止するように制御し、前記電源電池が通常モードで充放電するように制御することをさらに含む、
付記15に記載の方法。

Claims (13)

  1. 電気自動車の電力システムであって、
    電源電池の第1端子に接続された第1DC端子及び前記電源電池の第2端子に接続された第2DC端子を有する双方向DC−DCモジュールであって、前記第1DC端子は当該双方向DC−DCモジュールへの入力及び当該双方向DC−DCモジュールからの出力の共通端子である、双方向DC−DCモジュールと、
    前記電源電池の前記第2端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの第3DC端子に接続された第2端子を有する駆動制御スイッチと、
    前記駆動制御スイッチの前記第2端子に接続された第1DC端子及び前記電源電池の前記第1端子に接続された第2DC端子を有する双方向DC−ACモジュールと、
    前記双方向DC−ACモジュールのAC端子に接続された第1端子及びモータに接続された第2端子を有するモータ制御スイッチと、
    前記双方向DC−ACモジュールの前記AC端子に接続された第1端子及び充放電ソケットに接続された第2端子を有する充放電制御モジュールと、
    前記電源電池に接続され、前記電源電池の温度を検知するように構成された電池マネージャと、
    前記駆動制御スイッチの第3端子、前記モータ制御スイッチの第3端子、前記充放電制御モジュールの第3端子及び電池マネージャにそれぞれ接続され、且つ、前記電力システムが充放電モードに入るように制御するために、前記駆動制御スイッチ、前記モータ制御スイッチ及び前記充放電制御モジュールを制御し、且つ、前記電源電池の温度が所定の温度未満であるときには、前記電源電池を加熱するために、前記電源電池を制御してパルスモードで充放電するように構成された制御モジュールと
    前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子と前記第3DC端子との間に接続され、前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子に接続された第2端子を有する第3キャパシタ及び前記第3キャパシタの第1端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの前記第3DC端子に接続された第2端子を有する第2キャパシタを備える、漏れ電流低減モジュール
    前記双方向DC−ACモジュールと前記充放電制御モジュールとの間に接続された正弦波フィルタリングモジュールと、
    前記第2キャパシタと前記第3キャパシタとの間に定義される第2ノードと、
    前記正弦波フィルタリングモジュールと前記第2ノードとの間に接続された正弦波フィルタリング制御モジュールと、
    を備え、
    前記電力システムが駆動モードのとき、前記制御モジュールは、前記正弦波フィルタリング制御モジュールをオフに制御し、前記正弦波フィルタリングモジュールを前記第2キャパシタ及び前記第3キャパシタから切離する、
    電力システム。
  2. 前記制御モジュールは、前記電源電池の温度が所定の温度以上であるときには、前記電源電池の加熱を停止するために、前記電源電池がパルスモードで充放電することを停止するように制御し、前記電源電池が通常モードで充放電するように制御するように、さらに構成された、
    請求項1に記載の電力システム。
  3. 前記制御モジュールは、前記電力システムが充放電モードに入るように制御するために、前記駆動制御スイッチをオフにし、前記双方向DC−DCモジュールを開始し、前記モータ制御スイッチをオフにし、前記充放電制御モジュールを開始するように、さらに構成された、
    請求項1又は2に記載の電力システム。
  4. 前記電源電池の第2端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの第2DC端子に接続された第2端子を有し、前記双方向DC−DCモジュールの第1キャパシタ及び前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子と前記第3DC端子との間に接続されたバスキャパシタをプリチャージするように構成されている、第1プリチャージ制御モジュールをさらに備える、
    請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電力システム。
  5. 前記第1プリチャージ制御モジュールは、
    前記双方向DC−DCモジュールの前記第2DC端子に接続された第2端子を有する第1スイッチと、
    前記第1スイッチの第1端子に接続された第1端子及び前記電源電池の前記第2端子に接続された第2端子を有する第1抵抗と、
    前記第1抵抗の前記第2端子に接続された第1端子及び前記第1スイッチの前記第2端子に接続された第2端子を有する第2スイッチと、
    を備え、
    前記電力システムが開始するとき、前記制御モジュールは、前記双方向DC−DCモジュールの前記第1キャパシタ及び前記バスキャパシタをプリチャージするように前記第1スイッチをオンに制御し、且つ、前記バスキャパシタの電圧が前記電源電池の電圧の所定倍であるとき、前記制御モジュールは、前記第1スイッチをオフにし、且つ、前記第2スイッチをオンにするように制御する、
    請求項4に記載の電力システム。
  6. 前記双方向DC−DCモジュールは、
    直列に接続され、前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子と前記第3DC端子との間に接続され、且つ、前記制御モジュールによって制御された第1スイッチングトランジスタ及び第2スイッチングトランジスタであって、第1ノードは、当該第1スイッチングトランジスタと当該第2スイッチングトランジスタとの間に定義される、第1スイッチングトランジスタ及び第2スイッチングトランジスタと、
    前記第1スイッチングトランジスタに逆平行に接続された第1ダイオードと、
    前記第2スイッチングトランジスタに逆平行に接続された第2ダイオードと、
    前記第1ノードに接続された前記第1端子及び前記電源電池の第2端子に接続された第2端子を有する第1インダクタと、
    前記第1インダクタの前記第2端子に接続された第1端子及び前記電源電池の前記第1端子に接続された第2端子を有する第1キャパシタと、
    を備える、
    請求項4又は5に記載の電力システム。
  7. 前記充放電ソケットと前記充放電制御モジュールとの間に接続されたEMIフィルタモジュールをさらに備え、
    前記EMIフィルタモジュールは、伝導と放射との干渉をフィルタリングするように構成された、
    請求項1乃至のいずれか1項に記載の電力システム。
  8. 並列に前記充放電制御モジュールに接続され、前記正弦波フィルタリングモジュールのキャパシタをプリチャージするように構成された第2プリチャージモジュールをさらに備える、
    請求項に記載の電力システム。
  9. 前記充放電制御モジュールは、
    三相充電又は単相充電を実行するように構成された三相スイッチ及び/又は単相スイッチを備える、
    請求項1乃至のいずれか1項に記載の電力システム。
  10. モータと、
    前記モータに電力を供給する電源電池と、
    充放電ソケットと、
    前記電源電池の第1端子に接続された第1DC端子及び前記電源電池の第2端子に接続された第2DC端子を有する双方向DC−DCモジュールであって、前記第1DC端子は当該双方向DC−DCモジュールへの入力及び当該双方向DC−DCモジュールからの出力の共通端子である、双方向DC−DCモジュールと、
    前記電源電池の前記第2端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの第3DC端子に接続された第2端子を有する駆動制御スイッチと、
    前記駆動制御スイッチの前記第2端子に接続された第1DC端子及び前記電源電池の前記第1端子に接続された第2DC端子を有する双方向DC−ACモジュールと、
    前記双方向DC−ACモジュールのAC端子に接続された第1端子及び前記モータに接続された第2端子を有するモータ制御スイッチと、
    前記双方向DC−ACモジュールの前記AC端子に接続された第1端子及び前記充放電ソケットに接続された第2端子を有する充放電制御モジュールと、
    前記電源電池に接続され、前記電源電池の温度を検知するように構成された電池マネージャと、
    前記駆動制御スイッチの第3端子、前記モータ制御スイッチの第3端子、前記充放電制御モジュールの第3端子及び前記電池マネージャにそれぞれ接続され、且つ、電力システムが充放電モードに入るように制御するために、前記駆動制御スイッチ、前記モータ制御スイッチ及び前記充放電制御モジュールを制御し、且つ、前記電源電池の温度が所定の温度未満であるときには、前記電源電池を加熱するために、前記電源電池を制御してパルスモードで充放電するように構成された制御モジュールと
    前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子と前記第3DC端子との間に接続され、前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子に接続された第2端子を有する第3キャパシタ及び前記第3キャパシタの第1端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの前記第3DC端子に接続された第2端子を有する第2キャパシタを備える、漏れ電流低減モジュール
    前記双方向DC−ACモジュールと前記充放電制御モジュールとの間に接続された正弦波フィルタリングモジュールと、
    前記第2キャパシタと前記第3キャパシタとの間に定義される第2ノードと、
    前記正弦波フィルタリングモジュールと前記第2ノードとの間に接続された正弦波フィルタリング制御モジュールと、
    を備え、
    前記電力システムが駆動モードのとき、前記制御モジュールは、前記正弦波フィルタリング制御モジュールをオフに制御し、前記正弦波フィルタリングモジュールを前記第2キャパシタ及び前記第3キャパシタから切離する、
    電気自動車。
  11. 前記制御モジュールは、前記電源電池の温度が所定の温度以上であるときには、前記電源電池の加熱を停止するために、前記電源電池が前記パルスモードで充放電することを停止するように制御し、前記電源電池が通常モードで充放電するように制御するように、さらに構成された、
    請求項10に記載の電気自動車。
  12. 前記制御モジュールは、前記電力システムが前記充放電モードに入るように制御するために、前記駆動制御スイッチをオフにし、前記双方向DC−DCモジュールを開始し、前記モータ制御スイッチをオフにし、前記充放電制御モジュールを開始するように、さらに構成された、
    請求項10又は11に記載の電気自動車。
  13. 前記電源電池の前記第2端子に接続された第1端子及び前記双方向DC−DCモジュールの前記第2DC端子に接続された第2端子を有し、前記双方向DC−DCモジュールの第1キャパシタ及び前記双方向DC−DCモジュールの前記第1DC端子と前記第3DC端子との間に接続されたバスキャパシタをプリチャージするように構成されている、第1プリチャージ制御モジュール、をさらに備える電気自動車であって、
    前記第1プリチャージ制御モジュールは、
    前記双方向DC−DCモジュールの前記第2DC端子に接続された第2端子を有する第1スイッチと、
    前記第1スイッチの第1端子に接続された第1端子及び前記電源電池の前記第2端子に接続された第2端子を有する第1抵抗と、
    前記第1抵抗の前記第2端子に接続された第1端子及び前記第1スイッチの前記第2端子に接続された第2端子を有する第2スイッチと、を備え、
    前記電力システムが開始するとき、前記制御モジュールは、前記双方向DC−DCモジュールの前記第1キャパシタ及び前記バスキャパシタをプリチャージするように前記第1スイッチをオンに制御し、且つ、前記バスキャパシタの電圧が前記電源電池の電圧の所定倍であるとき、前記制御モジュールは、前記第1スイッチをオフにし、且つ、前記第2スイッチをオンにするように制御する、
    請求項10乃至12のいずれか1項に記載の電気自動車。
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