CN108258906A - 电动汽车集成驱动系统 - Google Patents
电动汽车集成驱动系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108258906A CN108258906A CN201810240851.1A CN201810240851A CN108258906A CN 108258906 A CN108258906 A CN 108258906A CN 201810240851 A CN201810240851 A CN 201810240851A CN 108258906 A CN108258906 A CN 108258906A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- switch
- bidirectional
- electric vehicle
- battery
- motor
- 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.)
- Pending
Links
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 abstract description 72
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 abstract description 13
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 13
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 8
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000012356 Product development Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- H02M3/02—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC
- H02M3/04—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/10—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M3/145—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/155—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
- H02M3/156—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
- H02M3/158—Conversion of DC power input into DC power output without intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
- H02M3/1582—Buck-boost converters
-
- 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
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/38—Arrangements for parallely feeding a single network by two or more generators, converters or transformers
- H02J3/381—Dispersed generators
-
- 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
- H02J7/04—Regulation of charging current or voltage
- H02J7/06—Regulation of charging current or voltage using discharge tubes or semiconductor devices
-
- 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
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/66—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output with possibility of reversal
- H02M7/68—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output with possibility of reversal by static converters
- H02M7/72—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/79—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/797—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output with possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
-
- H02J2007/10—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
Abstract
本发明公开了一种电动汽车集成驱动系统，包括：由电机、电机控制器和减速器构成的动力总成，电机控制器分别与电动汽车的电池、电机、减速器连接，所述电机控制器的主回路拓扑上通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能。本发明通过电机控制器主回路拓扑上集成充电机功能，使得控制器高度集成化，减小体积节省整车布置空间并降低成本。本发明在控制器的内部通过器件的复用使得可以具有充电机的功能，利用电动汽车两类大的模式：驱动电机时正常的状态，闲置时可以利用双向DC/DC（Buck‑Boost）电路和双向DC/AC电路既可以保持原有的逆变又可以整流给电池充电。
Description
技术领域
本发明涉及新能源电动汽车技术领域，尤其涉及一种电动汽车集成驱动系统方案，具体方案为控制器集成主回路双向DC/AC和Buck-Boost双向DC/DC升降压电路，实现双向充电机(OBC)功能。
背景技术
目前，随着能源短缺和环境污染问题的日益加重以及国际石油价格的不断攀升，纯电动汽车作为绿色新能源技术的一个分支，具有零排放、噪声低、结构相对简单、可以实现交通能源来源多元化等优点成为未来汽车技术的发展方向，逐渐为人们所青睐，市场份额也在逐年增加，用户的需求也越来越多，促使电动汽车零部件厂商的产品开发功能更丰富。
但是电动汽车的续航里程也是用户重点考虑、关注的问题，许多整车企业也因此备受困扰。电动汽车作为家庭的第二台车，但是为续航里程所累使得电动汽车的发展备受困扰，车辆的续航里程问题和电池有着密不可分的关系，如果想从电池入手增长续航里程就需要增大电池的体积，从而使得充电时间变长，车辆的布置空间变小，车重也增加。
目前充电设备还没有完全普及部分厂家推出的充电设备，结构形式也不统一且价格昂贵。所以如何能够创新的提出一种安全有效的电动汽车充电系统或装置就显得尤为重要，也成为整个新能源行业的课题。
发明内容
本发明提供一种效率高、体积小、可降低成本且高度集成、安全有效的电动汽车集成驱动系统。
为实现上述目的，本发明提供一种电动汽车集成驱动系统，包括：由电机、电机控制器和减速器构成的动力总成，所述电机控制器分别与电动汽车的电池、所述电机、减速器连接，所述电机控制器的主回路拓扑上通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能。
其中，所述双向DC/DC转换器与所述电池连接。
其中，所述双向DC/DC转换器包括：第一开关S1、与所述第一开关S1串联的第二开关S2，以及电感L1，其中：
所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1和第二开关S2之间，另一端连接电池的正极；
所述第一开关S1远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；
所述第二开关S2远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；
所述第一开关S1和第二开关S2互锁，当第一开关S1开通，第二开关S2截止时，组成Buck降压型DC/DC；反之第一开关S1截止，第二开关S2开通时，组成Boost升压型DC/DC。
其中，所述第一开关S1及所述第二开关S2均为开关管，其中：
所述第一开关S1的源极连接所述第二开关S2的漏极，所述第一开关S1的漏极连接所述电机控制器的主回路；
所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1的源极和第二开关S2的漏极之间，另一端连接电池的正极；
所述第二开关S2的源极连接所述电池的负极和电机控制器的主回路。
其中，所述双向DC/DC转换器还包括：电容C1和电阻R3，所述电容C1和电阻R3均并联在所述电池的正极和负极之间。
其中，所述双向DC/DC转换器还包括：电容C2和电阻R4，所述电容C2和电阻R4并联，所述电容C2和电阻R4的一端连接所述第一开关S1的漏极，另一端连接所述第二开关S2的源极。
其中，所述控制器支持V-V、V-G、V-L工作模式。
本发明的有益效果是：电机控制器主回路拓扑上集成双向DC/DC快充功能，双向DC/AC(OBC)慢充功能，使得控制器高度集成化，减小体积并降低成本。具体体现在：
1、省去独立的充电机(OBC)单元、快充回路及对应匹配线束；
2、高度集成化、体积小、PDU功能优化更实用且成本降低，方便整车布置和减重；
3、省去电机、电机控制器间的快插连接器；
4、在电压极性保持不变的情况下，集成双向DC/DC电路,复用双向DC/AC，原有三相逆变主回路器件组成。提高实用性的基础上，较为方便的实现能量双向传输，整个方案器件复用率高，实用的基础上提升用户的使用体验。
附图说明
图1是本发明提出的电动汽车集成驱动系统的动力总成集成框架示意图；
图2是本发明提出的电动汽车集成驱动系统的主回路拓扑结构示意图；
图3是本发明提出的双向DC/DC转换器的电路图；
图4是本发明提出的双向快充工作模式示意图；
图5是本发明提出的双向OBC/慢充工作模式示意图。
具体实施方式
本发明考虑到：通常情况下车载充电机设备通过将电网的电能转化对电池充电，电池为整个电动汽车提供电能从而再驱动电机转动，以满足电动汽车的续航里程。但是车辆闲暇时间，电池的能量可以通过转化为交流负载、直流负载、以及电网提供电能，而这些目前都没有得到很好的利用和发展，其中，交流充电具有大功率充电，效率高的优点。
本发明在现有的产品电机、控制器、动力总成的基础上，做一个电动汽车集成驱动系统方案：控制器通过器件复用集成双向充电机功能并与驱动电机、减速器再次集成为动力总成；其中的控制器为二合一控制器内含双向直流快充功能(双向DC/DC，具有V-V的功能，充电来源可以为直流桩或则相同协议的电动汽车)；双向慢充功能(OBC)(双向DC/AC，具有电机驱动、交流桩充电、市电或工业用电充电，支持V to G、V to L放电等功能)的一体化集成控制器。
具体地，请参照图1-图5，图1是本发明提出的电动汽车集成驱动系统的动力总成集成框架示意图；图2是本发明提出的电动汽车集成驱动系统的主回路拓扑结构示意图；图3是本发明提出的DC/DC转换器的电路图；图4是本发明提出的双向快充工作模式示意图；图5是本发明提出的双向充电机(OBC)/慢充工作模式示意图。
如图1-图5所示，本发明提出的一种电动汽车集成驱动系统，包括：由电机、电机控制器和减速器构成的动力总成，所述电机控制器分别与电动汽车的电池、所述电机、减速器电性连接，电机控制器的主回路拓扑上通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能。
其中，所述双向DC/DC转换器与所述电池连接。所述双向充电机功能支持V-V、V-G、V-L工作模式；所述双向快充功能支持V-V工作模式。
所述双向DC/DC转换器包括：第一开关S1、与所述第一开关S1串联的第二开关S2，以及电感L1，其中：
所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1和第二开关S2之间，另一端连接电池的正极；
所述第一开关S1远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；
所述第二开关S2远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；
所述第一开关S1和第二开关S2互锁，当第一开关S1开通，第二开关S2截止时，组成Buck降压型DC/DC；反之第一开关S1截止，第二开关S2开通时，组成Boost升压型DC/DC。
所述第一开关S1及所述第二开关S2均为开关管，在此所述开关管可以为IGBT，但不限于IGBT，其中：
以IGBT为例，所述第一开关S1的发射极连接所述第二开关S2的集电极，所述第一开关S1的集电极连接所述双向快充单元及所述电机控制器的主回路；
所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1的发射极和第二开关S2的集电极之间，另一端连接电池的正极；
所述第二开关S2的发射极连接所述电池的负极。
以MOS管为例，其中：
所述第一开关S1的源极连接所述第二开关S2的漏极，所述第一开关S1的漏极连接所述电机控制器的主回路；
所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1的源极和第二开关S2的漏极之间，另一端连接电池的正极；
所述第二开关S2的源极连接所述电池的负极和电机控制器的主回路。
所述双向DC/DC转换器还包括：电容C1和电阻R3，所述电容C1和电阻R3均并联在所述电池的正极和负极之间。
进一步地，所述双向DC/DC转换器还包括：电容C2和电阻R4，所述电容C2和电阻R4并联，所述电容C2和电阻R4的一端连接所述第一开关S1的集电极，另一端连接所述第二开关S2的发射极。
本发明利用电机控制器的主回路实现双向DC/AC(逆变、整流作用)，Buck-Boost升降压电路(双向DC/DC)进行双向充电机(OBC)充电,具有电机驱动、交直流充电，支持双向Vto G、V to V、V to L充放电等功能，解决独立OBC单元的体积大、成本高的问题；
因此，本发明在集成控制器的基础上再集成电机、减速器的动力总成，其中的控制器通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能(支持V-V、V-G、V-L)，通过集成双向DC/DC，双向DC/AC部分，可以随时随地多种情况充放电更便捷、更快速，使得推车的机会大大降低，实现高度集成化的同时降低成本。
以下对本发明方案进行详细阐述：
本发明同时实现电动汽车到电动汽车V-V的转换；交直流充电桩给电动汽车充电的状态L-V，G-V；电动汽车放电给交流负载或者电网V-L,V-G的双向转换，动力回收重复使用的功能。
如图1所示，示意了基于集成充电机的控制器的动力总成集成方案，动力总成三合一(电机、控制器、减速器)，控制器二合一(控制器、充电机功能)主拓扑，依据拓扑中的双向DC/DC，双向DC/AC部分，可实现双向的V-V、V-L、V-G。
本方案主要以下两条双向回路组成：
1、双向快充回路：电动汽车的电池——Buck-Boost DC/DC电路——双向快充功能；可以用直流充电桩充电，也可以是有相同通讯协议的其他电动汽车充电，反之本发明的电动汽车也可以对外放电实现双向V-V的功能；
2、双向慢充回路：电动汽车的电池——Buck-Boost DC/DC电路——主回路DC/AC电路——双向慢充(OBC)功能；可以通过交流桩、家用电以及工业用电经原电机控制器的主回路整流成直流电给车辆的电池充电，也可以通过电池经主回路逆变再带交流负载，实现双向V-L,V-G的功能，器件复用率更高，并且高度集成，在一定程度上降低成本，在实用性的基础上提升用户使用体验。
其中有建设意义的还有双向快充、双向慢充及主回路到电机都是有外围的接触器、继电器连接，包括Buck-Boost双向DC/DC转换，主回路双向DC/AC转换，全部都由电机控制器MCU统一进行控制。
本方案主回路拓扑如图2所示，示出了充电机功能和电机控制器的集成方案，包括：控制器的主回路双向DC/AC转换、Buck-Boost双向DC/DC转换电路、双向快充和双向慢充的外围电路的拓扑以及电机。
其中，快充、慢充控制的接触器由电机控制器MCU控制断开，电机控制器的正常工作模式如下：
MCU接收整车控制器VCU的指令，由电池单元给Inverter主回路单元提供动力经过逆变驱动电机转动。在正常工作模式下，利用双向DC/DC变换器可以根据电机转速来不断调整逆变侧输入母线电压(如果不能调整恒定电压调整转速到一定程度以后就无法再继续增加转速)，减小电机电流纹波，较为方便、快捷的实现双向回馈等功能，从而提高整车效率。
通过对直流母线电压的升高，提升电机的调速范围，降低恒功率模式下对电机的弱磁控制难度，母线电压升高从而对应输出电流下降，较为方便的实现电机宽速度范围的恒功率运行方式，减小电机设计的复杂性要求。
如图3所示，示出了Buck-Boost的DC/DC转换电路，其中，运用Buck-Boost的双向DC/DC转换电路，与传统的DC/DC转化器相比开关器件减少，不再用变压器隔离，开关管S1和S2互锁，当开关S1开通，S2截止时，组成Buck降压型DC/DC；反之开关S1截止，S2开通，组成Boost升压型DC/DC。控制方法更简单，较为方便的提高双向回馈的功能，为实现V-V、V-L、V-G的双向转换打好坚实的基础。
以下对本方案工作模式进行详解：
1、正反向驱动：由支撑电容C1、功率电感器L1、开关器件S1、S2组成BUCK-BOOST升降压电路，根据对应的工作模式将电池电压调整到对应需求电压并保持恒定，然后由S3～S8逆变单元将直流逆变成三相交流，响应VCU给定对应的转速和扭矩指令，从而驱动电机使电动汽车进入正常工作模式。
2、制动/回馈：由支撑电容C1、功率电感器L1、开关器件S1、S2组成BUCK-BOOST电路，当制动或能量回馈时，逆变侧的母线电压经主回路双向DC/AC转换，再由BUCK-BOOST双向DC/DC转换电路调整至对应的电压对电池进行充电，从而实现能量回收功能。
3、双向快充模式：
如图4所示，示出了双向快充工作模式示意图。
双向充电机(OBC)/慢充的控制接触器、三相输出到电机的接触器由MCU控制断开，快充接触器吸合，MCU接收整车控制器充电指令，由电池单元对外接收/提供动力，从而实现双向快充/(DC/DC)充电功能。
快充是建立在电动汽车(V—V)之间有相同的技术协议的基础上，才能够相互之间提供动力。
双向快充/(DC/DC)模式：由支撑电容C1、功率电感器L1、开关器件S1、S2组成Buck-Boost双向DC/DC转换电路，根据充电指令，由外部充电设备(直流桩或另一台电动汽车)对电池进行充电；根据放电指令，将电池电压变换至外部需求电压水平，从而实现对外部设备(另一台电动汽车)的反向充电功能。
4、双向充电机(OBC)/慢充模式：
如图5所示，图5示出了双向充电机(OBC)/慢充工作模式示意图。
双向快充/DC控制接触器、三相输出接触器由MCU控制断开，双向充电机/慢充接触器吸合，MCU接收整车控制器充电指令，由双向充电机(OBC)/慢充对外接收/提供动力，从而实现双向充电机(OBC)/慢充充电功能。
双向充电机(OBC)/慢充模式：当双向充电机(OBC)接外部AC220V电源，S3～S8关闭，并组成整流，由支撑电容C1、C2、功率电感器L1、开关器件S1、S2Buck-Boost双向DC/DC转换电路，将AC电压变换成对应的DC直流电压并调整到对应的电压水平，从而实现对车辆电池的慢充功能。
由车辆电池提供直流电压，经Buck-Boost DC/DC转换器转换至对应的直流电压水平，然后控制器控制S3～S8工作，将DC电压经PWM调制，通过L2、L3变换成AC电压输出至其他车辆OBC，从而实现对其他车辆、电网、或则负载充电的过程，实现双向V—V、V—G、V—L的工作模式。
其中，V—G工作模式：结合电网的峰谷电价，峰值电价时实现车辆对电网馈电，谷底电价时实现车辆对电池充电，实现峰谷电价的合理运用，减小充电费用压力。
V—L工作模式：OBC输出AC电压且脱离电网，通过在OBC充电口接专用转接设备，实现对外部用电设备提供单相220Vac电源，例如停电可以给家里供电照明、或则出去游玩可以给电烤炉等等设备供电，很好的解决停电的困扰、提高生活品质的作用、提高实用性的基础上更好的满足用户良好的体验。
相比现有技术，本发明方案的优势在于：
集成双向充电机功能的电机控制器在于电机、减速器集成为动力总成，减速器和电机共用端盖，并且电机和电机控制器的快插连接器也被省掉，整个动力系统的体积大大减小，这样使得整车的布置空间也得到扩展。
在电压极性保持不变的情况下，较为方便的实现能量双向传输，整个方案具有效率高、体积小、器件复用率高。
优化电动汽车整体性能和效率，增加电动汽车的行驶里程和更好适应城市工况，更好的适应制动能量回收和避免变换器输出端出现浪涌电压等情况。
高度集成，通过该方案方便实现双向OBC、双向快充等功能，极大节省整车布置空间和整车成本。
支持V→G、V→V、V→L等供电模式，在原有交直流对电动汽车充电的基础上，实现车对车、车对电网、车对各种交流负载的一个充电模式，适应我国电动汽车日趋复杂的应用工况，满足各种客户的多方面需求的情况下，极大的提升电动汽车的实用性并提升用户的体验。
本发明利用电机控制器的主回路实现双向DC/AC(逆变、整流作用)，Buck-Boost升降压电路(双向DC/DC)进行双向充电机(OBC)充电,具有电机驱动、交直流充电，支持双向Vto G、V to V、V to L充放电等功能，解决独立OBC单元的体积大、成本高的问题；
其中，驱动电机是控制器将电池电压升高到一个固定电压值，逆变控制电机，通过减速器输出扭矩；逆变部分可以复用为充电，通过接触器、继电器的切换实现慢充功能，即为逆变主回路也为DC/AC转换的主要器件。
因此，本发明在集成控制器的基础上再集成电机、减速器的动力总成，其中的控制器集成双向充电机单元(支持V-V、V-G、V-L)、双向快充单元(V-V)和双向DC/DC转换器，通过集成双向DC/DC，双向DC/AC部分，可以随时随地多种情况充放电更便捷、更快速，使得推车的机会大大降低，实现高度集成化的同时降低成本。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
电机控制器主回路拓扑上集成双向DC/DC快充功能，双向DC/AC(OBC)慢充功能，使得控制器高度集成化，减小体积并降低成本。具体体现在：
1、省去独立的充电机(OBC)单元、快充回路及对应匹配线束；
2、高度集成化、体积小、PDU功能优化更实用且成本降低，方便整车布置和减重；
3、省去电机、电机控制器间的快插连接器；
4、在电压极性保持不变的情况下，集成双向DC/DC电路,复用原有三相逆变主回路的器件组成双向DC/AC功能，提高实用性的基础上，较为方便的实现能量双向传输，整个方案具有效率高、体积小、器件复用率高，提升用户的使用体验。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (7)
1.一种电动汽车集成驱动系统，其特征在于，包括：由电机、电机控制器和减速器构成的动力总成，所述电机控制器分别与电动汽车的电池、所述电机、减速器连接，所述电机控制器的主回路拓扑上通过以器件复用方式形成双向DC/DC转换器和双向DC/AC使整个系统集成有充电机功能。
2.根据权利要求1所述的电动汽车集成驱动系统，其特征在于，所述双向DC/DC转换器与所述电池连接。
3.根据权利要求1所述的电动汽车集成驱动系统，其特征在于，所述双向DC/DC转换器包括：第一开关S1、与所述第一开关S1串联的第二开关S2，以及电感L1，其中：
所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1和第二开关S2之间，另一端连接电池的正极；
所述第一开关S1远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；
所述第二开关S2远离所述电感L1的另一端连接所述电机控制器的主回路；
所述第一开关S1和第二开关S2互锁，当第一开关S1开通，第二开关S2截止时，组成Buck降压型DC/DC；反之第一开关S1截止，第二开关S2开通时，组成Boost升压型DC/DC。
4.根据权利要求3所述的电动汽车集成驱动系统，其特征在于，所述第一开关S1及所述第二开关S2均为开关管，其中：
所述第一开关S1的源极连接所述第二开关S2的漏极，所述第一开关S1的漏极连接所述电机控制器的主回路；
所述电感L1的一端连接在所述第一开关S1的源极和第二开关S2的漏极之间，另一端连接电池的正极；
所述第二开关S2的源极连接所述电池的负极和电机控制器的主回路。
5.根据权利要求4所述的电动汽车集成驱动系统，其特征在于，所述双向DC/DC转换器还包括：电容C1和电阻R3，所述电容C1和电阻R3均并联在所述电池的正极和负极之间。
6.根据权利要求4所述的电动汽车集成驱动系统，其特征在于，所述双向DC/DC转换器还包括：电容C2和电阻R4，所述电容C2和电阻R4并联，所述电容C2和电阻R4的一端连接所述第一开关S1的漏极，另一端连接所述第二开关S2的源极。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的电动汽车集成驱动系统，其特征在于，所述控制器支持V-V、V-G、V-L工作模式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810240851.1A CN108258906A (zh) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | 电动汽车集成驱动系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810240851.1A CN108258906A (zh) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | 电动汽车集成驱动系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108258906A true CN108258906A (zh) | 2018-07-06 |
Family
ID=62746127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810240851.1A Pending CN108258906A (zh) | 2018-03-22 | 2018-03-22 | 电动汽车集成驱动系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108258906A (zh) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108839588A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-20 | 江西江铃集团新能源汽车有限公司 | 电机控制器集成电路及汽车 |
| CN110021957A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-07-16 | 上海柯来浦能源科技有限公司 | 一种汽车发电上网系统 |
| CN111434513A (zh) * | 2019-06-30 | 2020-07-21 | 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 |
| WO2020259835A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | Volvo Truck Corporation | Vehicle power supply system, vehicle comprising such system and method for recharging a vehicle battery |
| CN112389267A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-02-23 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统 |
| CN112440815A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种高压控制器、系统及电动汽车 |
| CN112912268A (zh) * | 2020-07-27 | 2021-06-04 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 一种供电装置、车辆及设备 |
| CN114597539A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-07 | 山东大学 | 电动汽车动力电池低温加热-充电一体化拓扑及控制方法 |
| CN114977824A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-08-30 | 中国商用飞机有限责任公司 | 一种用于民机的分时复用三端口变换器和方法 |
| CN115390489A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-25 | 浙江伊控动力系统有限公司 | 模块化集成式电驱控制器及其驱动方法 |
| CN116853006A (zh) * | 2022-03-28 | 2023-10-10 | 浙江春风动力股份有限公司 | 电机控制装置及电动两轮车 |
| US20240222990A1 (en) * | 2022-12-30 | 2024-07-04 | Rivian Ip Holdings, Llc | Simultaneous charging and power export using n-leg converter |
| WO2025055442A1 (zh) * | 2023-09-12 | 2025-03-20 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种充电和电机驱动复用装置、及控制系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103684202A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-26 | 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 |
| CN206742923U (zh) * | 2017-05-27 | 2017-12-12 | 西南交通大学 | 双向逆变电机充电装置及双向逆变电机充电系统 |
| CN208174544U (zh) * | 2018-03-22 | 2018-11-30 | 深圳市大地和电气股份有限公司 | 电动汽车集成驱动系统 |
-
2018
- 2018-03-22 CN CN201810240851.1A patent/CN108258906A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103684202A (zh) * | 2013-12-27 | 2014-03-26 | 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 |
| CN206742923U (zh) * | 2017-05-27 | 2017-12-12 | 西南交通大学 | 双向逆变电机充电装置及双向逆变电机充电系统 |
| CN208174544U (zh) * | 2018-03-22 | 2018-11-30 | 深圳市大地和电气股份有限公司 | 电动汽车集成驱动系统 |
Cited By (25)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108839588A (zh) * | 2018-07-24 | 2018-11-20 | 江西江铃集团新能源汽车有限公司 | 电机控制器集成电路及汽车 |
| CN110021957A (zh) * | 2019-03-12 | 2019-07-16 | 上海柯来浦能源科技有限公司 | 一种汽车发电上网系统 |
| US12263799B2 (en) | 2019-06-26 | 2025-04-01 | Volvo Truck Corporation | Vehicle power supply system, vehicle comprising such system and method for recharging a vehicle battery |
| WO2020259835A1 (en) * | 2019-06-26 | 2020-12-30 | Volvo Truck Corporation | Vehicle power supply system, vehicle comprising such system and method for recharging a vehicle battery |
| JP2023182672A (ja) * | 2019-06-30 | 2023-12-26 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | 車両及びそのエネルギー変換装置と動力システム |
| US20220355686A1 (en) * | 2019-06-30 | 2022-11-10 | Byd Company Limited | Vehicle and energy conversion device and power system thereof |
| US11865933B2 (en) * | 2019-06-30 | 2024-01-09 | Byd Company Limited | Vehicle and energy conversion device and power system thereof |
| WO2021000742A1 (zh) * | 2019-06-30 | 2021-01-07 | 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 |
| JP7359932B2 (ja) | 2019-06-30 | 2023-10-11 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | 車両及びそのエネルギー変換装置と動力システム |
| JP7618757B2 (ja) | 2019-06-30 | 2025-01-21 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | 車両及びそのエネルギー変換装置と動力システム |
| CN111434513A (zh) * | 2019-06-30 | 2020-07-21 | 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 |
| JP2022539464A (ja) * | 2019-06-30 | 2022-09-09 | ビーワイディー カンパニー リミテッド | 車両及びそのエネルギー変換装置と動力システム |
| CN112389267B (zh) * | 2019-08-15 | 2023-01-10 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统 |
| CN112389267A (zh) * | 2019-08-15 | 2021-02-23 | 比亚迪股份有限公司 | 电动汽车及其集成控制器、集成控制系统 |
| CN112440815A (zh) * | 2019-08-30 | 2021-03-05 | 北京新能源汽车股份有限公司 | 一种高压控制器、系统及电动汽车 |
| WO2022020999A1 (zh) * | 2020-07-27 | 2022-02-03 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 一种供电装置、车辆及设备 |
| CN112912268A (zh) * | 2020-07-27 | 2021-06-04 | 深圳欣锐科技股份有限公司 | 一种供电装置、车辆及设备 |
| CN114597539A (zh) * | 2022-03-04 | 2022-06-07 | 山东大学 | 电动汽车动力电池低温加热-充电一体化拓扑及控制方法 |
| CN116853006A (zh) * | 2022-03-28 | 2023-10-10 | 浙江春风动力股份有限公司 | 电机控制装置及电动两轮车 |
| CN114977824A (zh) * | 2022-06-06 | 2022-08-30 | 中国商用飞机有限责任公司 | 一种用于民机的分时复用三端口变换器和方法 |
| CN115390489B (zh) * | 2022-08-23 | 2023-04-28 | 浙江伊控动力系统有限公司 | 模块化集成式电驱控制器及其驱动方法 |
| CN115390489A (zh) * | 2022-08-23 | 2022-11-25 | 浙江伊控动力系统有限公司 | 模块化集成式电驱控制器及其驱动方法 |
| US20240222990A1 (en) * | 2022-12-30 | 2024-07-04 | Rivian Ip Holdings, Llc | Simultaneous charging and power export using n-leg converter |
| US12542447B2 (en) * | 2022-12-30 | 2026-02-03 | Rivian Ip Holdings, Llc | Simultaneous charging and power export using n-leg converter |
| WO2025055442A1 (zh) * | 2023-09-12 | 2025-03-20 | 东风汽车集团股份有限公司 | 一种充电和电机驱动复用装置、及控制系统 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108258906A (zh) | 电动汽车集成驱动系统 | |
| CN109687722B (zh) | 一种电动汽车用集成多模式功率转换器及其控制方法 | |
| CN108123491B (zh) | 一种高度集成的电机驱动和充放电器一体化拓扑 | |
| CN102826054B (zh) | 一种电动汽车多功能集成电力电子系统 | |
| CN104002692B (zh) | 一种电动汽车dc-dc变换器的复合电源系统及控制方法 | |
| CN108202642A (zh) | 基于双向逆变充放电的电动汽车集成驱动系统 | |
| CN105680525A (zh) | 一种基于混合母线的充电车供电系统及其控制方法 | |
| CN207156960U (zh) | 一种集成dc/dc转换器的车载充电机主电路及其控制环路 | |
| CN103684202A (zh) | 集成驱动及充放电功能的电机控制器 | |
| KR20200115785A (ko) | 양방향 완속 충전기 및 그 제어 방법 | |
| CN204905907U (zh) | 一种插电式电动汽车及其车载充电电源系统 | |
| CN111645544B (zh) | 一种具有有源滤波功能的插电式电动汽车集成充电系统 | |
| CN205544468U (zh) | 一种基于混合母线的充电车供电系统 | |
| CN206968422U (zh) | 一种车载充电机与dcdc集成系统 | |
| CN114590140B (zh) | 一种电动汽车的充放电管理系统 | |
| CN111806267A (zh) | 基于四重交错并联dc/dc的电动汽车牵引-双向充电系统 | |
| WO2014026460A1 (zh) | 一种集成开关磁阻电机驱动与低压电池充电的变换装置 | |
| CN112297894B (zh) | 一种宽范围输出的集成车载充电机 | |
| CN112208388A (zh) | 集成电机驱动和电池充放电的功率转换系统 | |
| CN113972720A (zh) | 一种直流输入式电动汽车充电系统 | |
| CN106655433A (zh) | 一种电感参数可变的车载集成式电路 | |
| Rishishwar et al. | Single phase Bi-directional Electric vehicle battery charger with G2V, V2G & V2L Technologies | |
| CN102891522B (zh) | 具有车载充电功能的双储能装置 | |
| CN114228754A (zh) | 一种混合动力调车机车电传动系统 | |
| CN209516951U (zh) | 一种电动汽车用集成多模式功率转换器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180706 |